Che cos'è AV1 e perché è importante per Google Chromecast HD?

Se hai seguito una qualsiasi delle fughe di notizie che circondano il prossimo Google Chromecast HD, potresti aver visto molta eccitazione intorno al supporto per il codec AV1.
Anche se è davvero un grande passo avanti rispetto a codec come H264 e VP9, c'è molto di più nella storia.
AV1, noto anche come AOMedia Video 1, è stato rilasciato per la prima volta a marzo del 2018 ed è stata una strada lenta nella sua adozione in tutto il settore.
Questa è l'intera storia di AV1, come migliora rispetto a VP9 e H.264 e perché è un grosso problema.
Cos'è AV1? AV1 è un codec sviluppato da Alliance for Open Media, un conglomerato di un sacco di aziende diverse nello spazio tecnologico.
I suoi principali vantaggi sono che è esente da royalty (quindi, le aziende possono implementarlo nel loro software gratuitamente) e ha alcuni immensi risparmi rispetto a VP9 e H264.
Facebook Engineering ha condotto dei test nel 2018, concludendo che l'encoder di riferimento AV1 ha ottenuto una compressione dei dati superiore del 34%, 46,2% e 50,3% rispetto rispettivamente a libvpx-vp9, x264 High profile e x264 Main profile.
Ciò significa che per chi ha connessioni più lente, potresti essere in grado di godere di una qualità superiore a quella a cui sei abituato, e per chi ha connessioni più veloci, sarai in grado di ottenere un bitrate ancora più alto alla stessa velocità di connessione.
Il primo chipset per smartphone a supportare la decodifica AV1 è stato il MediaTek Dimenisty 1000, che supportava fino a 4K 60 FPS.
La serie Nvidia Geforce 3000 supporta la decodifica, la nuova serie Nvidia Geforce 4000 supporta sia la codifica che la decodifica e Exynos 2100/2200 di Samsung supportano anche la decodifica AV1.
Il supporto sta crescendo lentamente nel settore e il chipset che si presume sia nel Chromecast HD supporta anche la decodifica AV1.
Ciò non significa che Google implementerà il supporto per questo, ma sembra probabile.
Per le persone con connessioni limitate, questo è un aggiornamento rispetto a VP9 e H264.
Non solo, YouTube su desktop supporta anche AV1 e puoi abilitarlo nelle impostazioni del tuo account purché utilizzi un browser compatibile.
L'azienda ha infatti progettato un proprio silicio per la codifica dei video AV1 che verranno utilizzati nei data center per YouTube.
Il chip, nome in codice "Argos", è una Video (trans) Coding Unit (VCU) di seconda generazione che converte i video caricati sulla piattaforma in vari formati di compressione e li ottimizza per dimensioni dello schermo diverse.
Google afferma che il suo nuovo Argos VCU può gestire i video 20-33 volte in modo più efficiente rispetto ai server convenzionali.
La storia di AV1 Anche il contesto dietro AV1 e il motivo per cui è stato creato è importante.
VP9 è un codec royalty-free sviluppato da Google che chiunque può utilizzare e, poiché è privo di royalty, può essere implementato su qualsiasi piattaforma o servizio che lo desideri.
YouTube ha utilizzato il codec su qualsiasi dispositivo che potesse supportarlo (poiché ciò significava grandi risparmi per Google grazie alla larghezza di banda ridotta) ed è stato persino adottato da servizi di video on demand come Netflix, Twitch e Vimeo.
Tuttavia, poiché Google ha un interesse acquisito nell'adozione di algoritmi di compressione migliori per ridurre l'utilizzo della larghezza di banda dei suoi data center, ha iniziato a lavorare su VP10, il successore di VP9.
Un piccolo aumento della compressione video per video può comportare enormi risparmi sui costi e un notevole miglioramento dell'esperienza utente quando si contabilizzano miliardi di minuti video.
Google ha annunciato che prevedeva di rilasciare VP10 nel 2016 e quindi di rilasciare un aggiornamento ogni 18 mesi per garantire una progressione costante.
È arrivato al punto in cui Google ha persino iniziato a rilasciare il codice per VP10, ma la società ha annunciato la cancellazione di VP10 e ha invece formato l'Alliance for Open Media (AOMedia).
L'Alliance for Open Media include tutti, dai progettisti di processori (AMD, Arm, Broadcom, Chips&Media, Intel, Nvidia) agli sviluppatori di browser (Google, Microsoft e Mozilla), ai servizi di streaming e videoconferenza (Adobe, Amazon, BBC R&D, Cisco, Netflix, Youtube).
Tutte queste aziende hanno offerto una qualche forma di supporto ad AV1, sia attraverso i decoder hardware introdotti nei chipset, l'implementazione di decoder nei browser o l'uso del codec sui servizi di streaming.
AV1 e HEVC/H265 La più grande differenza tra AV1 e HEVC (High-Efficiency Video Coding), noto anche come H.265, è nella licenza.
Per spedire un prodotto con supporto HEVC, è necessario acquisire licenze da almeno quattro pool di brevetti (MPEG LA, HEVC Advance, Technicolor e Velos Media) e da numerose altre società, molte delle quali non offrono termini di licenza standard — invece di richiederti di negoziare i termini.
Queste elevate royalties erano già problematiche per prodotti come Google Chrome, Opera, Netflix, Amazon Video, Cisco WebEx Connect, Skype e altri ed escludono completamente HEVC come opzione per progetti come Mozilla Firefox.
Questo perché va contro più valori fondamentali del progetto Firefox: Firefox deve essere esente da royalty per poter essere distribuito in molti progetti FOSS, cosa che l'utilizzo di HEVC gli impedirebbe di essere; e Mozilla crede in un web libero e aperto, e questo non è possibile se promuovi standard vincolati da brevetti.
Anche ignorando questi due problemi, Mozilla semplicemente non può permettersi di sprecare centinaia di milioni di dollari in royalties e tutto quel tempo negoziando i necessari accordi di licenza.
Anche un fatto divertente, questi stessi problemi sono ciò che ha impedito a Firefox (e Chromium) di includere persino la riproduzione H.264 nativa su molte piattaforme fino a un paio di anni fa…
e richiede ancora un plug-in su Linux.
È improbabile che Firefox sia in grado di supportare HEVC prima che i suoi brevetti scadano negli anni '30 (o forse anche più tardi).
Ancora oggi, Firefox supporta solo H.264 in modo nativo grazie all'offerta di Cisco di pagare tutti i costi di licenza per Mozilla tramite OpenH264, al fine di standardizzare H.264 per lo streaming sul mercato fino a quando il codec di prossima generazione non sarà pronto.
Nella guida ai codec video di Mozilla, l'azienda afferma che "Mozilla non supporterà HEVC mentre è gravato da brevetti".
Ad oggi, solo Edge e Internet Explorer supportano la riproduzione HEVC nativa e solo su hardware specifico che supporta la decodifica.
In termini di efficienza, entrambi i codec si confrontano l'uno con l'altro.
La loro efficienza è generalmente alla pari tra loro (sebbene i test abbiano mostrato che AV1 è leggermente più avanti), ma c'è un problema: AV1 in genere impiega molto più tempo per la codifica, grazie alla mancanza di capacità di codifica hardware.
L'Università di Waterloo ha scoperto nel 2020 che mentre AV1 offriva un risparmio di bitrate del 9,5% rispetto a HEVC nella codifica di un video 4K, i video AV1 impiegavano anche 590 volte più tempo per la codifica di AVC.
Al contrario, HEVC ha impiegato solo 4,2 volte di più.
Questi test sono stati ovviamente eseguiti all'inizio della vita di AV1, quando il supporto hardware non era realmente disponibile.
Il futuro di AV1 Sembra probabile che AV1 aprirà la strada alla riproduzione di video compressi di alta qualità, poiché sempre più dispositivi supportano la decodifica hardware.
Dato che HEVC è supportato solo da un browser sul desktop (ora che Internet Explorer è morto, comunque), AV1 è chiaramente il codec di riferimento per il futuro come successore di VP9.
Con il supporto previsto solo in crescita, sempre più dispositivi finiranno per usarlo.
Ci sono già alcuni flag di esperimento che si riferiscono ad AV2 sul repository AOM e un "ancora di partenza per la ricerca su AV2" che è stato impegnato nel repository l'anno scorso, il che suggerisce che vedremo iterazioni anche in futuro.
Perché AV1 è importante per Google Chromecast HD? Se stai cercando di acquistare Google Chromecast HD, c'è un grande motivo per cui potresti interessarti di AV1: sono le tue capacità di rete.
Se stai acquistando la versione HD invece della versione 4K, ci sono probabilmente un paio di motivi per cui lo faresti, e uno di questi potrebbe essere che la tua Internet non ha la larghezza di banda per lo streaming 4K.
In tal caso, è probabile che tu sia comunque attento alla larghezza di banda e AV1 significa che puoi ottenere video con bitrate più elevati dal tuo Chromecast.
Ciò porterà a una migliore qualità video in generale alle stesse velocità di trasmissione dati già supportate da Internet.
Chromecast con Google TV (HD) Chromecast con Google TV (HD) è un Chromecast più economico che può eseguire solo la riproduzione a 1080p, ma per molte persone è tutto ciò di cui hai bisogno.
Acquista da Best Buy Non solo, e questa è probabilmente una ragione ancora più grande, è il primo dongle TV davvero mainstream che potrebbe supportare attivamente AV1.
Roku è mainstream in una certa misura, ma è più difficile da ottenere in alcune regioni e Fire TV Stick 4K Max è l'unica altra opzione attualmente.
L'ecosistema di Google per i suoi dongle TV è di gran lunga il più completo di tutti e l'inclusione di AV1 è un grosso problema anche per questo motivo.
Lo legittima come opzione e potrebbe spingere altre aziende a supportare AV1 anche in altri modi.
Il post Cos'è AV1 e perché è importante per Google Chromecast HD? è apparso per la prima volta su XDA.