¿Qué es AV1 y por qué es importante para Google Chromecast HD?

Si ha estado siguiendo alguna de las filtraciones relacionadas con el próximo Google Chromecast HD, es posible que haya visto mucho entusiasmo en torno a la supuesta compatibilidad con el códec AV1. Si bien este es un gran paso adelante de códecs como H264 y VP9, ​​hay mucho más en la historia que eso. AV1, también conocido como AOMedia Video 1, se lanzó por primera vez en marzo de 2018 y su adopción en la industria ha sido lenta. Esa es toda la historia de AV1, cómo mejora con respecto a VP9 y H.264, y por qué es tan importante.

¿Qué es AV1?

AV1 es un códec desarrollado por Alliance for Open Media, un conglomerado de un montón de empresas diferentes en el campo de la tecnología. Sus principales ventajas son que es libre de regalías (por lo que las empresas pueden implementarlo en su software de forma gratuita) y que ofrece grandes ahorros en comparación con VP9 y H264. Facebook Engineering realizó pruebas en 2018 y descubrió que el codificador de referencia AV1 logró una compresión de datos un 34 %, un 46,2 % y un 50,3 % mejor que libvpx-vp9, perfil alto x264 y perfil principal x264, respectivamente. Esto significa que para aquellos con conexiones más lentas, es posible que puedan disfrutar de una calidad superior a la que están acostumbrados, y para aquellos con conexiones más rápidas, es posible que puedan obtener una tasa de bits aún mayor con la misma velocidad de conexión.

El primer conjunto de chips de teléfonos inteligentes que admitió la decodificación AV1 fue MediaTek Dimenisty 1000, que admitía hasta 4K 60 FPS. La serie Nvidia Geforce 3000 admite decodificación, la nueva serie Nvidia Geforce 4000 admite tanto codificación como decodificación, y Exynos 2100/2200 de Samsung también admite decodificación AV1. El soporte está creciendo lentamente en la industria, y el conjunto de chips que se supone que está en el Chromecast HD también admite la decodificación AV1. Eso no significa que Google implementará soporte para él, pero parece probable. Para personas con conexiones limitadas, esta es una actualización sobre VP9 y H264.

No solo eso, sino que YouTube en el escritorio también es compatible con AV1, y puede habilitarlo en la configuración de su cuenta siempre que use un navegador compatible. De hecho, la compañía ha diseñado su propio silicio de codificación de video AV1 que se utilizará en los centros de datos para YouTube. El chip, cuyo nombre en código es "Argos", es una unidad de codificación de video (VCU) (trans) de segunda generación que convierte los videos subidos a la plataforma en varios formatos de compresión y los optimiza para diferentes tamaños de pantalla. Google afirma que su nueva VCU Argos puede manejar video de 20 a 33 veces más eficientemente que los servidores convencionales.

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La historia de AV1

El contexto detrás AV1 y por qué se creó también son importantes. VP9 es un códec libre de regalías desarrollado por Google que cualquiera puede usar y, dado que es libre de regalías, se puede implementar en cualquier plataforma o servicio que lo desee. YouTube usó el códec en cualquier dispositivo que pudiera admitirlo (porque significó grandes ahorros para Google a través de un ancho de banda reducido), e incluso fue adoptado por servicios de video a pedido como Netflix, Twitch y Vimeo.

Sin embargo, dado que Google tiene un interés personal en adoptar mejores algoritmos de compresión para reducir el uso de ancho de banda de sus centros de datos, comenzó a trabajar en VP10, el sucesor de VP9. Un pequeño aumento en la compresión de video por video puede generar grandes ahorros de costos y una mejora importante en la experiencia del usuario al contar miles de millones de minutos de video. Google anunció que planea lanzar VP10 en 2016 y luego lanzar una actualización cada 18 meses para garantizar un progreso constante. Llegó al punto en que Google incluso comenzó a lanzar el código para VP10, pero la compañía anunció la cancelación de VP10 y formó Alliance for Open Media (AOMedia) en su lugar.

Alliance for Open Media incluye a todos, desde diseñadores de procesadores (AMD, Arm, Broadcom, Chips&Media, Intel, Nvidia) hasta desarrolladores de navegadores (Google, Microsoft y Mozilla), hasta servicios de transmisión y videoconferencia (Adobe, Amazon, BBC R&D, Cisco, Netflix, Youtube). Todas estas empresas ofrecieron algún tipo de soporte para AV1, ya sea a través de decodificadores de hardware introducidos en conjuntos de chips, implementación de decodificadores en navegadores o uso del códec en servicios de transmisión.

AV1 frente a HEVC/H265

La mayor diferencia entre AV1 y HEVC (codificación de video de alta eficiencia), también conocida como H.265, es la licencia. Para enviar un producto con compatibilidad con HEVC, debe adquirir licencias de al menos cuatro grupos de patentes (MPEG LA, HEVC Advance, Technicolor y Velos Media), así como de muchas otras empresas, muchas de las cuales no ofrecen términos de licencia estándar. – obligándolo a negociar los términos en su lugar.

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Estas altas regalías ya eran problemáticas para productos como Google Chrome, Opera, Netflix, Amazon Video, Cisco WebEx Connect, Skype y otros, y excluyen por completo a HEVC como una opción para proyectos como Mozilla Firefox. De hecho, va en contra de varios valores centrales del proyecto Firefox: Firefox debe estar libre de regalías para enviarse en muchos proyectos FOSS, lo que al usar HEVC evitaría que lo esté; y Mozilla cree en una web libre y abierta, y eso no es posible si promueve estándares cargados de patentes. Incluso ignorando estos dos problemas, Mozilla simplemente no puede darse el lujo de desperdiciar cientos de millones de dólares en regalías y todo ese tiempo negociando los acuerdos de licencia necesarios.

También un hecho divertido, estos mismos problemas son los que impidieron que Firefox (y Chromium) incluso incluyeran la reproducción nativa de H.264 en muchas plataformas hasta hace unos años... y eso todavía requiere un complemento en Linux. Es poco probable que Firefox pueda admitir HEVC antes de que caduquen sus patentes en la década de 2030 (o tal vez incluso más tarde). Incluso hasta el día de hoy, Firefox solo admite H.264 de forma nativa gracias a la oferta de Cisco de pagar todos los costos de licencia de Mozilla a través de OpenH264, para estandarizar H.264 para la transmisión en el mercado hasta ahora, hasta que el códec de próxima generación esté listo. En la guía de códecs de video de Mozilla, la compañía dice que "Mozilla no admitirá HEVC mientras esté repleto de patentes". A partir de hoy, solo Edge e Internet Explorer admiten la reproducción HEVC nativa y solo en hardware específico que admita la decodificación.

En términos de eficiencia, los dos códecs compiten. Su eficiencia es generalmente equivalente (aunque las pruebas han demostrado que el AV1 está ligeramente por delante), pero hay un problema: el AV1 generalmente tarda mucho más en codificarse, gracias a la falta de capacidades de codificación de hardware. La Universidad de Waterloo descubrió en 2020 que, si bien AV1 ofrecía un ahorro de tasa de bits del 9,5 % sobre HEVC para codificar videos 4K, los videos AV1 también demoraron 590 veces más en codificarse que en trazos. Por el contrario, HEVC solo tardó 4,2 veces más. Obviamente, estas pruebas se realizaron bastante temprano en la vida útil de AV1 cuando el soporte de hardware no estaba realmente disponible.

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El futuro de AV1

Parece probable que AV1 allane el camino para la reproducción de video comprimido de alta calidad a medida que más y más dispositivos admitan la decodificación de hardware. Dado que HEVC solo es compatible con un navegador en el escritorio (ahora que Internet Explorer está muerto, de todos modos), AV1 es claramente el códec de referencia para el futuro como sucesor de VP9. Como solo se espera que aumente el soporte, más y más dispositivos terminarán usándolo. Ya hay indicadores de experiencia que hacen referencia a AV2 en el repositorio de AOM y un "anclaje semilla de investigación AV2" que se comprometió con el repositorio el año pasado, lo que sugiere que también veremos iteraciones en el repositorio de AOM.

¿Por qué AV1 es importante para Google Chromecast HD?

Si está buscando obtener Google Chromecast HD, hay una gran razón por la que podría interesarle AV1: sus capacidades de red. Si usted compre la versión HD en lugar de la versión 4K, probablemente hay varias razones por las que lo haría, y una de ellas puede ser que su Internet no tiene el ancho de banda para la transmisión 4K. Si es así, probablemente esté consciente del ancho de banda de todos modos, y AV1 significa que puede obtener videos con una tasa de bits más alta desde su Chromecast. Esto conducirá a una mejor calidad de video en general a las mismas velocidades de datos que su Internet ya admite.

    Chromecast con Google TV (HD)

    El Chromecast con Google TV (HD) es un Chromecast más económico que solo puede reproducir en 1080p, pero para muchas personas eso es todo lo que necesitan.

Sin embargo, no solo eso, y esta es posiblemente una razón aún más importante, es la primera De Verdad dongle de TV convencional que podría admitir activamente AV1. Roku es común hasta cierto punto, pero más difícil de conseguir en algunas regiones, y Fire TV Stick 4K Max es la única otra opción en este momento. El ecosistema de Google para sus dongles de TV es, con mucho, el más completo de todos, y la inclusión de AV1 también es un gran problema por ese motivo. Esto lo legitima como una opción y puede hacer que otras empresas también admitan AV1 de otras maneras.


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