Bộ chuyển đổi MPEG sang AV1

MPEG (MPEG-1) là tiêu chuẩn nén video và âm thanh nền tảng được công bố vào tháng 8 năm 1993 bởi Moving Picture Experts Group dưới mã ISO/IEC 11172. Đây là tiêu chuẩn quốc tế đầu tiên cho nén mất dữ liệu của hình ảnh chuyển động và âm thanh đi kèm, thiết lập các nguyên tắc và kỹ thuật ảnh hưởng đến hầu hết mọi codec video sau này. Video MPEG-1 đạt được nén thông qua sự kết hợp của dự đoán bù chuyển động, mã hóa biến đổi cosin rời rạc và mã hóa entropy độ dài thay đổi, tổ chức quanh ba loại khung hình: I-frame (mã hóa intra), P-frame (dự đoán) và B-frame (dự đoán hai chiều). Tiêu chuẩn nhắm đến tốc độ bit khoảng 1,5 Mbps cho cả âm thanh và video kết hợp, tạo ra chất lượng tương đương băng VHS ở độ phân giải SIF (352x240 cho NTSC). Mức nén này được chọn cụ thể để phù hợp với thông lượng dữ liệu của ổ CD-ROM tốc độ 1x, tạo điều kiện cho định dạng Video CD đưa video kỹ thuật số đến người tiêu dùng vào đầu những năm 1990. Thành phần âm thanh, đặc biệt là Layer III (MP3), đã trở thành định dạng âm thanh có ảnh hưởng lớn nhất trong lịch sử. Cấu trúc khung hình I/P/B, phương pháp ước lượng chuyển động và mã hóa biến đổi dựa trên khối đã thiết lập khuôn mẫu kiến trúc mà mọi codec video lớn đều tuân theo, từ MPEG-2 qua H.264 và xa hơn nữa. Dù đã bị vượt qua về hiệu suất nén từ lâu, MPEG-1 vẫn được hỗ trợ bởi hầu như tất cả phần mềm phương tiện.

AV1 (AOMedia Video 1) là định dạng mã hóa video mở, miễn phí bản quyền được phát triển bởi Alliance for Open Media — một hiệp hội có các thành viên sáng lập bao gồm Google, Mozilla, Microsoft, Amazon, Netflix và Intel, cùng nhiều tổ chức khác. Thông số kỹ thuật được hoàn thiện vào tháng 6 năm 2018 với mục tiêu cung cấp codec video thế hệ tiếp theo vượt qua hiệu suất nén của H.264 và HEVC đồng thời không có phí cấp phép. AV1 đạt hiệu suất nén tốt hơn khoảng 30-50% so với HEVC ở chất lượng hình ảnh tương đương, khiến nó đặc biệt hấp dẫn đối với các nền tảng truyền phát muốn giảm chi phí băng thông mà không hy sinh trải nghiệm người xem. Codec hỗ trợ nhiều tính năng bao gồm tổng hợp nhiễu hạt phim, phân chia ô linh hoạt để xử lý song song, chuyển đổi độ phân giải thích ứng nội dung và bộ chế độ dự đoán intra và inter phong phú. Hỗ trợ giải mã phần cứng đã mở rộng nhanh chóng trên các bộ xử lý di động, GPU và TV thông minh, giải quyết những lo ngại ban đầu về yêu cầu tính toán trong quá trình mã hóa. AV1 đã được các dịch vụ truyền phát lớn áp dụng rộng rãi để phân phối nội dung 4K và HDR, đồng thời đóng vai trò là thành phần video của bộ chứa WebM cho phát lại trên web. Việc miễn phí bản quyền khiến AV1 đặc biệt quan trọng cho các tiêu chuẩn web mở và phân phối phương tiện dễ tiếp cận.