AV2 的到來:次世代影片編碼與採用之路

開放媒體聯盟 (AOMedia) 已正式發布了 AV2 的最終 v1.0 規範,作為 AV1 影片編碼器的繼任者。AV2 的設計旨在突破壓縮效率的極限,旨在以顯著降低的位元率提供高品質影片,以應對現代串流、廣播和即時通訊不斷演進的需求。

雖然正式規範的發布是一個里程碑,但從技術文件到廣泛的消費者使用仍有一段漫長的旅程。AV2 不僅僅是 AV1 的增量更新;它引入了結構性的變革,旨在支持下一波沉浸式媒體和高效能傳輸。

技術進步與關鍵特性

根據官方規範,AV2 的設計旨在提供比其前身更卓越的壓縮效率。除了單純的位元率降低外,該標準還引入了幾項關鍵能力:

  • 增強的 AR/VR 支持: 為擴增實境與虛擬實境的獨特需求進行了優化,在這些領域中,高解析度和低延遲至關重要。
  • 多串流傳輸: AV2 能夠實現多個程式的分屏傳輸,這對於現場體育賽事和複雜的 VR 環境特別有價值。
  • 編碼 Alpha 通道: 規範允許將 alpha 通道作為獨立串流發送,播放器隨後可以將其合成,以實現真正的透明影片支持。
  • 改進的螢幕內容處理: 對於螢幕錄製和 UI 動畫中常見的合成影像類型進行了更好的優化。
  • 更廣泛的視覺品質範圍: 能夠在更廣泛的品質等級光譜中運行,以更好地適應不同的頻寬限制。

為了促進實作,AOMedia 已提供 AOMedia Video Model (AVM) 作為官方參考軟體,並附帶了語法瀏覽器和用於查找表的 C header files。

實作落差:軟體 vs. 硬體

儘管技術前景看好,但社群反應凸顯了「最終規範」與「可用編碼器」之間的顯著差距。技術觀察家之間反覆出現的一個主題是參考編碼器的極端運算成本。

"AV2 目前處於無法使用的狀態(編碼器通常在優質硬體上僅以約 1fps 的速度運行),且可能在 ~2028 年第一批 av2 硬體加速晶片開始推出時才會改變狀態。"

軟體編碼通常是第一個障礙。正如產業等待優化的編碼器(如 SVT-AV1)使 AV1 對大多數用戶變得實用,社群現在也在尋找 AV2 的高效能實作。在硬體加速 (ASICs) 在 CPU 和 GPU 中成為標準之前,AV2 可能仍將是一個用於存檔或高端生產的利基工具,而非即時串流標準。

法律與生態系統挑戰

圍繞 AV 系列編碼器討論中最具爭議性的點之一是「免版稅」影片的概念。雖然 AOMedia 旨在提供一個開放的替代方案來對抗 HEVC (H.265) 等專有標準,但專利佈局的現實情況非常複雜。

批評者和產業內人士警告,這些編碼器的「開放」性質可能是一場法律賭博。有報告指出專利持有者正在進行積極的「聲明圖表分析 (claim-charting)」,一些人認為隨著標準的普及,訴訟將不可避免。Alliance for Open Media 與 Dolby 等專利持有實體之間的緊張關係一直是懷疑論者的焦點,部分用戶質疑「貪婪」的既有玩家會不會像挑戰 AV1 時一樣,扼殺 AV2 的 adoption 採用率。

展望未來:AVIF 與神經編碼器

AV2 的發布也引發了關於靜態影像的未來問題。由於 AVIF 影像格式是基於 AV1 bitstream,因此人們對於 AV2 將如何影響下一代影像格式充滿了期待。雖然 AVIF 因低位元率靜態影像而受到讚譽,但一些人指出它在無損壓縮方面仍落後於 JPEG XL 和 WebP 等格式。

此外,一些開發者正在尋寫超越傳統基於區塊的壓縮技術。新興的「神經編碼器 (neural codecs)」——即透過 AI 網路來重建影片而非僅僅是壓縮它——代表了一種潛性的範式轉移,這可能最終會使固定功能編碼方法變得過時。

AV2 採用之路的總結

對於一般用戶而言,AV2 將不會是立即的改變。採用的路徑通常遵循一個可預測的週期:規範 $\rightarrow$ 參考軟體 $\rightarrow$ 優化軟體編碼器 $\rightarrow$ 硬體加速 $\rightarrow$ 廣泛的瀏覽器與裝置支持。鑑於目前參考編碼器的狀態與硬體週期,廣泛的採用可能要到 2030 年才會見到。

Sources