FFV1： 一种无损的视频编码格式

FFV1 是一种无损的、免版税的和开源的视频编码格式。视频介绍了围绕它所做的工作，特别是 IETF 的标准化工作（RFC 9043），参考编码器/解码器（FFmpeg），FFV1一致性检查器（MediaConch），以及通过 RAWcooked 项目的实际使用，以及它在 MXF 中的计划使用。我们还将讨论它的音频对应物 FLAC 的标准化，以及相应的容器，Matroska。

来源：FOSDEM 2023 | Open Media devroom
主讲人：Jérôme Martinez
链接：https://fosdem.org/2023/schedule/event/om_ffv1/
内容整理：杨晓璇

FFV1 成因

目前人们已经拥有许多很好的视频压缩工具，这些工具可以实现视觉上的无损或者低损。但在某些特殊情况下，使用无损的压缩格式，是一件必须的事情。

FFmpeg 拥有优秀的编解码参考软件，开源且应用广泛，支持多种视频格式，并且可以实现再压缩质量和速率之间的平衡。

FFV1 根植于 FFmpeg， 压缩效果好，压缩速率在无损压缩中不算坏，所以它可以被应用在多种情况下。开源的格式和代码使得人们可以基于自己的需要去扩展 FFV1。FFV1 不仅支持 yuv 和 RGB，还可以根据需要添加一个额外的 alpha 通道，可以根据需要改变每个通道所占的比特数。

无损压缩是一个非常小众的市场，少部分人需要视频的无损性，并且这部分受众并不富有，而无损性对他们来说又是必需的。对于视频编码行业人员来说，无损压缩也是必要的，因为很多需要无损压缩的用户是为珍贵的文物工作。

百年、千年前的文物、档案，需要被尽可能完整地保存其内容。而相关单位会发现，使用 FFV1 比使用其他产品更省钱，而且基于 ffmpeg 的开源属性，可以自主开发相应的功能，这又是一笔支出节省。因此，FFV1 对于文物档案保护工作者来说是一个很好的选择。

FFV1 标准

使用者们需要相信 FFV1 是可持续的，需要相信该格式的未来和文件的正确性。不仅需要对代码的信任，还需要有标准的发布。PREFORMA——由欧盟赞助的项目，致力于帮助档案馆对其文件进行检查。

在档案馆里的文件，可以用 PDF 进行储存。但对于视频文件，却没有开源和标准化的格式。对于这个问题，演讲者 Jérôme 阐述道：“一个 IETF 工作组被成立以帮助建设开源的无损音视频标准，感谢 IETF。在我们的网站上，我们专注于不同的格式：容器是 Matroska，视频是 FFV1，以及无损音频压缩 FLAC。现在，在IETF 的帮助下，我们工作进展很顺利，虽然进展有点慢，因为我们大部分工作人员是志愿者。”

演讲者说到：“目前 Matroska 的基础 EBML 已发布（RFC 8794）。Matroska 核心正在进行中。已经发布了 FFV1 的 0、1、3 版本( RFC 9043)，FFV1的第4版还需要更多设计。FLAC，音频部分正在进行中。”

但并不是所有人都习惯于使用一个全新的容器，为了 FFV1 能够扩大使用范围，Jérôme 请求 SMPTE 纳入 FFV1。在 the Library of Congress (USA) 的帮助下，目前 FFV1 在 MXF 中被正式支持。Metaglue MXF 支持mux和demux。FFmpeg支持demux。

对于珍贵档案，不仅仅是存储文件的问题，也是为了确保这些文件是完美完整的。因此，为这个小众市场的的工作不仅仅是代码，而是要创建一个生态系统。例如，我们创建了一个文件，然后把它存储起来，要确保以后它是可读的，因为它不仅在当下使用，还是为将来准备的。

因为珍贵档案的无损文件需要被长时间保存，然而谁也无法确定目前的文件格式还能被 100 年后的设备所支持。因此 FFV1 的格式需要易于转码。提供两个关如何使用 ffmpeg 包进行转码的例子。

FFV1 例子

对于电影档案，很多扫描文件的格式是是 DPX。每张图片 1 个文件，没有压缩，尺寸巨大。而使用 Matroska、 FFV1、FLAC 可以节省一半的存储空间。

但不是所有的工作流程中都能使用 FFV1，一些潜在的用户对此也不了解。演讲者提到还需要在法律上承诺提供完全相同的文件。这也再次证明了 FFV1 是一个生态系统，还要关注到视频内容以外的东西。

演讲者介绍：“我们提供 RAWcooked ，一个用于填补现有内容与所需内容之间的空白的工具，它专注于文件的逐位可逆性。” 在 https://mediaarea.net/Events/2022-10-28_NTTW_RAWcooked/#/ 中可以得到更详细的介绍。

FFV1 未来

基于 FFV1 第三版的编码器或解码器，开发者仍在改进，希望得到一个更好的压缩。目前关于 FFV1 的主要批评是压缩速度，后续可能尝试 SIMD 和/或 GPU 加速。欢迎提供指导和帮助!

总结

本次演讲主要介绍了无损的视频编码格式 FFV1 的受众、格式标准化、未来发展。为了 FFV1 能够更好地满足受众需要并获得广泛地使用，开发者需要构建一个完整的生态系统。整个开发过程的思考与实现值得了解和学习。