VP9 vs. AV1: Welcher Open-Source-Codec passt zu Ihnen?

VP9 und AV1 im Überblick

Videocodecs spielen beim Streaming und bei der Speicherung von Videoinhalten eine zentrale Rolle. Zwei prominente Open-Source-Codecs in diesem Bereich sind VP9 und AV1. Entwickelt von Google bzw. der Alliance for Open Media (AOM), sollen beide eine hochwertige Videokompression mit effizienter Kodierung und Dekodierung bieten. Wer die Unterschiede zwischen VP9 und AV1 im Detail kennt, kann als Entwickler oder Betreiber einer Streaming-Plattform fundiert entscheiden, welchen Codec er für seine Inhalte einsetzt.

VP9 wurde als Nachfolger von VP8 eingeführt und soll eine bessere Kompressionseffizienz und eine geringere Latenz bieten. Er unterstützt unter anderem skalierbare Videokodierung, die adaptives Streaming abhängig von den Netzwerkbedingungen ermöglicht. AV1 dagegen ist das erste lizenzfreie Videoformat mit breiter Unterstützung in der Branche. Es wurde gezielt darauf ausgelegt, effizienter zu komprimieren als VP9 – um den Preis eines höheren Rechenaufwands beim Kodieren.

Kompressionseffizienz

Bitrate und Qualität im Vergleich

Das wichtigste Ziel jedes Videocodecs ist eine hohe Kompressionseffizienz bei gleichbleibender Bildqualität. Gemessen wird die Kompressionseffizienz üblicherweise als Verhältnis der ursprünglichen Dateigröße zur komprimierten Dateigröße bei einem bestimmten Qualitätsniveau. VP9 und AV1 sind beide darauf ausgelegt, hochwertiges Video bei minimaler Dateigröße zu liefern, doch AV1 schneidet hier in der Regel besser ab als VP9.

Praxisbeispiele zur Kompressionseffizienz

Zur Veranschaulichung der Kompressionseffizienz von VP9 und AV1 ein Szenario: Ein 10-minütiges Video wird in 1080p kodiert. Mit Standardeinstellungen kann AV1 die Dateigröße gegenüber VP9 um weitere 20–30 % senken, bei vergleichbarer Bildqualität. Bei gleicher Videoqualität sind AV1-Dateien also kleiner – das bedeutet schnellere Downloads und geringere Speicherkosten.

Kodierzeiten

Rechenaufwand beim Kodieren

Kodierzeiten sind ein entscheidender Faktor bei der Produktion und Verbreitung von Videoinhalten. VP9 und AV1 benötigen beide erhebliche Rechenressourcen, doch AV1 verlangt wegen seiner fortgeschrittenen Kompressionsalgorithmen deutlich mehr Rechenleistung. Dieser zusätzliche Rechenaufwand kann zu längeren Kodierzeiten führen, die bei Videoproduktion und -verbreitung im großen Maßstab zum Flaschenhals werden können.

Kodiergeschwindigkeit im Praxisvergleich

So kann das Kodieren eines hochauflösenden Videos mit AV1 bis zu 2- bis 3-mal länger dauern als mit VP9. Entwickler und Streaming-Plattformen müssen diesen Zielkonflikt bei der Wahl des Codecs berücksichtigen. AV1 komprimiert zwar effizienter, doch die längere Kodierzeit kann den gesamten Workflow und die Skalierbarkeit der Videoproduktion beeinträchtigen.

Browser-Kompatibilität

Aktuelle und künftige Unterstützung in den großen Browsern

Für webbasiertes Videostreaming ist die Browser-Unterstützung ein entscheidender Faktor. VP9 und AV1 werden von den großen Webbrowsern unterstützt, allerdings in unterschiedlichem Umfang. VP9 wird schon seit mehreren Jahren von Chrome, Firefox und Opera unterstützt und ist im Web-Videostreaming weit verbreitet. Die Unterstützung für AV1 wächst zwar, ist aber noch nicht so flächendeckend. Chrome, Firefox und Edge unterstützen AV1 inzwischen, doch manche ältere Browser und Mobilgeräte bieten möglicherweise noch keine vollständige Unterstützung.

Auswirkungen auf die Nutzererfahrung

Die noch lückenhafte Browser-Unterstützung für AV1 kann die Nutzererfahrung beeinträchtigen: Auf nicht unterstützten Geräten kann es zu Wiedergabeproblemen oder schlechterer Bildqualität kommen. Streaming-Plattformen müssen sicherstellen, dass ihre Inhalte ein möglichst breites Publikum erreichen – was unter Umständen bedeutet, mehrere kodierte Versionen ihrer Videos vorzuhalten.

Hardware-Unterstützung

Kompatibilität mit vorhandener Hardware

Auch die Hardware-Unterstützung ist bei Videocodecs ein wichtiger Gesichtspunkt. Für eine effiziente Dekodierung brauchen VP9 und AV1 eine eigene Hardwarebeschleunigung, doch deren Verfügbarkeit unterscheidet sich je nach Gerät. Moderne CPUs und GPUs bringen häufig Hardware-Unterstützung für VP9 mit, was den Einsatz auf vielen Geräten erleichtert. Für AV1 ist die Hardware-Unterstützung dagegen noch begrenzter, was die Leistung auf älteren oder schwächeren Geräten beeinträchtigen kann.

Künftige Hardware-Trends

Mit zunehmender Verbreitung von AV1 beginnen Hardwarehersteller, AV1-Unterstützung in ihre Produkte einzubauen. Künftige CPUs und GPUs dürften eine bessere Hardwarebeschleunigung für AV1 bieten, den Rechenaufwand senken und die Dekodierleistung verbessern. Dieser Trend wird AV1 voraussichtlich für deutlich mehr Geräte und Einsatzszenarien praxistauglich machen.

Integration in Streaming-Plattformen

Wie VP9 und AV1 in Streaming-Workflows passen

Die Integration von VP9 und AV1 in Streaming-Workflows erfordert sorgfältige Planung und Umsetzung. Streaming-Plattformen können von der höheren Kompressionseffizienz von AV1 profitieren, müssen aber sicherstellen, dass ihre Infrastruktur die längeren Kodierzeiten und den höheren Rechenaufwand bewältigt. Für Livestreaming müssen Plattformen unter Umständen in leistungsstärkere Encoding-Server investieren und ihre Workflows an den zusätzlichen Verarbeitungsbedarf von AV1 anpassen.

Integration bei dcast.tv

Für Plattformen wie dcast.tv bedeutet die Integration von AV1, kompatible Encoding-Server einzurichten und die Streaming-Workflows für AV1 zu optimieren. Dazu kann der Einsatz spezialisierter Hardware für Kodierung und Dekodierung gehören, ebenso wie die Konfiguration des Content Delivery Network (CDN), damit es AV1-Streams effizient ausliefert.

Leistungskennzahlen

Benchmarks für beide Codecs

Leistungskennzahlen wie Bildrate, Latenz und flüssige Wiedergabe sind entscheidend für die Nutzererfahrung. VP9 und AV1 sind beide darauf ausgelegt, hochwertiges Video mit minimaler Latenz zu liefern, doch der komplexere Kodierprozess von AV1 kann im Vergleich zu VP9 zusätzliche Latenz verursachen.

Leistung in realen Szenarien

In realen Szenarien kann AV1 eine flüssigere Wiedergabe und höhere Bildraten bieten, vor allem auf Geräten mit Hardwarebeschleunigung. Die längere Kodierzeit kann beim Livestreaming jedoch zu größeren Verzögerungen führen, was für Anwendungen mit Echtzeit-Videoübertragung nicht ideal ist. Entwickler müssen diese Leistungskennzahlen gegen die Vorteile einer besseren Kompressionseffizienz und Qualität abwägen.

Kostenfolgen

Kosten für Kodierung und Streaming

Wie sich VP9 und AV1 auf die Kosten auswirken, hängt von mehreren Faktoren ab, darunter die Kosten für Encoding-Server, Speicher und Bandbreite. Die bessere Kompressionseffizienz von AV1 kann bei Speicher und Bandbreite Kosten sparen, doch die längere Kodierzeit kann diese Einsparungen durch höhere Kodierkosten wieder aufzehren.

Langfristige Kosteneinsparungen

Langfristig können die Einsparungen durch geringeren Speicher- und Bandbreitenbedarf die höheren Kodierkosten übersteigen. Streaming-Plattformen profitieren außerdem von niedrigeren CDN-Kosten dank kleinerer Dateien und schnellerer Downloads. Die Anfangsinvestition in leistungsstärkere Encoding-Server kann für manche Plattformen allerdings eine Hürde sein.

Ausblick

Erwartete Verbesserungen und Updates

Sowohl VP9 als auch AV1 dürften weiterhin Updates und Verbesserungen erhalten. Bei VP9 sind schrittweise Fortschritte bei Kompressionseffizienz und Dekodierleistung zu erwarten, während sich AV1 mit besserer Hardware-Unterstützung und verbesserten Kodieralgorithmen weiterentwickeln dürfte. Die Zukunft der Videocodecs wird voraussichtlich von weiteren Fortschritten in der Kompressionstechnik und einer breiteren Akzeptanz in der Branche geprägt sein.

Branchentrends und Prognosen

Die Branche bewegt sich hin zu fortschrittlicheren Videokompressionstechniken, die mehr Effizienz und Qualität bieten. AV1 dürfte mit wachsender Browser- und Hardware-Unterstützung zum dominierenden Codec für Web-Videostreaming werden. VP9 wird jedoch voraussichtlich für Anwendungen relevant bleiben, bei denen Kodierzeit und Rechenaufwand entscheidende Faktoren sind.

Praktische Umsetzung (Code/Konfiguration)

Beispiel: Ein 10-minütiges Video kodieren

Ein 10-minütiges Video mit FFmpeg zu kodieren, ist unkompliziert. Hier Beispiele für VP9 und AV1:

Kodieren mit VP9

ffmpeg -i input.mp4 -c:v libvpx-vp9 -b:v 2M -c:a copy output.webm

Kodieren mit AV1

ffmpeg -i input.mp4 -c:v libaom-av1 -b:v 2M -c:a copy output.mkv

Diese Befehle kodieren das Eingangsvideo mit FFmpeg in die Formate VP9 und AV1. Die Option -b:v legt die Ziel-Bitrate fest, und die Option -c:a copy übernimmt die Audiospur ohne Neukodierung.

Vergleichstabelle

Fazit

Die Wahl zwischen VP9 und AV1 ist eine Abwägung zwischen Kompressionseffizienz, Kodierzeit, Browser- und Hardware-Unterstützung sowie Kostenfolgen. AV1 bietet überlegene Kompressionseffizienz und Qualität, allerdings um den Preis längerer Kodierzeiten und höheren Rechenaufwands. VP9 hingegen kodiert schneller und hat eine geringere Latenz, was ihn für Echtzeitanwendungen geeignet macht. Wer diese Zielkonflikte versteht, kann als Entwickler oder Betreiber einer Streaming-Plattform die richtige Wahl für seine Videoinhalte treffen.

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