AV1 ビデオ コーデックとは何ですか? また、何に使用されますか?

コーデックは、インターネット経由のコンテンツ配信において重要な役割を果たします。結局のところ、カメラから出力されるギガバイト単位の RAW 映像をギガバイト単位に圧縮して、インターネット上で高解像度の映像を視聴できるのは、これらのコーデックのおかげです。

とはいえ、この圧縮をさらに効率的にするために、新しいコーデックが絶えず市場に投入されており、AV1 コーデックは絶えず変化するコーデック エコシステムの代表的な例です。ここで疑問が浮かびます。AV1コーデックとは何であり、何に使用されるのでしょうか?

AV1 ビデオコーデック

ビデオ コーデックとは何ですか? なぜ必要なのですか?

AV1 に取り組む前に、ビデオ コーデックとそれがなぜ必要なのかを理解することが重要です。ご存知のように、撮影したビデオのファイル サイズは圧縮されていない場合は非常に大きく、ビデオの品質が向上するにつれてファイル サイズも大きくなります。

これを比較すると、2 時間の 4K 映画は、圧縮されていない場合、1.7 MB を超えるストレージ容量を占有することになります。この数字は、インターネットの帯域幅が限られているため、このサイズのビデオをインターネットにアップロードできないことを明確に示しています。この問題を解決するためにビデオ コーデックがあります。

簡単に言えば、ビデオ コーデックは、ビデオの各フレームを調べ、人間の目の微妙な違いを利用してサイズを縮小する特殊なアルゴリズムです。これらのアルゴリズムを使用することで、品質に影響を与えることなくビデオのサイズが縮小され、ユーザーはインターネット経由で高品質のビデオをストリーミングできるようになります。

とはいえ、インターネット上にはさまざまな圧縮アルゴリズムが存在し、それぞれビデオのサイズを縮小する際の効率が異なります。 AV1 は、HEVC や VP9 などの古いコーデックをベースにした最新のコーデックです。

AV1 ビデオ コーデックとは何ですか?

AV1 は、非営利団体である Alliance for Open Media によって開発された、ライセンス不要のビデオ コーデックです。したがって、開発者にロイヤリティを支払うことなく、誰でもコーデックを使用できます。 Intel、Amazon、Apple、Netflixなどのテクノロジー大手によって設立されたAlliance for Open Mediaは、2018年にAV1をリリースしました。

AV1 コーデックの主な目的は、品質を損なうことなく圧縮ファイルのサイズを縮小することです。この削減は、ストリーミング コンテンツの表示解像度がますます高くなるため必要です。たとえば、以前は DVD で出荷されたコンテンツの解像度は 480p で、これも MPEG-2 を使用して圧縮できましたが、Blu-ray の登場により解像度が 1080p に増加したため、圧縮規格を改善する必要がありました。

ビデオ品質要件の進化により、h.254 (AVC) が開発されました。 4K や 8K の登場により、AV1 などの新しい圧縮規格が必要になります。

AV1 コーデックの主な目的は、品質を維持しながらビデオのビットレートを下げることです。これにより、品質を損なうことなく、より高品質のビデオをインターネットにアップロードできるようになります。数字で言えば、AV1 は HEVC と比較して同じビットレートで 30% の圧縮を実現します。圧縮効率の向上により、高解像度と低解像度の両方のビデオを低帯域幅でよりスムーズに再生できるようになります。

これらの圧縮の改善に加えて、AV1 はハードウェアも考慮して設計されました。このアプローチにより、特別な AV1 エンコードおよびデコード ユニットを備えたハードウェアを使用する場合のエンコード プロセスが改善されます。 Snapdragon 8 Gen 2、Samsung Exynos 2200、MediaTek Dimensity 1000 5G、Google Tensor G2、Nvidia の RTX 4000 シリーズ、Intel Xe および Arc GPU など、新しい SoC と GPU は、AV1 コーデックの高速ハードウェア デコードをサポートしています。

AV1ビデオコーデックの利点

AV1 はビデオエンコーディングの圧縮効率を向上させるため、あらゆるテクノロジー大手がビデオを配信する際にこれを使用します。その中で、Instagram や Facebook の Reels や動画に AV1 を使用している Meta は、このコーデックを使用すると最大 30% の効率向上が報告されています。

さらに、Google と Netflix はどちらも、YouTube や Google Duo などのアプリでビデオをストリーミングする際に AV1 を使用して、低帯域幅の接続でもより優れた品質を提供しています。

それだけでなく、ストリーミング コミュニティも、AV1 をサポートする専用ハードウェアを持っている場合は AV1 のメリットを享受できます。このコーデックは、ストリーミング中に優れた品質を提供するだけでなく、専用ハードウェアにより GPU がストリーミング出力の処理で中断されないため、ゲームでより高い FPS を提供します。

高品質の映像を撮影するクリエイターも、アップロード時間を短縮しながら視聴者に高品質を提供できるため、AV1 のメリットを享受できます。生産性と顧客満足度を同時に向上します。

AV1 は未来のコーデックでしょうか?

AV1 はビデオ圧縮効率の点で非常に優れています。この効率性の向上はコーディング時間と互換性の欠如という犠牲を払って実現されますが、どちらも将来的には改善されるはずです。これは、AV1 がコーデックの未来である可能性を示唆していますが、VP9、H.264、H.265 などの古いコーデックには、現在のハードウェアでの互換性が向上し、エンコード時間が短縮されるという利点があります。