新一代视讯编码规格战开打，AV1能否取代H.265改变游戏规则

shuszhao

AOMedia日前发布最新AOMedia Video Codec 1.0 (AV1)规格，可提供跨平台的4K UHD在线视讯，挑战既有的高效率视讯编码(HEVC)——H.265。从技术面来看，AV1能否改变游戏规则？其基础技术与HEVC是否存在很大的差异？
自从Google、思科(Cisco)和微软(Microsoft)等因特网巨擘在2015年9月宣布成立“开放媒体联盟”(Alliance for Open Media；AOMedia)并致力于开发开放视讯编译码规格已经有一段时间了。最近，这个非营利组织终于准备释出AOMedia Video Codec 1.0 (AV1)规格了。
AOMedia的成员在今年4月初于美国广播电视展(NAB Show)期间展示了各种AV1方案。尽管该产业联盟承诺，AV1可提供“跨平台、4K超高解析(UHD)以上的在线视讯”；然而，从他们的立场来看，该新编译码器最重要的要求在于“免授权费”。

                               
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提供新的视频压缩方法（来源：AOMedia）
AOMedia董事会成员以网络公司为主——包括提供串流媒体服务的公司，如亚马逊(Amazon)、Netflix、Google、微软、Facebook、Mozilla和思科，还有像Arm、英特尔(Intel)和Nvidia等半导体公司。
AV1正出现在此关键时刻。AV1的竞争规格——高效率视讯编码(HEVC)，又称为H.265，目前正陷于MPEG LA、HEVC Advance和Velos Media的三大竞争专利池(patent pools)困境中。
IHS Marki的研究总监Paul Gray告诉《EE Times》，“HEVC的支持者担心要面对三种不同的专利管理者，不确定是否会有其他人出现并提出更多要求，而且也感觉授权费用过高。”
从技术面来看，AV1能否改变游戏规则？其基础技术与HEVC存在很大的差异吗？
Google策略联盟主管Matt Frost说：“那并不我们的主张。AV1建立在VP6、VP7、VP8、VP9、VC-1 (Windows Media Video)、H.264和HEVC持续演进的基础上。但是，我们也进行了一连串的重大改善，让AV1与以往的视讯编译码技术不同。”Matt Frost曾经是On2 Technologies的执行长。
Frost表示，AOMedia的核心组织——Google、微软和英特尔，都拥有视讯技术的基本优势和专业技术，“我们的工程师都专注于视讯编译码器的开发。”最终成果就是AV1。该组织宣称，AV1能以“超过竞争编译码规格更高30%的压缩能力提供4K UHD视讯。”

                               
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AOMedia联盟成员公司（来源：AOMedia）
然而，Digital Tech Consulting (DTC)总裁Myra Moore说：“基本上，在任何规格置于公正单位进行独立测试以前，一切都只是臆测。”
授权问题
AOMedia执行董事兼微软部门项目经理Gabe Frost解释，AOMedia过去三年来不仅在改善视讯编码方面做出了很多努力，还对AV1的基本专利进行许多严格限制，并为AV1执行专利审查与建立法律保护基金。
AOMedia解释，AOMedia工作小组的参与者采用了开放媒体专利授权联盟1.0 (Alliance for Open Media Patent License 1.0)条款，“目的在于履行其提供基本要求的承诺，如W3C专利政策的定义等。”
因此，透过AV1带来可用于下一代芯片的Bitstream规格、未经优化的实验软件译码器和编码器、用于产品验证的参考串流，以及Binding规格，允许内容创作和产生个人与商业视讯的串流媒体工具。
至于AOMedia创造的参考程序代码，Frost说：“我们发布的软件采用类似柏克莱软件套件(BSD)的开放来源软件授权。”更具体地说，AOMedia是BSD 2-Clause License和Alliance for Open Media Patent License 1.0的组合。
Frost补充说，AOMedia正致力于为AV1打造一个免授权费的生态系统。例如，AV1的用户可以在YouTube App中使用，而不用担心侵权问题。他指出，AOMedia在微软和Google等主导成员的支持下，已准备好为出货AV1产品的AOMedia成员提供法律支持和保护基金了。
AV1对传统媒体的影响
由于AOMedia列出的成员公司众多，AV1吸引了很多来自因特网串流媒体公司的兴趣。但是，AV1对广播和套装媒体有什么影响？原始内容拥有者是否应该考虑将其视讯编译码器切换到AV1？

                               
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（来源：AOMedia）
IHS Markit的Gray指出：“另一个需要考虑的部份是编码所需的时间。”他说：“根据我看到的数据显示AV1在编码上很耗时——比HEVC更长一个数量级。这会使现场编码产生问题，当然，现场直播可是广播电视的命脉。”
同时，“AV1在解碼方面看起来要求不高，所以应该存在着不同的折衷。AV1看起来优化了串流媒体而不是广播电视。因此，它对于Netflix或亚马逊更有意义。”DCT的Moore也说：“目前的广播和套装媒体供货商似乎不会转换至AV1。”
串流媒体社群的发展里程碑
从串流媒体的发展历史来看，因特网社群一直在为其垂直市场选择自己的编译码器。例如，思科推出了Thor视讯编译码器、Google追随VP7/8/9、微软推出Windows Media Player，而苹果(Apple)则打造了QuickTime Video。
因此，AV1创造的真正新闻价值是，AOMedia组织——以及整个串流视讯社群终于有机会统一编译码器了？
IHS Markit的Gray认为这是很合理的推论。他说：“随着因特网内容转向行动和消费电子(CE)装置，通用且最小化的硬件和标准比起过去更具有吸引力。我认为我们正处于迈向成熟市场发展的第二阶段，标准化变得比速度和优化更重要。”
那么Apple呢？Apple的iOS 11和MacOS High Sierra可支持HEVC，加上Apple本身属于MPEG LA——HEVC的三个专利池之一。然后是高通(Qualcomm)。高通属于另一家HEVC专利池Velos Media，同时还有爱立信(Ericsson)、Sony以及松下(Panasonic)等。

                               
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HEVC陷入三个专利池的困境（来源：Leonald Chiariglione部落格贴文）
Google的Frost说，重点不在于谁名列AOMedia。“不要过度解读。更重要的是AOMedia是一个能够一起努力的组织，现在正开心地共同推出下一代编译码器。”
回顾MPEG组织创办人兼主席Leonardo Chiariglione首次推出MPEG时，因特网或专利巨魔(patent troll)当时都还没有出现。Frost观察，随着开放来源社群的进展，视讯产业已经走过很长的一段路了。
Chiariglione在他最近的部落格中贴文表示，“现有的MPEG商业模式已然破裂”(The current MPEG business model is broken)。对此，Frost指出，市场力量改变了技术创新的商业模式，以及组织如何透过它实现获利。Gray也认为，投资必须要有经济报酬，才能推动未来的发展。
然而，Gray对于视讯编译码器面对竞争的未来仍然保持乐观态度。他说：“HEVC已经有了一部份的增强功能，例如联合探索测试模式(JEM)，有利于其成为现场广播的竞争替代方案。”
他补充说：“基于因特网的公司正多方面推动不同的策略，但AV1更希望的是合作，而不是单独开发然后面临规格之争。”
事实上，如果产业组织能够形成单一专利池，并要求“最后和最终”(last and final)的利益声明，Gray认为透过这种所谓的“合作途径”将有助于更确定的未来。

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