Netflix a commencé à diffuser des flux avec AV1 sur les téléviseurs compatibles. Le fournisseur de services lui-même l’a annoncé dans un article détaillé sur son blog technique. AV1 est le codec libre de droits et à haut rendement développé par l’Alliance for Open Media (AOMedia). La spécification a été publiée en 2018, et depuis 2020, Netflix l’utilise déjà pour le streaming via son application Android.

Le lancement sur les téléviseurs a pris plus de temps, car il a fallu attendre la généralisation des SoC capables de supporter le décodage matériel, seule solution viable, car s’appuyer uniquement sur le logiciel aurait nécessité des capacités de calcul non disponibles sur les téléviseurs.

Un décodeur AV1 open source pour les consoles de jeux a également été développé en collaboration avec YouTube. Selon Netflix, l’utilisation d’AV1 améliorera l’expérience des utilisateurs. Dans les paragraphes suivants, nous allons présenter les avantages du nouveau codec et les détails des changements, ainsi que les informations fournies par le géant du streaming.

Mise en oeuvre de l’AV1

Le premier point soulevé sur le blog concerne les défis de la mise en œuvre du nouveau format. Le travail effectué est décrit comme n’étant pas facile car il y a de nombreux problèmes critiques à surmonter. Tout d’abord, il est nécessaire de comprendre la meilleure façon d’exploiter les possibilités offertes par AV1, en les adaptant au streaming de films et de séries télévisées, le contenu autour duquel l’activité et la plateforme de Netflix sont construites. Les décisions prises par Enconding Technologies sont les suivantes :

  • Le contenu est toujours encodé à la plus haute résolution et fréquence d’images disponibles pour le matériel source. Pour mieux comprendre cette étape, on peut citer l’exemple de “Formula 1 : Drive to Survive” : pour cette série, les flux AV1 ont été produits en résolution Ultra HD et HFR (High Frame Rate), qui est la qualité nécessaire pour préserver l’intention créative des réalisateurs sur les appareils qui prennent en charge ces technologies.
  • Tous les flux AV1 sont encodés à 10 bits, bien que le profil principal AV1 offre également une profondeur de couleur de 8 bits. Presque tous les films et séries télévisées sont désormais livrés à Netflix (pour l’encodage) avec une profondeur de couleur de 10 bits ou plus. L’utilisation de 10 bits permet de mieux préserver l’intention créative et de réduire l’incidence d’artefacts tels que le “banding”, l’effet des bandes de couleur qui marquent une transition trop nette entre les nuances de couleur.
  • L’optimisation dynamique est utilisée pour attribuer intelligemment un débit binaire au contenu. Il s’agit essentiellement de l’approche utilisée par Netflix depuis des années pour équilibrer la qualité de l’image et les besoins en bande passante en fonction des scènes diffusées à l’écran. Les séquences vidéo plus complexes se voient attribuer un débit plus élevé, c’est-à-dire une meilleure qualité, tandis que les scènes plus simples, comme celles contenues dans certaines séries animées, peuvent conserver la même qualité mais avec un débit plus faible.

La certification des TV

Une fois que l’équilibre idéal du codage du contenu a été atteint, l’étape suivante consiste à assurer une lecture fluide sur les téléviseurs. Pour garantir une lecture fluide pour tous les utilisateurs, il est nécessaire de tester les capacités des décodeurs matériels intégrés aux appareils. L’équipe responsable des technologies d’encodage a préparé une série de flux de streaming spécifiquement pour la certification TV. Ces flux utilisent les mêmes paramètres que ceux que nous avons indiqués pour l’encodage et sont donc parfaitement représentatifs de ce qui sera affiché sur les écrans.

Cependant, il existe une couche supplémentaire de flux conçue pour tester les décodeurs AV1. Certains d’entre eux ont un débit binaire maximal qui approche la limite autorisée par les spécifications du nouveau codec. Sur cette base, les équipes d’ingénierie du client et de l’interface utilisateur ont créé un test de certification capable d’analyser à la fois les journaux de télévision et les images à l’écran. Tout problème est signalé dans un rapport de performance et si un écart est détecté dans la capacité à décoder le signal, Netflix contacte le fabricant pour qu’il prenne des mesures afin de rendre le décodeur conforme aux spécifications requises.

L’encodage de l’ensemble du catalogue de Netflix prend évidemment beaucoup de temps : malgré toutes les optimisations apportées au flux de travail, l’AV1 nécessite des ressources importantes, ce qui pèse sur le processeur et se traduit par un temps passé plus important que pour les encodages précédents. À l’avenir, nous proposerons bien sûr tous les titres en AV1, mais pour l’instant, nous avons choisi de commencer par les contenus les plus réussis, comme “La Maison du papier“. De cette façon, les avantages de l’AV1 peuvent être offerts à un public plus large.

Enfin, Netflix a développé un ensemble d’outils pour surveiller le streaming dans AV1, couvrant un large éventail de données allant de la qualité de l’expérience (QoE) aux performances des appareils. L’équipe de science et d’ingénierie des données a mis au point un système d’alerte qui détecte les premiers signes de dysfonctionnement dans les paramètres clés et envoie automatiquement une alerte pour une enquête technique plus approfondie. Ces outils sont particulièrement essentiels à ce stade précoce de l’introduction d’AV1 : l’objectif ultime est d’éviter toute expérience négative pour l’utilisateur.

Pourquoi l’expérience utilisateur s’améliore ?

Netflix a effectué des comparaisons sur des milliers de titres pour évaluer la qualité d’AV1. Les résultats ont montré une augmentation significative de l’efficacité par rapport aux autres codages. Le plus important, cependant, n’est pas l’analyse effectuée “hors ligne”, mais les améliorations que l’utilisateur final peut percevoir. Afin d’obtenir une évaluation avant le lancement, des tests A/B ont été réalisés sur deux groupes d’utilisateurs, chacun disposant de téléviseurs compatibles AV1.

Le groupe “traitement” a reçu le signal en AV1 tandis que le groupe “contrôle” a regardé le même contenu mais avec le même encodage que précédemment. Le Video Multimethod Assessment Fusion (VMAF), une métrique objective de la qualité vidéo développée par Netflix en collaboration avec l’Université de Californie du Sud, le laboratoire IPI / LS2N de l’Université de Nantes et le laboratoire d’ingénierie de l’image et de la vidéo de l’Université du Texas à Austin, a été utilisé pour évaluer la qualité du streaming.

Les tests ont donné des résultats conformes aux attentes : l’AV1 étant plus efficace, il est possible d’obtenir une meilleure qualité d’image avec le même débit binaire et donc la même consommation de bande passante. L’amélioration perçue est particulièrement significative pendant les sessions où le réseau est fortement encombré et où la qualité visuelle est moindre.

La compression plus efficace réduit également la largeur de bande nécessaire, ce qui permet d’atteindre plus facilement la résolution la plus élevée pour cette session particulière. Pour les sessions adaptées à la résolution Ultra HD, la durée du streaming en pleine définition est en moyenne augmentée d’environ 5 %. Le même principe s’applique également dans le sens inverse : étant donné qu’à qualité vidéo égale, la consommation de bande passante diminue, il est possible, avec AV1, de conserver le même profil plus longtemps sans passer à un niveau inférieur avec un débit binaire inférieur. Des tests ont montré que sur certains téléviseurs, la qualité diminue de 38 %.

Le dernier avantage de l’AV1 est un temps de démarrage plus rapide de la lecture. La raison en est à nouveau la réduction de la bande passante : le lecteur intégré dans les applications peut réduire le temps nécessaire d’environ 2%.

Les dispositifs supportés et ceux qui arrivent

Dans ces premières phases de lancement, le streaming AV1 est disponible sur divers téléviseurs compatibles AV1 et sur tout écran connecté à une console PlayStation 4 Pro. Nous ne disposons pas actuellement d’une liste complète de tous les produits, mais nous savons que l’AV1 est déjà activé sur les appareils suivants :

  • Une sélection de smart TV Samsung 2020 Ultra HD
  • Une sélection de smart TV Samsung 2020 OLED
  • Une sélection de smart TV Samsung 2020 8K QLED
  • La Samsung The Frame 2020 Smart TVs
  • La Samsung Le Serif 2020 Smart TV
  • La Samsung les smart TV Terrace 2020
  • La PS4 Pro
  • Une sélection d’appareils Amazon Fire TV fonctionnant sous Fire OS 7 et supérieur
  • Une sélection d’appareils Android TV fonctionnant sous Android OS 10 et supérieur

Netflix collabore avec divers partenaires pour élargir la gamme de produits compatibles et étudie actuellement la possibilité de combiner AV1 et HDR.

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