Xem nhanh
Truyền tải video qua mạng hiện đang là một tiêu chuẩn (có thể xem TikTok là một thành công). Và Codec AV1 đang được xem là tương lai của video qua Internet.
Mọi người hiện đều biết đến thuật ngữ như 4K, ai cũng muốn có một chiếc TV 4K và xem các chương trình và bộ phim yêu thích ở chất lượng 4K. Nó rất dễ sử dụng, nhưng trên thực tế việc phát phim ở định dạng 4K yêu cầu dữ liệu phải được đóng gói để truyền tải và sau đó được giải nén ở một định dạng video cụ thể được hỗ trợ bởi cả nội dung nguồn và TV. Có một số tiêu chuẩn hiện có để các nhà sản xuất và người tạo nội dung sử dụng, nhưng một tiêu chuẩn sẽ cực kỳ quan trọng trong vài năm tới là Codec AV1.
Codec là gì?
Codec là từ viết tắt của compressor/decompressor hay coder/decoder, là công cụ mã hóa xử lý video và lưu trữ nó trong một luồng byte. Codec sử dụng các thuật toán để thu nhỏ kích thước tập tin âm thanh hoặc video một cách hiệu quả, sau đó giải nén để phát, chỉnh sửa… Có rất nhiều loại codec khác nhau, chúng sử dụng một công nghệ khác nhau để mã hóa và nén tập tin video.
Vì sao chuẩn codec mở lại trở nên quan trọng?
Theo nghiên cứu của Cisco, nội dung video hiện đang chiếm hơn 70% lưu lượng truy cập Internet hiện nay và dự kiến sẽ tăng lên hơn 80% trên toàn thế giới vào năm 2021. Những cải tiến nhỏ về kích thước tập tin, thời gian truyền và chất lượng hình ảnh có thể đem lại lợi ích lớn cho nhà sáng tạo video cũng như người dùng. Cách chia sẻ tập tin video miễn phí hoặc chi phí thấp sẽ loại bỏ các rào cản đối với các công ty nhỏ và cá nhân không có khả năng trả phí cấp phép quá đắt.
Ngày nay, những người tạo nội dung, các trang web truyền thông và các công ty trình duyệt phải trả tiền bản quyền để nén và giải mã các tệp video bằng AVC / H.264, để các tệp video có thể truyền qua internet một cách nhanh chóng. Các công ty lớn phát trực tuyến video theo yêu cầu có thể trả hàng chục, thậm chí hàng trăm triệu USD phí cấp phép mỗi năm. Bộ giải mã HEVC / H.265 thế hệ tiếp theo, với nhiều bằng sáng chế, có thể đắt gấp mười lần so với AVC / H.264.
AV1 là gì?
AV1 là một tiêu chuẩn định dạng video được phát triển và quản lý bởi Alliance for Open Media, một liên minh bao gồm hàng chục nhà sản xuất lớn và những gã khổng lồ kỹ thuật số như Google, Apple, Amazon và Samsung. Liên minh phi lợi nhuận này được phát triển để tạo thành một tiêu chuẩn video mở, hiệu quả hơn và giá cả phải chăng hơn cho tất cả các loại người dùng trên tất cả các loại thiết bị. AV1 hứa hẹn sẽ giúp các công ty và cá nhân truyền tải video chất lượng cao qua internet một cách hiệu quả mà không phải trả phí bản quyền.
Định dạng video phổ biến nhất được sử dụng hiện nay là AVC / H.264, công nghệ được giới thiệu vào năm 2003 và thuộc sở hữu của Nhóm chuyên gia hình ảnh chuyển động (MPEG).
Codec AV1 khác biệt với AVC/H.264 ở chỗ:
- Sử dụng công nghệ nén thế hệ tiếp theo cho hiệu quả gần gấp đôi.
- Có thể truyền video chất lượng cao nhanh hơn qua internet.
- Không có phí cấp phép; bất kỳ ai cũng có thể nén và giải mã các tệp video mà không phải trả tiền bản quyền.
- Có thể mang đến trải nghiệm chất lượng cao hơn cho người dùng cuối, ngay cả khi băng thông bị hạn chế.
Mục tiêu của dự án AV1 là thay thế AVC / H.264 làm định dạng video phổ biến cho web và cạnh tranh với codec HEVC, do đó video chất lượng cao có thể được chia sẻ miễn phí và hiệu quả trên nền tảng web mở.
Các tiêu chuẩn trước đây như AVC (và người kế nhiệm nổi tiếng là HEVC) rất tốn kém để cấp phép, không thể cho các dự án mã nguồn mở sử dụng và là một canh bạc cho tất cả mọi người tham gia. Do những vấn đề này từ các tiêu chuẩn được phát triển và quản lý bởi Nhóm chuyên gia hình ảnh chuyển động (Moving Picture Experts Group) – nhóm đứng sau tất cả các phiên bản MPEG – nên một số công ty công nghệ đã bắt đầu phát triển các tiêu chuẩn video mở như VP9 của Google, Dalaa được Mozilla hậu thuẫn và Thor của Cisco.
AV1 là sự kế thừa của ba tiêu chuẩn này, được phát triển với mục tiêu trở thành tiêu chuẩn có thể được sử dụng rộng rãi và hiệu quả hơn, điều này rất quan trọng khi bạn đang cung cấp hàng triệu luồng HD hoặc UHD cùng một lúc. Tuy nhiên, độ nét cao không phải là nơi duy nhất AV1 hy vọng cải thiện, vì các cấp độ giải mã khác nhau của AV1 bắt đầu giảm xuống ở 240p @ 30fps. Ngay cả video có độ phân giải thấp hơn cũng có thể được hưởng lợi từ hiệu quả của AV1, mà các thử nghiệm từ Netflix và Facebook đã cho thấy hiệu quả hơn 25-50% so với các codec cạnh tranh.
AV1 trở nên hiệu quả đối với video kỹ thuật số liên quan đến việc bạn cần tốc độ bit nhỏ như thế nào để vẫn giữ được chất lượng video cao. Nếu Codec A có thể cung cấp video 1080p @ 60fps ở 60MB trong khi Codec B có thể cung cấp video chất lượng tương tự ở 40MB, thì Codec B hiệu quả hơn 33%.
Có thể tách video chất lượng cao hơn ra khỏi tập tin nhỏ hơn là tin tốt cho người dùng cuối – những người có thể sử dụng gói dữ liệu ít hơn – và tin tốt hơn cho các nhà cung cấp nội dung, những người có thể phục vụ nhiều người dùng hơn tại một thời điểm. Gần đây, Google đã hoán đổi cuộc gọi Google Duo thành AV1 để cải thiện chất lượng và độ tin cậy cho người dùng thực hiện cuộc gọi trên các mạng bị tắc nghẽn hoặc băng thông thấp.
Bạn có nhớ YouTube, Netflix và những hãng công nghệ đã phải hạ cấp tất cả video của họ trong thời gian cao điểm của dịch COVID vì các nhà viễn thông châu Âu nói rằng họ đang bị quá tải? Sử dụng AV1 có thể ngăn những điều tương tự xảy ra nhiều trong tương lai. Tất nhiên, vẫn còn một chặng đường dài trước khi có thể thấy những lợi ích này, bởi vì AV1 vẫn đang trong quá trình hoàn thiện; cả về codec AV1 thực tế và đặc biệt là về hỗ trợ phần cứng.
Hỗ trợ phần mềm và phần cứng cho AV1
Có hai cách mà tiêu chuẩn video có thể được hỗ trợ trên một thiết bị: nếu được hỗ trợ phần cứng, thì khi phát video AV1, CPU sẽ tải giải mã xuống GPU, khi đó CPU dễ tiếp tục làm những việc khác trong khi GPU xử lý giải mã và phát video. Nếu thiết bị thiếu hỗ trợ phần cứng cho codec, thì bộ giải mã phần mềm vẫn có thể được sử dụng để phát video. Tuy nhiên, CPU phải xử lý khối lượng lớn việc giải mã và phát video, điều này có thể làm chậm thiết bị và trong một số trường hợp việc xử lý sẽ là quá sức nếu máy của bạn không có vi xử lý cao cấp.
Trên thực tế chuẩn AV1 đã được hỗ trợ ở cấp phần mềm trên Chrome, Opera và Microsoft Edge kể từ năm 2018 và Firefox từ năm 2019, nhưng hỗ trợ đó không phải lúc nào cũng là điều chắc chắn. Phần mềm được gọi là “vùng chứa” – mã hóa video trong AV1 và sau đó giải mã chúng để phát lại – được gọi là codec – hầu như vẫn đang hoạt động.
SVT-AV1 là codec ổn định mà Intel và Netflix hợp tác, nhưng được thiết kế rõ ràng cho các máy chủ trung tâm dữ liệu lớn và mạnh mẽ. Bộ giải mã dav1d được phát triển bởi VideoLAN – công ty phát triển VLC, trình phát video nguồn mở phổ biến – và các cộng đồng nguồn mở của FFmpeg là một công cụ mà bạn có nhiều khả năng sẽ thấy khi sử dụng hơn, nhưng nó cũng ở trạng thái không cải tiến và sửa lỗi. Có một số codec khác, nhưng tất cả chúng đều vẫn đang trong quá trình phát triển tích cực hoặc chúng là codec tham chiếu như Libaom, hoạt động nhưng yêu cầu bộ xử lý mạnh mẽ để có thể làm việc ở tốc độ tốt.
Về mặt phần cứng cũng không mấy khả quan, chỉ có một số vi xử lý và SoC (hệ thống trên chip) hỗ trợ giải mã phần cứng cho video AV1. YouTube for Android TV đã được cập nhật với phần mềm hỗ trợ AV1 cách đây vài tháng, nhưng vẫn có một chiếc Android TV nào thực sự có thể phát AV1, bởi vì ngay cả những chiếc TV NVIDIA Shield mới nhất cũng có thể đang dùng phiên bản cũ và dùng vi xử lý kém mạnh mẽ hơn.
Netflix không phát trực tuyến bất kỳ nội dung nào dùng AV1 cho đến tháng 2.2020 và họ chỉ làm điều đó trên Android cho đến nay vì cả macOS và iOS đều thiếu hỗ trợ AV1 ở cấp hệ thống. Và do AV1 không được đề cập đến tại hội nghị nhà phát triển của Apple vào mùa hè, có thể ít nhất phải đến năm 2021 tiêu chuẩn này mới được hỗ trợ trên sản phẩm của nhà Táo.
Vì AV1 miễn phí bản quyền, nó sẽ được hỗ trợ rộng rãi hơn ngay cả trước khi phần cứng bắt kịp – có thể trong khoảng 5 năm – khi các dự án mã nguồn mở tiếp tục cố gắng và thúc đẩy codec AV1 trở nên tốt hơn trên tất cả các loại nền tảng. Và tất nhiên, bạn có thể mong đợi sự ủng hộ và tận tâm liên tục của các thành viên AOMedia như Google, Amazon và Netflix, những người đều muốn ngừng trả tiền bản quyền cho các định dạng video cũ hơn cho MPEG-LA.
Điều đó sẽ không xảy ra trong một sớm một chiều, nhưng AV1 đang định hình trở thành thứ tương lai. Nó giống như một thập kỷ trước không không ai có thể đồng ý về HTML-5: một tiêu chuẩn internet toàn cầu cho video hiện tại.
