AV1 (codec)

AV1 est un codec vidéo ouvert et libre de droits[1] créé en 2018 et conçu pour la diffusion de flux vidéo sur Internet et réseaux IP[2] comme successeur de VP9.

Historique

En , Amazon, Cisco, Google, Intel Corporation, Microsoft, Mozilla Foundation, et Netflix créent l’Alliance for Open Media dans le but de développer un format vidéo ouvert et gratuit, en réponse au H.265/HEVC[3]. Plusieurs autres acteurs du web rejoignent l'alliance dont VideoLAN (qui édite VLC) et Facebook[4]. Le , AOMedia, l’Alliance for Open Media, annonce la publication officielle[5] de la spécification AV1 (AOMedia Video Codec)[6].

En , les premières vidéos en AV1 commencent à être disponible sur YouTube[7].

En , Intel et Netflix annoncent qu'ils travaillent sur le codec vidéo SVT-AV1 (pour Scalable Video Technology for AV1) afin de rendre le standard AV1 viable sur le plan commercial[8]. Le nouveau codec vidéo haute performance est disponible en open source et libre de droits pour les créateurs de contenu, les développeurs et les fournisseurs de services[9].

En , Vimeo annonce mettre à disposition ses premières vidéos en AV1[10]. En septembre de la même année, YouTube annonce utiliser le nouveau codec en version bêta pour certains contenus[11]. Puis en février 2020, Netflix utilise le codec pour les flux vidéos envoyés aux terminaux Android [12].

Descriptif

Il peut atteindre un taux de compression supérieur de 30 à 40 %[13] en moyenne à VP9 et H.265/HEVC et supérieur de 50 % à H.264[14],[15], le codec vidéo le plus répandu pour le streaming en 2019[9]. AV1 permet donc de diviser par deux l’utilisation de la bande passante par rapport au H.264 mais, en contrepartie, l'implémentation de référence (libaom) consomme nettement plus de ressources de calcul que VP9 et H.264, tant pour le codage que pour le décodage. Néanmoins, le développement de libaom a privilégié la correction et l’exhaustivité vis-à-vis du standard, au détriment de l’efficacité ; d’autres implémentations améliorent significativement les performances.

Les principaux diffuseurs de vidéo en ligne (YouTube, Netflix...) prévoient de transcoder leurs contenus pour pouvoir utiliser AV1 dès que les appareils grand public seront adaptés[16]. Aucune date précise de déploiement n'est annoncée[17].

La fondation Mozilla et Bitmovin mettent en ligne fin une démo vidéo utilisant le codec AV1, accessible uniquement pour la version Nightly de Firefox[18].

Ce codec vidéo est aussi une initiative dans la lutte des « géants du net » contre les groupements d'experts établissant des standards propriétaires[5], notamment le H.265/HEVC[19], développé par le MPEG, le Video Coding Experts Group (en) et l'UIT-T. Le problème vient de la complexité d'utiliser ou d'indiquer le support de ces standards propriétaires : nécessité de rejoindre des patent pool, risque de poursuites judiciaires... même si l'entreprise Velos Media émet des doutes sur la gratuité et la liberté d'usage d'AV1, affirmant que le codec VP9, également au format ouvert, utiliserait des technologies dont les brevets n'appartiennent pas à l'Alliance for Open Media[19].

Adoption

L'AV1 devrait être pris en charge en 2019 par tous les navigateurs internet[20] et en 2020 par tous les processeurs[5].

Par les fournisseurs de contenu

YouTube met en ligne les premières vidéos lisibles avec AV1 en septembre 2018[21].

Vimeo publie ses première vidéos AV1 en juin 2019[22].

Netflix annonce en février 2020 la première expérimentation d'AV1 sur son application mobile pour Android uniquement, se basant sur dav1d et ffmpeg[23].

Twitch souhaite diffuser les premiers contenus AV1 vers 2022 ou 2023, puis pendant un certain temps voir cohabiter H.264 et AV1, avant de tout basculer vers AV1 en 2024 ou 2025. À cette date, tous les appareils de moins de cinq ans supporteront en effet AV1[24].

Facebook commence à utiliser AV1 en avril 2018[25].

En novembre 2020, l'utilisation prochaine d'AV1 est annoncée pour le service de cloud gaming Google Stadia[26].

Par les logiciels

Les navigateurs Microsoft Edge, Mozilla Firefox, Google Chrome et Opera Browser supportent AV1. Aucun des navigateurs mobiles n’est compatible (maj juillet 2020).

  • Edge à partir de la version 17, disponible en avril 2018[27].
  • Chrome à partir de la version 70, disponible en octobre 2018[28].
  • Firefox à partir de sa version 65, disponible en janvier 2019[29].
  • Safari à partir de 2020 (iOS 14, iPadOS 14 & macOS 11 Big Sur).

Microsoft annonce en octobre 2020 le support de l'accélération matérielle dans Windows 10, en utilisant les puces Intel de technologie Tiger Lake, Nvidia de la série 30 ou AMD de la série Radeon RX 6000[30]. Ces puces sont cependant rares et récentes[31].

AV1 est supporté par Android à partir d'Android Q[32].

Selon Can I use, en juin 2021, AV1 est accepté par la plupart des navigateurs d'ordinateurs et par quelques navigateurs mobiles.[33]

Implémentations logicielles

L'implémentation de référence est libaom. L'implémentation dav1d a été créée par les équipes de VideoLAN et ffmpeg, et dévoilée en octobre 2018[34]. Firefox 67 est passé de libaom à dav1d en mai 2019[35]. Il existe également l'implémentation GAV1 de Google, mais elle est 2 à 4 fois plus lente que dav1d 0.7 sur processeur ARM (utilisé principalement sur les plateforme mobile)[36]. Xiph.org a également créé rav1e, un encodeur écrit en langage Rust, décrit par ses auteurs comme le plus rapide et fiable des encodeurs AV1[37], suffisamment rapide pour les flux WebRTC temps réels[38].

Implémentations matérielles

La puce Dimensity de MediaTek est la première puce à implémenter un décodeur et encodeur matériel de l'AV1. Les implémentations logicielles s'appuient sur différentes puces :
  • Apple Silicon ARM
  • ARM32 et ARM64
  • SSE AVX2 instruction sur puce Intel 5th/AMD
[réf. nécessaire]

Nvidia supporte l'accélération matérielle à partir des GeForce RTX série 30 (en), AMD à partir des Série RX 6000 (en), Intel à partir des Tiger Lake (en)[31].

Licence et brevets logiciels

Le standard AV1 est open-source. Les règles prévoient un retrait des droits d'utilisation pour toute entreprise qui attaquerait AV1 pour violation de brevet, ainsi que la mise en place d'un fonds de défense judiciaire[39].

En mars 2019, l'entreprise luxembourgeoise Sisvel annonce la mise en place de deux patent pools pour les brevets d'AV1. Cependant, Sisvel ne donne aucune liste des brevets concernés[40].

Références
  1. (en-US) « License », Alliance for Open Media,‎ (lire en ligne, consulté le ).
  2. (en) Christian Feldmann, « Multi-Codec DASH Dataset: An Evaluation of AV1, AVC, HEVC and VP9 », bitmovin,‎ (lire en ligne, consulté le ).
  3. (en-US) aomedia, « Alliance for Open Media Established to Deliver Next-Generation Open Media Formats », sur Alliance for Open Media, (consulté le )
  4. « Press Release - VideoLAN Joins the Alliance for Open Media - VideoLAN », sur www.videolan.org (consulté le )
  5. Amélie Charnay, « AV1: le codec vidéo du futur est prêt », 01net,‎ (lire en ligne, consulté le ).
  6. (en-US) « AV1 Bitstream and Decoding Process Specification », Alliance for Open Media,‎ (lire en ligne, consulté le ).
  7. « YouTube permet de tester le codec AV1 afin de consommer moins de données », sur nextinpact, (consulté le )
  8. (en) « Intel, Netflix team up to deliver AV1 codec for visual workloads », sur FierceVideo (consulté le )
  9. (en-GB) Colin Mann, « Intel, Netflix AV1 scalable codec », sur advanced-television.com (consulté le )
  10. « Vimeo prend en charge le codec AV1 », sur nextinpact, (consulté le ).
  11. « YouTube utilise déjà le nouveau codec AV1 », sur www.lesnumeriques.com, (consulté le )
  12. (en) « Netflix Now Streaming AV1 on Android », sur netflixtechblog.com, (consulté le )
  13. AV1 : le nouveau standard vidéo adopté à l'unanimité sur lesnumeriques.com
  14. Zimmerman, Steven (15 May 2017). "Google's Royalty-Free Answer to HEVC: A Look at AV1 and the Future of Video Codecs". XDA Developers. Archived from the original on 14 June 2017. Retrieved 10 June 2017.
  15. How to use AV1 with open source tools, Videolan's Jean-Baptiste Kempf on using AV1 with open source tools, 2018-12-01.
  16. « Publication du codec vidéo Open Source AV1, plus efficace que l'HEVC », sur www.minimachines.net (consulté le ).
  17. David Civera, « Codec vidéo AV1 : libre, open source, et 30 % plus efficace que HEVC et VP9 », Tom's Hardware,‎ (lire en ligne, consulté le ).
  18. (en) « AV1 Demo by Mozilla and Bitmovin », sur demo.bitmovin.com (consulté le ).
  19. (en-US) Apple Inc., « Introducing HEIF and HEVC - WWDC 2017 - Videos - Apple Developer », sur Apple Developer (consulté le ).
  20. (en) Stephen Chankland, « This technology will improve your streaming video by 30 percent », CNET,‎ (lire en ligne, consulté le ).
  21. Matthieu Legouge, « Youtube et Netflix proposent déjà des vidéos en AV1 », (consulté le ).
  22. « Vimeo prend en charge le codec AV1 », sur nextinpact.com, (consulté le ).
  23. « Codec vidéo : Netflix commence timidement à adopter l’AV1 », sur macg.co (consulté le ).
  24. (en) Jan Ozer, « NAB 2019: Twitch Talks VP9, AV1 and its Five-Year Encoding Roadmap », sur streamingmedia.com, (consulté le ).
  25. (en) Stephen Shankland, « Facebook turns on AV1 technology to speed up video streamin », sur cnet.com, (consulté le ).
  26. Amandine Jonniaux, « Google Stadia intègre le codec AV1 et promet de grosses améliorations », sur journaldugeek.com, (consulté le ).
  27. (en) « EDGE 17 SUPPORTS OPEN MEDIA CODECS », sur construct.net (consulté le ).
  28. Stéphane le calme, « Google annonce la disponibilité de Chrome 70 qui apporte le support des PWA sur Windows », (consulté le ).
  29. Michael Guilloux, « Firefox 65 disponible avec le support du format WebP et du codec ouvert AV1 », sur developpez.com, (consulté le ).
  30. David Legrand, « AV1 sera bien accéléré par les Radeon RX 6000 d'AMD », sur inpact-hardware.com, (consulté le ).
  31. « Windows 10 : l’accélération matérielle du codec AV1 arrive », sur 01net.com, (consulté le ).
  32. (en) Dave Burke, « What’s New in Android: Q Beta 3 & More », sur android-developers.googleblog.com, (consulté le ).
  33. « Can I use » (consulté le )
  34. « VLC dévoile dav1d pour améliorer les performances d'AV1 », sur nextinpact.com, (consulté le ).
  35. (en) « Firefox Release Notes (67.0) », sur Mozilla.org,
  36. (en) « dav1d 0.7.0: mobile focus », sur Blog de JB Kempf, un des auteurs de VideoLAN,
  37. (en) « rav1e », sur gitlab.xiph.org
  38. Mozinet, « Firefox vous offre une lecture vidéo fluide avec le décodeur AV1 le plus rapide au monde »,
  39. Tanguy Andrillon, « AV1 : le nouveau standard vidéo adopté à l'unanimité », sur lesnumeriques.com, (consulté le ).
  40. (en) Jan Ozer, « Sisvel Launches Patent Pools for VP9 and AV1 », sur streamingmedia.com, (consulté le ).
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