YouTubeがAV1放送を開始、ストリーミングの未来が始まる

ライブストリーミングの画質が、まもなく格段に向上します。YouTubeは、アップデートされたストリーミングプロトコルのサポートを開始しました。このプロトコルと、近日リリース予定のOBS Studio 29.1アップデートを組み合わせることで、GPUストリーミングの未来とも言えるAV1ビデオの配信が可能になります。

この改善は非常に大きく、ユーザーはわずか 6 メガビット/秒で美しい 4K 60FPS 動画をストリーミングできます。このビットレートは、これまで Twitch で H.264 による高品質の 1080p ストリームを制作するには「不十分」とみなされていました。

AV1とは何ですか?

アダム・テイラー / IDG

AV1は、約20年にわたり君臨してきたH.264を凌駕し、主要なビデオ規格の座を奪うことを目指した、新しいオープンソースのビデオコーデックです。AV1は、Google、Netflix、Arm、Apple、Amazon、Intel、Microsoft、Nvidiaなど、ストリーミングとビデオ関連の多くの大手テクノロジー企業が支援するコンソーシアム、Alliance for Open Mediaによって開発されています。

AV1エンコーダは、CPU上でソフトウェアとして動作させる場合、高速動作させるのが非常に困難でしたが、ここ数年で利用可能なエンコーダの効率は飛躍的に向上しました。過去9ヶ月間で、AMD、Intel、NvidiaからハードウェアAV1エンコードを内蔵したグラフィックカードが登場し、ユーザーはパフォーマンスの低下を最小限に抑えながら、AV1ビデオをリアルタイムでエンコードできるようになりました。

拡張RTMP

RTMPストリーミングプロトコル仕様が10年ぶりにアップデートされ、「Enhanced RTMP」と呼ばれるようになりました。今回のアップデートの目玉は、HEVC/H.265、VP9、AV1といったより多くのビデオコーデックのサポートです。YouTubeもRTMPをサポートしています。

HEVCはYouTubeで既にHLSプロトコルを使用してサポートされていましたが、このプロトコルは一部のインターネット接続で必ずしもスムーズに動作せず、視聴者へのストリーミング配信に高いレイテンシをもたらすことが一般的でした。Enhanced RTMPは（私のテストでは）通常のRTMPストリーミングと同等のレイテンシが発生するようです。

OBS 29.1

アダム・テイラー/IDG

今後リリースされるOBS Studio 29.1アップデートでは、配信設定で「YouTube - RTMPS」を選択することでこれらのコーデックが使用できるようになります。これにより、SVTおよびAOM CPUベースのAV1エンコーダーを含む、利用可能なすべてのHEVCおよびAV1エンコーダーが利用可能になります。

アダム・テイラー/IDG

テスト時点では、Nvidia と Intel のハードウェア AV1 エンコーダーのみがサポートされていますが、AMD のサポートもまもなく提供される予定です。

AV1 エンコーディングをサポートするグラフィック カード:

• Nvidia GeForce RTX 40 シリーズ
• AMD Radeon RX 7000シリーズ
• インテルアークアルケミスト

また、Nvidia GeForce RTX 3000 および AMD Radeon RX 6000 グラフィックス カードは、再生用の AV1デコードをサポートしていますが、ハードウェアでのエンコードはサポートしていないことにも注意してください。

Nvidia の古い GTX 10 シリーズ (GTX 1050 ti 以降) にまで遡るグラフィック カードのユーザーも、このアップデートで HEVC をストリーミングできるようになり、古い GPU でもより高品質のストリームが可能になります。

低いビットレート

数時間に及ぶ複数のストリームをテストした結果、これまでよりもはるかに低いビットレートで、高品質で鮮明なビデオを実現できました。

1440p 60FPSのストリーミングは、わずか4～8Mbpsでも素晴らしい画質を実現します。4K 60FPSも、わずか10～20Mbpsで素晴らしい画質を実現します。これは、アップロード帯域幅が限られている方や、録画容量に十分なハードドライブ容量がない方にとって、まさに画期的なメリットです。

現在、YouTubeへのAV1ストリームは視聴者にAV1で配信されません。YouTubeは取り込んだ動画とストリームを常にトランスコードするため（Twitchではデフォルトで圧縮なしの「ソース品質」が使用されるのに対し）、1080pを超える解像度（1440pおよび4K）のストリームはVP9で視聴者に配信され、1080p以下の解像度のストリームは視聴者数に応じてAVC（H.264）またはVP9で配信されます。これは予想以上に品質に大きな影響を与えるものではなく、VP9はブロッキングやアーティファクトよりも画像の完全性を維持する点で優れています。

アダム・テイラー/IDG

私のテストでは、さまざまな AV1 エンコーダーが、OBS で入力した正確に指定された CBR ターゲットを維持するのに苦労していることに気づきましたが、それは大きな問題ではなく、全体的なヘッドルームの獲得によって補われました。

1440p60 で 500kbps という低速でもテストしてみましたが、明らかにピクセル化が乱れていましたが、視聴者は、現在の 1080p Twitch ストリームの多くと比較すると、驚くほど視聴可能であると判断しました。

これはYouTubeにとって大きな勝利であり、クリエイターはすぐに帯域幅を節約し、ライブ配信のクオリティを向上させることができます。ハードウェアのAV1パフォーマンス向上が進むにつれて、この機能を利用するストリーマーはますます増えていくでしょう。

しかし、AV1 実装の将来については依然としていくつかの疑問が残ります。

オープンメディア同盟

まず疑問に思うのは、AppleはいつAV1のサポートを開始するのかということです。Appleは2018年にAOMに加盟した初期のメンバーですが、多くのゲームコンソール、スマートテレビ、その他のAndroidデバイスが複数世代にわたってサポートを実装しているにもかかわらず、ハードウェア仕様にAV1デコードのサポートを一度も記載していません。Appleのことをよく知っている私としては、現世代（M2でも、iPhone 14や15でも、その時点での最新世代）のハードウェアはずっとAV1をサポートしていて、今になってそれを有効にすると発表する「適切なタイミング」をAppleが待っているとしても驚きません。おそらくWWDCなどのイベントで発表されるでしょう。しかし今のところ、Appleはこの話題について沈黙を守っています。

沈黙と言えば、Twitchの問題もあります。このストリーミング界の巨人は、2021年にプリンシパルビデオエンジニアのYueshi Shen氏がTikTokに移籍して以来、当初のAV1ロードマップについてほとんど沈黙を守っています。特に、RTMP仕様の更新は新しいプロトコルを開発するよりも実装が容易なはずなので、TwitchにとってAV1が順調に進んでいることを願っています。残念ながら、現時点ではそれを知る術がありません。さらに不安なことに、ビデオエンコードおよび再生ソフトウェアエンジニアの「M3U8」氏は、Twitchがこのアップデートを実装するには多くの作業が待ち受けていると示唆しています。

Twitchが近いうちにAV1のサポートを完了すれば、ストリーミング画質において初めてYouTubeに優位に立つことになるかもしれません。Twitchはデフォルトで「ソース」品質（ストリーマーと視聴者間で圧縮されないストリーム）に設定されているため、低ビットレートのAV1ストリーミングのメリットは、YouTubeのVP9エンコーダーでトランスコードされた同じストリームよりも視聴者にとってはるかに顕著になるでしょう。

今後どうなるかは分かりませんが、競争は激化しています。YouTube AV1のストリーミングをお楽しみください！

著者: Adam Taylor、PCWorld寄稿者