AV1
2023-06-21 10:40:01 阿炯

AOMedia Video 1(简称AV1)是一个开放、免专利的视频编码格式,专为通过网络进行流传输而设计。它由开放媒体联盟(AOMedia)开发,目标是取代其前身VP9,该联盟由半导体企业、视频点播供应商和网页浏览器开发商于2015年成立。在2018年Facebook进行接近真实使用环境条件测验,测试结果显示AV1资料压缩率与x264 main profile、x264 high profile和libvpx-vp9相较之下,分别提升50.3%、46.2%和34.0%。


与VP9类似,但与H.264/AVC和HEVC不同的是,AV1具有买断式授权模式,不会阻碍开源项目的采用。AVIF是一种使用AV1压缩算法的图形文件格式。AV1的目标是成为一种既先进科技又买断式授权(免版税)的网络视频格式。 根据谷歌 Chrome 媒体团队战略和合作伙伴关系主管 Matt Frost 的说法,“开放媒体联盟的使命与 WebM 项目相同。”

标准制定中反复出现的一个问题,尤其是免版税的多媒体格式,是不小心侵犯其创建者和用户不知道的专利的危险。 关于 AV1 和之前的 VP8-9、Theora 和 IVC 已经提出了这种担忧。这个问题并不是免版税格式独有的,但它独特地威胁到他们免版税的地位。为实现免版税的目标,开发过程要求在两个独立方独立确认不侵犯竞争公司的专利之前,不得采用任何功能。如果无法获得专利保护技术的替代方案,相关专利的所有者将被邀请加入联盟(即使他们已经是另一个专利池的成员)。例如联盟成员 Apple、Cisco、Google 和 Microsoft 也是 MPEG-LA H.264 专利池的许可人。

2021年1月21日,AV1的多用途互联网邮件扩展(MIME)类型被定义为video/AV1。使用此MIME类型的 AV1 的使用仅限于实时传输协议目的。它是一种使用传统的基于区块编码但也加入了新技术的频率变换格式,AV1所使用的编码技术主要来源于谷歌VP9的下一代视频压缩格式VP10,但同时也包含了由Xiph.Org基金会的主要赞助者Mozilla开发的Daala视频压缩格式和由Cisco开发的Thor视频压缩格式中所使用的视频编码技术。

开放媒体联盟根据FreeBSD 2许可证发布了一个用C语言和汇编语言编写的编解码器参考实例libaom。该参考实例的开发接受开放媒体联盟成员资助并且公开进行。此外还有另一个开源编码器rav1e,rav1e编码器以牺牲编码效率为代价,成为最简单、最快符合AV1标准的视频编码器。

AV1拥有三种设置供解码器使用Main、High与Professional。Main允许8、10比特的色彩深度以及4:0:0(灰阶)和4:2:0的色度抽样。High后续会支持4:4:4的色度抽样。Professional将会完整支持4:0:0、4:2:0、4:2:2、4:4:4的色度抽样以及8、10、12位的色彩深度。

使用容器:Matroska、WebM、ISOBMFF(MPEG-4 第12部分)、RTP(WebRTC)。


支持情况

Web浏览器:
Firefox(自2019年5月第67.0版起;在所有桌面平台上默认启动-适用于32位和64位系统的Windows、macOS和Linux)
Chrome(自2018年10月第70版后的解码器起;自2021年4月14日第90版后的编码器起
Opera(自2018年11月28日第57版起)
Edge(自2018年10月10日Windows更新的(1809)起,带有AV1 影像扩展插件)
Vivaldi(自2018年10月起)

影像播放器:
VLC媒体播放器(自3.0版起)
mpv(自0.29.0版起)
Xine-lib(自1.2.10起)
PotPlayer(自2018年10月16日第1.7.14804版起)
K-Lite编解码器包(自2018年9月13日起14.4.5版起)

编码器:
FFmpeg(自2018年4月20日4.0版起)
HandBrake(自2019年11月9日1.3.0版起支持解码)
Bitmovin编码(自2018年7月4日1.50.0版起)

影像编辑:
DaVinci Resolve(自2021年5月17.2版起支持解码)

其他:
GStreamer(自1.14版起)
MKVToolNix(自版本28开始采用最终的av1-in-mkv规范)
MediaInfo(自18.03版起)
Elecard StreamEye Studio(影像质量分析工具)
Google Duo(自2020年4月起)

YouTube已开始尝试在部分视频使用AV1视频格式。2020年2月5日,Netflix开始在Android设备上使用AV1视频格式播放视频,AV1的压缩效率较原先的VP9提升了20%。Facebook表示AV1性能超乎预期,一旦时机成熟将逐步采用AV1视频格式。Twitch计划在2022年或2023年于关注度较高的视频采用AV1视频格式,并在2024年或2025年全面采用。2020年4月30日,爱奇艺宣布在电脑浏览器和Android设备上支持AV1视频格式。2022年2月6日,哔哩哔哩已在网页端测试AV1视频格式的解码播放。


项目主页:https://aomedia.org/av1-features/