Veröffentlichung von SVT-AV1 4.0, einem Encoder für das AV1-Videoformat

Die Bibliothek SVT-AV1 4.0.0 (Scalable Video Technology AV1) wurde veröffentlicht. Sie enthält Implementierungen des AV1-Videokodierungsformats, beschleunigt durch Hardware-Parallel-Computing-Erweiterungen der x86_64- und ARM-Prozessoren. Das Projekt wurde von Intel in Zusammenarbeit mit Netflix entwickelt, um ein Leistungsniveau zu erreichen, das für die spontane Videotranskodierung und den Einsatz in Video-on-Demand-Diensten (VOD) geeignet ist. Die Entwicklung erfolgt derzeit unter der Schirmherrschaft der Open Media Alliance (AOMedia), die die Entwicklung des AV1-Videokodierungsformats betreut. Das Projekt wurde zuvor im Rahmen des OpenVisualCloud-Projekts entwickelt, das auch die Encoder SVT-HEVC und SVT-VP9 entwickelt. Der Code wird unter einer BSD-Lizenz vertrieben.

SVT-AV1 kann für Systeme kompiliert werden, die auf jeder Architektur basieren, für die ein Compiler verfügbar ist, der den C99-Standard unterstützt. Die beste Leistung wird jedoch auf x86_64-Systemen erzielt, für die Assembleroptimierungen basierend auf SIMD-Anweisungen verwendet werden (AVX2-Unterstützung in der CPU ist wünschenswert, aber SSE2 ist mindestens ausreichend). Der Speicherverbrauch hängt von der Anzahl der an der Kodierung beteiligten Prozessorkerne ab, die durch die Option "--lp" gesteuert wird. Aufgrund der Komplexität der in AV1 verwendeten Algorithmen erfordert die Kodierung dieses Formats deutlich mehr Ressourcen als andere Formate. Beispielsweise benötigt der Standard-Encoder des AV1-Projekts 5721-, 5869- und 658-mal mehr Berechnungen im Vergleich zu den Encodern x264 (Profil "main"), x264 (Profil "high") und libvpx-vp9.

Zu den Änderungen in der neuen SVT-AV1-Version gehören:

• Die Codierungsmodi für Einzelbilder und AVIF wurden optimiert. Bei den Voreinstellungen M0–M11 führte die Aktivierung des MS-SSIM-Parameters (–tune 4) zu einer 5- bis 8-fachen Steigerung der Codierungsgeschwindigkeit bei gleichbleibender Qualität. Die Auswertung mit der BD-Rate-Methode (Bjontegaard-Delta) ergab eine um 5–8 % verbesserte Komprimierungseffizienz bei gleichem Komplexitätsgrad.
• Die Kompromisse zwischen Qualität und Geschwindigkeit bei der Codierung im Modus „-rtc“ (Real-Time Communications) wurden optimiert. Bei den Voreinstellungen M7–M11 wird eine Geschwindigkeitssteigerung von 5–15 % bei gleichbleibender Qualität erzielt.
• Die Kompromisse zwischen Qualität und Geschwindigkeit bei der Codierung im Random-Access-Modus wurden optimiert. Bei den Voreinstellungen M0–M7 wird eine Geschwindigkeitssteigerung von 10–25 % ohne Qualitätsverlust erzielt, wenn die Option „—fast-decode=1|2“ verwendet wird.
• Auf ARM-Systemen werden zusätzliche Optimierungen auf Basis der Neon- und SVE2-Erweiterungen aktiviert, was zu einer 5%igen Leistungssteigerung bei der Codierung von niedrig auflösenden, hochfarbigen Datenströmen führt.
• Die Portierung erweiterter Funktionen für den Modus mit hoher visueller Qualität, der durch die Verwendung der Einstellungen "—tune 0" (VQ, Videoqualität) für Videos und "—tune 3" (IQ, Bildqualität) für Avif-Bilder ermöglicht wird, wurde vom eingestellten SVT-AV1-PSY-Fork abgeschlossen.
• Die AC Bias psychovisuelle Modellierungsmethode wurde implementiert, wodurch die Erhaltung von Details und Rauschen vom Kamerasensor verbessert wird.
• Verbesserte Unterstützung für S-Frames (Switch Frames), die beim Umschalten zwischen Streams unterschiedlicher Qualität verwendet werden. Die S-Frame-Unterstützung wurde den Einstellungen für Quantisierung (QP) und Dekodierungsreihenfolge hinzugefügt.
• Die Möglichkeit, beim Codieren von Bildern und Einzelbildern die Modi IQ (Image Quality) und MS-SSIM (Multi-Scale Structural Similarity Index) zu verwenden, wurde hinzugefügt.
• An der API wurden Änderungen vorgenommen, darunter auch solche, die die Abwärtskompatibilität beeinträchtigen.

Source: opennet.ru