AV1

AV1은 구글, 아마존, 넷플릭스, 마이크로소프트 등 주요 IT 기업들이 참여한 오픈 미디어 연합(AOMedia)에서 주도하여 개발한 비디오 코덱이다. 고화질 영상을 인터넷을 통해 효율적으로 전송하기 위해 만들어졌으며, 소스 코드가 공개된 오픈 포맷이다. 기존의 H.264(AVC)나 H.265(HEVC)와 달리 특허 사용료를 지불하지 않아도 되는 로열티 프리 모델을 채택하고 있다.

AV1 개발의 주요 동기는 HEVC의 복잡한 특허 라이선스 구조와 높은 비용 문제를 해결하는 것이었다. 2015년 AOMedia가 설립된 이후, 구글의 VP10, 모질라의 Daala, 시스코의 Thor 프로젝트 기술을 통합하여 개발이 진행되었다. 2018년 3월 28일에 공식 발표되었으며, 같은 해 6월 25일에 1.0.0 버전 세부 스펙이 공개되었다. 이후 2019년 1월에는 오류를 수정한 1.0.0 Errata 1 버전이 발표되었다.

AV1은 현대적인 비디오 압축 기술을 대거 도입하여 효율성을 극대화했다.

• 가변 블록 크기: 4x4부터 최대 128x128까지 다양한 블록 크기를 지원하여 영상의 세밀한 부분과 단순한 부분을 구분해 효율적으로 압축한다.
• 컨텍스트 기반 코딩: 비트스트림 내 심볼 전송을 위해 정교한 컨텍스트 구조를 활용한다.
• HDR 지원: ITU-R BT.2100 표준을 지원하여 고다이내믹 레인지(HDR) 영상 구현이 가능하다.
• 필터링 기술: 인코딩 과정에서 발생하는 아티팩트를 줄이기 위해 다양한 루프 필터와 참조 프레임 관리 기술을 사용한다.

AV1은 기존 코덱 대비 우수한 압축 성능을 보여준다. 2018년 페이스북의 테스트 결과에 따르면, AV1 참조 인코더는 VP9 대비 약 34%, x264(H.264) 대비 약 50% 더 높은 데이터 압축률을 달성했다. 일반적으로 동일한 화질을 유지하면서 VP9나 HEVC보다 30% 이상의 대역폭을 절감할 수 있는 것으로 평가받는다. 다만, 높은 압축 효율을 얻기 위해 인코딩 시 더 많은 연산 자원과 시간이 소요된다.

소프트웨어와 하드웨어 전반에서 채택이 빠르게 확산되고 있다.

• 웹 브라우저: 크롬, 파이어폭스, 엣지, 사파리 등 주요 브라우저가 AV1 디코딩을 지원한다.
• 서비스 플랫폼: 유튜브와 넷플릭스는 주요 영상 콘텐츠에 AV1을 적용하여 데이터 소모량을 줄이고 있다.
• 하드웨어: 인텔, 엔비디아, AMD, 애플, 삼성, 퀄컴 등 주요 칩셋 제조사들이 최신 CPU 및 GPU에 AV1 하드웨어 가속 기능을 탑재하고 있다.
• 소프트웨어: FFmpeg, OBS, HandBrake 등 대중적인 인코딩 도구에서 AV1을 지원한다.

AV1의 압축 기술을 정지 이미지에 적용한 AVIF(AV1 Image File Format)가 개발되었다. AVIF는 기존 JPEG나 PNG보다 훨씬 높은 압축률을 제공하며, 투명도(Alpha channel)와 HDR을 지원한다. 웹 환경에서 이미지 용량을 줄이면서도 고화질을 유지할 수 있어 차세대 이미지 포맷으로 주목받고 있다.