AV1 (.av1 / .ivf) वीडियो फ़ॉर्मेट: रॉयल्टी-फ़्री अगली पीढ़ी का कोडेक समझाया गया

जैसे ही 4K, 8K, और HDR स्ट्रीमिंग आधुनिक वेब मीडिया में हावी हो रही है, बैंडविड्थ की मांगें H.264 (AVC) जैसी पुरानी संपीड़न मानकों और H.265 (HEVC) जैसे रॉयल्टी-भारित कोडेक्स से आगे निकल गई हैं। AOMedia Video 1 (AV1)—आमतौर पर .av1 या .ivf (Indeo Video Framework) एक्सटेंशन के साथ कच्चे बिटस्ट्रीम के रूप में संग्रहीत—एक खुला, रॉयल्टी-फ्री वीडियो संपीड़न मानक है जो विशेष रूप से इंटरनेट वीडियो डिलीवरी, वीडियो कॉन्फ्रेंसिंग, और उच्च-क्षमता स्ट्रीमिंग के लिए डिज़ाइन किया गया है।

Alliance for Open Media (AOMedia) द्वारा विकसित—एक संघ जिसमें Google, Netflix, Amazon, Apple, Microsoft, Meta, Intel, Mozilla और अन्य शामिल हैं—AV1 लाइसेंस शुल्क या पेटेंट अनिश्चितता के बिना अत्याधुनिक डेटा संपीड़न प्रदान करता है।

1. AV1 / IVF वीडियो फ़ाइल क्या है?

एक AV1 फ़ाइल में AOMedia Video 1 संपीड़न एल्गोरिदम से एन्कोड किए गए मूलभूत वीडियो बिटस्ट्रीम होते हैं। अपनी कच्ची रूप में, AV1 मूलभूत स्ट्रीम .av1 एक्सटेंशन का उपयोग कर सकता है, लेकिन इसे अक्सर हल्के IVF (.ivf) कंटेनर फ़ॉर्मेट में पैकेज किया जाता है। IVF एक सरल फ्रेमिंग फ़ॉर्मेट है जिसे ओपन-सोर्स टूल्स द्वारा अनमक्स्ड कच्चे वीडियो फ्रेम्स को बुनियादी फ्रेम आकार, टाइमबेस, और फ्रेमरेट हेडर के साथ ले जाने के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

अंत उपयोगकर्ता डिलीवरी और प्लेबैक के लिए, AV1 वीडियो आमतौर पर मानक कंटेनर फ़ॉर्मेट में इस प्रकार मक्स किया जाता है:

• MP4 (.mp4) के माध्यम से ISO बेस मीडिया फ़ाइल फ़ॉर्मेट (ISOBMFF) बाइंडिंग्स
• Matroska (.mkv)
• WebM (.webm) के लिए HTML5 इन-ब्राउज़र वीडियो स्ट्रीमिंग

AV1 लगभग 30% अधिक संपीड़न दक्षता HEVC (H.265) और VP9 की तुलना में प्रदान करता है, और समान विषयात्मक दृश्य गुणवत्ता पर H.264 (AVC) की तुलना में 50% या अधिक बचत तक देता है।

2. AV1 (.av1 / .ivf) की मुख्य विशेषताएँ

मुख्य रणनीतिक लाभ:

1. शून्य रॉयल्टी एक्सपोज़र: स्ट्रीमिंग प्रदाता और ब्राउज़र विक्रेता जटिल पेटेंट पूल शुल्क के बिना उच्च-रिज़ॉल्यूशन वीडियो वितरित कर सकते हैं।
2. उत्कृष्ट वेब प्रदर्शन: यूट्यूब और नेटफ्लिक्स जैसे प्लेटफ़ॉर्म के लिए मोबाइल डेटा खपत और वीडियो बफ़रिंग को अत्यधिक कम करता है।
3. फ़िल्म ग्रेन संश्लेषण: एन्कोडिंग के बजाय प्लेबैक पर ग्रेन को संश्लेषित करता है, जिससे सिनेमा सामग्री पर विशाल बैंडविड्थ बचती है।

3. AV1 की गहन तकनीकी विशेषताएँ

AV1 आधुनिक एल्गोरिदमिक सुधारों के साथ क्लासिकल ब्लॉक-आधारित हाइब्रिड वीडियो कोडिंग आर्किटेक्चर को अनुकूलित करता है:

A. लचीला ब्लॉक विभाजन (सुपरब्लॉक्स तक $128 \times 128$)

• AV1 $128 \times 128$ सुपरब्लॉक्स (VP9 के $64 \times 64$ से विस्तारित) पेश करता है।
• 10-मार्ग विभाजन वृक्ष के साथ पुनरावर्ती विभाजन का समर्थन करता है (जिसमें क्षैतिज/ऊर्ध्वाधर विभाजन, 1:4 और 4:1 अनुपात वाले आयताकार विभाजन, और T-आकार के उपविभाजन शामिल हैं)।
• एन्कोडर को ब्लॉक सीमाओं को सूक्ष्म किनारों, मुलायम ग्रेडिएंट्स और अनियमित गति के अनुसार सटीक रूप से अनुकूलित करने की अनुमति देता है।

B. समृद्ध इंट्रा प्रेडिक्शन मोड्स

• Features 56 directional intra prediction angles to model edge orientations with micro-precision.
• Smooth and Paeth Predictors: बैंडिंग आर्टिफैक्ट्स के बिना मुलायम ग्रेडिएंट्स और जटिल सतह ल्यूमा को पुनर्निर्मित करते हैं।
• Chroma from Luma (CFL): पुनर्निर्मित ल्यूमिनेंस सैंपल्स से सीधे क्रोमैन्स रंग चैनलों की भविष्यवाणी करता है, जिससे रंग की पुनरावृत्ति कम होती है।

C. उन्नत इंटर प्रेडिक्शन और मोशन कम्पेंसेशन

• Warped Motion Compensation (Affine Modeling): पैनिंग, कैमरा रोटेशन, ज़ूम और परिप्रेक्ष्य विकृति जैसी गैर-स्थानांतरित गति को 6-पैरामीटर अफ़ाइन ट्रांसफ़ॉर्म्स के साथ सटीक रूप से मॉडल करता है।
• Overlapped Block Motion Compensation (OBMC): ब्लॉक की सन्निकट सीमाओं के पार मोशन वेक्टर को स्मूद करता है ताकि ब्लॉकिंग आर्टिफैक्ट्स समाप्त हो सकें।
• Compound Prediction Modes: वेज-आकार और अंतर-भारित मास्क का उपयोग करके दो अलग-अलग रेफ़रेंस फ्रेम्स को मिश्रित करता है।

D. उन्नत इन-लूप पोस्ट-प्रोसेसिंग पाइपलाइन

निम्न बिटरेट पर शुद्ध फ्रेम गुणवत्ता बनाए रखने के लिए, AV1 एक 4-स्तरीय लूप-फ़िल्टरिंग प्रणाली लागू करता है:

1. Deblocking Filter: ब्लॉक विभाजन के पार ग्रिड सीमों को स्मूद करता है।
2. Constrained Directional Enhancement Filter (CDEF): दिशात्मक पिक्सेल पैटर्न का विश्लेषण करके किनारों को तेज़ करता है और रिंगिंग आर्टिफैक्ट्स को दबाता है।
3. Loop Restoration Filter (LR): क्वांटाइज़ेशन के दौरान खोए गए उच्च-आवृत्ति टेक्सचर विवरण को पुनः प्राप्त करने के लिए विईनर फ़िल्टर और सेल्फ-गाइडेड रिस्टोरेशन का उपयोग करता है।
4. Film Grain Synthesis: संपीड़न से पहले शोरयुक्त एनालॉग ग्रेन को हटाता है और डिकोडर को प्लेबैक के दौरान स्थानीय रूप से मिलते-जुलते ग्रेन पैरामीटर को पुनः‑सिंथेसाइज़ करने का निर्देश देता है।

4. AV1 / IVF फ़ाइलें कैसे बनाएं और एन्कोड करें

AV1 फ़ाइलें ओपन‑सोर्स एन्कोडर्स जैसे SVT-AV1 (AV1 के लिए स्केलेबल वीडियो टेक्नोलॉजी, इंटेल और AOMedia द्वारा सह‑विकसित), libaom, या rav1e का उपयोग करके बनाई जा सकती हैं, आमतौर पर FFmpeg के माध्यम से चलायी जाती हैं।

विधि 1: FFmpeg और SVT-AV1 के साथ एन्कोडिंग (सबसे तेज़ और प्रोडक्शन-रेडी)

एक वीडियो फ़ाइल को AV1‑संपीड़ित .mp4 कंटेनर में एन्कोड करने के लिए:

ffmpeg -i input.mp4 -c:v libsvtav1 -preset 6 -crf 28 -c:a libopus -b:a 128k output_av1.mp4

विधि 2: रॉ AV1 बिटस्ट्रीम या IVF कंटेनर बनाना

परीक्षण या स्ट्रीमिंग टूलचेन के लिए एक स्टैंडअलोन .ivf या .av1 स्ट्रीम बनाने के लिए:

# Export to IVF raw container
ffmpeg -i input.mp4 -c:v libsvtav1 -preset 6 -crf 28 -an output.ivf

# Export to raw AV1 bitstream
ffmpeg -i input.mp4 -c:v libsvtav1 -preset 6 -crf 28 -an -f av1 output.av1

मुख्य एन्कोडिंग पैरामीटर:

• --preset (0 से 12): प्रीसेट 4–6 उच्च संपीड़न दक्षता और एन्कोडिंग गति के बीच इष्टतम संतुलन प्रदान करता है।
• -crf (कॉन्स्टेंट रेट फैक्टर, 0 से 63): 24 और 32 के बीच के मान वेब और हाई-डिफिनिशन वितरण के लिए मानक हैं।

5. AV1 / IVF वीडियो फ़ाइलें कैसे खोलें और चलाएँ

AV1 प्रमुख वेब ब्राउज़रों, मीडिया सूटों और ऑपरेटिंग सिस्टमों में सार्वभौमिक रूप से एकीकृत है:

1. वेब ब्राउज़र (नेटिव प्लेबैक)

आधुनिक वेब ब्राउज़र हार्डवेयर एक्सेलेरेशन के साथ मूल रूप से AV1 वीडियो को डिकोड करते हैं:

• Google Chrome, Microsoft Edge, Mozilla Firefox, Brave, और Apple Safari (समर्थित उपकरणों पर)।
• सिर्फ़ output_av1.mp4 या output_av1.webm फ़ाइल को सीधे ब्राउज़र टैब में ड्रैग‑एंड‑ड्रॉप करें।

2. VLC मीडिया प्लेयर (क्रॉस-प्लेटफ़ॉर्म)

1. VLC Media Player (Windows, macOS, Linux, Android, iOS) का नवीनतम संस्करण डाउनलोड करें।
2. VLC खोलें, Media > Open File… पर जाएँ, और अपनी .av1, .ivf, .webm, या .mp4 फ़ाइल चुनें।
3. VLC अपने निर्मित dav1d डिकोडर लाइब्रेरी का उपयोग उच्च-गति सॉफ़्टवेयर और हार्डवेयर-त्वरित प्लेबैक के लिए करता है।

3. MPV प्लेयर

MPV में dav1d और हार्डवेयर डिकोडर्स के लिए निर्मित समर्थन शामिल है:

mpv output.ivf
# or
mpv output_av1.mp4

4. विंडोज़ मीडिया प्लेयर / मूवीज़ और टीवी ऐप

• Windows 10 और 11 उपयोगकर्ता मुफ्त AV1 Video Extension को सीधे Microsoft Store से डाउनलोड करके डिफ़ॉल्ट Windows मीडिया ऐप्स में मूल AV1 प्लेबैक सक्षम कर सकते हैं।

6. AV1 बनाम HEVC (H.265) बनाम AVC (H.264) तुलना

7. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (FAQ)

**Q1: एक .av1 फ़ाइल और एक .ivf फ़ाइल के बीच मुख्य अंतर क्या है? A1: एक .av1 फ़ाइल में कच्चे AV1 मूल वीडियो स्ट्रीम्स होते हैं, जबकि एक .ivf फ़ाइल एक न्यूनतम फ्रेमिंग कंटेनर है जो कच्चे AV1 फ्रेम्स को टाइमिंग और रिज़ॉल्यूशन मेटाडाटा के साथ लपेटती है।

**Q2: क्या AV1 का उपयोग लाइसेंसिंग रॉयल्टी के बिना पूरी तरह से मुफ्त है? A2: हाँ, AV1 एक ओपन-सोर्स, रॉयल्टी-फ्री कोडेक है जिसे एलायंस फॉर ओपन मीडिया द्वारा विकसित किया गया है ताकि डेवलपर्स और वितरकों के लिए पेटेंट लाइसेंसिंग शुल्क समाप्त किए जा सकें।

**Q3: आज AV1 वीडियो को कुशलतापूर्वक एन्कोड करने के लिए कौन सा एन्कोडर सबसे अच्छा है? A3: SVT-AV1 उद्योग मानक ओपन-सोर्स एन्कोडर है, जो तेज़ मल्टी-थ्रेडेड प्रदर्शन और प्रोडक्शन-ग्रेड संपीड़न दक्षता प्रदान करता है।

**Q4: क्या आधुनिक स्मार्टफ़ोन और कंप्यूटर हार्डवेयर एक्सेलेरेशन का उपयोग करके AV1 वीडियो चला सकते हैं? A4: हाँ, इंटेल, AMD, NVIDIA, एप्पल, क्वालकॉम और मेडियाटेक के आधुनिक GPU और SoC में हार्डवेयर-त्वरित AV1 डिकोडिंग के लिए समर्पित सिलिकॉन शामिल है।

**Q5: कौन से मानक कंटेनर फॉर्मेट आमतौर पर AV1 वीडियो स्ट्रीम्स को रखते हैं? A5: AV1 वीडियो स्ट्रीम्स आमतौर पर MP4 (.mp4), WebM (.webm), और Matroska (.mkv) कंटेनर फ़ाइलों में पैकेज किए जाते हैं।

8. सारांश

AOMedia Video 1 (AV1) आधुनिक डिजिटल वीडियो डिलीवरी में एक महत्वपूर्ण परिवर्तन को चिह्नित करता है। उद्योग के नेताओं को एक ओपन, रॉयल्टी-फ्री, और अत्यधिक कुशल संपीड़न आर्किटेक्चर के पीछे एकजुट करके, AV1 लाइसेंसिंग बाधाओं को समाप्त करता है जबकि विश्वभर में अरबों जुड़े उपकरणों पर कम बैंडविड्थ पर श्रेष्ठ वीडियो गुणवत्ता प्रदान करता है।

संदर्भ

• वर्सेटाइल वीडियो कोडिंग (VVC): अगली पीढ़ी का वीडियो संपीड़न मानक