AV2 (Codec)

AV2 ist ein lizenzfreier Videocodec der Alliance for Open Media. Das Format folgt auf AV1 und richtet sich vor allem an Streaming-Dienste, Cloud-Gaming-Plattformen sowie zukünftige 4K- und 8K-Anwendungen. Erste interne Vergleichstests sprechen von rund 30 Prozent geringeren Bitraten gegenüber AV1, obwohl die sichtbare Bildqualität weitgehend erhalten bleibt.

Hinter dem Projekt steht die Alliance for Open Media, ein Zusammenschluss großer Technologieunternehmen wie Netflix, Google, Microsoft, Mozilla, Intel, Cisco und Amazon. Die Organisation entwickelt offene Medienstandards ohne klassische Lizenzgebühren. Bereits AV1 etablierte sich in Browsern, Streaming-Apps, Fernsehern und modernen GPUs. AV2 soll diese Entwicklung langfristig fortführen und gleichzeitig die Effizienz moderner Videokompression deutlich erhöhen.

Der technische Ansatz von AV2

Wie andere moderne Videocodecs arbeitet AV2 mit hybrider Blockcodierung. Der Encoder analysiert einzelne Bildbereiche und sucht nach Ähnlichkeiten innerhalb benachbarter oder früherer Frames. Statt vollständige Bilder dauerhaft zu speichern, landen hauptsächlich die Veränderungen zwischen mehreren Frames im Datenstrom.

Nach dieser Vorhersage verarbeitet der Codec die verbleibenden Fehlerdaten weiter. Transformation, Quantisierung und Entropiekodierung reduzieren anschließend die endgültige Datenmenge. Genau an diesen Stellen integriert AV2 zahlreiche neue Werkzeuge, die den Codec effizienter arbeiten lassen als seinen Vorgänger.

Größere Blöcke für ruhige Bildbereiche

AV2 erweitert die maximalen Superblock-Größen deutlich. Während AV1 Blöcke bis 128 × 128 Pixel nutzt, unterstützt AV2 nun Bereiche mit bis zu 256 × 256 Pixeln. Vor allem gleichmäßige Bildflächen profitieren von dieser Änderung. Himmel, Nebel, Wände oder ruhige Hintergründe benötigen dadurch weniger Datenrate.

Trotz der größeren Blöcke bleiben kleine Unterteilungen weiterhin möglich. Filmkorn, feine Texturen oder komplexe Details lassen sich dadurch weiterhin präzise darstellen. Der Encoder kann flexibel zwischen großen und kleinen Bereichen wechseln und die Bildstruktur effizienter analysieren.

Neue Transformationsverfahren

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf datengetriebenen Transformationen. Klassische Videocodecs arbeiten häufig mit mathematischen Standardverfahren wie der diskreten Kosinustransformation. AV2 ergänzt diese Technik um statistisch optimierte Modelle, die typische Bildmuster effizienter komprimieren.

Die Entwickler trainierten diese Verfahren mit großen Mengen visueller Daten. Dadurch erkennt AV2 wiederkehrende Strukturen besser und reduziert den Speicherbedarf zusätzlicher Bildinformationen. Besonders hochauflösende Streaming-Inhalte profitieren von dieser Optimierung.

Präzisere Entropiekodierung

Auch die Entropiekodierung erhielt umfangreiche Erweiterungen. Dieser Bereich bestimmt maßgeblich die finale Dateigröße eines Videos. AV2 nutzt zusätzliche Kontextmodelle und präzisere Wahrscheinlichkeitsberechnungen, um statistische Zusammenhänge innerhalb der Bilddaten besser auszunutzen.

Solche Optimierungen wirken technisch unspektakulär, liefern in der Praxis jedoch deutliche Einsparungen. Besonders lange 4K- oder zukünftige 8K-Streams profitieren von jeder effizienteren Bitzuweisung innerhalb des Datenstroms.

Verbesserte Bewegungsvorhersage

Ein großer Teil moderner Videokompression basiert auf Bewegungsanalyse. AV2 erweitert deshalb die Bewegungsprädiktion deutlich. Neue Werkzeuge verfolgen Bewegungen über mehrere Referenzbilder hinweg und verbessern dadurch die Vorhersage komplexer Szenen.

Schnelle Kamerafahrten, Action-Szenen oder aufwendige Animationen profitieren besonders von diesen Verfahren. Je präziser der Codec Bewegungen beschreibt, desto weniger zusätzliche Restdaten muss der Encoder speichern.

Neue Filter für bessere Bildqualität

AV2 integriert zusätzliche In-Loop-Filter zur Bildnachbearbeitung. Diese Filter greifen direkt während des Decodierprozesses ein und reduzieren sichtbare Kompressionsartefakte. Gleichzeitig erhalten sie feine Bilddetails besser als frühere Verfahren.

Der Guided Detail Filter verhindert beispielsweise übermäßige Glättung von Strukturen. Zusätzlich nutzt der Cross-Component Sample Offset Helligkeitsinformationen zur Korrektur von Farbfehlern. Solche Verfahren verbessern die sichtbare Bildqualität trotz niedrigerer Bitraten.

Screen-Content und Cloud-Gaming

AV2 integriert außerdem die sogenannte Intra Block Copy. Dabei verwendet der Codec Bildbereiche aus demselben Frame als Referenz. Besonders Benutzeroberflächen, Bildschirmaufzeichnungen oder Präsentationen profitieren von dieser Technik.

Viele Desktop-Oberflächen enthalten identische Symbole, Fenster oder Textelemente. AV2 erkennt diese Wiederholungen effizienter und reduziert dadurch die benötigte Datenmenge. Gerade Cloud-Gaming oder Remote-Desktop-Anwendungen könnten davon langfristig profitieren.

AV2 im Vergleich zu VVC und AV1

AV1 etablierte sich in den vergangenen Jahren als wichtiger lizenzfreier Codec für modernes Video-Streaming. Plattformen wie YouTube oder Netflix setzen bereits umfangreich auf AV1. AV2 soll diese Entwicklung fortsetzen und die Effizienz nochmals deutlich steigern.

Gleichzeitig konkurriert AV2 mit VVC beziehungsweise H.266. VVC gilt aktuell als einer der effizientesten standardisierten Videocodecs überhaupt. Erste Tests deuten darauf hin, dass AV2 deutlich näher an die Kompressionseffizienz von VVC heranrückt als AV1. Unabhängige Vergleichsmessungen stehen allerdings weiterhin aus.

AV2 im Heimkino

Vor allem 4K-Streaming sowie 8K-Streaming profitieren langfristig von effizienteren Videocodecs. Hohe Auflösungen erzeugen enorme Datenmengen, die Streaming-Anbieter wirtschaftlich übertragen müssen. AV2 könnte diese Anforderungen deutlich besser bewältigen.

Auch im Heimkino entstehen Vorteile. Niedrigere Bitraten erleichtern hochauflösendes Streaming bei begrenzter Internetgeschwindigkeit. Gleichzeitig könnten Streaming-Dienste weniger aggressive Kompression einsetzen und sichtbare Artefakte reduzieren.

Hardware und Zukunft

Mit der finalen Spezifikation beginnt erst die eigentliche Einführung des Formats. Browser, GPUs, Fernseher, Streaming-Boxen und SoCs benötigen neue Decoder und Encoder mit nativer AV2-Unterstützung. Dieser Prozess dürfte mehrere Jahre dauern.

Die Entwicklung rund um AV1 zeigt bereits, wie langsam sich neue Videocodecs etablieren. Zwischen Spezifikation, Hardware-Unterstützung und breiter Marktverfügbarkeit liegen häufig viele Jahre. Große Technologieunternehmen treiben AV2 dennoch aktiv voran, wodurch das Format langfristig gute Chancen auf eine breite Verbreitung besitzt.