AV1 kodeği nedir? Ne kadar verimlilik sunuyor?

İnternet kullanımının yaygınlaştığı pandemi devrinde dünyanın internet alt yapısı sıkıntı bir imtihan veriyor. 2021 yılında data trafiğinin %70’ini temsil edecek görüntü içerikler, üreticilerin bilhassa dikkatinin ağırlaştığı bir alan. Hazır havalar da soğumuşken yazının sıcacık çay/kahveniz hazırsa başlayalım.

Kodek nedir?

Öncelikle kısaca kodek tarifine göz atalım. 20. yüzyılın ortalarına kadar analog sinyalleri dijital hale dönüştüren aygıt tarifi teknolojinin gelişmesiyle analog sinyalleri depolanmak üzere dijital sinyale dönüştüren program/yazılım olarak güncellenmiş.

Kodeklerin temel emeli bu olsa da bugün kodek denilince akla birinci gelen sıkıştırma oluyor. Çünkü günümüzdeki birden fazla kodek özgün ses/görüntü verisini yepyeniye en yakın biçimde kayıplı bir halde sıkıştırıyor. Yazımıza bahis olan AV1 de bu kayıplı kodeklerden birisi.

Neden yeni kodekler geliştiriliyor?

Her yeni görüntü kodeği geliştirilirken temel hedef evvelkilere kıyasla daha verimli bir yapı ortaya koyabilmek. Bu tıpkı bit suratında daha canlı/geniş renk skalası, yüksek kontrast ve gerçekçi siyahlar üzere kullanıcı tecrübesini direkt etkileyebileceği üzere aynı/benzer kaliteyi daha düşük bit suratında elde etme manasına da geliyor.

İçerik sunan firmaların gayesi haliyle hem kullanıcılara daha yeterli bir tecrübe sunmak hem de transfer edilen bilgiyi en verimli formda kullanabilmek olunca daima daha efektif kodekler geliştiriliyor. Burada kodeklerin lisans durumu da epey değerli bir hisseye sahip.

VP9’un yerini alan AV1’in çıkışı

Örneğin Google bir müddettir kullandığı telifsiz VP9 kodeğiyle HEVC/H.265’e emsal kaliteyi yaklaşık %20 daha az verimli bir biçimde elde ediyor. Sonucunda ise H.265 için ödeyeceği yüksek lisans maliyetinden tasarruf edebiliyordu.

Özgür bir kodeğin küçük bütçeye sahip yapımcıların kıymeti ise pazarın büyük oyunculara kıyasla daha bir değer arzediyor. AV1 üzere kodekler sayesinde içerik üreticiler ortasında fırsat eşitliği de düzgünleştirilmiş olacak.

Birliğin üyeleri

Buna yönelik VP9’un yerini alan AV1 kodeği ise Allience for Open Media konsorsiyumu tarafından geliştirildi. Bu doğrultuda Amazon, Cisco, Google, Intel, Microsoft, Mozilla ve Netflix tarafından 1 Eylül 2015’te kurulan birliğin duyurusunun HEVC lisans fiyatlarının AVC/H.264’ün üzerine artışla geleceği haberinin üstüne gelmesi ise manidar.

Param var desen de alması güç

Üstelik HEVC evvelki kodeklerin bilakis birden fazla lisans sahibi kümenin elinde olması nedeniyle bu kümelerden rastgele birinin karşı çıkması durumunda lisans satın alımı süreci baş ağrıtma potansiyeli taşıyor. Microsoft’tan bir yetkilinin açıklamasına nazaran AV1’in çıkış nedenlerinden birisi de lisans satın almanın zahmeti.

AV1’in geliştirme sürecinde birliğin üyeleri daha evvel kendi geliştirdiği projelerden esinlenmesi sonucunda kısa müddette, Nisan 2016’da birinci versiyon yayınlanabilmiş.

2017’de özellik dondurma etabına gelinmesine projenin kodlayıcı kısmının HEVC/H.265 ile eşleşecek seviyeye  ulaşması 2019 yılını bulmuş.

AV1 verimlilik başlığında neler sunuyor

İşin mutfağından tabakta gördüğümüz kısma geçelim. AV1 testlerinin kodeğin gelişim gösterdiği farklı vakitlerde yapılması ve kıstasların/materyallerin farklı olması nedeniyle sayılar değişkenlik gösterse de sonuç değişmiyor.

Netflix’in 2017’de yaptığı testlere nazaran 720p’de AV1 VP9’dan %25 daha verimli. 2018’de Facebook’un gürültü oranına nazaran değerlendirdiği AV1 sırasıyla libvpx-vp9, H.264 yüksek profil ve H.264 ana profile nazaran %34 – %46.2 – %50.3’lük yüksek sıkıştırma oranı sunmuş.

Moscow State University’in 2017’deki geniş çaplı testi kazanan AV1 iken onu VP9 ve HEVC takip etmiş. AV1’in baz alındığı kıyasta birebir kalite için VP9 %31 daha fazla bit suratı gerektirirken HEVC kodeği ise %22 ziyadesiyle eşleşebilmiş. Konsorsiyumun kurduğu kümenin tezine nazaran AV1 HEVC’ten %30 daha verimli.

Gerçek hayat testleri

Bir test grubunun denemelerine nazaran birebir bitrate kıymetinde AV1 yer yer daha keskin görseller sunarken renk kalitesinde de bir tık önde. Kıyaslamanın kaybedeni ise beklendiği üzere H.264 olmuş.

Farklı bitrate kıymetleri ortasında kıyaslama yapıldığında ise 22 Mbps’lik AV1 kodekli birebir içeriğin HEVC ile kodlandığı 56 Mbps’lik senaryo ile benzeri kalite sunduğu gözlemlenmiş.

Buraya kadar her şey hoş. Tıpkı bitrate’de daha etkileyici kalite ve lisans fiyatı de yok. Her yeni standartın önündeki en büyük mahzur AV1 için de geçerli.

 Yazılım ahengi

Yazılım tarafında şimdiki Firefox, Chrome, Opera, Microsoft Edge ve VLC ile uyumlu olan kodek şimdi hudutlu sayıdaki donanımla hızlandırılabiliyor.

Donanımsal hızlandırıcılar

Nvidia’nın RTX 3000 ailesi ve Intel’in Tiger Lake işlemcilerinin engtegre grafik ünitesi tarafından işlemci üzerindeki yük alınarak yüksek çözünürlük ve bit suratındaki AV1 kodekli içerikler oynatılabiliyor.

AMD tarafında ise gelecek jenerasyon RX 6000 kartlarının AV1 kodeği için donanımsal çözücüyle geleceği doğrulandı. Android cephesinde Mediatek dünyanın birinci AV1 için donanım hızlandırıcısını taşıyan akıllı telefon SoC’unu, Dimensity 1000 tahlilini 2019 yılında duyurdu.

İçinde bulunduğumuz yıl ise LG 2020 yılı 8K TV’lerinde ve Samsung da 2020 yılı 8K QLED TV’lerinde AV1 kodeğinin donanımsal hızlandırılacağını duyurdu.

VLC’nin dav1d çözücüsü eski sistemler için umut veriyor

Yazılım çözücü yani işlemci kullanıldığında AV1 kodekli içeriklerin kodlanma müddeti bir oldukça uzun.

İçerik tüketimi tarafında ise Ryzen/Haswell öncesi SSSE3 dayanaklı işlemciler VLC’nin geliştirdiği açık kaynak kodlu dav1d çözücüsünün çoklu çekirdek kullanımındaki başarısı ve hafif yapısı sayesinde mutlu edici sonuçlar ortaya koyabilse de yüksek bit suratına sahip 4K 10-bit içerikler için tıpkı şeyleri söylemek güç. Son olarak önümüzdeki periyotta RTX 3000 serisinden bir kartla kaynak kullanımına dair testler paylaşacağımızın muştusunu verelim.

Kaynakça https://research.mozilla.org/av1-media-codecs/ https://en.wikipedia.org/wiki/AV1#Quality_and_efficiency https://www.androidauthority.com/av1-codec-1113318/ https://www.videolan.org/projects/dav1d.html https://en.wikipedia.org/wiki/Codec

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir