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Oct 12, 2023

YouTube erhält AV1-Übertragungen und läutet damit die Zukunft des Streamings ein

Live-Streams werden bald viel schöner aussehen. YouTube hat begonnen

Live-Streams werden bald viel schöner aussehen. YouTube hat mit der Einführung der Unterstützung für ein aktualisiertes Streaming-Protokoll begonnen, das es Benutzern in Kombination mit dem kommenden OBS Studio 29.1-Update ermöglichen wird, AV1-Videos zu übertragen, also die Zukunft des GPU-Streamings.

Die Verbesserung ist so erheblich, dass Benutzer großartig aussehende 4K-60FPS-Videos mit nur 6 Megabit pro Sekunde streamen können – eine Bitrate, die in der Vergangenheit als „nicht ausreichend“ galt, um hochwertige 1080p-Streams in H.264 auf Twitch zu produzieren.

Mit nur 10 Mbit/s sieht ein AV1-YouTube-Stream mit 4K 60 FPS den meisten 1080p 60 FPS Twitch-Streams mit 6 Mbit/s weit überlegen aus.

Adam Taylor / IDG

AV1 ist ein neuer Open-Source-Videocodec, der H.264 nach seiner fast 20-jährigen Herrschaft als primären Videostandard entthronen soll. AV1 wird von der Alliance for Open Media entwickelt – einem Konsortium, das von vielen großen Technologieunternehmen im Bereich Streaming und Video unterstützt wird, darunter Google, Netflix, Arm, Apple, Amazon, Intel, Microsoft und Nvidia.

Es war sehr schwierig, den AV1-Encoder bei hohen Geschwindigkeiten zu betreiben, wenn er in der Software auf Ihrer CPU ausgeführt wird, aber in den letzten Jahren hat sich die Effizienz der verfügbaren Encoder enorm verbessert. In den letzten 9 Monaten haben wir Grafikkarten von AMD, Intel und Nvidia bekommen, die über eine integrierte Hardware-AV1-Kodierung verfügen, sodass Benutzer AV1-Videos in Echtzeit mit minimalen Leistungseinbußen kodieren können.

Zum ersten Mal seit 10 Jahren hat die RTMP-Streaming-Protokollspezifikation ein Update mit der Bezeichnung „Enhanced RTMP“ erhalten. Das Highlight dieses Updates ist die Unterstützung weiterer Video-Codecs: HEVC/H.265, VP9 und AV1. YouTube unterstützt RTMP.

HEVC wurde von YouTube bereits über das HLS-Protokoll unterstützt – dieses Protokoll funktionierte jedoch bei einigen Internetverbindungen nicht immer gut und führte normalerweise zu einer höheren Latenz bei der Übertragung von Streams an die Zuschauer. Erweitertes RTMP scheint (in meinen Tests) die gleiche Latenz zu haben wie normales RTMP-Streaming.

Adam Taylor/IDG

Im kommenden OBS Studio 29.1-Update können Benutzer diese Codecs verwenden, indem sie in den Stream-Einstellungen „YouTube – RTMPS“ auswählen. Dann werden alle verfügbaren HEVC- und AV1-Encoder verfügbar gemacht, einschließlich der SVT- und AOM-CPU-basierten AV1-Encoder.

Adam Taylor/IDG

Zum Testzeitpunkt werden nur Nvidia- und Intel-Hardware-AV1-Encoder unterstützt, AMD-Unterstützung wird jedoch in Kürze verfügbar sein.

Grafikkarten, die AV1-Kodierung unterstützen:

Es ist auch erwähnenswert, dass die Grafikkarten Nvidia GeForce RTX 3000 und AMD Radeon RX 6000 die AV1-Dekodierung für die Wiedergabe unterstützen, jedoch keine Kodierung auf der Hardware.

Benutzer von Grafikkarten, die sogar auf Nvidias ältere GTX 10-Serie (GTX 1050 ti und höher) zurückgehen, können mit diesem Update HEVC streamen, allerdings auch auf älteren GPUs qualitativ hochwertigere Streams!

In meinen Tests über mehrere mehrstündige Streams hinweg können Sie qualitativ hochwertige, klare Videos mit weitaus niedrigeren Bitraten als je zuvor erzielen.

Streaming mit 1440p und 60 Bildern pro Sekunde kann mit nur 4–8 Mbit/s großartig aussehen. 4K 60FPS kann mit nur 10–20 Mbit/s großartig aussehen. Das ist wirklich bahnbrechend – sowohl für Leute mit begrenzter Upload-Bandbreite als auch für Leute, die nicht viel Festplattenspeicher für Aufnahmekapazitäten haben.

Derzeit werden AV1-Streams an YouTube nicht an Zuschauer in AV1 geliefert. Da YouTube die aufgenommenen Videos und Streams immer transkodiert (im Vergleich zu Twitch, wo die Standardeinstellung „Quellqualität“ ist, die von der Komprimierung unberührt bleibt), werden Streams mit einer Auflösung von mehr als 1080p (1440p und 4K) den Zuschauern in VP9 und 1080p geliefert Niedrigere Streams werden je nach Zuschauerzahl entweder in AVC (H.264) oder VP9 geliefert. Dies beeinträchtigt die Qualität nicht wesentlich stärker als erwartet, und VP9 leistet hervorragende Arbeit bei der Wahrung der Bildintegrität gegenüber Blockierungen und Artefakten.

Dies ist kein besonders toller Stream, aber denjenigen, die zufällige Twitch-Streams durchsuchen, ist er recht vertraut. Aber das ist nicht der typische 3,5-4 MBit/s-Twitch-Stream, sondern 1440p60 mit nur 500 KBit/s, gestreamt auf YouTube!

Adam Taylor/IDG

Bei meinen Tests ist mir aufgefallen, dass die verschiedenen AV1-Encoder Schwierigkeiten hatten, ihre genau spezifizierten CBR-Ziele einzuhalten, die ich in OBS eingegeben habe – aber das war kein großes Problem, und der insgesamt gewonnene Spielraum macht das wieder wett.

Ich habe sogar 1440p60 mit nur 500 Kbit/s getestet und obwohl es offensichtlich ein pixeliges Durcheinander war, stellten meine Zuschauer fest, dass es im Vergleich zu vielen aktuellen 1080p-Twitch-Streams immer noch überraschend gut anzusehen war.

Dies ist ein großer Gewinn für YouTube und ermöglicht es YouTubern ab sofort, Bandbreite zu sparen und die Qualität ihrer Live-Streams zu steigern. Da die Hardware die AV1-Leistung weiter verbessert, werden immer mehr Streamer diese Funktion nutzen.

Es bleiben jedoch noch einige Fragen zur Zukunft der AV1-Implementierungen offen.

Allianz für offene Medien

Zuerst muss ich mich fragen: Wann wird Apple mit der Unterstützung von AV1 beginnen? Apple ist mit seinem Beitritt im Jahr 2018 ein frühes AOM-Mitglied, hat die AV1-Dekodierungsunterstützung jedoch noch nie in seinen Hardwarespezifikationen aufgeführt – selbst wenn viele Spielekonsolen, Smart-TVs und andere Android-Geräte mehrere Generationen der Unterstützung implementiert haben. So wie ich Apple kenne, wäre ich nicht überrascht, wenn sie auf den „richtigen Moment“ warten würden, um anzukündigen, dass die aktuelle Hardwaregeneration (sei es M2 oder iPhone 14 oder 15, was auch immer die aktuellste Generation ist) AV1-Unterstützung bietet die ganze Zeit und sie schalten es gerade erst ein – wahrscheinlich angekündigt auf der WWDC oder einer anderen ähnlichen Veranstaltung. Doch bislang schwieg man zu diesem Thema.

Apropos Stille, da ist auch die Frage von Twitch. Der Streaming-Riese hat sich ziemlich ruhig zu seiner ursprünglichen AV1-Roadmap geäußert, seit sein leitender Videoingenieur Yueshi Shen 2021 zu TikTok gegangen ist. Ich hoffe, dass AV1 für Twitch immer noch auf dem richtigen Weg ist, insbesondere seit einer aktualisierten RTMP-Spezifikationsollen einfacher zu implementieren sein als ein völlig neues Protokoll. Leider haben wir zum jetzigen Zeitpunkt keine Möglichkeit, es zu wissen. Um das Unbehagen noch zu verstärken, schlägt der Video-Encoding- und Playback-Software-Ingenieur „M3U8“ vor, dass Twitch eine hatvielEs liegt viel Arbeit vor ihnen, dieses Update zu implementieren:

Sollte Twitch irgendwann bald AV1 unterstützen, könnten sie zum ersten Mal einen Vorteil gegenüber YouTube bei der visuellen Streaming-Qualität haben. Da Twitch standardmäßig die Qualität „Quelle“ verwendet – einen Stream, der zwischen Streamer und Zuschauer nicht komprimiert wird – sind die Vorteile des AV1-Streamings mit niedriger Bitrate für den Zuschauer viel offensichtlicher als der gleiche Stream, der von den VP9-Encodern von YouTube transkodiert wurde.

Nur die Zeit wird es zeigen, aber der Wettbewerb nimmt zu. Genießen Sie diese sabberwürdigen YouTube AV1-Streams!

Als Stream-Professor im Internet konzentriert sich Adam auf seinem YouTube-Kanal EposVox hauptsächlich auf die technische Ausbildung mit Erfassungs- und Kodierungszauberei. Wenn er nicht gerade die neueste Hardware und Streaming-Tools testet, versteckt er sich normalerweise im Schein von Neon- und CRT-Monitoren und spielt mit analogem Video und Retro-Hardware.