



随着高分辨率视频内容的日益普及以及虚拟现实和360°全景视频等沉浸式技术的兴起,主流视频内容提供商对于一个高效、技术先进且开放的编解码器的需求变得尤为迫切。然而,国际视频编码标准H.265/HEVC [3] 所涉及的高昂专利授权费用和专利许可策略的不确定性使得内容提供商无法轻松便利地使用HEVC编码标准。HEVC虽然提供了比前一代编解码标准H.264/AVC [7] 更好的压缩效率,但其专利许可的复杂性和成本一直是业界的痛点。作为HEVC专利的管理者,HEVC Advance宣布的版税结构对于内容提供商和设备制造商来说可能过于昂贵,特别是对于那些需要大规模部署编解码技术的公司。此外,HEVC专利池的许可条款缺乏透明度,导致潜在的用户和开发者面临不确定性,担心未来可能出现的专利诉讼,进而产生额外的部署成本。这种不确定性和成本问题限制了HEVC技术的广泛采用,尤其是在开放和自由的互联网环境中。
在这种背景下,全球多家知名科技公司于2015年共同成立了AOM。AOM是一个非营利性的行业联盟,其目标是开发开放的、免版税的多媒体传输技术。AOM采用开放网络标准开发的理念和原则来制定视频编码标准,作为迄今为止主导市场的MPEG(Moving Picture Experts Group,动态图像专家组)和VCEG(Video Code Experts Group,视频编码专家组)标准的替代品。AOM的董事会成员包括亚马逊、苹果、ARM、思科、Facebook、谷歌、华为、英特尔、微软、Mozilla、奈飞(Netflix)、Nvidia、三星电子和腾讯。
AOM的首个项目就是制定AV1标准,这是一种新的、开放的视频编解码标准。AV1项目建立在AOM联盟成员的先前研究工作基础之上,包括Xiph/Mozilla的Daala [4] 、谷歌的VP10 [5] 以及思科的Thor [6] 等实验性技术平台。这些平台的研究成果为AV1提供了坚实的技术基础。AV1参考编解码器的第一个版本于2016年发布,随后在2017年进行了软特性冻结。尽管在标准制定期间存在一些关键错误和需要进一步改进的地方,AV1标准规范最终还是在2018年发布,并在同年晚些时候发布了经过验证的规范版本1.0.0。与VP9相比,AV1引入了100多项创新的编码技术。比如,AV1引入了一种基于四叉树的编码块划分机制,并且允许使用多种形状的编码块划分模式,从而能够根据图像内容自适应地把图像划分为大小合适的编码块。此外,不同于以往只允许正方形或矩形等规则形状划分,AV1首次引入了Wedge-based的楔形划分技术,使得运动估计和运动补偿能够适应多样化的形状划分,更贴合实际物体的运动轨迹,进一步提升了帧间预测的准确性。再比如,除了传统平移运动补偿之外,AV1首次引入了基于仿射变换的运动补偿,这不仅能够处理图像的平移运动,还能更精确地捕捉旋转和缩放等复杂运动,从而显著提高编码效率。AV1还在编解码标准中集成了屏幕内容编码(Screen Content Coding,SCC),并且首次引入电影颗粒合成工具。这意味着所有符合AV1标准的解码器都能够支持屏幕内容编码和胶片颗粒合成工具。这些技术的引入使AV1成了一个功能全面且高效的视频编码解决方案,适用于各种不同类型的视频内容和应用场景。
自2018年AV1标准发布以来,它已经赢得了业界的广泛支持。众多知名企业,包括三星、Vimeo、AMD、Nvidia、ARM、Facebook、Hulu、VideoLAN、Adobe和苹果公司等,都是AOM的成员。苹果公司作为AOM董事会成员之一,虽然在联盟成立后才加入,但对AV1的发展做出了积极的贡献。AV1格式已被正式纳入Coremedia
可管理的视频类型之中,这不仅标志着AV1格式的标准化,也反映了它在行业内已被广泛认可和接纳。随着越来越多的公司和组织加入AV1生态系统中,这一开放、免版税的视频编码标准正迅速成为视频流媒体和内容分发的首选格式。