Thomas Davies und Sijia Chen – Anfang nächsten Jahres führt Webex mit dem Video-Codec AV1 in der Produktion ein. Das hebt die Medienqualität auf ein ganz neues Niveau. Als Gründungsmitglied der AOM ist Cisco stolz, diese moderne Videotechnologie auf dem Markt für Echtzeitkommunikation herauszubringen.
Es ist so weit! Wir haben damit begonnen, den modernen Video-Codec AV1 für alle Webex-Angebote einzuführen. Damit gehen wir den nächsten Schritt bei der Verbesserung der Videoqualität und ersetzen den veralteten Standard H.264.
Nach unserer erfolgreichen Vorführung bei der Big Apple-Konferenz im letzten Jahr wird AV1 ab Anfang nächsten Jahres in Webex aktiviert, um Inhalte mit vielen Bewegungen auf Desktop-Geräten freizugeben. Das bedeutet, dass Ihnen, wenn Sie besonders anspruchsvolle Inhalte wie etwa Sportvideos, Werbespots oder aufwendig animierte Grafiken in einem Meeting freigeben, der neue AV1-Codec zur Verfügung steht, damit Sie die Inhalte in höchstmöglicher Qualität freigeben können.
Was ist AV1?
AV1 ist ein Video-Codec der nächsten Generation, mit dem sich die Videoqualität deutlich verbessern lässt. Er wurde von der Alliance for Open Media als gebührenfreie Technologie entwickelt, um die erbitterten Patentstreitigkeiten zu überkommen, die seit fast zehn Jahren die Entwicklung anderer moderner Video-Codecs ausbremsen.
Cisco gehört zu den stolzen Gründungsmitgliedern der AOM. Weitere Informationen zur Entstehung der AOM und von AV1 und wie Cisco die Entwicklung von AV1 vorangetrieben hat, erfahren Sie in diesen Blogbeiträgen.
Was brauche ich, um AV1 in Webex nutzen zu können?
Die Übertragung von AV1 wird unterstützt, wenn die Option „Für Bewegung und Video optimieren“ beim Freigeben von Bildschirmen oder Apps aktiviert ist und wenn Sie mindestens einen Quad-Core-Computer verwenden. Der Empfang von AV1 wird auf allen Computern mit Dual-Core (oder höher) unterstützt. AV1 wird automatisch zum Freigeben dieser Art von Bildschirminhalten verwendet, wenn der Codec von allen Teilnehmern eines Meetings unterstützt wird, andernfalls wird automatisch wieder H.264 ausgewählt.
So läuft die Einführung von AV1 ab
Die Einführung eines brandneuen Video-Codecs wirkt sich auf alle Teile des Collaboration-Portfolios aus, daher werden wir schrittweise vorgehen.
In zukünftigen Versionen werden wir die Einsatzgebiete von AV1 systematisch ausweiten. Die unmittelbaren nächsten Schritte bestehen darin, die AV1-Unterstützung auf andere Desktop-Freigabemodi auszudehnen – entweder für Text und Bilder oder automatisch optimiert. AV1 funktioniert mit diesen Modi ebenso gut, aber wir nehmen die Änderungen vorsichtig nach und nach vor, um sicherzugehen, dass die Benutzererfahrung bei jedem Schritt perfekt ist.
Webex verwendet eine grundlegend umgestellte Architektur, bei der der Video-Stream von allen Teilnehmern eines Meetings auf ihren jeweiligen Rechnern in unterschiedlicher Qualität codiert und über einen Server an die anderen Meetingteilnehmer gesendet wird. Anfangs werden wir automatisch wieder auf H.264 zurückgreifen, wenn einige dieser Teilnehmer AV1 nicht unterstützen können. Später werden wir auch diese Einschränkungen entfernen, indem wir für diese Teilnehmer eine Ad-hoc-Umcodierung zwischen AV1 und H.264 anwenden. So können beispielsweise Meetings in AV1 aufgezeichnet werden, ohne dass auf H.264 zurückgegriffen wird.
Auch die Hardware von immer mehr Mobilgeräten wird schon bald AV1 unterstützen. Dann kann AV1 auch für Mobilgeräte eingeführt werden. Auch wenn unsere Lösung softwarebasiert ist und auf ARM- und x86-Prozessoren sehr schnell ausgeführt wird, empfiehlt es sich, nach Möglichkeit Hardware-Codecs zu verwenden, um eine möglichst lange Akkulaufzeit zu erreichen.
Wir versuchen auch, im Zuge der weiteren Optimierung die Einschränkungen hinsichtlich der Core-Anzahl für AV1 aufzuheben. Tatsächlich verbraucht unsere AV1-Lösung kaum mehr CPU-Kapazität als H.264. Allerdings gibt es da draußen sehr viele verschiedene Computer. Auch hier gehen wir schrittweise vor, um die Benutzererfahrung nicht zu gefährden.
Die AV1-Lösung von Cisco
Unsere Lösung arbeitet mit einem hochgradig optimierten Software-Codierer. Bei ihrer Entwicklung hatten wir zwei Ziele: Sie sollte gegenüber H.264 deutliche Vorteile bieten, und das bei möglichst wenig zusätzlichem Rechenaufwand.
Da liegt die Messlatte schon recht hoch. Bei Anwendungen wie Streaming, die nicht in Echtzeit ausgeführt werden, ist es akzeptabel, die Komplexität der Codierung um das Zwei-, Vier- oder sogar Zehnfache zu erhöhen, um von den Vorteilen eines neuen Standards zu profitieren. Für die Kommunikation in Echtzeit gilt das nicht: Die Computer, die unsere Kunden verwenden, werden zwar mit der Zeit leistungsstärker, aber ihnen wird auch immer mehr abverlangt.
Der AV1-Codierer von Cisco ist flexibel und so konzipiert, dass er eine ähnliche CPU-Auslastung bewirkt wie H.264 und größere Qualitätssteigerungen bei niedrigeren Bitraten ermöglicht, wenn es besonders auf die Qualität ankommt.
Wenn sie die Verbindungen für unsere Meetings herstellt, muss unsere Serverarchitektur mit mehreren Codecs, Auflösungen und Bitraten arbeiten, um allen Teilnehmern gerecht zu werden und resilient auf schwankende Netzwerkbedingungen zu reagieren.
Unsere Software nutzt zudem den extrem schnellen Open-Source-AV1-Decoder dav1d von VideoLAN, eine beeindruckende Leistung, die enorme Auswirkungen auf die Bereitstellung von AV1 hatte.
Die Zukunft: Medienqualität und Cisco
In diesem Jahr wurde deutlich mehr Kollaborationstechnologie eingesetzt, und die Menschen sind mehr denn je von ihr abhängig. Die Medienqualität steht im Mittelpunkt unserer Verbesserungen und spielt eine zentrale Rolle, wenn es darum geht, die Verbindungen, die wir in unserem virtuellen Leben knüpfen, zu vertiefen – während der aktuellen Krise und danach. AV1 ist Teil einer mehrgleisigen Strategie, Echtzeit-Meeting-Erlebnisse in immer höherer Qualität zu entwickeln. Kurz gesagt: Wir möchten sie zehnmal besser machen. AV1 soll zur neuen Norm werden, aber gleichzeitig sollten die damit codierten Medien ausdrucksstärker, detailreicher und lebhafter werden.
Die Autoren
Thomas Davies ist leitender Ingenieur in der Kollaborationstechnologiegruppe. Er war in den Bereichen Satellitennetzwerke, RF-Kommunikation und Rundfunk tätig, den größten Teil seiner Laufbahn widmete er jedoch Video und Codecs. Er arbeitet seit mehr als acht Jahren für Cisco und entwickelt die nächste Generation der Zusammenarbeitserlebnisse.
Sijia Chen ist technische Leiterin in der Kollaborationstechnologiegruppe. Sie arbeitete an Videofunktionen, einschließlich der Entwicklung und Implementierung von Video-Codec-Algorithmen sowie von Beurteilungen der Videoqualität und entsprechender Metriken. Sie arbeitet seit mehr als 12 Jahren für Cisco an der Webex Media Engine, die für mehrere Produktionslinien von Webex eingesetzt wird.
Klicken Sie hier, um mehr über die Angebote von Webex zu erfahren und sich für ein kostenloses Konto anzumelden.
About The Author
