前言
AV1 是 Google 协同 Netflix, Amazon, Huawei等知名公司所建 AOMedia 联盟推出的一款开放,免费的视频编码格式。而它的直接竞争对手便是目前也非常火热的 HEVC。本文将详细介绍 AV1 的由来和特点,以及如何转码和播放。
发展历史
音视频编解码发展已经有三十余年时间,其实发展的方向也就是两条:
- 更好的压缩率
- 更多的播放场景
很早以前我们只能在电视或者 DVD 上看,而现在我们更多的在移动设备或者浏览器上看视频。众所周知,H.264 目前依旧是现在非常主流的编解码方式,它由运动图像专家组开发发布,然而从最早1999年到现在,播放的形式已经千变万化,比如 HDR, 8K ,360° 视频等。为了满足当前的形式发展,H.265 诞生了,在视频压缩上更进一步。然而,不好的事 H.265 需要支付昂贵的专利费用,这是很多厂商无法接受的。
因此一些公司开始尝试别的视频格式,其中 Google VP9, 它是谷歌内部用来代替 H.264 编码的一种新的编码方式,而且它是完全开源的,厂商不用担心高昂的授权费用,而且谷歌也推进了浏览器和 Android 系统对它的支持。但是毕竟这也是 Google 一家自己弄得东西,它背后有技术生产团队去专业的支持,在很多场景下,H.264 依旧是一个可选项。
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2015年,谷歌宣布成立了 Alliance for Open Media-AOMedia。同期的小伙伴还有 亚马逊, 思科, 英特尔,微软, Mozilla 和 Netflix。一起去推动下一代编码视频技术的发展:
- 开放和可交互
- 针对 Web 优化
- 在任何设备任何宽带下可扩展
- 对计算性能要求低,针对硬件优化
- 能够持续性,高质量的实时传输
- 能够灵活的支持商业和非商业的内容
因此一个开源且免费的视频格式诞生了,AOMedia Video 1 (AV1), 它旨在提示编码质量,对比 H.265 可以节省 50% 的宽带效率。
在 Mozilla 的博客 中我们可以发现 AV1 所带来的 buffer 的体积降低简直是革命性的。
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下面一张图,完整了概述了视频编码的发展。
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关于 《AV1 VS HEVC VS VP9》 的详细对比,可以点开 链接 阅读。
视频转码
前面简单论述了下关于 AV1 的由来和发展。如果我们现在需要立即体验 AV1 格式的视频,我们怎么办?
大家可以去 YouTube 5K AV1 Test
或者 AV1 4K 60fps 列表 感受下高清画质。
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当然你也可以自己尝试 FFmpeg 进行视频的转换。
libaom-av1 是 AV1 的编码器,你需要确保你的本地已经安装,如果你是最新的的 FFmpeg 一般都集成了。如果自己构建,你需要通过在配置的时候
./configure --enable-libaom
来启用对 AV1 编码器的支持。
转码你可以通过:
ffmpeg -i source.mp4 -map_metadata -1 -c:a libopus -c:v libaom-av1 -crf 34 -b:v 0 -pix_fmt yuv420p -strict experimental video.av1.mp4
转码完成后,可以通过 Chrome 打开播放。FFmpeg 的命令其中 -c:a libopus -c:v libaom-av1
分别表示选择不同的音频编码器和视频编码器。这个是转码的关键。-strict experimental
只针对 AV1 的转码,因为它目前还算实验性的编码。
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转码后视频 Demo: https://media.vued.vanthink.cn/video.av1.mp4
当然如果你使用其他工具,比如 Mp4box 你可以阅读这篇文章 How to use AV1 with open source tools
如何播放
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尽管 Chrome 在 69 的版本之后开始支持 AV1 格式了,而 Firefox 也在 67 之后开始支持。但是我们看到 Safari Edge 以及移动端浏览器的支持依旧不理想。
我们可能需要做资源的降级处理。
<video controls >
<source
src="xxx.hevc.mp4"
type="video/mp4; codecs=hevc,mp4a.40.2"
/>
<source
src="xxx.av1.mp4"
type="video/mp4; codecs=av01.0.05M.08,opus"
/>
<source
src="xxx.h264.mp4"
type="video/mp4; codecs=avc1.4D401E,mp4a.40.2"
/>
</video>
在 JS 判断中,我们也可以通过 canPlayType 来支持:
const videoEle = document.querySelector('video');
if (videoEle.canPlayType('video/mp4; codecs=av01.0.05M.08,opus')) {
// play av1
} else {
// play others
}
同理你也可依据格式的不同,分发成 HLS 或者 Dash 的形式「非切片」,去满足不同场景的播放要求。
如果我们需要在一些确实本身浏览器不支持的情况下播放,我们需要借助 WebAssembly + FFmpeg 来实现播放,如同 H.265 的解决方案类似,需要我们投入更多实现,尤其要求对 Worker 通信和 Canvas 的使用上花一些时间。