AV1 编解码器：下一代视频编解码器

随着先进技术的出现，视频流媒体行业正在迅速发展。随着我们消费的视频内容比以往任何时候都多，对高效、高质量视频传输的需求也变得至关重要。其中最受关注的解决方案就是视频编解码器。它们对视频文件进行压缩和解压缩。流行的编解码器包括 H.264、HEVC 和 AV1编解码器。

AV1 是 AOMedia Video 1 的缩写。它是一种先进的编解码器，旨在提高视频质量，同时减少数据使用量。它是开放媒体联盟（Alliance for Open Media）的产品，旨在为编解码器市场提供免版税的选择。

本文将为您介绍有关 AV1 编解码器的所有知识。让我们一起探索它在未来视频流媒体中的重要作用。

了解视频压缩技术和编解码器

视频压缩技术对于减小视频文件的大小而又不严重影响其质量至关重要。通过这一过程，可以在各种平台上高效地存储和流式传输视频。编解码器是执行压缩和解压缩的软件工具，流行的视频编解码器包括 AV1、VP9、H.264 和 H.265 (HEVC)。

视频压缩和编解码器的重要性怎么强调都不为过。它们是视频流服务的支柱，使用户能够在无缓冲的情况下观看高清内容。它们在不同浏览器和移动设备之间的视频兼容性方面也起着至关重要的作用。因此，视频编解码器有助于广大受众访问内容。

什么是 AV1 编解码器？

AV1 或 AOMedia Video 1 编解码器是视频技术的下一步。它旨在使视频流速度更快、效果更好，即使在较慢的网络连接上也是如此。AV1 由开放媒体联盟（包括谷歌、微软和 Netflix 等大公司）创建，旨在取代 H.264 等旧编解码器。

AV1 的与众不同之处在于它的效率。它能将视频文件压缩到比使用 H.264 或 VP9 编解码器的文件小 30%。这意味着缓冲更少，为观众带来更高质量的视觉效果。AV1 是免版税的，因此开发人员和内容创作者更容易获得它。这种编解码器不仅能改善视频流，还能让高质量视频无处不在。随着越来越多的公司采用它，用户可以期待在整个网络上获得更流畅、更丰富的观看体验。

AV1 编解码器的演变

AV1 编解码器是开放媒体联盟（Alliance for Open Media）开发的视频编解码器演进过程中的重要一步。该联盟于 2015 年 9 月 1 日成立，由亚马逊、思科、谷歌、英特尔、微软、Mozilla 和 Netflix 等领先的科技巨头组成，旨在解决 HEVC 编解码器的高成本和复杂许可问题。AV1 背后的动机很明确：创建一种编解码器，摆脱困扰 HEVC 的版税负担和许可不确定性，因为这损害了自由和开源软件。

AV1 的开发是合作性的，它建立在 VP9 的基础上，并整合了 Mozilla 的 Daala、谷歌的 VP10 和思科的 Thor 等实验性格式的技术。这一广泛的公司联盟，包括后来加入的三星、Vimeo、AMD、Nvidia、ARM、Facebook、Hulu、VideoLAN、Adobe，甚至苹果公司作为管理成员，都展示了业界对 AV1 的支持。

AV1 编解码器的第一个版本于 2016 年 4 月 7 日发布，比特流规范随后于 2018 年 3 月 28 日发布。到 2018 年 6 月 25 日，1.0.0 版本的编解码器正式发布，标志着其发展的一个重要里程碑。然而，一路走来并非没有挑战。与现有的 HEVC 编码器相比，AV1 的早期版本因性能缓慢而饱受批评。这些反馈意见促使我们集中精力提高参考编码器的速度和效率，从而在 2019 年 3 月之前取得了显著的改进。

2021 年 1 月 21 日，AV1 的官方 MIME 类型被指定为视频/AV1，进一步巩固了其在行业中的地位，尤其是对于使用实时传输协议（RTP）的应用而言。AV1 的这一发展阶段不仅彰显了技术进步，也彰显了技术行业推动视频编解码器更开放、更易用的协作精神。

AV1 编解码器如何工作？

AV1 建立在谷歌 VP9 编解码器的基础之上。它引入了先进的编码技术，增强了适应各种视频输入的能力。这种下一代编解码器为编码器提供了更丰富的编码选项。无论输入类型如何，它都能对编码过程进行定制，以提高性能。

作为一个开源项目，AV1 受益于开放媒体联盟的集体专业知识，采用 C 语言和汇编语言进行开发。它具有广泛的兼容性。AV1 采用 BSD 2 条款许可证，具有开放源代码的性质，鼓励社区贡献力量。

功能的提出、审查和测试都是通过一个透明的流程进行的，该流程包括实验选项标记，允许灵活的集成和测试。这种严格的审查确保新功能与现有硬件兼容，并遵守知识产权法。

AV1 还将 HDR 和色彩空间元数据直接集成到视频比特流中，提高了与现代设备的兼容性和整体视频质量。这种元数据方法，加上其卓越的压缩算法和对各种容器格式的支持，使 AV1 成为一种领先的编解码器，可在流媒体设备、浏览器和 YouTube 应用程序上高效地传输高质量视频内容，而无需支付许可费。

AV1 编解码器的主要特点

• AV1 的表现优于 HEVC、VP9 和 AVC（H.264）。
• 适合提供高清（HD）和超高清（UHD）等高分辨率内容，节省带宽并提高用户体验。
• 实时应用的潜力。
• 非常适合高分辨率（HD、UHD）、宽色域和高帧率应用。
• 更好地支持10/12位编码和HDR。
• 由开放媒体联盟 (AOMedia) 开发。
• 无需许可费用，可灵活适用于商业和非商业内容。

AV1 比 H.265 更好吗？

AV1 和 H.265（High-Efficiency Video Codec，HEVC）都是先进的视频压缩标准。让我们来比较一下：

压缩效率：

• 在图像质量相同的情况下，AV1 的压缩效率比 H.265 高约 30%。
• 这意味着 AV1 可以在提供高质量视频的同时使用更少的数据。

特许权使用费和许可：

• AV1 是免版税的，因此更易于访问且更具成本效益。
• H.265 具有复杂且昂贵的版税结构，这可能是一个限制。

硬件支持：

• H.265 得到了 AMD、Nvidia、Intel、Apple 和 Qualcomm 等多家制造商的 GPU 和 CPU 的支持。
• AV1 解码支持正在不断增长，但目前只有 Nvidia 和 Intel 提供 AV1 编码支持。

总结

AV1 编解码器代表了视频压缩技术的一大进步。它由开放媒体联盟开发，旨在以较小的文件大小提供高质量视频。该编解码器可确保以更少的带宽使用量实现更快的流媒体传输。AV1 的设计比其前代产品更加高效。它能在不牺牲质量的前提下提供更好的压缩效果。这使它成为在线视频平台的理想选择，在这些平台上，减少数据使用量同时保持高图像质量是关键所在。