A jornada do AV1 da Netflix: do Android às TVs e além

• O codec AV1 já responde por cerca de 30% de todo o streaming da Netflix, viabilizando uma transmissão de vídeo mais eficiente e de melhor qualidade
• Adoção inicial em dispositivos móveis Android em 2020 com base no decodificador de software (dav1d), seguida da expansão em 2021 para smart TVs, em 2022 para navegadores web e em 2023 para chips Apple M3·A17 Pro
• O AV1 alcança melhoria de 4,3 pontos no VMAF, redução de 1/3 da largura de banda e redução de 45% no buffering, elevando a eficiência de rede global
• Com HDR10+ e Film Grain Synthesis (FGS), a Netflix consegue cores vibrantes e textura cinematográfica, com implantação em escala global a partir de julho de 2025
• O AV1 também está previsto para streaming ao vivo e cloud gaming, e com o anúncio do AV2 se mantém como tecnologia central da plataforma

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AV1: codec moderno e aberto

• Desde o início do serviço de streaming em 2007, a Netflix usou principalmente H.264/AVC, mas reconheceu a necessidade de um codec aberto
• Em 2015, por meio da cofundação da Alliance for Open Media (AOMedia), a Netflix impulsionou o desenvolvimento de tecnologias de mídia de código aberto de próxima geração
• O AV1 foi desenvolvido por 3 anos para oferecer maior eficiência de compressão e novos recursos em relação aos codecs anteriores e foi lançado oficialmente em 2018

Implantação iniciada no Android

• A Netflix integrou o decodificador de software dav1d, otimizado para chipsets ARM, aproveitando a flexibilidade da plataforma Android
• Para economizar os dados dos usuários móveis e elevar a qualidade, o AV1 entrega imagem nítida mesmo em bitrates baixos
• O lançamento do streaming AV1 para Android em 2020 ampliou o acesso a vídeo de alta qualidade no ambiente móvel

Expansão para telas maiores

• Após o sucesso no Android, a expansão seguiu para smart TVs e dispositivos de tela grande, com suporte AV1 a partir do fim de 2021
• Em parceria com fabricantes de SoCs e de dispositivos, foram estabelecidos processos de certificação para garantir desempenho e compatibilidade
• Em 2022, suporte foi expandido para navegadores web e, em 2023, para dispositivos com chips Apple M3·A17 Pro
• Hoje, o AV1 responde por 30% do streaming total da Netflix e deve se tornar em breve o codec mais usado

Ganhos de desempenho do AV1

• Pontuação VMAF: melhora de +4,3 em relação ao AVC e +0,9 em relação ao HEVC
• Uso de largura de banda: redução de 1/3 em comparação com AVC/HEVC
• Interrupções por buffering: redução de 45%
• Combinado ao Open Connect CDN, reduz o peso do tráfego de internet no mundo inteiro e melhora a eficiência da rede

Expansão de recursos avançados: HDR e textura cinematográfica

• Em março de 2025, a Netflix iniciou o streaming AV1 HDR10+, otimizando cor e contraste com metadados dinâmicos por cena
• Com base no tempo de reprodução em HDR, 85% já é oferecido com AV1-HDR10+, com meta de chegar a 100% em breve
• A função Film Grain Synthesis (FGS) recria a textura de filme sem aumento de dados
  • O grão de filme é removido antes da codificação e recomposto no decodificador
  • A partir do lançamento comercial em julho de 2025, será possível reproduzir textura cinematográfica de alta qualidade também em redes domésticas comuns

Além do VOD: streaming ao vivo e cloud gaming

• Desde 2023, a Netflix analisa a aplicação de AV1 para streaming ao vivo
  • Em cenários com dezenas de milhões de espectadores simultâneos, seria possível reduzir a largura de banda e manter a qualidade
  • Com Layered Coding, é possível substituir de maneira eficiente sobreposições gráficas de transmissões esportivas
• No serviço beta de cloud gaming, o AV1 também está em preparação
  • Com sua alta eficiência de compressão, reduz o tamanho dos quadros e viabiliza transmissão de vídeo de baixa latência mesmo com rede instável

Expansão do ecossistema de dispositivos

• Seis meses após a padronização do AV1, o decodificador dav1d foi disponibilizado, e sua leveza e eficiência ajudaram a acelerar a adoção inicial
• Atualmente, atua como decodificador padrão do Android e responde por 40% das reproduções da Netflix no navegador
• Desde 2019, com a certificação AV1, entre 2021 e 2025, 88% dos dispositivos de tela grande enviados ofereceram suporte ao AV1
  • A maioria é compatível com reprodução em 4K@60fps
  • Desde 2023, quase todos os dispositivos certificados são compatíveis com AV1
• Em sintonia com a implantação do FGS em 2025, a Netflix fechou parcerias com fornecedores para ampliar a compatibilidade em larga escala de dispositivos

Perspectivas futuras: do AV1 ao AV2

• O AV1 melhorou a experiência de exibição de centenas de milhões de pessoas em todo o mundo e se tornou infraestrutura central do streaming da Netflix
• A AOMedia planeja lançar o codec de nova geração AV2 até o fim de 2025
• O AV2 tem como meta ainda maior eficiência de compressão e desempenho de streaming com base no AV1
• A Netflix segue adotando tecnologia aberta, enquanto o AV1 funciona hoje no centro da plataforma

[GN⁺]

Comentários do Hacker News

• O que mais me surpreendeu foi que agora cerca de 30% dos dispositivos suportam decodificação por hardware de AV1
  Pelo visto, muitos dispositivos passaram a oferecer suporte nos últimos anos. Eu não imaginava que isso tivesse se espalhado tão rápido.
  Agora parece que h.264, h.265 e AV1 se consolidaram como os principais codecs de hardware, e fico curioso para saber qual será a próxima geração

  • Esse número de 30% talvez signifique, na prática, que 30% das visualizações na Netflix são reproduzidas em AV1
    Ou seja, pode ser a proporção do tempo assistido, não a proporção de usuários. Além disso, decodificadores por software também estão incluídos, especialmente no Android, então “dispositivo com suporte a AV1” não significa necessariamente aceleração por hardware
  • Espero que a próxima geração seja o AV2
  • Na verdade, eu preferiria que ficássemos mais tempo no AV1. O suporte por hardware só agora começou a se tornar comum, e trocar de novo para outro codec seria desperdício
  • Na prática, uma parte considerável desses 30% vem de decodificação por software. Disseram que primeiro distribuíram um decodificador por software para Android e depois expandiram para navegadores web via WASM.
    Ainda assim, isso parece um sinal forte de que fabricantes como a Apple precisam reagir rápido
  • Na verdade, não é tão surpreendente. Como na adoção do IPv6, a maior parte é puxada por dispositivos móveis. Se Android e iPhone suportam, a disseminação acontece num instante

• Precisamos de um mundo em que codecs proprietários não sejam o padrão. O fato de o AV1 já ter se provado viável no uso real é muito significativo

  • Mas, mesmo que a Netflix use um codec aberto, se todo o vídeo continuar envolto em DRM fechado, fica a dúvida de quanto isso realmente significa

• Achei interessante a parte em que as sessões de streaming em AV1 tiveram pontuação VMAF 4,3 pontos acima do AVC e 0,9 ponto acima do HEVC, usando apenas 1/3 da largura de banda e com 45% menos buffering

  • Ainda assim, é preciso levar em conta que o objetivo principal dessa comparação era a redução de bitrate. Como no Dynamic Optimizer Framework da Netflix, a meta era reduzir o bitrate mantendo a qualidade geral constante. Mesmo assim, são números impressionantes

• Eu tinha me esquecido do recurso de extração de grão de filme, e é uma abordagem inteligente para aumentar a eficiência da compressão
  Mas fico curioso se existe alguma forma de passar parâmetros de grão diretamente para o encoder quando se quer adicionar grão depois a um vídeo digital limpo

  • Normalmente, adiciona-se o grão diretamente ao vídeo original e aceita-se essa perda de qualidade. Como ele também pode variar de cena para cena, ligá-lo diretamente ao codec é pouco prático
  • O grão de filme real é uma informação visualmente significativa. Removê-lo e regenerá-lo causa perda de informação. Mas a maioria dos usuários não percebe a diferença, então também existe a questão prática de ser difícil justificar a largura de banda extra

• Está acontecendo uma guerra do HDR no TikTok e em outros lugares. Alguns vídeos ficam tão brilhantes que a tela inteira parece uma lanterna. No fim, parece que os apps vão ter que detectar abuso de HDR

  • O suporte a HDR ainda é bem confuso. No Windows ou em monitores baratos, a qualidade fica péssima, então eu evito.
    Comprei um iPhone 17 Pro novo e, mesmo assim, vídeos em HDR no Instagram e em outros apps ainda parecem estranhos. Até vídeos HDR gravados no meu próprio iPhone perdem qualidade na reprodução, então no fim desliguei o recurso
  • No fim das contas, começou a loudness war para os olhos (wiki sobre Loudness war)
  • O HDR deveria ficar restrito a conteúdo imersivo. Para anúncios curtos ou vídeos de rolagem, é exagerado. Seria bom se o sistema operacional desativasse isso quando não estivesse em tela cheia
  • Precisamos de um recurso de normalização de brilho. Algo como reduzir automaticamente o brilho geral quando o brilho médio estiver alto demais
  • As versões recentes do Android já adicionaram uma configuração parecida com nivelamento de volume para HDR

• A qualidade de vídeo da Netflix é a pior entre os serviços de streaming. Mesmo no plano 4K, tudo parece borrado e cheio de ruído. Isso continua acontecendo mesmo com fibra de 1 Gbps e Apple TV 4K

  • O problema não é o AV1, e sim a política de redução de bitrate. A Apple mantém bitrates bem mais altos.
    A Netflix usa HEVC com bitrate alto no conteúdo próprio, mas aplica AV1 com bitrate baixo em conteúdo de terceiros
    Durante a reprodução, dá para apertar Ctrl+Alt+Shift+D e ver o quão baixo está o bitrate
  • As limitações de DRM também pesam. Em Linux ou sistemas operacionais antigos, a reprodução fica limitada a 720p com bitrate baixo. Veja o vídeo do Louis Rossmann
  • Além disso, a Netflix rebaixa silenciosamente a resolução e os canais de áudio conforme o navegador, o sistema operacional e o dispositivo. Já as cópias piratas têm qualidade de Blu-ray
  • No geral, a qualidade de vídeo é inconsistente, e parece que eles não priorizam qualidade como Apple ou Disney
  • Foi por isso que cancelei a assinatura. O 4K da Netflix é pior que YouTube em 720p, mas custa o dobro. Saí depois de 11 anos

• Fiquei surpreso que a adoção do AV1 ainda seja de só 30%. Será que dispositivos sem aceleração por hardware têm dificuldade para dar conta do AV1?

  • Graças às otimizações em ASM com SIMD do libdav1d, a reprodução por software é possível, mas na prática só é viável a partir de dispositivos com Snapdragon 8, Tensor G3 ou RTX 3000 em diante
  • Ainda existem muitos aparelhos como TVs de 10 anos atrás ou Fire Stick. O CPU mal dá conta de rodar a interface, então eles dependem totalmente de decodificação por hardware
  • No fim, a melhora na eficiência de compressão tem um significado ainda maior para a redução de custos das plataformas de streaming. CPU de TV mal consegue decodificar até um PNG, então decodificação por software é praticamente inviável
  • Na minha Smart TV e no meu PC com Windows, mesmo com aceleração por hardware, a Netflix não entrega stream em AV1. Só reproduz em AV1 se eu bloquear o Protected Content ID no navegador
  • No celular, mesmo que a CPU aguente, o consumo de bateria pode aumentar bastante

• AV1 já não é mais novidade. Apple e outras empresas já até incluem aceleradores de hardware dedicados para AV1. Como a Netflix está promovendo isso com força, achei que já estaria em 50%, mas parece baixo porque ainda há muitos dispositivos antigos

  • TVs têm vida útil longa, então ainda existem muitos aparelhos da geração anterior ao AV1. Mesmo que o total seja 30%, entre os dispositivos mais novos pode ser 70%
  • Hardware embarcado costuma ficar em uso por muito tempo, então o H.264 ainda é o padrão com maior compatibilidade.
    Quando viajo, levo vídeos em H.264 num USB, e eles reproduzem sem problema na maioria das TVs. Ainda é cedo para migrar para AV1

• Meus parabéns à equipe que criou o AV1. Foi uma conquista técnica impressionante

• Fico na dúvida se essa afirmação de que o AV1 usa apenas 1/3 da largura de banda do AVC e do HEVC não vem do fato de o HEVC ter sido configurado para qualidade mais alta

  • Existem várias possibilidades. AVC e HEVC podem ter sido configurados no mesmo bitrate, ou o AV1 pode ter sido ajustado para buscar a qualidade do HEVC.
    Como a Netflix é a empresa que criou o VMAF, eles certamente conhecem bem a complexidade de comparar qualidade
  • Ainda assim, pelo contexto, essa parte parece algo que “o usuário entendeu errado”