2017年8月30日
By 1月时特约编辑
专题文章

AV1:状态更新

当我们接近IBC时, 我们认为是时候更新一下开放媒体联盟(AOM)推动AV1编解码器向前发展的努力了. 在文章截稿前几天，AOM召开了一次董事会会议，讨论编解码器的发布日期. 自然, 考虑到这个决定的重要性, 在董事会做出决定之前，没有任何成员愿意透露有关时间安排或预期性能问题的细节. 而不是, 会议结束后, 我与一位董事会成员(他希望保持匿名)进行了简短的简报，以填补这些空白.

通常，在这样的简报之后，你会对(至少)短期的未来有一个清晰的认识. 你的联系人把所有的问题都紧紧地绑在一起, 导致一个令人信服的, 内容丰富的文章，你的编辑称赞和你的读者珍惜, 微博, 喜欢, 或者分享他们的赞誉.

叹息. 这不是那种简报，这篇文章也不会是那种文章. 相反，我得到的答案让我想起了那些名人 70年代的奥森·威尔斯·保罗·马森葡萄酒广告他说:“在时机成熟之前，我们不卖酒." No criticism of my source (or other board members) is intended; sometimes, 你得到的文章并不总是你想象的那样. 不管怎样，这是我们所知道的.

AV1是什么鬼?

很高兴你问了. 点击在这里关于AV1的背景资料.

AV1编解码器何时上市?

看起来比特流将在12月31日左右冻结, 2017, 过去三四个月的一贯目标是什么.

这取决于什么?

这是保罗·马森的部分. AOM不会发布编解码器，直到计划在短期内使用它的关键内容成员——youtube和netflix——同意它是可用的. 这意味着它在“本质上”优于VP9或HEVC，并且可以在相当数量的现代计算机上播放.

我问大卫·隆卡, Netflix的编码技术总监, 如果他能分享Netflix认为的“素材”.他回答道, “当我们在不同的内容中进行测量时，我们会对比HEVC提高20%的效率感到满意，并认为计算复杂性增加3-5倍是合理的.“我无法从YouTube上获得类似的编码相关数据, 或者来自任何一家公司的关于可接受的解码复杂性水平的信息.

So, 如果我们假设Netflix的编码要求也适用于YouTube的话, 我们有质量和编码时间的数字. 我们不知道Netflix和YouTube能接受多大程度的解码复杂度.

此外，任何软件产品都存在开发风险. 根据其他消息来源, 编解码器工作组将在8月31日之前停止对代码库的改进, 之后，集团将专注于整合和优化. 董事会认为, 这就留下了足够的时间来完成代码, 但意想不到的问题总是会出现. 除了, 即使代码顺利有效地组合在一起, 如果编解码器性能不能满足YouTube和Netflix的要求, AOM将继续发展，直到实现这一目标.

AV1在质量方面如何与现有编解码器进行比较?

从Netflix的评论来看，AV1似乎不会上市，除非它的效率比HEVC高20%. AV1达到这个阈值的可能性有多大? 这很难说，原因有很多.

首先是AV1的开发流程, 在AOM成员Bitmovin的一篇博客文章中，他们最好地定义了什么宣布AV1编码服务. 这里有一个片段:

下面的程序解释了如何将实验添加到AV1编解码器的高级过程:
编码工具作为实验添加到AV1代码库中. 它们在构建时由标志(如.g., –enable-experimental –enable-).
硬件团队(AOMedia内部的一组硬件成员)审查实验，以确保它可以在硬件中实现.
每个实验都需要通过知识产权审查，以确保没有知识产权被侵犯.
一旦审查通过，实验就可以默认启用.

AV1由代码库和实验组成, 默认情况下可以启用或禁用哪些. 作为一个开源的编解码器, 任何公司都可以编译自己的编解码器, 选择启用哪些实验并设置自己的默认配置. 所以,像 H.264, H.265, VP9AV1编解码器不会只有一个，而是会有很多.

到目前为止，我们在质量方面看到了什么? 在逮捕, Netflix视频算法总监安妮·亚伦报告称，AV1的效率比VP9高20%左右, Netflix在开发周期的那个阶段发现了什么. 同样在NAB, 马特·弗罗斯特, 战略和伙伴关系主管, Chrome Web Media, 在谷歌, 他补充说，在他们的测试中，AV1的效率比VP9高30-35%(弗罗斯特和亚伦在一个小组会议上发言，你可以在go2sm上观看.com/algorithms).

对于一个演讲我将Bitmovin AV1编解码器的质量与vp9x进行了比较.265, MainConcept，和x.264 (图1). 就整体平均而言, Bitmovin AV1编解码器是最好的, 虽然我没有看到亚伦和弗罗斯特报告的35%甚至20%. 要深入了解表示和所有编码配置和假设，请访问my 流媒体学习中心网站.

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图1. Bitmovin 4K编解码器与其他编解码器在2017年流媒体东部会议上的演示.

也就是说, 早在四月, 当Bitmovin对这些片段进行编码时, AV1代码库中包含77个实验, 其中只有8个是启用的. 一方面，这往往表明可能存在显著的性能提升空间. 另一方面, 整合和优化这些实验的性能似乎是一项艰巨的任务.

编码和解码要求是什么?

不仅仅是质量, 编码/解码性能取决于代码优化，直到AOM编解码器工作组停止接受额外的实验后才会进行优化. 因为那要到八月底才会发生, 我们无法预测编码和解码的复杂性最终会达到什么程度, 虽然编码复杂度比HEVC高5倍以上, Netflix可能会推迟发布，直到它确定.

我们知道什么?? 在逮捕, Bitmovin展示了将单个1080p视频流实时编码为AV1格式, 这需要多达200个核心. 然而, Bitmovin首席技术官Christopher Mueller预测，这些要求将降至8-32核, "迟早".“考虑到我们从Bitmovin看到的情况, Netflix的评论, 预计编码时间将比HEVC和VP9大幅增加.

假设比特流在12月31日冻结，AV1如何从那里推出?

根据我的AOM联系人, Chrome和Firefox都将在比特流冻结后的几天(如果不是几小时)内启用播放支持. 在生产方面, 他希望YouTube在播放功能可用后立即开始部署AV1比特流. Netflix也是如此. 在逮捕, Netflix的安妮·亚伦评论道, “我们必须将AV1集成到我们的编码管道中以运行我们的初始测试. 随着代码的发展，我们将不断更新代码, 并在Chrome或其他浏览器上播放, 我们将能够将AV1纳入我们的生产工作流程."

硬件支持不可避免地需要更长的时间. 当比特流冻结时, 谷歌将把硬件设计交给芯片供应商，使他们能够开始设计过程. 这是On2和谷歌自2007年收购Hantro Products y以来一直奉行的战略.

我采访了Mukund Srinivasan, AOM成员Ittiam的首席商务官, 在那之后需要多长时间才能收到薯片, 以及基于这些芯片的产品的设计周期. 他表示，比特流冻结后需要12-18个月的时间才能获得芯片, 再过6个月，基于这些芯片的产品才会上市. 如果比特流在1月1日冻结, 2018, 这意味着在2019年中后期，硬件AV1解码的产品才会上市.

在短期内, 斯里尼瓦桑还分享了软件解码优化, 意大利特产, 应在六个月内出现编解码器冻结. 这些优化将使软件解码在一系列消费者和移动平台上更受欢迎.

什么替代AV1即将到来?

Internet工程任务组(ITEF)正在研究互联网视频编解码器, 它声称哪一种“与目前广泛使用的视频编解码器具有竞争力(在具有相当或更好的性能的意义上)?, 是否针对交互式web应用程序进行了优化, 并被视为拥有知识产权许可条款，可以广泛实施和部署.根据维基百科, AV1编解码器是NetVC工作组标准化的主要竞争者.“因此，互联网视频编解码器不是av1的竞争对手——它很可能是 be AV1.

2017年1月, MPEG和ISO标准机构发布了一份“初步联合呼吁，要求提供超越HEVC功能的视频压缩证据”.根据文件，证据将探索“各种各样的视频源内容，”他说.g. 相机视图内容, 屏幕内容, VR/360视频和高动态范围视频，用于广播等应用(直播或预创作内容), 实时视频会议和视频聊天, 按需观看, 基于存储的媒体回放, 消费者生成的内容, 还有固定或移动摄像头的监控.目前还不清楚这种编解码器需要多长时间才能问世, 尽管HEVC的工作始于2004年, 该编解码器在2013年获得了第一阶段的批准. 所以，还需要一段时间.

IP状态有新消息吗?

No. 关于AV1的法律问题的有趣总结, 请查看Stout咨询公司的白皮书, “开放媒体联盟，专利池的最新挑战。，资深分析师乔丹·萨林斯(Jordan Salins)说.

这一切对你意味着什么?

嗯，这取决于你是谁. 我们所有人都希望AV1何时上市，以及AV1上市后的表现如何，都能有更多的确定性. 不过我敢打赌，到今年年底，AV1将达到Netflix的基本要求, 直到AOM宣布比特流被冻结，我们才能知道. 即使在那时, 在硬件解码可用之前，播放复杂性绝对是短期部署的关键, 并且在AV1实现开始发布之前不会知道它在哪里.

当然, 即使AV1符合Netflix和YouTube的要求, 这并不意味着它会满足你的需求. 具体地说, Netflix的理念是忽略编码的复杂性，以产生最有效的比特流, 当你的内容获得数百万的浏览量时，这有意义吗. 很少有网站能接近这个数字, 哪一种情况会使编码成本增加5倍令人不快, 即使它提供了一个小20%的文件.

最大的问题是AV1是VP9和HEVC的竞争对手，还是下一代? 对于非常大的OTT公司来说，它是一个潜在的竞争对手. 对于大多数其他网站来说，它看起来越来越像下一代.