AV1 설명: H.264/H.265 코덱과의 비교 포함

이러한 문제를 해결하기 위해 설계된 차세대 비디오 인코딩 표준인 AV1이 등장했습니다.

네트워크 카메라 업계 최초로 Axis는 2024년 ARTPEC 9 시스템 온 칩(SoC) 출시와 함께 AV1 코덱 지원을 도입했습니다. 그렇다면 AV1이란 무엇일까요? 다른 비디오 인코딩 형식과 어떤 차이점이 있을까요? 그리고 특히 지금 시점에서 AV1이 중요한 이유는 무엇일까요?  

AV1이란 무엇인가요? 

AV1 코덱은 AoM(Alliance for Open Media)에서 개발한 현대 인터넷을 위한 비디오 인코딩 형식입니다.  

이 조직은 Google, Amazon, Cisco, Intel, Microsoft, Mozilla, Nvidia, Netflix 등 주요 기술 혁신 기업들이 차세대 영상 통신 기술을 제공하기 위해 2015년에 설립했습니다.  

3년 후, 그들은 스트리밍 시대를 위해 특별히 설계된 AV1 사양을 발표했습니다.

AV1은 협업 프로젝트로서 오픈 소스 친화적이며, 검증 스트림을 누구나 자유롭게 이용할 수 있습니다. AoM에서 라이선스 없이 완전히 무료로 제공됩니다.  

AV1 비디오 인코딩은 다음과 같은 상당한 도약을 의미합니다.

• 낮은 비트 전송률로 고화질 영상 제공
• 8K보다 넓은 해상도의 비디오 지원
• 웹 브라우저, 운영 체제 및 모바일 기기의 디코딩 지원 덕분에 재생 호환성이 향상되었습니다. 

H.264와 H.265를 넘어서야 하는 이유는 무엇일까요? 

현재 대다수의 네트워크 카메라 솔루션은 H.264 및 H.265와 같은 기존 인코딩 방식을 사용하고 있습니다. 이러한 방식은 업계에서 오랫동안 잘 사용되어 왔지만, 이제는 경쟁력을 잃어가고 있습니다.

고해상도 영상에 대한 수요가 증가함에 따라 기업들은 인프라 비용과 구현 용이성 사이에서 절충점을 찾아야 합니다. AV1 비디오 인코딩은 이러한 절충안에 대한 대안입니다. 

H.264와 H.265의 차이점은 무엇입니까? 

이러한 기존 코덱의 한계를 이해하는 것은 대역폭과 접근성 사이의 균형을 파악하는 것으로 귀결됩니다. H.264는 AVC(Advanced Video Coding)라고도 불리며 20년 된 기술입니다.  

이 기술은 폭넓은 지원을 받고 안정적인 성능을 보이지만, 영상 선명도를 유지하려면 높은 비트 전송률이 필요합니다. 대규모 고해상도 카메라 시스템에서는 이는 높은 비용, 인프라 병목 현상 또는 이 둘 모두를 의미합니다.

H.265는 H.V.의 후속 기술로, 고효율 비디오 코딩(HEVC)이라고도 불리며 낮은 대역폭에서도 고화질 비디오를 성공적으로 전송합니다. 그러나 엄격한 라이선스 규정으로 인해 브라우저 개발사들이 클라이언트 디코더를 탑재하는 것이 사실상 불가능해지면서 널리 보급되지 못하고 있습니다.

그 결과 많은 최종 사용자는 필요한 디코더를 직접 설치하는 복잡한 과정을 거쳐야 합니다.

AV1 대 H.264/AVC 

네트워크 비디오 사용자의 경우, 기존 H.264 코덱을 최신 AV1 표준으로 교체하면 성능이 크게 향상됩니다. AV1은 모든 종류의 비디오 소스에서 뛰어난 성능을 발휘하며, 매력적인 화질 대비 비트 전송률로 효율적인 스트림을 제공합니다.  

일반적으로 현재 가장 널리 사용되는 ARTPEC-8 기반의 H.264 시스템은 AV1으로 전환하여 비트 전송률을 약 40% 정도 낮춥니다. H.264를 낮은 비트 전송률로 작동시키려고 하면 화질이 저하됩니다.

이는 텍스트나 차량 번호판과 같은 중요한 법의학적 세부 정보가 흐릿해지는 결과를 초래할 수 있습니다. AV1은 대역폭이 제한적인 경우에도 이러한 정보를 더욱 효과적으로 보존하여 영상의 활용성을 보장합니다.

AV1 vs H.265/HEVC 

고해상도 비디오와 복잡한 움직임을 처리할 때 AV1은 H.265와 동등한 수준의 선명도를 제공합니다. ARTPEC-9 칩에서 실행되는 AV1은 ARTPEC-8 칩의 H.265 인코더에 비해 약 25%의 비트 전송률 감소라는 놀라운 결과를 보여줍니다.  

하지만 AV1 코덱의 결정적인 전략적 이점은 H.265와 관련된 복잡한 라이선스 없이도 이러한 고성능을 제공한다는 점입니다. 주요 도입 장벽을 제거함으로써 AV1은 보편적인 클라이언트 지원을 위한 길을 열어줍니다.  

AV1 비디오 인코딩은 이미 모든 주요 브라우저, 컴퓨터 운영 체제 및 모바일 플랫폼에서 지원됩니다.   

AV1 코덱의 5가지 주요 장점 

AV1은 IP 비디오 산업에 다섯 가지 핵심 이점을 제공하여 감시, 모니터링 및 비즈니스 인텔리전스 분야에서 새로운 기회를 창출합니다. AV1이 가능하게 하는 것과 네트워크 비디오 인프라의 새로운 표준이 될 이유를 살펴보겠습니다.

더 낮은 비트 전송률로 더 높은 품질 제공

AV1 비디오 인코딩은 스트리밍 미디어에 최적화되어 설계되었으며, 낮은 비트 전송률에서도 화질 저하 없이 뛰어난 품질을 제공합니다.  

AV1은 기존 H.265에서만 가능했던 8K 이상의 비디오 해상도를 지원할 수 있습니다. 8K 해상도는 아직 널리 보급되지는 않았지만, 머지않아 보편화될 것입니다. AV1은 이러한 고화질 스트리밍이 현실화될 수 있도록 지원합니다.

보관 비용 절감 

AV1 코덱은 매우 효율적인 스트림을 생성하기 때문에 스토리지 비용 계산 방식에 상당한 변화를 가져옵니다.

150개 매장에 2,000대의 카메라를 설치하고 1080p 이상의 해상도로 영상을 스트리밍하는 소매 체인을 가정해 보겠습니다. H.264 코덱을 사용하면 하루에 테라바이트 단위의 데이터가 생성됩니다. 이 스트림을 AV1으로 전환하면 저장 공간 요구량을 약 40% 줄일 수 있습니다.

이를 통해 조직은 과도한 인프라 비용 없이 법의학적 목적 및 장기 분석을 위해 대규모 고해상도 비디오 아카이브를 유지 관리할 수 있습니다.

AI 성능 향상 지원 

최신 AI 기반 분석에서 알고리즘의 성능은 입력받는 시각적 데이터의 질에 달려 있습니다. 풍부하고 선명한 이미지는 분석이 신뢰할 수 있는 정보를 제공하는 데 필수적입니다. 

기존 코덱이 대역폭을 절약하기 위해 영상을 과도하게 압축하면 중요한 세부 정보가 손실되거나 흐려져 성능이 저하될 수 있습니다.

반면, AV1 비디오 인코딩은 낮은 비트 전송률에서도 시각적 디테일을 보존하여 영상 데이터가 손상되지 않도록 합니다.

클라우드 및 스트리밍에 최적화 

카메라에서 직접 스트리밍하는 것은 로컬 운영 및 실시간 객체 감지에 여전히 필수적입니다.

하지만 현대 기업 아키텍처에서는 안전한 원격 접속이나 연산 집약적인 AI 모델 사용을 위해 비디오를 클라우드를 통해 전송하는 것이 점점 더 요구되고 있습니다. 

AV1은 모든 주요 클라우드 프레임워크에서 강력한 지원을 받으며 클라우드 기반 애플리케이션에 선호되는 디코더로 자리 잡았습니다. 네트워크 카메라에 AV1 기능을 직접 내장하면 애플리케이션 간의 연결이 더욱 쉬워지고 하이브리드 솔루션을 더 빠르게 시장에 출시할 수 있습니다.

WebRTC와 같은 많은 표준 클라우드 기술은 이미 AV1 비디오 인코딩을 사용하고 있습니다.

개방적이고 미래 지향적인 워크플로우 지원 

아키텍처 관점에서 볼 때, 독점 기술은 종종 제약적인 장애물로 작용할 수 있습니다. AV1은 로열티가 없는 오픈 소스 코덱이기 때문에 상호 운용성과 장기적인 지속 가능성을 지원합니다.  

AV1은 최신 웹 브라우저, 컴퓨터 운영 체제 및 모바일 장치에 디코딩 지원 기능이 내장되어 있어 번거로움 없이 재생할 수 있습니다.  

개발 측면에서 이러한 개방성은 프로그래머가 익숙한 AXIS OS API(VAPIX)를 활용하여 맞춤형 통합을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 FFmpeg와 같은 도구를 사용하여 AV1 스트림을 효율적으로 추출하고 렌더링할 수 있음을 의미합니다.  

영상 모니터링 시장은 AV1을 맞이할 준비가 되어 있습니다 

AV1을 이해한다는 것은 네트워크 비디오 산업의 현재 상황과 미래 방향을 모두 이해하는 것을 의미합니다.  

AV1 코덱은 복잡한 라이선스 없이 고해상도의 비용 효율적인 스트리밍 및 스토리지를 제공함으로써 운영 및 재정적인 측면에서 뚜렷한 이점을 제공합니다.

업계 전반의 완전한 전환에는 수년이 걸릴 것이며, 그동안 기존 인코딩 방식에 대한 지원은 필수적일 것입니다. 그럼에도 불구하고, 이 차세대 코덱은 네트워크 비디오의 새로운 표준으로 빠르게 자리 잡을 전망입니다.

미래지향적인 공급업체들이 AV1을 도입함에 따라, 디테일이 풍부한 비디오를 대규모로 전송하는 것이 더욱 쉽고 저렴해지고 있습니다. 결과적으로, 기업들은 AI 기반 비디오 데이터 분석을 더욱 효율적으로 확장할 수 있게 됩니다.  

AV1 비디오 인코딩은 단순히 시장에 혁명을 일으키는 것을 넘어, 비즈니스 인텔리전스 및 기타 유용한 인사이트 도출에 필요한 고성능 비디오 인프라의 미래를 보장하고 있습니다.

Axis는 네트워크 카메라 공급업체 중 최초로 고객과 파트너에게 AV1 비디오 인코딩을 제공하는 것을 자랑스럽게 생각합니다. ARTPEC-9 SoC가 탑재된 모든 제품은 H.264 및 H.265 외에도 AV1을 지원합니다.