Die Alliance for Open Media (AOMedia) hat kürzlich offiziell die erste endgültige Spezifikationsversion 1.0.0 des AV2-Videokodierungsstandards veröffentlicht. Dies bedeutet, dass diese neue Generation des lizenzfreien Open-Source-Videokodierungsformats, das als Nachfolger von AV1 gilt, in eine stabile Phase eingetreten ist und es der Branche ermöglicht, standardkonforme Kodierer und Dekoder zu entwickeln und langfristige Optimierungen rund um feste Spezifikationen durchzuführen, ohne sich um Kompatibilitätsprobleme durch zukünftige Versionen kümmern zu müssen. Es wird erwartet, dass AV2 die Bitrate weiter komprimiert und die Bandbreitenkosten bei Streaming-Medien und Videoszenarien mit ultrahoher Auflösung senkt. Allerdings warnen Branchenkenner auch, dass die Dekodierungskomplexität viel höher ist als die des bestehenden AV1 und dass es bei der Endgeräteunterstützung und der Hardwarebeschleunigung vor erheblichen Herausforderungen stehen wird.

AOMedia wurde 2015 gegründet. Der 2018 veröffentlichte AV1-Kodierungsstandard wurde als lizenzfreies Videoformat konzipiert, das mit H.265 (HEVC) konkurrieren kann. Nach mehreren Jahren der Entwicklung hat es, obwohl es nicht schnell an Popularität gewonnen hat, nach und nach bei Online-Videos und Cloud-Videodiensten Fuß gefasst. YouTube experimentiert seit 2018 mit der AV1-Kodierung, gefolgt von der Einführung von AV1-Streaming durch Netflix im Jahr 2020 auf seiner mobilen Android-App und der Einführung von AV1-Echtzeit-Kodierungsunterstützung durch Amazon im Jahr 2024 über AWS Elemental Media Services. Gleichzeitig haben Hersteller wie AMD, Intel und NVIDIA sukzessive beschleunigte Unterstützung für AV1-Dekodierung und -Kodierung in ihre Hardware und Treiber aufgenommen, wodurch die Terminal-Wiedergabeerfahrung dieses Formats allmählich ausgereift wird.

Im Vergleich zu AV1 besteht das Hauptverkaufsargument von AV2 darin, die Bitrate bei gleichen subjektiven Bildqualitätsbedingungen deutlich zu reduzieren. Laut offiziellen, von AOMedia veröffentlichten Bewertungsdaten kann AV2 unter verschiedenen objektiven Indikatoren (wie PSNR usw.) eine durchschnittliche Bitratenreduzierung von etwa 30–34 % im Vergleich zu AV1 erreichen, bei gleichbleibender visueller Qualität. Für Streaming-Media-Plattformen bedeutet dies, dass AV2 zwar ein Seherlebnis für den Benutzer gewährleistet, aber eine Videoübertragung in gleicher Qualität mit geringerer Bandbreite durchführen kann, wodurch die Kosten für die Inhaltsverteilung weiter gesenkt werden. Insbesondere in hochauflösenden Videoszenarien mit hohem Dynamikumfang wie 4K, 8K und HDR werden die Bandbreiten- und Speichereinsparungen noch beträchtlicher sein.

Der von AOMedia bereitgestellte Vergleich zeigt den Unterschied in der Komprimierungstreue zwischen AV1 und AV2 im Hinblick auf das maximale Signal-Rausch-Verhältnis (PSNR). PSNR ist ein häufig verwendeter mathematischer Indikator, der den Unterschied zwischen dem komprimierten Videobild und dem Originalsignal misst. Höhere Werte bedeuten im Allgemeinen, dass mehr Details erhalten bleiben. In diesen Tests konnte AV2 unter den gleichen PSNR-Bedingungen mit einer deutlich niedrigeren Bitrate ausgeben, was die umfassende Verbesserung der Codierungstools und -algorithmen widerspiegelt.

Um die oben genannten Komprimierungsgewinne zu erzielen, führt AV2 eine Reihe von Verbesserungen in der Codierungstechnologie ein, darunter fortschrittlichere Intra-Frame-Vorhersage- und Inter-Frame-Vorhersagemethoden, ausgefeiltere Bewegungsmodellierung, komplexere Transformations- und Filterwerkzeuge, eine flexiblere Blockpartitionierungsstruktur und einen verbesserten Entropiecodierungsmechanismus. Diese Änderungen erhöhen die Entscheidungsdimension und die Algorithmusfreiheit auf der Kodierungsseite, sodass der Kodierer die Eigenschaften des Videoinhalts genauer anpassen und dadurch mehr redundante Informationen bei gleicher Bildqualität komprimieren kann.

Allerdings ist eine höhere Komprimierungseffizienz nicht ohne Preis. Laut der Einschätzung von VideoLAN-Projektleiter Jean-Baptiste Kempf ist die Rechenkomplexität von AV2 auf der Dekodierungsseite im Vergleich zu AV1 deutlich gestiegen. Derzeit wird geschätzt, dass die Dekodierungskomplexität von AV2 etwa fünfmal so hoch ist wie die von AV1, was es für eine große Anzahl vorhandener CPUs sehr schwierig machen wird, AV2-Videos durch reine Software reibungslos zu dekodieren. Ohne umfassende Unterstützung der Hardware-Dekodierungsbeschleunigung sind normale Endgeräte möglicherweise nicht in der Lage, die zusätzliche Belastung durch AV2 in Bezug auf Stromverbrauch, Wärmeentwicklung und Laufruhe zu ertragen, was die Implementierung auf Browsern, TV-Boxen und Mobilgeräten verlangsamt.

Aus diesem Grund ist Kempf davon überzeugt, dass es noch viele Unsicherheiten hinsichtlich der Aussichten für eine groß angelegte Einführung dieses Standards gibt, bevor Mainstream-Chips und -Plattformen eine vollständige AV2-Hardwarebeschleunigung bieten. Mit anderen Worten: Ob AV2 den Entwicklungspfad von AV1 wiederholen und tatsächlich auf großen Streaming-Media-Plattformen wie YouTube, Netflix und Amazon eingesetzt werden kann, hängt weitgehend davon ab, ob und wann CPU-, GPU- und SoC-Hersteller bereit sind, ausreichende Hardware-Support-Ressourcen dafür bereitzustellen.

Derzeit können AOMedia und seine Mitglieder mit der offiziellen Implementierung der AV2 1.0.0-Spezifikation bereits die Implementierung und Optimierung von Encodern, Decodern und zugehörigen Entwicklungstoolketten unter einem einheitlichen Standard vorantreiben. Die Branche geht allgemein davon aus, dass in den nächsten Jahren experimentelle Unterstützung rund um AV2 erstmals in Open-Source-Playern, experimentellen Browserversionen und einigen Cloud-Transkodierungsdiensten verfügbar sein wird. Echte kommerzielle Anwendungen für Massenanwender müssen noch warten, bis das Hardware-Ökosystem ausgereift ist und die Mainstream-Content-Plattformen klarere Einführungswege bieten.