Revolution in der Videotechnologie: AV1 Kodex ebnet Weg für hochwertigen, effizienten Content

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Heute ist gestern – AV1-Kodex prägt die Zukunft  | © Bildmontage: Sokolov / Hintergrund: Adobe Stock

In der schnelllebigen Welt der digitalen Medien zeichnet sich eine bahnbrechende Entwicklung ab, die die Art und Weise, wie wir Videos streamen und ansehen, revolutionieren könnte. Die Einführung der AV1-Videokodierung verspricht nicht nur eine außerordentliche Verbesserung der Videoqualität, sondern auch eine effizientere Nutzung der Bandbreite, was sowohl den großen Streaming-Diensten wie Netflix als auch den YouTube-Creatoren zugutekommt.

Im digitalen Zeitalter, in dem Content on demand die Norm ist, ziehen immer mehr YouTube-Creators und Filmemacher das AV1-Kodierungsformat in Betracht. Dieses verbessert sowohl die Videoqualität als auch die Bit-Rate, eine enorme Verbesserung gegenüber dem früheren Fernseh- und Kabelzeitalter. Dank der OBS (Open Broadcaster Software) liegt das erforderliche Werkzeug jetzt in den Händen der Content-Ersteller.

Die Nutzung von AV1 betreffenden Patenten ist lizenzkostenfrei. Diese offene und für jeden zugängliche Lizenzierung unterscheidet AV1 von seinem Hauptkonkurrenten HEVC.

Dieser Artikel erklärt dir, wie und warum diese innovative Technologie das Potenzial hat, die Zukunft des Streamings zu prägen, und warum sie bereits jetzt die Aufmerksamkeit der gesamten Branche auf sich zieht.

30% höhere Effizienz mit AV1-Videokodierung bei gleicher Qualität

AV1 ist ein effizientes Videocodec-Format, das eine lizenzkostenfreie Nutzung ermöglicht. 2018 testete es Facebook und erzielte eine höhere Datenkompression als H.264 High- und Main-Profile. Durch eine bessere Kompression ohne Qualitätsverlust lässt sich hochwertiger Content mit effizienter Bit-Rate ausstrahlen, was die Bandbreitenkosten niedrig hält:

Typischerweise ist der AV1-Codec in Bezug auf die Kompressionseffizienz rund 30 % besser als HEVC: Er spart bis zu einem Drittel an Bandbreite bei gleicher Bildqualität.

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vorteile kodex AV1
Vorteile des AV1-Kodex

Vorteile des AV1-Kodex

Bessere Kompressionseffizienz als HEVC, spart 30 % Bandbreite bei der Datenübertragung.

Lizenzfrei, senkt darum Kosten für Filmemacher, Content Creator  und Streaming-Dienste.

Unterstützt fortschrittliche Video-Features wie 10-Bit-Farbtiefe, HDR, hohe Bildraten und Auflösungen.

Wichtig: Robuste Sicherheitsprotokolle für verbesserten Schutz von Netzwerken und Systemen.

nachteile AV1 kodex
Nachteile bei der Nutzung

Nachteile bei der Nutzung

„Henne-Ei-Problem“: Hardware/Software und Menge der AV1-Inhalte beeinflussen sich wechselseitig.

Langsameres Kodieren im Vergleich zu anderen Codecs (dafür schnelleres Streamen).

Abhängigkeit: Amazon, Google, Meta, Microsoft und Netflix setzen auf das System.

AV1 bringt geringere Größe, aber keine bessere Bildqualität im Vergleich zu HEVC und VP9.

Die neue Technologie ist noch jung und verbraucht im ersten Arbeitsschritt zwar mehr Energie beim Kodieren und Dekodieren auf Hardware-Ebene. Umgekehrt sparen dann aber die so aufbereiteten Filme und Videoclips aufgrund der geringeren Dateigröße beim Streamen sehr viel mehr Energie, und machen darum die aufwändigere Codierung mehr als wett.

Die Verwendung von AV1 ist besonders für Filmemacher interessant: Grafikarten von Matrox Video und Nvidia, die AV1-Transkodierung unterstützen, erhöhen die Qualität und senken gleichzeitig Kosten.

Netflix und  YouTube nutzen AV1-Kodierung

Die Transkodierung von Videostreams, ohne Bandbreite oder Geld zu verschwenden, war immer ein Ärgernis auf dem Weg zum breiten Publikum. Der erste Schritt zur Bereitstellung von qualitativ hochwertigem Content in einem hocheffizienten Format wird in Zukunft darum wohl die AV1-Kodierung sein. Bereits im November 2021 hat Netflix damit begonnen, AV1 zu streamen, nachdem der Kodex schon zuvor auf mobilen Plattformen eingeführt wurde.

Die Videotechnologie versucht schon seit einiger Zeit, endlich von H.264 wegzukommen. Doch bis anhin verhinderten dies Lizenzprobleme. Mit dem Open-Source-Charakter von AV1 könnten diese Hindernisse indessen aus dem Weg geräumt sein. Noch bleibt es abzuwarten, ob AV1 das H.264-Format als weltweit neuer Standard ablöst.

AV1 ist ein offenes, kostenfreies Videokompressionsverfahren. Entwickelt wurde es von der Alliance for Open Media (AOMedia). Das Format ist eine Weiterentwicklung von Googles VP9-Verfahren und tritt in offene Konkurrenz zu HEVC/H.265. Seit Januar 2021 existieren drei Open-Source-Encoder und verschiedene Decoder für AV1, die in andere Programme integriert werden können.

Kompatible Webbrowser und Containerformate

Webbrowser wie Google Chrome, Mozilla Firefox, Opera und Microsoft Edge unterstützen das Abspielen von AV1-codierten Videos. AV1-codierte Videodaten lassen sich wie H264 in den Containerformaten MP4, MKV oder zusammen mit dem Audioformat Opus in WebM verwenden, beispielsweise für HTML5-Webvideos.

In puncto Leistung zielt AV1 auf eine Effizienzsteigerung gegenüber VP9 und HEVC ab. Wobei nur eine geringfügige Erhöhung der Komplexität in Kauf genommen werden muss.

Es gibt eine Vielzahl von Softwareanwendungen, die AV1 unterstützen (nicht abschließende Auflistung in alphabetischer Reihenfolge):

  • Bitmovin Encoding, eine proprietäre Software zur Videokodierung, die AV1 unterstützt.
  • boram (Version 0.5.2 und höher), ein WebM-Konverter mit GUI, der FFmpeg verwendet.
  • dav1d, ein AV1-Decoder, der unter dem Dach von VideoLAN entwickelt wird.
  • FFmpeg, ein freies Programm zum Decodieren, Konvertieren und Kodieren von Videodaten, das ab Version 4.0 AV1 unterstützt.
  • Google Chrome (Version 70 und höher), der AV1-Videoinhalte unterstützt und ab Version 90 auch einen AV1-Encoder für WebRTC enthält.
  • GStreamer (Version 1.14 und höher), ein Multimedia-Framework, das AV1 unterstützt.
  • HandBrake, ein Open-Source-Tool zur Videokonvertierung, das ab Version 1.6 das Encodieren von AV1 unterstützt.
  • Kodi (Version 19 und höher), ein freier Media-Player, der AV1 unterstützt.
  • libgav1, ein von Google entwickelter AV1-Decoder in C++.
  • MediaInfo, ein Tool zur Anzeige technischer und Tag-Informationen über Videodateien, das AV1 unterstützt.
  • MKVToolNix, ein freies Set von Tools zum Erstellen, Ändern und Überprüfen von Matroska-Dateien, das AV1 unterstützt.
  • Microsoft Edge, der in Verbindung mit der AV1 Video Extension AV1-Videos unterstützt.
  • Mozilla Firefox (Version 65 und höher), der automatisch AV1-Videoinhalte unterstützt.
  • OBS Studio, eine freie Software für Videoaufnahmen und zum Livestreaming, die ab Version 27.2 den AOM-Codec und SVT-AV1 unterstützt.
  • Opera (Version 57 und höher), ein Webbrowser, der AV1 unterstützt.
  • Pale Moon (Version 28.3 und höher), ein Webbrowser, der die AV1-Videokodierung unterstützt.
  • Vivaldi, ein weiterer Webbrowser, der AV1 unterstützt.
  • VLC Media Player, der ab Version 3.0.5 AV1-kodierte Dateien wiedergeben kann.

Der AV1-Kodex ist besonders für Echtzeitanwendungen und höhere Auflösungen ausgelegt, weil da die größten Effizienzsteigerungen erwartet werden. AV1 unterstützt auch verlustfreie Kompression, obwohl der Algorithmus hauptsächlich für verlustbehaftete Kodierung gedacht ist.

Hardwareseitige Unterstützung für AV1-Kodierung bieten an (nicht abschließende Auflistung in alphabetischer Reihenfolge):

  • Allegro DVT AL-E210, AL-D310 und AL-D320, IP-Cores für Video-Encoder-Hardware, die AV1 unterstützen.
  • AMD’s RDNA2 Grafikkarten-Architektur, die die AV1-Decodierung unterstützt.
  • Chips & Media WAVE627, ein Hardware-Encoder für AV1.
  • D(o)wango FPGA basierter Hardware-Echtzeit-Encoder für AV1.
  • Google Pixel 6 Smartphone, das mit einem Hardwaredecoder ausgestattet ist, der AV1-Videos in 4K-Auflösung und mit 60 fps decodieren kann.
  • Intels ARC Grafikkarten, die sowohl Dekodieren als auch Enkodieren von AV1 unterstützen.
  • Intels Prozessoren mit Intel-Tiger-Lake-Mikroarchitektur, deren integrierte Grafikprozessoren einen AV1-Hardware-Decoder enthalten.
  • LG ZX-OLED-Serie von Fernsehern, die ebenfalls 8K-Streaming mit AV1 unterstützen.
  • MediaTek Dimensity 1000, 1000+, 1100 und 1200 Smartphone-SoCs, die alle über integrierte AV1-Hardwaredecoder verfügen.
  • NETINT ASIC-basierten Hardwareencoder für Rechenzentren, der AV1 unterstützt.
  • Nvidias RTX 30- und RTX 40-Serie, die AV1 in ihrer Hardware decodieren oder kodieren.
  • Realtek SoC für Set-Top-Boxen, das einen AV1-Decoder enthält.
  • Samsung Exynos 2100, das über einen integrierten Hardwaredecoder für die AV1-Kodierung verfügt.
  • Samsung Q950TS Fernseher, der AV1 für 8K-Streaming unterstützt.

Die Zukunft der Videotechnologie dürfte durch die AV1-Codierung mitdefiniert werden. Darum, weil sie qualitativ hochwertigen Content ermöglicht und gleichzeitig die Kosten und den Bandbreitenverbrauch reduziert.

Fazit

Die AV1-Videokodierung ist eine bedeutende Veränderung in der Videotechnologie. Als Open-Source und kostenloses Format stellt sie eine attraktive Alternative zu bestehenden Standards wie H.264 dar. Mit der verbesserten Effizienz und Kompression bietet AV1 eine erhöhte Videoqualität, während die Bandbreitennutzung und damit verbundenen Kosten minimiert werden. Besonders bemerkenswert ist die breite Unterstützung von AV1 in der Technologielandschaft, von Webbrowsern über Hardwarehersteller bis zu Streaming-Riesen wie Netflix.

Für Filmemacher und YouTube-Creators eröffnen sich mit AV1 neue Möglichkeiten, ihr Publikum mit qualitativ hochwertigen Inhalten zu erreichen. Dies, ohne erhöhte Kosten oder technische Einschränkungen. Obwohl die AV1-Technologie noch jung ist und ihre Verbreitung noch in den Kinderschuhen steckt, gibt es  also viele positive Anzeichen dafür, dass dieser Videokodex in Zukunft einen bedeutenden, stetig wachsenden Einfluss auf die Film-, Serien und Videoproduktion und Videodistribution haben wird.

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Dieser Artikel wurde erstmals publiziert am 07.07.2023

Pavel Sokolov 49 Artikel
Pavel studiert Film Editing. Er mag François Truffaut, Terrence Malick, Dr Pepper, seinen Thermaltake View 71 TG, Musik von Seeed und alle Dinge, die mit der Farbe Rot zusammenhängen, aber keinem Lebewesen Schmerzen bereiten.

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