Издание на кодека SVT-AV1 2.0 и декодера dav1d 1.4 за формата на видео AV1

Публикувана версия на библиотеката SVT-AV1 2.0 (Scalable Video Technology AV1) с реализации на кодер и декодер на видео кодек AV1, за ускорение на които са използвани наличните в съвременните процесори Intel средства за хардуерно паралелизиране на изчисленията. Проектът е създаден от Intel в партньорство с Netflix с цел постигане на ниво на производителност, подходящо за кодиране на видео в реално време и използване в услуги, които предлагат видео по заявка (VOD). В момента разработката се осъществява под егидата на алианса Open Media (AOMedia), който ръководи развитието на видео кодека AV1. По-рано проектът се развиваше в рамките на проекта OpenVisualCloud, който също разработва кодери на SVT-HEVC и SVT-VP9. Кодът се разпространява под лиценз BSD.

SVT-AV1 може да бъде компилиран за системи на всякакви архитектури, за които има компилатор, поддържащ стандарта C99, но най-добра производителност се постига на системи x86_64, за които са приложени асемблерни оптимизации на базата на SIMD инструкции (препоръчително е наличието на поддръжка на AVX2 в CPU, но като минимум е достатъчно и SS2). Консумацията на памет зависи от броя на активираните при кодиране процесорни ядра, регулирани от опцията "—lp". Поради усложнението на алгоритмите, използвани в AV1, кодиране на този формат изисква значително повече ресурси в сравнение с другите формати, което не позволява използването на стандартния AV1 кодер за кодиране в реално време. Например, стандартният кодер от проекта AV1 изисква 5721, 5869 и 658 пъти повече изчисления в сравнение с кодерите x264 (профил "main"), x264 (профил "high") и libvpx-vp9.

Сред промените в новото издание на SVT-AV1:

• Извършен е преход към нова нумерация на версиите, при която първата цифра в версията ще се променя при всяка промяна на API/ABI.
• Направени са промени в API, свързани с прехода към индикация за завършване на потока (EOS — End Of Stream) в последния кадър вместо използването на празен кадър, което позволи да се избегне забавяне, изчаквайки излишен кадър. Промяната в API вече е отразена в кодовата база на FFmpeg.
• Премахнат е трипроходният режим на променлив битрейт (3-pass VBR), вместо който сега се използва механизмът на много проходен VBR. Много проходният режим VBR е сведен до изпълнение на два прохода за осигуряване на интеграция с FFmpeg.
• В кодирача са добавени оптимизации, в резултат на които ефективността на компресията на пресетите M9-M13 е увеличена с 1-4%, а потреблението на памет в пресета M5 е намалено с 20-35% в режим LP 8 и с 1-5% в други режими. Потреблението на памет в останалите пресети е намалено с 1-5%.
• Извършена е оптимизация на компромисите качество/скорост за пресети, които предлагат висок стандарт на качество. Работата на пресета MR, осигуряващ еталонно качество, е ускорена с 100%.
• В функциите, написани само на C, са добавени оптимизации, специфични за архитектурата ARM.

Допълнително може да се отбележи пускането на проекта dav1d 1.4.1, в рамките на който общностите VideoLAN и FFmpeg развиват библиотека с реализация на алтернативен свободен декодер за формата AV1. Библиотеката dav1d поддържа всички възможности на AV1, включително разширени видове субдискретизация и всички заявени в спецификацията параметри за контрол на дълбочината на цвета (8, 10 и 12 бита). Ключовата особеност на dav1d е ориентацията към постигане на максимално възможна производителност на декодиране и осигуряване на качествена работа в многопоточен режим. Кодът на проекта е написан на C (C99) с асемблерни вставки (NASM/GAS) и се разпространява под лиценциия BSD. Реализирана е поддръжка на архитектури x86, x86_64, ARMv7 и ARMv8, и операционни системи FreeBSD, Linux, Windows, macOS, Android и iOS.

Версията dav1d 1.4 е забележителна с поддръжката на нови архитектури Loongarch и RISC-V, както и с използването на допълнителни оптимизации на базата на инструкции AVX-512, ускоряването на работата на филтрите 6tap на ARM системи, повишаване на ефективността на многопоточната работа и намаляване размера на бинарните данни на ARM64, ARM32 и RISC-V системи. Устранена е уязвимостта CVE-2024-1580, водеща до запис в област извън границите на буфера, поради целочислено преливане при обработка на много големия размер кадри.

Източник: opennet.ru