VP9 против AV1: какой открытый кодек выбрать?

Введение в VP9 и AV1

Видеокодеки играют ключевую роль в стриминге и хранении видео. Два заметных открытых кодека в этой области — VP9 и AV1. Разработанные Google и Alliance for Open Media (AOM) соответственно, они нацелены на качественное сжатие видео с эффективным кодированием и декодированием. Понимание нюансов между VP9 и AV1 помогает разработчикам и владельцам стриминговых платформ осознанно выбрать кодек под свой контент.

VP9 появился как преемник VP8 и спроектирован для лучшей эффективности сжатия и меньшей задержки. Он поддерживает функции вроде масштабируемого видеокодирования, что позволяет адаптивно стримить в зависимости от условий сети. AV1, в свою очередь, — первый безроялти видеоформат с широкой отраслевой поддержкой. Он специально спроектирован давать лучшую эффективность сжатия по сравнению с VP9 ценой повышенной вычислительной нагрузки при кодировании.

Эффективность сжатия

Сравнение битрейта и качества

Главная цель любого кодека — высокая эффективность сжатия при сохранении качества. Её обычно измеряют отношением размера исходного файла к размеру сжатого при заданном уровне качества. И VP9, и AV1 спроектированы давать качественное видео при минимальном размере, но AV1 в целом превосходит VP9 в этом.

Реальные примеры эффективности сжатия

Чтобы проиллюстрировать эффективность, рассмотрим сценарий: кодирование 10-минутного видео в разрешении 1080p. При стандартных настройках AV1 может уменьшить размер файла ещё на 20–30% по сравнению с VP9 при схожем визуальном качестве. Это значит, что при том же качестве файлы AV1 меньше, что ускоряет загрузку и снижает затраты на хранение.

Время кодирования

Вычислительная нагрузка при кодировании

Время кодирования — критический фактор в производстве и дистрибуции видео. И VP9, и AV1 требуют значительных ресурсов, но AV1 нужно больше вычислительной мощности из-за продвинутых алгоритмов сжатия. Эта повышенная нагрузка ведёт к более долгому кодированию, что может стать узким местом для крупномасштабного производства и дистрибуции.

Практическое сравнение скоростей

Например, кодирование видео высокого разрешения в AV1 может занять в 2–3 раза больше времени, чем то же видео в VP9. Разработчикам и платформам нужно учитывать этот компромисс при выборе кодека. AV1 даёт лучшее сжатие, но повышенное время кодирования влияет на общий процесс и масштабируемость.

Совместимость с браузерами

Текущая и будущая поддержка в основных браузерах

Поддержка браузерами — ключевой фактор для веб-стриминга. И VP9, и AV1 поддерживаются основными браузерами, но уровень поддержки различается. VP9 уже несколько лет поддерживают Chrome, Firefox и Opera, и он широко используется в веб-видео. Поддержка AV1 растёт, но пока не столь повсеместна. Chrome, Firefox и Edge теперь поддерживают AV1, но некоторые старые браузеры и мобильные устройства могут ещё не иметь полной поддержки.

Влияние на пользовательский опыт

Отсутствие повсеместной поддержки AV1 может влиять на опыт: пользователи могут столкнуться с проблемами воспроизведения или ухудшением качества на неподдерживаемых устройствах. Платформам нужно обеспечить доступность контента для максимально широкой аудитории, что может потребовать хранения нескольких закодированных версий видео.

Аппаратная поддержка

Совместимость с существующим железом

Аппаратная поддержка — ещё одно важное соображение. И VP9, и AV1 требуют выделенного аппаратного ускорения для эффективного декодирования, но доступность такого железа различается по устройствам. Современные CPU и GPU часто включают аппаратную поддержку VP9, что упрощает внедрение. У AV1 поддержка железа более ограничена, что может влиять на производительность на старых или менее мощных устройствах.

Будущие аппаратные тренды

По мере роста внедрения AV1 производители железа начинают включать его поддержку. Ожидается, что будущие CPU и GPU дадут лучшее аппаратное ускорение AV1, снижая нагрузку и улучшая декодирование. Этот тренд, вероятно, сделает AV1 жизнеспособнее для более широкого круга устройств и сценариев.

Интеграция со стриминговой платформой

Как VP9 и AV1 вписываются в стриминг-процессы

Интеграция VP9 и AV1 в стриминг-процессы требует продуманного планирования. Платформы выигрывают от лучшего сжатия AV1, но должны убедиться, что инфраструктура выдержит повышенное время кодирования и вычислительную нагрузку. Для прямых трансляций может понадобиться вложиться в более мощные серверы кодирования и оптимизировать процессы под дополнительные требования AV1.

Интеграция с dcast.tv

Для платформ вроде dcast.tv интеграция AV1 означает настройку совместимых серверов кодирования и оптимизацию стриминг-процессов под AV1. Сюда может входить использование специализированного железа для кодирования и декодирования, а также настройка CDN для эффективной работы с потоками AV1.

Метрики производительности

Бенчмарки обоих кодеков

Метрики вроде частоты кадров, задержки и плавности воспроизведения критичны для опыта. И VP9, и AV1 спроектированы давать качественное видео с минимальной задержкой, но более сложный процесс кодирования AV1 может добавлять задержку по сравнению с VP9.

Реальные сценарии производительности

В реальных сценариях AV1 может давать более плавное воспроизведение и выше частоту кадров, особенно на устройствах с аппаратным ускорением. Но повышенное время кодирования ведёт к бо́льшим задержкам в прямых трансляциях, что не идеально для приложений, требующих доставки видео в реальном времени. Разработчикам нужно балансировать эти метрики против выгод от лучшего сжатия и качества.

Стоимостные последствия

Стоимость кодирования и стриминга

Стоимостные последствия использования VP9 против AV1 варьируются в зависимости от факторов: стоимости серверов кодирования, хранения и трафика. Лучшее сжатие AV1 может снизить затраты на хранение и трафик, но повышенное время кодирования может нивелировать эту экономию бо́льшими затратами на кодирование.

Долгосрочная экономия

В долгосрочной перспективе экономия от снижения хранения и трафика может перевесить рост затрат на кодирование. Платформы также выигрывают от снижения затрат на CDN за счёт меньших файлов и более быстрой загрузки. Однако начальные вложения в более мощные серверы кодирования могут стать барьером для некоторых.

Перспективы

Ожидаемые улучшения и обновления

И VP9, и AV1 будут получать обновления и улучшения. VP9, вероятно, увидит инкрементальные улучшения сжатия и декодирования, а AV1 продолжит эволюционировать с лучшей аппаратной поддержкой и улучшенными алгоритмами кодирования. Будущее видеокодеков, вероятно, связано с дальнейшим прогрессом технологий сжатия и более широким отраслевым внедрением.

Отраслевые тренды и прогнозы

Индустрия движется к более продвинутым технологиям сжатия с лучшей эффективностью и качеством. Ожидается, что AV1 станет доминирующим кодеком веб-видео по мере роста поддержки браузерами и железом. Однако VP9, вероятно, останется актуальным для сценариев, где критичны время кодирования и вычислительная нагрузка.

Практическая реализация (код/конфиг)

Пример кодирования 10-минутного видео

Кодирование 10-минутного видео через FFmpeg простое. Вот примеры для VP9 и AV1:

Кодирование в VP9

```bash

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

```

Кодирование в AV1

```bash

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

```

Эти команды используют FFmpeg для кодирования входного видео в форматы VP9 и AV1. Опция `-b:v` задаёт целевой битрейт, а `-c:a copy` копирует аудиопоток без перекодирования.

Сравнительная таблица

Раздел FAQ

В чём главное отличие VP9 от AV1?

Главное отличие — в эффективности сжатия и сложности кодирования. AV1 даёт лучшее сжатие и меньшие файлы, но требует больше вычислительной мощности при кодировании, чем VP9.

Какой кодек лучше для прямых трансляций?

VP9 в целом лучше подходит для трансляций из-за меньшего времени кодирования и задержки. AV1 даёт лучшее сжатие, но может добавлять время кодирования и задержку, что делает его менее идеальным для реального времени.

Как выбрать между VP9 и AV1 для своего контента?

Выбор зависит от вашего сценария. Если критичны высокое сжатие и меньшие файлы — AV1 лучше. Но если нужны более быстрое кодирование и меньшая задержка — VP9 подойдёт больше. Учитывайте поддержку браузерами и железом, затраты на кодирование и пользовательский опыт.

Есть ли проблемы совместимости с VP9 или AV1?

VP9 хорошо поддерживается основными браузерами и железом, что делает его более совместимым в краткосрочной перспективе. AV1, хоть и поддерживается частью браузеров, имеет менее повсеместную поддержку и может сталкиваться с проблемами воспроизведения на неподдерживаемых устройствах. Для совместимости с AV1 может понадобиться хранить несколько закодированных версий видео.

Как VP9 и AV1 влияют на затраты на стриминг?

AV1 может снизить затраты на хранение и трафик за счёт лучшего сжатия, но повышенное время кодирования ведёт к бо́льшим затратам на кодирование. В долгосрочной перспективе экономия от снижения хранения и трафика может перевесить рост затрат на кодирование, но начальные вложения в более мощные серверы могут стать барьером.

Заменит ли AV1 в будущем VP9?

Ожидается, что AV1 станет доминирующим кодеком веб-видео благодаря превосходному сжатию и растущей отраслевой поддержке. Но VP9, вероятно, останется актуальным там, где критичны время кодирования и вычислительная нагрузка.

Можно ли использовать и VP9, и AV1 на платформе dcast.tv?

Да, на dcast.tv можно использовать оба. dcast.tv поддерживает несколько кодеков, позволяя давать качественный стриминг с лучшим сжатием и при этом сохранять совместимость с разными устройствами и браузерами.

Заключение

Выбор между VP9 и AV1 — это баланс эффективности сжатия, времени кодирования, поддержки браузерами и железом и стоимостных последствий. AV1 даёт превосходное сжатие и качество ценой повышенного времени кодирования и вычислительной нагрузки. VP9 же даёт более быстрое кодирование и меньшую задержку, что подходит для приложений реального времени. Понимание этих компромиссов помогает разработчикам и владельцам платформ сделать правильный выбор под свой контент.

По теме

Углубитесь в смежные гиды DCAST: как работает адаптивный битрейт, пер-тайтл кодирование для качества и полосы и 4K против 8K стриминга: полоса, кодеки и реальность. Изучите возможности платформы DCAST.