کدک ویدیویی AV1 چیست ؟ نسل جدید فشرده‌ سازی ویدیو

وقتی صحبت از ویدیوهای با کیفیت بالا و حجم پایین می‌شود، پای کدک‌ ها به میان می‌آید. کدک‌ها وظیفه دارند ویدیو را فشرده کنند تا هم فضای کمتری اشغال شود و هم در هنگام پخش آنلاین، مصرف اینترنت و منابع سیستم کاهش یابد. اما در چند سال اخیر، یکی از نام‌هایی که به شدت مورد توجه شرکت‌ های بزرگ فناوری قرار گرفته، AV1 است؛ کدکی که آمده تا جایگزینی برای H.264 و حتی HEVC (H.265) باشد.

کدک ویدیویی AV1 نه‌ تنها رایگان و متن‌ باز است، بلکه در بسیاری از موارد از رقبای خود بهره وری بالاتری دارد. به همین دلیل است که شرکت‌ هایی مثل Google، Netflix، YouTube، Amazon و Meta سرمایه‌گذاری گسترده‌ای روی آن انجام داده‌اند. اما واقعاً AV1 چه تفاوتی با سایر کدک‌ها دارد و چرا آینده‌ی صنعت ویدیو به آن گره خورده است؟ در این مقاله از پلتفرم ویدیو نگاوید به شکلی تخصصی و در عین حال ساده، همه چیز را درباره این کدک پیشرفته بررسی می‌کنیم.

کدک AV1 چیست و چه کاربردی دارد ؟

کدک AV1، مخفف AOMedia Video 1، یک فرمت فشرده‌ سازی ویدیویی باز و بدون حق امتیاز است که برای انتقال ویدیوهای اینترنتی طراحی شده. برخلاف کدک‌های سنتی که توسط شرکت‌های بزرگ کنترل می‌شوند، AV1 محصول همکاری غول‌های فناوری مانند گوگل، نتفلیکس، آمازون و مایکروسافت است. این کدک با تمرکز بر کارایی، کیفیت و سازگاری، ویدیوها را به بلوک‌های کوچک‌ تر تقسیم می‌کند، الگوهای تکراری را شناسایی و حذف می‌کند، و داده‌های ضروری را با هوشمندی کدگذاری می‌کند.

AV1 به گونه‌ای طراحی شده که بتواند کیفیت تصویر بالاتر را با بیت‌ریت کمتر ارائه دهد. به زبان ساده یعنی با همان کیفیت تصویر، حجم فایل شما تا ۳۰٪ تا ۵۰٪ کمتر از H.265 (HEVC) خواهد بود. این کاهش حجم در دنیای پخش ویدیو (استریم) یعنی کاهش مصرف پهنای باند، بار کمتر روی سرورها و تجربه‌ی پخش سریع‌تر برای کاربران.

چرا AV1 از سایر کدک‌ ها بهتر است ؟

برای درک برتری AV1، باید چند فاکتور کلیدی را بررسی کنیم:

به‌طور خلاصه، AV1 یک انتخاب آینده‌نگرانه است؛ مخصوصاً برای پلتفرم‌ های پخش ویدیو، شبکه‌های اجتماعی، و حتی استارتاپ‌ هایی که هزینه لایسنس کدک‌ های دیگر را نمی‌خواهند پرداخت کنند.

تاریخچه توسعه AV1: از ایده تا استاندارد جهانی

داستان AV1 به سال ۲۰۱۵ بازمی‌گردد، زمانی که شرکت‌های بزرگ فناوری، خسته از هزینه‌های هنگفت مجوزهای کدک‌های proprietary مانند H.265، اتحاد AOMedia را تشکیل دادند. هدف ؟ ایجاد یک استاندارد باز که رقیب VP9 گوگل باشد، اما کارآمدتر. نسخه اولیه AV1 در ۲۰۱۶ منتشر شد و پس از دو سال آزمایش‌های گسترده، در مارس ۲۰۱۸ نهایی گردید. این فرآیند شامل هزاران ساعت تست روی محتوای متنوع، از انیمیشن تا ورزش بود تا اطمینان حاصل شود که AV1 در سناریوهای واقعی برتر عمل می‌کند.

فناوری فشرده‌ سازی AV1 چگونه کار می‌کند؟

در قلب AV1، الگوریتم‌هایی قرار دارند که از هوش مصنوعی و مدل‌های پیش‌بینی تصویری پیشرفته استفاده می‌کنند. به‌جای فشرده‌سازی ساده هر فریم، AV1 روابط بین فریم‌های متوالی را تحلیل کرده و بخش‌های تکراری را بهینه‌تر فشرده می‌کند.

برخی از تکنیک‌ های اصلی در AV1 عبارت‌اند از:

• Adaptive Block Partitioning: تقسیم هوشمند تصویر برای فشرده‌سازی دقیق‌تر.
• Warped Motion Compensation: درک حرکات پیچیده اجسام برای کاهش حجم بدون افت کیفیت.
• Intra Prediction Modes: پیش‌بینی پیکسل‌ها از فریم فعلی به جای فریم قبلی.
• Transform Skip و CDEF Filtering: بهبود وضوح و حذف نویز در بیت‌ریت‌های پایین.

این فناوری‌ها باعث می‌شوند AV1 در شرایطی که سرعت اینترنت پایین است، ویدیوها را با کیفیت ثابت و بدون بافر پخش کند.

کاربردهای کدک AV1 در دنیای واقعی

امروزه AV1 به سرعت در حال جایگزینی کدک‌های قدیمی‌تر است. برخی از کاربردهای مهم آن عبارت‌اند از:

پلتفرم‌ های پخش ویدیو

YouTube، Netflix، Vimeo و Twitch به صورت گسترده از AV1 برای کاهش حجم ویدیو و افزایش سرعت بارگذاری استفاده می‌کنند.

شبکه‌ های اجتماعی

فیسبوک، اینستاگرام و تیک‌تاک برای ذخیره‌ سازی و پخش ویدیوها در سرورهای خود به سراغ AV1 رفته‌اند تا حجم محتوای عظیم خود را مدیریت کنند.

مرورگرها و سیستم‌عامل‌ها

مرورگرهایی مثل Google Chrome، Firefox، Edge و Opera از پخش AV1 پشتیبانی می‌کنند. همچنین در ویندوز 10 و 11 می‌توان کدک AV1 را به‌صورت افزونه نصب کرد.

هوش مصنوعی و ویدیو کنفرانس‌ ها

پلتفرم‌هایی مانند Zoom، Google Meet و Microsoft Teams از AV1 برای فشرده‌سازی زنده ویدیو استفاده می‌کنند تا پهنای باند کاهش یابد و کیفیت تصویر در تماس‌های ویدیویی حفظ شود.

مزایای اصلی AV1 برای تولیدکنندگان محتوا

اگر شما تولیدکننده محتوا، یوتیوبر، یا مدیر یک پلتفرم ویدیویی هستید، استفاده از AV1 می‌تواند مزایای زیادی برایتان داشته باشد:

• کاهش هزینه ذخیره‌سازی و پهنای باند تا ۵۰٪
• حفظ کیفیت تصویر حتی در بیت‌ریت پایین
• عدم نیاز به پرداخت هزینه لایسنس
• سازگاری با سیستم‌ها و مرورگرهای مدرن
• بهبود تجربه کاربری در ویدیوهای 4K و 8K

در واقع، AV1 به شما این امکان را می‌دهد که ویدیوهای باکیفیت‌تر و سبک‌تر را برای کاربران خود ارائه دهید؛ چیزی که گوگل و نتفلیکس سال‌ها به دنبالش بودند.

این کدک تا ۵۰ درصد حجم کمتری نسبت به H.264 تولید می‌کند، در حالی که کیفیت بصری را حفظ می‌کند. برای استریم، این به معنای کاهش (Buffering) و صرفه‌ جویی در پهنای باند است. ایده‌آل برای کاربران موبایل در مناطقی با اینترنت ضعیف. در تست‌ های نتفلیکس، AV1 bitrate را تا ۴۸ درصد کاهش داد بدون افت VMAF (معیار کیفیت ویدیو).

معایب و چالش‌ های فعلی AV1

هرچند AV1 از نظر تئوری فوق‌العاده است، اما هنوز چند چالش دارد:

زمان زیاد برای رمزگذاری (Encoding)

فرآیند فشرده‌سازی AV1 نسبت به H.264 و H.265 زمان‌برتر است و نیاز به سخت‌افزار قوی‌تری دارد.

پشتیبانی محدود در دستگاه‌های قدیمی

تلویزیون‌ها، کارت‌های گرافیک و موبایل‌های قدیمی ممکن است هنوز از AV1 پشتیبانی نکنند.

نیاز به GPUهای جدید برای رمزگشایی سریعتر

کارت‌های گرافیک سری RTX 30 به بعد (انویدیا) یا Intel Arc از سخت‌ افزار مخصوص برای AV1 پشتیبانی می‌کنند، اما دستگاه‌ های قبل از 2021 معمولاً ندارند.

تفاوت AV1 با HEVC و VP9 در پخش ویدیو

کدک HEVC (یا H.265) سال‌ها استاندارد طلایی برای ویدیوهای باکیفیت بود، اما به دلیل حق امتیاز بالا و ساختار انحصاری، بسیاری از شرکت‌ها به دنبال جایگزینی رایگان رفتند.

در این میان، VP9 (محصول گوگل) و سپس AV1 (محصول مشترک ائتلاف AOMedia) معرفی شدند. تست‌ها نشان می‌دهد که AV1:

• تا ۳۰٪ نسبت به VP9 کارآمدتر است،
• در رزولوشن‌های بالا (4K و 8K) عملکرد بهتری دارد،
• و از نظر کیفیت تصویر در بیت‌ریت‌های پایین، بهترین گزینه موجود است.

آینده کدک AV1

به‌نظر کارشناسان، AV1 آینده صنعت ویدیو است. بسیاری از مرورگرها، سیستم‌عامل‌ها و سخت‌افزارهای جدید از آن پشتیبانی می‌کنند و حتی شرکت‌هایی مثل NVIDIA، Intel و AMD در نسل‌های جدید تراشه‌های خود، واحدهای اختصاصی رمزگشایی AV1 را تعبیه کرده‌اند.

در چند سال آینده انتظار می‌رود که AV1 به استاندارد اصلی پخش ویدیو در اینترنت تبدیل شود و حتی فرمت‌های ویدیویی بعدی مانند AV2 نیز بر اساس آن توسعه یابند.

نتیجه‌ گیری: چرا باید به AV1 مهاجرت کرد؟

کدک AV1 فقط یک فناوری فشرده‌ سازی نیست؛ بلکه گامی بزرگ در مسیر بهینه‌ سازی پخش ویدیو در دنیای دیجیتال است. رایگان بودن، فشرده‌ سازی فوق‌ العاده، کیفیت تصویر عالی و پشتیبانی گسترده از سمت غول‌ های فناوری باعث شده AV1 به گزینه‌ای بی‌رقیب برای آینده تبدیل شود.

اگر در حوزه تولید محتوا، پخش ویدیو یا حتی مدیریت سرورهای رسانه‌ای فعالیت دارید، امروز زمان آن است که به فکر مهاجرت به AV1 باشید؛ چون آینده‌ی ویدیو، در دستان همین کدک است.