V čem spočívá jeho implementace u karet NVIDIA GeForce RTX 40?
Článek vznikl ve spolupráci s firmou NVIDIA.
Vydání nové generace grafických karet se vždy nese v duchu navýšení výkonu a efektivity, ale také nových technologií, jako například DLSS 3, o kterém jsme psali podrobnější článek v lednu. Tentokrát jsme se však dočkali ještě jedné velmi důležité věci, jež potěší především tvůrce obsahu. Architektura Ada Lovelace, , na níž stojí nové GPU GeForce RTX řady 40, totiž podporuje enkódování pomocí video kodeku AV1.
Nejprve je třeba si říct, co to vůbec kodek je. V podstatě jde o nástroj, jenž vám umožní provést kompresi (enkódování) do menšího souboru, přičemž jde zpravidla o ztrátovou kompresi – kvalita je o něco horší než u nezkomprimovaného videa. Opačnému procesu, tedy dekompresi, se říká dekódování. Jde o převedení zkomprimovaného videa do podoby, které lze přehrát. Cílem kodeku je pochopitelně nabídnout co nejlepší kvalitu obrazu při co nejnižší velikosti souboru, respektive bitratu.
Kodeky jsou k dispozici ve dvou verzích: softwarové a hardwarové. Ta první používá k akceleraci procesor a je obecně o něco efektivnější, nicméně velmi náročná. Proto se často používá kódování přes hardwarovou verzi, která se nachází uvnitř grafické karty. Nevýhodou je sice o něco horší efektivita, ale zato se o výkon prakticky nemusíte starat a procesor lze využít na jiné úkony.
Některé takové kodeky možná znáte. Asi ten zdaleka nejpopulárnější je H.264 (a jeho softwarová verze x264), jenž je tu s námi už od roku 2004. Za tu dobu si získal masivní podporu napříč hardwarem, díky čemuž se používá dodnes, a to nejenom při renderování videí, ale také pro streamování, jež je na kodeku ještě více závislé kvůli omezenému bitratu.
Ptáte se jak to, že za tu dobu ještě nepřišel lepší kodek? On přišel – H.265. Problém je, že poplatky za implementaci si nárokovalo hned několik společností, což platí i u nejnovějšího H.266. Bylo prakticky nutné vymyslet alternativu. Tou je právě AV1, kodek vyvinutý konsorciem Alliance for Open Media (v němž byste našli hned řadu velkých technologických firem), který poprvé vyšel v roce 2018. Jeho výhodou je především fakt, že za něj nejsou žádné poplatky, a ještě k tomu je open source, lze ho tedy upravovat.
Dekodér pro AV1 měla sice už řada RTX 30, ale teprve Ada Lovelace, respektive GeForce RTX řady 40, přidalo onen důležitý enkodér, konkrétně jde o NVENC osmé generace. AV1 v podání této implementace společnosti NVIDIA umožňuje až 45% navýšení efektivity oproti H.264. Asi nejlépe to lze vidět na grafu níže, jenž ukazuje poměr potřebného bitratu a skóre VMAF, které slouží ke kvantifikaci kvality obrazu. Jak můžete vidět, AV1 exceluje především ve velmi nízkých bitratech, kde je náskok na H.264 vyloženě obrovský.
Velkou výhodou nové architektury navíc je, že na rozdíl od svých předchůdců podporuje duální enkodér. Práce se tak automaticky mezi enkodéry rozloží, což zajistí ještě vyšší výkon. Díky zjištění kanálu EposVox bylo ověřeno, že přes NVENC AV1 můžete v běžných rozlišení bez problémů nahrávat videa ve vysokých frameratech jako 240 FPS, nebo dokonce při 360 snímcích za sekundu. Maximum v 10bitové barevné hloubce je zatím 8K a 60 FPS. Více enkodérů zároveň zajistí možnost nahrávat více videí najednou.
Zdaleka největší využití však má AV1 ve streamování, kde už je H.264 poměrně velkým limitem a většina streamerů stále vysílá nanejvýš ve FullHD. To by se mohlo změnit, neboť díky AV1 bude možné vysílat v nižším bitratu za stejné, ne-li lepší kvality, a zároveň bychom se mohli dočkat také streamů nejenom ve vyšších rozlišeních, ale i frameratech.
Podpora napříč softwarem se stále rozšiřuje. AV1 už nabízí různé programy pro střih videa, ale především také OBS, jenž patři mezi nejpopulárnější programy pro nahrávání videí a streamování. Posledním krokem bude podpora na samotných platformách pro live streamy, především Twitch a YouTube. Druhá zmíněná služba už umožňuje enkódování videí v AV1, doufejme tedy, že brzy už přibude podpora také pro streamování. Důležitý krok už učinil například Discord, kde je nyní možné vysílat živě přes AV1.
Ať už podpora AV1 u jednotlivých platforem přibude dříve, či později, jedno je jisté – AV1 představuje budoucnost pro spoustu tvůrců obsahu. Důležitou revoluci, která konečně nahradí standard, jenž zde byl až příliš dlouho.
Za podporu při testování NVIDIA hardware děkujeme firmě Alza.
