Che cos’è il codec AV1 e perché dovrebbe interessarsene

In mezzo alla faida pubblica tra Roku e Google, il codec AV1 è diventato il principale punto di contesa. Secondo quanto riferito, Google sta costringendo Roku a rilasciare il suo streaming stick con supporto AV1 per ridurre i costi della larghezza di banda, ma Roku resiste dicendo che aumenterebbe i costi per i consumatori. Allora, qual è il codec AV1 che sta causando così tanta confusione? In questo articolo, forniamo una spiegazione lucida su cos’è il codec AV1, dove viene utilizzato e se il nuovo codec è migliore di HEVC? Quindi, senza alcun indugio, passiamo alla spiegazione.

Spiegazione del codec AV1: cosa significa per lo streaming online (2021)

Qui abbiamo spiegato il codec AV1, quali sono le sue caratteristiche principali, se AV1 può competere con HEVC e altro ancora. Puoi espandere la tabella sottostante e passare alla sezione pertinente con un semplice clic. Sommario

Cos’è il codec AV1?

AV1 (AOMedia Video 1) è un nuovo codec video nel settore dei media che sta facendo scalpore per la sua efficienza. È stato sviluppato dall’Alliance for Open Media (AOMedia), un consorzio che include Google, Apple, Facebook, Netflix, Amazon, Mozilla, Samsung e molti altri grandi attori. La caratteristica principale di questo codec video è che è open-source e royalty-free.

Nel mondo della consegna dei media online, i codec svolgono un ruolo molto importante. Attualmente, H.264 (MPEG-4) è il codec dominante seguito da H.265 (popolarmente noto come HEVC). Entrambi questi codec sono stati sviluppati da un gruppo guidato principalmente da Samsung, General Electric, Dolby, Nippon Telegraph and Telephone e altri. Oltre a ciò, questi codec sono standard soggetti a royalty e richiedono ai fornitori di pagare una tariffa di licenza negoziata .

Come sappiamo, il consumo di video su Internet sta aumentando a un ritmo vertiginoso, quindi le società di streaming avevano bisogno di un codec esente da royalty per ridurre l’elevato costo della fornitura di contenuti multimediali online. Ed è per questo che importanti aziende della Silicon Valley si sono unite per portare un’alternativa a MPEG-4. Oltre a questo, la parte migliore del codec AV1 è che è più efficiente degli standard HEVC o H.264. Ho discusso le prestazioni di AV1 e le ho confrontate con HEVC nella sezione successiva.

La tecnologia alla base di AV1

Il codec AV1 è basato sul codec VP9 di Google. Tuttavia, aggiunge più opzioni di codifica per i codificatori che consentono loro di adattarsi meglio a diversi tipi di input.

Per darti una spiegazione davvero semplice del processo che i codificatori usano durante la codifica dei video con il codec AV1, lascia che te lo spieghi in parole povere. Per cominciare, il codificatore suddivide i frame in blocchi della stessa dimensione di 128×128 o 64×64 pixel. Questi sono chiamati “superblocchi” e sono ulteriormente suddivisi in blocchi più piccoli secondo diversi schemi.

Questi modelli possono essere 4×4 (ricorsivi), divisione orizzontale (4:1), divisione verticale (1:4) o modelli a forma di T originariamente sviluppati per il codec VP10. Queste partizioni vengono quindi quantizzate e codificate in un flusso di bit.

I decodificatori praticamente prendono questo flusso di informazioni codificato e lo eseguono indietro, con cose come previsioni, filtraggio del loop e sintesi della grana del film per formare un frame di output.

Specifiche AOMedia Video 1 (AV1).

Il codec AV1 può attualmente supportare video fino a 8K a 120FPS. Tuttavia, questo potrebbe aumentare in futuro man mano che vengono definiti più livelli. Al suo interno, il codec AV1 ha tre profili per i decodificatori, oltre a più livelli di decodificatore che vanno da 2.0 a 6.3.

Profili AV1

Come accennato in precedenza, ci sono tre profili all’interno della specifica AV1: Main, High e Professional.

Il profilo principale supporta il campionamento cromatico 4:0:0 (scala di grigi) e 4:2:0 (quarto) con una profondità di 8 bit o 10 bit. Il profilo alto supporta il campionamento cromatico 4:0:0, 4:2:0 e 4:4:4 con una profondità di 8 bit o 10 bit. Invece, il profilo Professional supporta una profondità di 8 bit, 10 bit e 12 bit e aggiunge il sottocampionamento cromatico 4:2:2 (metà) e 4:4:4.

Livelli AV1

Ci sono un totale di 14 livelli definiti finora all’interno della specifica AV1 (compresi tra 2.0 e 6.3). Questi livelli specificano MaxPicSize, MaxHSe, MaxVSize, Decode Rate, Header, bit-rate e altro per i decodificatori, dettando indirettamente le risoluzioni che possono essere decodificate con il codec AOMedia Video 1.

Quindi, ad esempio, il livello 2.0 supporta risoluzioni come 426×240 a 30FPS. Salendo, il livello 4.0 supporta 1920×1080 (risoluzione Full HD) a 30FPS, il livello 5.1 supporta 3840×2160 a 60FPS, mentre il livello 6.2 supporta 7680×4320 (8K) a 120FPS.

Il codec AV1 è migliore di HEVC?

Per i codec video, esistono due metriche che consentono di valutare le prestazioni: la qualità e il bitrate . Se riesci ad abbassare il bitrate senza influire sulla qualità del video, allora hai un ottimo algoritmo di compressione dei dati. In questo senso, il codec AV1 è migliore del 30% rispetto a HEVC nella compressione dei dati. Significa che per la stessa qualità video, il codec AV1 riduce il bitrate del 30%, il che rappresenta un calo significativo per le società di streaming online.

Un bitrate inferiore significa una larghezza di banda inferiore che riduce il costo del server per aziende come YouTube, Netflix, ecc. Le aziende dovranno archiviare meno dati sui propri server e i consumatori possono salvare i dati anche durante la visione di contenuti ad alta definizione. Tieni presente che il codec HEVC non è il miglior lettore nello streaming online, invece, la sua versione precedente H.264 insieme al codec VP9 interno di Google viene utilizzato quasi ovunque. E se confronti H.264 con AV1, il divario diventa ancora più ampio. AV1 è migliore rispettivamente del 50% e del 25% rispetto a H.264 e VP9.

Detto questo, non tutto è roseo su AV1 e c’è un problema vitale che ne ostacola l’adozione sul web. Mentre in termini di compressione dei dati, AV1 è molto migliore, se guardiamo al tempo necessario per codificare un video , ci vuole molto più tempo di HEVC o H.264. Fondamentalmente, per esportare un video in codec AV1, ci vorrà molto più tempo – oltre il doppio – rispetto a uno HEVC/H.264.

Ciò è dovuto principalmente al fatto che il codec AV1 richiede la codifica hardware e attualmente ci sono pochissimi chip che supportano la codifica AV1 basata su hardware. D’altra parte, HEVC o H.264 sfruttano la codifica basata su hardware che riduce significativamente il tempo di elaborazione.

Al momento, sugli smartphone, solo un paio di SoC supportano la decodifica AV1. Questi includono il Dimensity 1000 e l’Exynos 2100. Pertanto, non ci sono molti smartphone in grado di eseguire la decodifica AV1 basata su hardware, anche se il numero sta crescendo lentamente.

Nel frattempo, Nvidia e Intel hanno annunciato alcuni dei loro chip di fascia alta con supporto per la codifica AV1 e anche AMD si è unita per portare chip di fascia media con supporto AV1 accelerato.

Dove viene attualmente utilizzato AV1?

Anche se AV1 ha un problema con la decodifica hardware, un certo numero di piattaforme, dispositivi e servizi hanno iniziato a supportare la codifica AV1. Ciò è dovuto principalmente ai bit rate notevolmente inferiori richiesti da AV1 per contenuti di alta qualità rispetto ai video con codifica HEVC, H.265 o H.264. Diamo un’occhiata a quali dispositivi, servizi e piattaforme supportano il codec AV1 fin d’ora.

Dispositivi che supportano AV1

• Serie Samsung Galaxy S21 (Exynos 2100)
• Dimensione 1000
• RokuUltra
• Televisori LG 8K
• Televisori Samsung 8K
• Schede grafiche della serie RTX 30

Inoltre, Google ha imposto a qualsiasi dispositivo che desideri utilizzare Android TV di disporre di un decoder AV1 integrato. La scadenza per la conformità era all’inizio di quest’anno, a marzo. Quindi, dovremmo vedere molte smart TV uscire con il supporto hardware per la decodifica AV1.

Servizi di streaming che supportano AV1

• Netflix
• Youtube
• Video
• Twitch (previsto nel 2022/23)
• IQIYI

Browser che supportano AV1

• Chrome 70+
• Opera 57+
• Coraggioso
• Vivaldi
• Firefox 67+
• Microsoft Edge (richiede il componente aggiuntivo AV1 Video Extension)

Piattaforme/sistemi operativi con supporto AV1

• Windows 10 (richiede un componente aggiuntivo)
• Linux
• Android 10 e versioni successive
• Sistema operativo Chrome

Nota: i dispositivi Apple inclusi iPhone, iPad e Mac non supportano AV1 in modo nativo; la società sta invece optando per supportare HEVC.

App e lettori video che supportano la decodifica AV1

• VLC
• monovolume
• PotPlayer
• Google Duo utilizza AV1 per le videochiamate

Software di editing video con supporto AV1

• DaVinci Resolve

Conclusione: qual è il futuro di AV1?

Man mano che più chipset vengono forniti con il supporto di codifica/decodifica AV1 basato su hardware, le cose sembreranno migliori per l’adozione di AV1. Non dobbiamo dimenticare che AV1 è uno standard abbastanza nuovo. Lo sviluppo è iniziato nel 2015 quindi per l’adozione di massa dovremmo aspettare altri 2-3 anni. Anche le TV Android, inclusa Google TV, inizieranno a supportare AV1 dopo che ARM avrà integrato le specifiche AV1 nel suo design SoC.

Anche i chip di fascia bassa e media inizieranno a supportare la decodifica AV1 nei prossimi anni. Sembra che il futuro dello streaming a basso bitrate e di alta qualità non sia lontano. Quindi, cosa ne pensi del codec AV1? Fateci sapere nei commenti.