VC-1

W przypadku innych zastosowań zobacz VC1 .
Nie należy mylić z AVC1 lub AV1 .
VC-1
Rodzaj mediów internetowych wideo/vc1
Opracowany przez SMPTE , Microsoft , Panasonic , LG , Samsung itp .
Pierwsze wydanie 24 lutego 2006 ; 17 lat temu ( 24.02.2006 )
Najnowsze wydanie

SMPTE ST 421:2013 8 października 2013 r .; 9 lat temu ( 08.10.2013 )
Typ formatu Format kodowania wideo
Przedłużony od WMV 9
Normy SMPTE ST 421
Otwarty format ? Tak
Wolny format? NIE

SMPTE 421 , nieformalnie znany jako VC-1 , to format kodowania wideo . Większość z nich została początkowo opracowana jako zastrzeżony format wideo firmy Microsoft Windows Media Video 9 w 2003 r. Z pewnymi ulepszeniami, w tym opracowaniem nowego profilu zaawansowanego, został oficjalnie zatwierdzony jako standard SMPTE 3 kwietnia 2006 r. Był sprzedawany głównie jako konkurent o niższej złożoności do standardu H.264/MPEG-4 AVC . Po jego opracowaniu kilka firm innych niż Microsoft twierdziło, że posiada patenty które dotyczyły tej technologii, w tym Panasonic , LG Electronics i Samsung Electronics .

VC-1 jest obsługiwany przez przestarzały Microsoft Silverlight , krótko oferowany format dysków HD DVD i format Blu-ray Disc .

Format

VC-1 to ewolucja konwencjonalnego, opartego na blokach, hybrydowego projektu kodowania wideo z kompensacją ruchu, który można również znaleźć w H.261 , MPEG-1 część 2 , H.262/MPEG-2 część 2 , H.263 i MPEG-4 Część 2 . Został szeroko scharakteryzowany jako alternatywa dla ITU-T i MPEG , znanego jako H.264/MPEG-4 AVC . Profil zaawansowany VC-1 zawiera narzędzia przeznaczone do kodowania z przeplotem oraz skanowania progresywnego wideo. Głównym celem opracowania i standaryzacji profilu zaawansowanego VC-1 było wsparcie zoptymalizowanej pod kątem przeplotu kompresji treści z przeplotem bez uprzedniej konwersji do skanowania progresywnego, co czyni go bardziej atrakcyjnym dla profesjonalistów z branży telewizyjnej i wideo korzystających z formatu 1080i .

Zarówno HD DVD, jak i Blu-ray Disc przyjęły VC-1 jako obsługiwany format wideo, co oznacza, że ​​ich urządzenia do odtwarzania wideo muszą być zdolne do dekodowania i odtwarzania treści wideo skompresowanych przy użyciu VC-1. System Windows Vista częściowo obsługuje odtwarzanie dysków HD DVD, dołączając dekoder VC-1 i niektóre powiązane komponenty potrzebne do odtwarzania filmów HD DVD zakodowanych w formacie VC-1.

Microsoft wyznaczył VC-1 jako oficjalny format wideo konsoli do gier wideo Xbox 360 , a twórcy gier mogliby używać VC-1 do pełnoekranowego wideo dołączanego do gier. Dzięki aktualizacji z 31 października 2006 r. wszystkie formaty Windows Media Video można było odtwarzać na konsoli Xbox 360 z dysku, urządzenia pamięci masowej USB lub przesyłać strumieniowo z komputera za pośrednictwem programu Windows Media Connect/Windows Media Player 11.

VC-1 jest obsługiwany w konsoli PlayStation 3 , a projekt FFmpeg zawiera również dekoder VC-1.

24 sierpnia 2012 r. Fundacja Raspberry Pi ogłosiła sprzętową obsługę dekodowania VC-1.

Implementacje kodeków firmy Microsoft

Specyfikacja kodeka VC-1 została dotychczas zaimplementowana przez firmę Microsoft w postaci trzech kodeków, z których każdy jest identyfikowany unikalnym czteroznakowym kodem .

WMV3

Proste i główne profile VC-1 pozostały całkowicie wierne istniejącej implementacji WMV3, dzięki czemu strumienie bitów WMV3 są w pełni zgodne z VC-1. Kodek WMV3 został zaprojektowany przede wszystkim do obsługi kodowania progresywnego dla wyświetlaczy komputerowych. Zaimplementowano tryb kodowania z przeplotem, ale szybko stał się przestarzały, gdy Microsoft zaczął wdrażać profil zaawansowany WMV. Podczas gdy kodowanie progresywne WMV3 zostało zaimplementowane przy użyciu YUV 4:2:0 , przestarzały tryb z przeplotem został zaimplementowany przy użyciu mniej powszechnego schematu próbkowania YUV 4:1:1 .

Windows Media Video 9 (WMV3) implementuje tryby Simple i Main standardu kodeków VC-1, zapewniając wysokiej jakości wideo do przesyłania strumieniowego i pobierania. „Zapewnia obsługę szerokiego zakresu przepływności, od treści w wysokiej rozdzielczości z szybkością od połowy do jednej trzeciej szybkości transmisji MPEG-2, po internetowe wideo o niskiej przepływności dostarczane przez modem dial-up. To kodek obsługuje również wideo o profesjonalnej jakości do pobrania z kodowaniem dwuprzebiegowym i ze zmienną szybkością transmisji (VBR).

Szereg filmów i wideo w wysokiej rozdzielczości zostało wydanych komercyjnie w formacie nazwanym WMV HD . Te tytuły są zakodowane przy użyciu głównego profilu WMV3 @ High Level (MP@HL).

WMVA

WMVA była pierwotną implementacją WMV Advanced Profile przed akceptacją wersji roboczej VC-1 przez SMPTE. Kodek był dystrybuowany z pakietami instalacyjnymi Windows Media Player 10 i Windows Media Format SDK 9.5. Istnieją niewielkie różnice w strumieniu bitów między WMVA i WVC1, w związku z czym WMVA jest obsługiwany przez inny dekoder DirectShow niż WVC1. Niektóre dekodery sprzętowe i programowe innych firm dekodują tylko zawartość opartą na WMVA. Od 2006 roku WMVA jest uważany za przestarzały kodek, ponieważ nie jest w pełni zgodny z VC-1.

WVC1

WVC1, znany również jako profil zaawansowany Windows Media Video 9, implementuje nowszy iw pełni zgodny profil zaawansowany standardu kodeków VC-1. Oferuje obsługę treści z przeplotem i jest niezależny od transportu. Dzięki poprzedniej wersji kodera-dekodera Windows Media Video 9 Series użytkownicy mogli dostarczać zawartość progresywną z szybkością transmisji danych tak niską, jak jedna trzecia kodeka MPEG-2 i nadal uzyskiwać równoważną lub porównywalną jakość do MPEG-2 [ potrzebne źródło ] . Kodek Windows Media Video 9 Advanced Profile oferuje taką samą poprawę wydajności kodowania z zawartością z przeplotem [ potrzebne źródło ] . Dekoder dla WVC1 jest dołączony do programu Windows Media Player 11 , który jest dołączony do systemu Windows Vista i jest dostępny do pobrania dla systemu Windows XP. Ta implementacja jest obsługiwana w programie Microsoft Silverlight .

Profile

Prosty Główny Zaawansowany
Podstawowa kompresja wewnątrzklatkowa Tak Tak Tak
Transformacja o zmiennej wielkości Tak Tak Tak
16-bitowa transformacja Tak Tak Tak
Nakładająca się transformacja Tak Tak Tak
4 wektory ruchu na makroblok Tak Tak Tak
1/4 ruchu luminancji pikseli kompensacji Tak Tak Tak
Kompensacja ruchu chrominancji 1/4 pikseli NIE Tak Tak
Kody startowe NIE Tak Tak
Rozszerzone wektory ruchu NIE Tak Tak
Filtr pętli NIE Tak Tak
Dynamiczna zmiana rozdzielczości NIE Tak Tak
Adaptacyjna kwantyzacja makrobloków NIE Tak Tak
ramki B NIE Tak Tak
Kompensacja intensywności NIE Tak Tak
Regulacja zasięgu NIE Tak Tak
Tryby kodowania pola i ramki NIE NIE Tak
warstwa GOP NIE NIE Tak
Wyświetl metadane NIE NIE Tak
Prosty Główny Zaawansowany

Szybkość transmisji i rozdzielczości

Profil Poziom Maksymalna szybkość transmisji bitów Rozdzielczość / Liczba klatek na sekundę
Prosty Niski 96 kb/s 176 × 144 / 15 ( QCIF )
Średni 384 kb/s
240 × 176 / 30 352 × 288 / 15 ( CIF )
Główny Niski 2 Mbit/s 320 × 240 / 24 ( QVGA )
Średni 10 Mb/s
720 × 480 / 30 (480p) 720 × 576 / 25 (576p)
Wysoki 20 Mb/s 1920 × 1080 / 30 (1080p)
Zaawansowany L0 2 Mbit/s 352 × 288 / 30 (CIF)
L1 10 Mb/s
720 × 480 / 30 (NTSC-SD) 720 × 576 / 25 (PAL-SD)
L2 20 Mb/s
720 × 480 / 60 (480p) 1280 × 720 / 30 (720p)
L3 45 Mb/s

1920 × 1080 / 24 (1080p) 1920 × 1080 / 30 (1080i) 1280 × 720 / 60 (720p)
L4 135 Mb/s
1920 × 1080 / 60 (1080p) 2048 × 1536 / 24

Inne wdrożenia

Ze względu na swoje pochodzenie w kodeku WMV9 firmy Microsoft, najpopularniejsze implementacje koderów VC-1 zostały jak dotąd wykonane przez firmę Microsoft, chociaż istnieją również implementacje innych firm. Sonic Cinevision PSE, profesjonalne narzędzie do kodowania VC-1, używane głównie w HD DVD i Blu-ray , jest komercyjną wersją narzędzia do kodowania PEP (Parallel Encoder) i narzędzia VC-1 Analyzer firmy Microsoft. Microsoft jest właścicielem rozwoju kodu, podczas gdy Sonic Solutions zajmuje się sprzedażą i dystrybucją. Firma Microsoft udostępnia również oddzielny zestaw SDK kodera VC-1, który umożliwia dowolnej firmie lub programiście zintegrowanie kodowania VC-1 z ich aplikacjami. Implementacje VC-1 firm innych niż Microsoft (w całości oparte na specyfikacjach SMPTE) zostały wykonane przez Ericsson Television i MainConcept . Projekt FFmpeg zawiera darmowy dekoder VC-1.

Oprogramowanie do kodowania

Windows Media Encoder 9 Series koduje pliki wideo zgodne ze standardem VC-1, w tym nośniki WVC1 FourCC . Aby zapewnić pełną zgodność z VC-1 we wszystkich trzech profilach (prosty, główny i zaawansowany), na komputerze musi być zainstalowany program Windows Media Format 11 Runtime lub Windows Media Player 11. Jeśli którykolwiek z nich jest zainstalowany, Windows Movie Maker może również zapisywać filmy zgodne z VC-1, podobnie jak każda inna aplikacja zbudowana na Windows Media Format SDK lub Windows Media Codec DMO. Windows Media Encoder Studio Edition został początkowo ogłoszony do profesjonalnego kodowania, ale później został anulowany przez firmę Microsoft. Koder wyrażeń firmy Microsoft który jest częścią Expression Studio, obsługuje kodowanie wideo VC-1 do formatu pliku Windows Media ( ASF ) i formatu IIS Smooth Streaming .

Produkty do kodowania wideo firmy Inlet, Digital Rapids , Harmonic , Envivio, Elemental Technologies , Anystream , Telestream i Rhozet obsługują kodowanie VC-1 (oparte na zestawie Microsoft VC-1 Encoder SDK) dla IPTV i transmisji strumieniowej w Internecie.

Kodowanie i dekodowanie sprzętowe

Ponieważ kodowanie i dekodowanie VC-1 wymaga znacznej mocy obliczeniowej, implementacja oprogramowania działającego na procesorze ogólnego przeznaczenia jest zwykle powolna, zwłaszcza w przypadku treści wideo HD . Aby zmniejszyć użycie procesora lub wykonać kodowanie w czasie rzeczywistym, można zastosować sprzęt specjalnego przeznaczenia, albo do całego procesu kodowania lub dekodowania, albo do wspomagania przyspieszania w środowisku kontrolowanym przez procesor. Sprzętowy enkoder VC-1 może być układem ASIC lub FPGA .

Dekodowanie wideo z akceleracją sprzętową (znane również jako wspomagane sprzętowo) może być wykonywane na dedykowanym sprzęcie specjalnego przeznaczenia lub na ogólnym sprzęcie wielofunkcyjnym, takim jak procesory graficzne . Ten pierwszy jest zwykle spotykany w urządzeniach elektroniki użytkowej, takich jak Blu-ray Disc i telefony komórkowe 3G/4G, podczas gdy drugi jest zwykle spotykany w komputerach PC. Prawie wszystkie karty graficzne wyprodukowane od 2006 roku obsługują pewien poziom akcelerowanego przez GPU dekodowania VC-1 na platformie Windows za pośrednictwem akceleracji wideo DirectX Pszczoła. Natywny dekoder Windows WMV9/VC-1 (wmvdecod.dll) obsługuje tylko profile DXVA A, B i C, podczas gdy dekodery VC-1 innych firm, takie jak CyberLink , obsługują pełne przyspieszenie dekodowania DXVA Profile D. Na platformie MacOS nie ma obsługi dekodowania VC-1 z akceleracją GPU.

Raspberry Pi przed Raspberry Pi 4 obsługuje dekodowanie z akceleracją sprzętową VC-1, chociaż wymaga to zakupu klucza licencyjnego.

Status prawny

Mimo silnego powiązania z Microsoftem , w puli patentów VC-1 znajduje się 18 firm członkowskich . Większość patentów posiada cztery firmy: Microsoft (324 patenty), Panasonic (122 patenty), LG Electronics (96 patentów) i Samsung Electronics (96 patentów).

Jako standard SMPTE, VC-1 jest otwarty do wdrożenia przez każdego, chociaż osoby wdrażające mogą być zobowiązane do uiszczania opłat licencyjnych na rzecz MPEG LA , organu licencyjnego LLC lub bezpośrednio jego członków, którzy twierdzą, że posiadają istotne patenty na format (od jest organem udzielającym licencji niewyłącznych).

Ponad 72,7% patentów wygasło 29 stycznia 2022 r.

Posiadacze patentów

Ta sekcja jest przełączona z MPEG LA .

Następujące organizacje posiadają jeden lub więcej patentów z puli patentów VC-1, wymienionych przez MPEG LA .

Organizacja Aktywne patenty Wygasłe patenty Wszystkich patentów
Microsoftu 332 134 466
Panasonica 8 114 122
Elektronika LG 11 85 96
Elektronika Samsunga 11 85 96
Laboratoria Dolby 34 70 104
Philipsa 0 77 77
Hitachi 0 60 60
Mitsubishi Electric 2 50 52
Sony 0 28 28
JVC Kenwood 0 25 25
Toshiba 0 21 21
Fujitsu 0 20 20
Telenor 0 19 19
Siemensa 2 16 18
Własność intelektualna firmy AT&T 0 16 16
Sun Patent Trust 0 12 12
Firma Sharp 0 8 8
Orange S.A 0 7 7
Telegraf i telefon Nippon 0 4 4
Pantech 0 4 4
ZTE 0 1 1
Razem (wszyscy producenci) 400 856 1256

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=VC-1&oldid=1142084474 ”