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Illustration of AV1 in video calling

AV1

技术

AOMedia Video 1 - 为视频通话提供卓越压缩效率的下一代开源视频编解码器

什么是 AV1?

AV1(AOMedia Video 1)是由开放媒体联盟(AOMedia)开发的开源、免版税视频编解码器。作为 VP9 的继任者,AV1 的压缩效率比前代产品提高约 30-50%,这意味着在更低的比特率下可以获得更高质量的视频。对于视频通话而言,这意味着即使在带宽有限的网络连接下,也能获得更清晰的面部画面、更锐利的屏幕共享和更流畅的通话体验。

开放媒体联盟成立于 2015 年,由 Google、Mozilla、Cisco、Microsoft、Netflix、Amazon 和 Apple 等科技巨头创立。他们的使命是创建一种能够提供最先进压缩效果的编解码器,同时避免困扰 H.265/HEVC 的专利许可复杂性。结果就是 AV1——任何人都可以无需支付版税费用即可实现的编解码器。

AV1 对视频通话的重要性

视频通话平台面临一个持续的挑战:在最小化带宽消耗的同时提供最佳的视频质量。AV1 通过几个关键优势解决了这一挑战:

  • 卓越的压缩效率:AV1 比 VP9 压缩效果好 30-50%,比 H.264 好高达 50%。这意味着以前需要 1.5 Mbps 的 720p 视频通话,使用 AV1 可能只需要 750 Kbps
  • 相同比特率下更好的质量:当带宽固定时,AV1 能提供明显更清晰的视频,压缩伪影更少
  • 出色的屏幕共享效果:AV1 包含专门针对文字和屏幕内容优化的压缩工具,使代码、文档或演示文稿的屏幕共享显著更清晰
  • 免版税:与 H.265/HEVC 不同,AV1 无需支付许可费即可实现,促进了更广泛的采用

AV1 vs VP9 vs H.264:实际对比

了解 AV1 与现有编解码器的对比有助于解释为什么平台正在逐步采用它:

压缩效率

  • H.264:基准水平,兼容性广泛但效率最低
  • VP9:比 H.264 效率高约 50%
  • AV1:比 VP9 效率高约 30-50%

CPU 需求

AV1 卓越的压缩是有代价的——编码需要显著更多的处理能力:

  • H.264:CPU 使用率低,易于实时编码
  • VP9:中等 CPU 使用率,大多数现代设备可以处理
  • AV1:高 CPU 使用率,极大受益于硬件加速

这种更高的计算需求是 AV1 在实时视频通话中采用进展缓慢的原因——设备需要硬件编码器才能使其变得实用。

硬件加速:AV1 采用的关键

硬件 AV1 编码器和解码器的可用性正在快速扩展。截至 2025 年,硬件支持包括:

  • Intel:Arc GPU 和第 11 代及更新的 CPU 支持硬件 AV1 编码
  • NVIDIA:RTX 40 系列 GPU 具有 AV1 编码功能
  • AMD:RX 7000 系列和 Ryzen 7000+ APU 支持 AV1
  • Apple:M3 及更新芯片包含硬件 AV1 解码
  • Qualcomm:骁龙 8 Gen 2+ 支持 AV1 编解码
  • MediaTek:天玑 9000+ 系列支持 AV1

这个不断增长的硬件生态系统使 Google Meet 等平台能够部署 AV1 以提高通话质量,而不会耗尽用户的电池。

AV1 中的可伸缩视频编码(SVC)

AV1 对视频会议最强大的功能之一是其原生支持可伸缩视频编码(SVC)。SVC 允许单个编码视频流包含多个可独立提取的质量层:

  • 空间可伸缩性:不同分辨率层(如 360p、720p、1080p)
  • 时间可伸缩性:不同帧率层(如 15fps、30fps、60fps)
  • 质量可伸缩性:相同分辨率下的不同质量级别

对于使用 SFU 架构的多方视频通话,SVC 非常有价值。发送者只需编码一次,SFU 根据每个接收者的带宽和显示大小选择性地转发适当的层——无需重新编码。

浏览器和平台支持

浏览器中的 AV1 支持已显著扩展:

  • Chrome:从 Chrome 90 开始完全支持 WebRTC AV1
  • Firefox:支持 AV1 解码,WebRTC 编码支持正在开发中
  • Edge:完全支持(基于 Chromium)
  • Safari:在 macOS Ventura+ 和 iOS 16+(有硬件支持)上支持 AV1 解码

采用 AV1 的主要视频会议平台包括 Google Meet(2023 年推出 AV1 支持)和 Jitsi。随着硬件支持变得更加普遍,其他平台也在跟进。

实际影响:Google Meet 的 AV1 实现

Google Meet 部署 AV1 提供了该编解码器优势的真实示例。当参与者拥有兼容硬件时,Meet 会自动使用 AV1 以实现:

  • 相同带宽下更高质量的视频
  • 画廊视图中更多参与者而不降低质量
  • 更清晰的屏幕共享,特别是文字密集内容
  • 在带宽受限环境中更好的性能

未来:AV2 在路上

虽然 AV1 的采用仍在增长,但开放媒体联盟已经在开发 AV2,即下一代编解码器。预计将比 AV1 再提高 20-30% 的效率,AV2 可能会融入 AI 增强压缩技术,并更好地支持 8K 视频和体积内容等新兴用例。

目前,AV1 代表了实时通信领域实用视频压缩的最前沿——这项技术正在为全球更清晰、更高效的视频通话提供动力。

参考资料