AV1视频编码格式-EW帮帮网

背景：开发进行技术分享，给出了AV1与VP8和H.264的编码效果对比图。
优点：编码速度快、性能消耗低、同码率下画质更清晰、同画质下视频压缩率更高。此外，相比于H.264、H.265，
AV1属于开放式的视频编码标准，不管是国内业务还是出海业务，都能快速接入。

AV1（AOMedia Video 1）是一种开源、免版税的视频编码格式，由开放媒体联盟（AOMedia）开发。它旨在提供比现有的视频编码标准（如 H.265 和 VP9）更高效的压缩性能。AV1 的适用平台广泛，涵盖了各种设备和服务。以下是 AV1 编码适用于的主要平台和应用：

1. 流媒体平台

YouTube：作为早期采用者之一，YouTube 已经开始在其平台上使用 AV1 编码，以减少带宽消耗和提高视频质量。
Netflix：也在逐步采用 AV1 编码，特别是在移动设备上，以优化带宽和电池消耗。

2. 网络浏览器

Google Chrome：从版本 70 开始，Chrome 浏览器已支持 AV1 解码。
Mozilla Firefox：从版本 63 开始，Firefox 浏览器也支持 AV1 解码。
Microsoft Edge：基于 Chromium 的 Edge 浏览器同样支持 AV1 编码。
Opera：作为基于 Chromium 的浏览器，Opera 也支持 AV1。

3. 操作系统

Android：许多 Android 设备支持 AV1 编码，特别是较新的版本和高端设备。
Windows：Windows 10 和 Windows 11 已经包含对 AV1 的支持，通过安装必要的编解码器扩展。
Linux：通过开源软件和库（如 FFmpeg 和 GStreamer），Linux 也可以支持 AV1 编码。

4. 硬件设备

智能电视和流媒体设备：如 LG、Samsung 和 Sony 的智能电视逐渐支持 AV1 解码。流媒体设备如 Roku 和 Amazon Fire TV 也开始集成 AV1 支持。
移动设备：最新的 Android 手机和一些平板电脑配备了对 AV1 的硬件解码支持，以提高效率和性能。
游戏机：新一代游戏机如 PlayStation 5 和 Xbox Series X/S 也有可能通过软件更新来支持 AV1。

5. 媒体播放器

VLC Media Player：开源的 VLC 媒体播放器支持 AV1 播放。
MPC-HC 和 MPC-BE：这些开源媒体播放器也支持 AV1 编码。

6. 视频会议

Google Meet：Google 已宣布在其视频会议服务中使用 AV1，以提供更高效的压缩和更好的视频质量，尤其在低带宽条件下。
Zoom：预计未来版本可能会逐步引入 AV1 支持，以优化带宽使用。

7. 内容创作和分发

Adobe Premiere Pro：作为专业视频编辑软件，Adobe Premiere Pro 和其他类似软件逐渐增加对 AV1 编码的支持。
FFmpeg：FFmpeg 是一个强大的多媒体处理工具，已支持 AV1 编码和解码，可以用于各种内容创作和分发任务。

8. 云服务和CDN

CDN 提供商：如 Akamai 和 Cloudflare，已经在其内容分发网络中集成了对 AV1 编码的支持，以优化视频流媒体的传输效率。
云计算平台：如 Google Cloud 和 AWS，提供了支持 AV1 编码的转码服务，帮助用户在云端处理和分发高效的视频内容。

综上所述，AV1 编码由于其高效的压缩性能和免版税的优势，逐渐被广泛应用于各种平台和设备，涵盖从流媒体、网络浏览器、操作系统到硬件设备和专业软件等多个领域。

在实时通信（RTC）中使用AV1编码进行视频流传输的示例，可以借助WebRTC技术来实现。WebRTC是一种支持浏览器和移动应用进行实时音视频通信的开源项目，能够使用多种编解码器，包括AV1。以下是一个使用WebRTC和AV1编码进行实时视频流传输的示例。

1. 使用WebRTC和AV1进行RTC视频流传输

前端：HTML和JavaScript

在前端使用JavaScript进行WebRTC设置，确保使用AV1作为视频编码器。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>WebRTC AV1 Example</title>
</head>
<body>
  <video id="localVideo" autoplay playsinline></video>
  <video id="remoteVideo" autoplay playsinline></video>
  <script>
    const configuration = {
      iceServers: [
        { urls: 'stun:stun.l.google.com:19302' } // 使用Google的公共STUN服务器
      ]
    };

    let localStream;
    let peerConnection;

    async function start() {
      localStream = await navigator.mediaDevices.getUserMedia({ video: true, audio: false });
      document.getElementById('localVideo').srcObject = localStream;

      peerConnection = new RTCPeerConnection(configuration);

      // 使用AV1编码
      const videoSender = peerConnection.addTrack(localStream.getVideoTracks()[0], localStream);
      const parameters = videoSender.getParameters();
      parameters.encodings = [{
        rid: 'r0',
        maxBitrate: 1000000,
        scalabilityMode: 'L1T3',
        codecPayloadType: 96,
        codec: {
          mimeType: 'video/AV1',
        },
      }];
      videoSender.setParameters(parameters);

      peerConnection.ontrack = (event) => {
        if (event.track.kind === 'video') {
          document.getElementById('remoteVideo').srcObject = event.streams[0];
        }
      };

      peerConnection.onicecandidate = (event) => {
        if (event.candidate) {
          // 将ICE候选者发送给对方
          sendMessage({ type: 'candidate', candidate: event.candidate });
        }
      };

      // 创建Offer
      const offer = await peerConnection.createOffer();
      await peerConnection.setLocalDescription(offer);
      sendMessage({ type: 'offer', offer: offer });
    }

    async function handleMessage(message) {
      if (message.type === 'offer') {
        await peerConnection.setRemoteDescription(new RTCSessionDescription(message.offer));
        const answer = await peerConnection.createAnswer();
        await peerConnection.setLocalDescription(answer);
        sendMessage({ type: 'answer', answer: answer });
      } else if (message.type === 'answer') {
        await peerConnection.setRemoteDescription(new RTCSessionDescription(message.answer));
      } else if (message.type === 'candidate') {
        await peerConnection.addIceCandidate(new RTCIceCandidate(message.candidate));
      }
    }

    function sendMessage(message) {
      // 在实际应用中，你需要通过信令服务器将消息发送给对方
    }

    start();
  </script>
</body>
</html>

2. 信令服务器

WebRTC需要一个信令服务器来交换SDP和ICE候选者信息。这里是一个简单的Node.js信令服务器示例：

安装依赖

npm install express http socket.io

服务器代码

const express = require('express');
const http = require('http');
const socketIo = require('socket.io');

const app = express();
const server = http.createServer(app);
const io = socketIo(server);

io.on('connection', (socket) => {
  console.log('a user connected');

  socket.on('message', (message) => {
    console.log('received message:', message);
    socket.broadcast.emit('message', message);
  });

  socket.on('disconnect', () => {
    console.log('user disconnected');
  });
});

server.listen(3000, () => {
  console.log('listening on *:3000');
});

3. 完整流程

启动信令服务器：
- 启动Node.js信令服务器：
```
node server.js
```
打开前端页面：
- 在浏览器中打开前端HTML文件。两个客户端需要在不同的设备或浏览器窗口中打开该页面以进行对等连接。
信令交换：
- 当一个客户端创建一个WebRTC连接（发送offer），信令服务器会将该offer发送给另一个客户端，后者会响应answer。
- 两个客户端通过信令服务器交换ICE候选者信息以建立P2P连接。

4. 关键点

AV1支持：确保浏览器支持AV1编解码。目前，最新版本的Chrome、Firefox和Edge浏览器已经支持AV1编码。
网络条件：RTC对网络条件要求较高，确保两个客户端之间的网络连接稳定，以保证视频流畅。
安全性：实际应用中需要考虑信令服务器的安全性、WebRTC连接的加密和用户数据的保护。

这个示例展示了如何在WebRTC中使用AV1编码进行实时视频流传输，适用于在线会议、远程教育等实时通信场景。

AV1视频编码格式