Podpora hardwarového enkodingu formátu AV1 na kartách NVIDIA s architekturou Ada Lovelace dává streamerům do ruky zásadní výhodu. Při streamování mohou divákům poskytovat přenosy ve vyšší kvalitě při menších nárocích na rychlost internetového připojení a hardware počítače.
AV1 do kapsy strčí i oblíbené formáty H.264 a H.265
V současnosti je nejrozšířenějším formátem pro zpracování videa H.265/HEVC. Kvůli vysokým licenčním poplatkům a problémům s jeho licencováním vytvořila Aliance pro otevřená média alternativu, která dostala název AO Media Video 1, zkráceně AV1. Výhodou kodeku AV1 je fakt, že má otevřený formát a není zatížen licenčními poplatky.
Kodek AV1 je v současné době pravděpodobně tím nejlepším, co lze při práci s videem použít. Kvalitou obrazu AV1 předčí populární kodeky H.264 a H.265, ale tím jeho výhody nekončí. Problémem je však zatím slabá podpora hardwarového enkodingu tohoto formátu. Neplatí to však všude.
NVIDIA přinesla podporu enkodingu AV1 do všech zařízení fungujících na grafických procesorech Ada, které najdeme v nové řadě grafických karet GeForce řady 40. Podpora hardwarové akcelerace AV1 je součástí balíčku NVIDIA Video Codec SDK 12.0, který společnost do svých produktů uvedla již koncem minulého roku. NVWNC osmé generace přináší až 45% navýšení efektivity oproti H.264.
Srovnání kvality videa při stejném bitratu a použití formátů H.264 a AV1 ukazuje obrovské rozdíly. Zdroj: Se souhlasem NVIDIA
Výkon kodeku AV1 lze pozorovat prostřednictvím hned několika parametrů, přičemž jedním z nejpopulárnějších je analýza špičkového poměru signálu k šumu (z angl. peak signal-to-noise ratio) nebo-li PSNR. Čím vyšší je hodnota PSNR, tím vyšší výkon při tvorbě obrazového materiálu dokáže software reálně využít. Pro hodnotu výkonu je pak klíčový také konkrétní bitrate, který zjednodušeně udává počet bitů, které na výstupu vytváří daný vizuální obsah. Ten se zpravidla liší v závislosti na kvalitě výsledného videa.
Hodnotami PSNR strčí kodek AV1 svého předchůdce hravě do kapsy. Zdroj: Se souhlasem NVIDIA
Při srovnání PSNR hodnot kodeků H.264 a AV1 je rozdíl skutečně patrný. Z grafu níže je vidět, že nová generace dekodéru dokáže svůj výkon navýšit o zhruba 1-2 dB na všech úrovních bitratu. AV1 navíc dosahuje při stejné kvalitě videa zhruba 40% úspory datového toku. Toto snížení náročnosti lze pozorovat v podobné výši u 720p, 1080p i 4K videí. Takto lze ušetřit celé gigabyty dat, které by se promítly jak do objemu přenášených informací, tak do velikosti výsledného souboru.
Streamování ve 4K konečně nebude problém
Společnost NVIDIA dosahuje předních příček grafického softwaru i hardwaru zejména díky přizpůsobení celého ekosystému dané technologii. Není to tedy jen samotný kodek AV1, který přispívá k optimalizaci tvorby videoobsahu. NVIDIA pracuje s celou architekturou Ada, potažmo pak balíčkem Video Codec SDK 12.0.
NVIDIA tak otevírá dosud nevídané možnosti všem, kteří se věnují nejen tvorbě a editaci videí, ale také lidem streamujícím svůj obsah na nejrůznější platformy. Kodek AV1 totiž umožňuje přenos 8K videa při 60 snímcích za sekundu, což je milník, ke kterému se streamingové služby stále teprve dopracovávají.
Po stránce výkonu nabízí nový kodek AV1 zlepšení o zhruba 40 % na prakticky všech kvalitách obrazu. Zdroj: Se souhlasem NVIDIA
Při přenosu obrazu vyšší kvality navíc dokáže software využít funkci vícero dekodérů a enkodérů, které si jednotlivé úlohy při zpracovávání dat rozdělí mezi sebe. Díky tomu opět dochází k optimalizaci výkonu. Při využití NVENC AV1 lze nahrávat při vysokých frameratech dosahujících až 360 snímků za sekundu.
Potenciál pro streamovací platformy – dokáží vysokou kvalitu obrazu využít?
Jak jsme již uvedli, samotný formát a kodek AV1 již NVIDIA podporuje několik měsíců. Na konci března byla přidána podpora do oblíbeného programu OBS Studio, který hojně využívají tvůrci videí či streameři na platformách typu Youtube či Twitch. Obdobně, jako v případě přímé tvorby videí, i při využití softwaru OBS Studio lze dosáhnout až 30% nárůstu efektivity při zachování stejné kvality výstupu než v případě původního HEVC formátu.
Dokáží však nový formát využít i oblíbené streamovací platformy? V tomto směru jednoznačně vyčnívá Youtube, který již dlouhodobě zvládá streamerům nabízet vyšší bitrate či streamování ve 2K nebo dokonce ve 4K (byť s určitými omezeními). Ani v ohledu využití AV1 kodeku společnost nezůstává pozadu, a OBS Studio verze 29.1 již streamování v nejnovějším formátu podporuje. Podobně pak lze tento kodek využít i při živém vysílání prostřednictvím sítě Discord.
Využít nový NVIDIA software by mohli i streameři. Prozatím však mají omezené možnosti. Zdroj: Freepik
Platforma Twitch si zatím dává na čas. Kromě zastropování kvality videa v některých zemích na hodnotě 720p, která je v dnešní době spíše úsměvná, či limitování vyšších bitratů není zřejmé, kdy Twitch implementuje AV1. Je však nutno podotknout, že softwarové nedostatky platforma spadající pod Amazon kompenzuje pravděpodobně nejpřívětivějším uživatelským prostředím napříč streamovacími službami. Jakmile však přijde i o tuto výhodu, je možné, že se řada tvůrců raději uchýlí k vysílání přes Youtube či Discord.
Je zřejmé, že NVIDIA svými technologiemi opět dokázala předběhnout konkurenci i další vývojářské společnosti. Možná tak ještě nějakou dobu potrvá, než budou oblíbené aplikace moci výkon AV1 kodeku naplno využít. Je však dobré vědět, že tuto možnost již dnes máme, a jsou také k dispozici nástroje, jak tvorbu videoobsahu posunout o úroveň dál. Jedním z nich je platforma NVIDIA Studio.
Platforma NVIDIA Studio pomáhá tvůrcům obsahu
Platforma NVIDIA Studio nabízí tvůrcům obsahu a profesionálům řadu užitečných nástrojů, které dokáží naplno využít výkonu grafických karet NVIDIA RTX, jež disponují specializovanými jádry pro akceleraci funkcí využívajících např. reálnou simulaci osvětlení nebo umělou inteligenci. Významnou součástí platformy jsou také NVIDIA Studio ovladače připravované a optimalizované společně s týmy vývojářů kreativních aplikací.
Mezi užitečné nástroje patří NVIDIA Omniverse, který umožňuje spolupráci týmů ve virtuálním prostředí napříč různými aplikacemi díky využití rozšířeného standardu USD (Universal Scene Description). Streameři ocení podporu kodeku AV1 na kartách řady GeForce RTX 40 a dalších GPU využívajících architekturu Ada Lovelace. Pokud máte zařízení s kartou NVIDIA, neměla by vám uniknout aplikace Broadcast, která nabízí potlačení okolního hluku, šumu, virtuální pozadí a další efekty využívající umělé inteligence pro zlepšení kvality streamů, konferenčních hovorů či audia. Díky umělé inteligenci tak snadno dosáhnete lepšího zvuku i obrazu bez nutnosti investovat do lepší kamery či mikrofonu.
Některé pracovní stanice a řada notebooků nabízí certifikaci NVIDIA Studio. Je u nich zajištěno, že kromě GPU z rodiny NVIDIA RTX splní také další nároky pro kreativní práci s digitálním obsahem. Jejich širokou nabídku přináší CZC.cz.
