VC -1 - VC-1
| Typ internetového média | video/vc1 |
|---|---|
| Vyvinuto | SMPTE , Microsoft , Panasonic , LG , Samsung , atd. |
| Typ formátu | Formát komprese videa |
| Rozšířeno z | WMV 9 |
| Standardy | SMPTE 421 |
| Otevřený formát ? | Ne |
SMPTE 421 , neformálně známý jako VC-1 , je formát pro kódování videa . Většina z nich byl původně vyvinut jako Microsoft je proprietární formát videa Windows Media Video 9 v roce 2003. S některými vylepšeními včetně vývoje nové Advanced Profile, to bylo oficiálně schváleno jako SMPTE standardu 3. dubna 2006. To bylo primárně na trh jako konkurent s nižší složitostí standardu H.264/MPEG-4 AVC . Po jeho vývoji několik společností jiných než Microsoft tvrdilo, že jsou držiteli patentů, které se na technologii vztahují, včetně společností Panasonic , LG Electronics a Samsung Electronics .
VC-1 je podporován v dnes již zastaralém formátu Microsoft Silverlight , krátce nabízeném formátu disku HD DVD a formátu Blu-ray Disc .
Formát
VC-1 je evolucí konvenčního blokově založeného hybridního video kódování s kompenzací pohybu kompenzovaného také v H.261 , MPEG-1 část 2 , H.262/MPEG-2 část 2 , H.263 a MPEG-4 Část 2 . Byl široce charakterizován jako alternativa ke standardu video kodeků ITU-T a MPEG známého jako H.264/MPEG-4 AVC . Advanced Profile of VC-1 obsahuje nástroje určené pro kódování prokládaných videosekvencí i videa s progresivním skenováním . Hlavním cílem vývoje a standardizace pokročilého profilu VC-1 byla podpora prokládané optimalizace komprese prokládaného obsahu, aniž by byl nejprve převeden na progresivní skenování, čímž se stal atraktivnější pro profesionály v oblasti vysílání a videa používající formát 1080i .
Oba HD DVD a Blu-ray Disc přijat VC-1 jako podporovaný video formát, což znamená jejich zařízení pro přehrávání videa je zapotřebí být schopen dekódovat a přehrávání video obsahu komprimovány pomocí VC-1. Windows Vista částečně podporuje přehrávání HD DVD zahrnutím dekodéru VC-1 a některých souvisejících komponent potřebných pro přehrávání filmů HD DVD kódovaných VC-1.
Microsoft označil VC-1 jako oficiální formát videoherní konzole Xbox 360 a vývojáři her mohli použít VC-1 pro video s plným pohybem, které je součástí her. Prostřednictvím aktualizace z 31. října 2006 bylo možné všechny formáty Windows Media Video přehrávat na Xboxu 360 z disku, paměťového zařízení USB nebo streamovat z počítače přes Windows Media Connect/Windows Media Player 11.
VC-1 je podporován v konzoli PlayStation 3 a projekt FFmpeg také obsahuje dekodér VC-1.
24. srpna 2012 oznámila Raspberry Pi Foundation podporu hardwarového dekódování pro VC-1.
Implementace kodeků Microsoft
Specifikace kodeku VC-1 byla dosud implementována společností Microsoft ve formě 3 kodeků, z nichž každý byl identifikován jedinečným čtyřmístným kódem .
WMV3
Jednoduché a hlavní profily VC-1 zůstaly zcela věrné stávající implementaci WMV3, takže bitové toky WMV3 byly plně kompatibilní s VC-1. Kodek WMV3 byl navržen tak, aby primárně podporoval progresivní kódování pro počítačové displeje. Byl implementován režim prokládaného kódování, ale rychle se stal zastaralým, když společnost Microsoft začala implementovat pokročilý profil WMV. Zatímco progresivní kódování WMV3 bylo implementováno pomocí schématu vzorkování barev YUV 4: 2: 0 , zastaralý prokládaný režim byl implementován pomocí méně běžného schématu vzorkování YUV 4: 1: 1 .
Na Windows Media Video 9 (WMV3) kodeku implementuje jednoduché a hlavní kvalit kodeku standardu VC-1, které poskytují vysoce kvalitní video pro streamování a stahování. „Poskytuje podporu pro širokou škálu přenosových rychlostí, od obsahu s vysokým rozlišením na poloviční až třetinové přenosové rychlosti MPEG-2, až po internetové video s nízkou přenosovou rychlostí dodávané přes vytáčený modem. kodek také podporuje stahování videa v profesionální kvalitě s dvouprůchodovým a proměnným přenosovým tokem (VBR). “
Řada filmů a videí ve vysokém rozlišení byla komerčně vydána ve formátu nazvaném WMV HD . Tyto názvy jsou kódovány WMV3 Main Profile @ High Level (MP @ HL).
WMVA
WMVA byla původní implementace pokročilého profilu WMV před přijetím návrhu VC-1 společností SMPTE. Kodek byl distribuován s instalačními balíčky Windows Media Player 10 a Windows Media Format SDK 9.5. Mezi WMVA a WVC1 existují nepatrné rozdíly v bitovém toku, takže v důsledku toho je WMVA zpracováváno jiným dekodérem DirectShow než WVC1. Některé hardwarové a softwarové dekodéry třetích stran dekódují pouze obsah založený na WMVA. Od roku 2006 je WMVA považován za zastaralý kodek, protože není plně kompatibilní s VC-1.
WVC1
WVC1, také známý jako Windows Media Video 9 Advanced Profile, implementuje novější a plně kompatibilní Advanced Profile standardu kodeku VC-1. Nabízí podporu prokládaného obsahu a je nezávislý na přenosu. S předchozí verzí kodeku Windows Media Video 9 Series mohli uživatelé poskytovat progresivní obsah s datovými rychlostmi tak nízkými, jako je třetina kodeku MPEG-2, a přesto získat stejnou nebo srovnatelnou kvalitu jako MPEG-2. Kodek Windows Media Video 9 Advanced Profile také nabízí stejné vylepšení účinnosti kódování s prokládaným obsahem. Dekodér pro WVC1 je součástí Windows Media Player 11 , který je součástí Windows Vista a je k dispozici ke stažení pro Windows XP. Tato implementace je podporována v Microsoft Silverlight .
Profily
| Jednoduchý | Hlavní | Pokročilý | |
|---|---|---|---|
| Základní komprese v rámci | Ano | Ano | Ano |
| Transformace proměnné velikosti | Ano | Ano | Ano |
| 16bitová transformace | Ano | Ano | Ano |
| Překrývající se transformace | Ano | Ano | Ano |
| 4 pohybový vektor na makroblok | Ano | Ano | Ano |
| Compensation kompenzace pohybu jasu pixelu | Ano | Ano | Ano |
| Compensation kompenzace pohybu chrominance pixelů | Ne | Ano | Ano |
| Startovací kódy | Ne | Ano | Ano |
| Rozšířené pohybové vektory | Ne | Ano | Ano |
| Smyčkový filtr | Ne | Ano | Ano |
| Dynamická změna rozlišení | Ne | Ano | Ano |
| Adaptivní kvantování makrobloků | Ne | Ano | Ano |
| B rámy | Ne | Ano | Ano |
| Kompenzace intenzity | Ne | Ano | Ano |
| Nastavení rozsahu | Ne | Ano | Ano |
| Režimy kódování polí a rámců | Ne | Ne | Ano |
| GOP vrstva | Ne | Ne | Ano |
| Zobrazit metadata | Ne | Ne | Ano |
| Jednoduchý | Hlavní | Pokročilý |
Bitové rychlosti a rozlišení
| Profil | Úroveň | Maximální přenosová rychlost | Rozlišení / snímková frekvence |
|---|---|---|---|
| Jednoduchý | Nízký | 96 kbit/s | 176 × 144/15 ( QCIF ) |
| Střední | 384 kbit/s | 240 × 176/30 352 × 288/15 ( CIF ) |
|
| Hlavní | Nízký | 2 Mbit/s | 320 × 240/24 ( QVGA ) |
| Střední | 10 Mbit/s | 720 × 480 /30 (480p) 720 × 576 /25 (576p) |
|
| Vysoký | 20 Mbit/s | 1920 × 1080 /30 (1080p) | |
| Pokročilý | L0 | 2 Mbit/s | 352 × 288/30 (CIF) |
| L1 | 10 Mbit/s | 720 × 480 /30 (NTSC-SD) 720 × 576 /25 (PAL-SD) |
|
| L2 | 20 Mbit/s | 720 × 480 /60 (480p) 1280 × 720 /30 (720p) |
|
| L3 | 45 Mbit/s | 1920 × 1080 /24 (1080p) 1920 × 1080 /30 (1080i) 1280 × 720 /60 (720p) |
|
| L4 | 135 Mbit/s | 1920 × 1080 /60 (1080p) 2048 × 1536/24 |
Další implementace
Vzhledem ke svému původu v kodeku WMV9 společnosti Microsoft dosud nejoblíbenější implementace kodérů VC-1 provedla společnost Microsoft, ačkoli existují i implementace třetích stran. Sonic Cinevision PSE, profesionální kódovací nástroj VC-1 používaný převážně při kódování HD DVD a Blu-ray , je komerční verzí kódovacího nástroje PEP (Parallel Encoder) společnosti Microsoft a nástroje VC-1 Analyzer. Microsoft vlastní vývoj kódu, zatímco Sonic Solutions vlastní prodej a distribuci. Společnost Microsoft také poskytuje samostatnou sadu VC-1 Encoder SDK, která umožňuje jakékoli společnosti nebo vývojáři softwaru integrovat kódování VC-1 do svých aplikací. Implementace jiných než Microsoft VC-1 (zcela založená na specifikacích SMPTE) byly provedeny společnostmi Ericsson Television a MainConcept . Projekt FFmpeg obsahuje bezplatný dekodér VC-1.
Kódovací software
Windows Media Encoder 9 Series kóduje videosoubory kompatibilní s VC-1, včetně médií WVC1 FourCC . Aby byla zajištěna úplná kompatibilita VC-1 ve všech třech profilech (jednoduchý, hlavní a pokročilý), musí být v počítači nainstalován Windows Media Format 11 Runtime nebo Windows Media Player 11. Pokud je nainstalován některý z těchto programů, může Windows Movie Maker také ukládat videa kompatibilní s VC-1, stejně jako jakákoli jiná aplikace postavená na sadě Windows Media Format SDK nebo Windows Media Codec DMO. Windows Media Encoder Studio Edition byla původně oznámena pro profesionální kódování, ale později byla zrušena společností Microsoft. Microsoft Expression Encoder, který je součástí Expression Studio, podporuje kódování videa VC-1 do formátu souboru Windows Media ( ASF ) a formátu IIS Smooth Streaming .
Produkty pro kodér videa od společností Inlet, Digital Rapids , Harmonic , Envivio, Elemental Technologies , Anystream , Telestream a Rhozet podporují kódování VC-1 (založené na sadě Microsoft VC-1 Encoder SDK) pro IPTV a streamování z webu.
Hardwarové kódování a dekódování
Protože kódování a dekódování VC-1 vyžaduje značný výpočetní výkon, implementace softwaru, která běží na univerzálním CPU, je obvykle pomalá, zejména při práci s HD video obsahem. Aby se snížilo využití procesoru nebo se provedlo kódování v reálném čase, může být použit speciální hardware, a to buď pro kompletní proces kódování nebo dekódování, nebo pro pomoc při akceleraci v prostředí řízeném CPU. Hardwarovým kodérem VC-1 může být ASIC nebo FPGA .
Hardwarově akcelerované (také známé jako hardwarem podporované) dekódování videa lze provádět buď na vyhrazeném hardwaru pro speciální účely, nebo na obecném víceúčelovém hardwaru, jako jsou GPU . První se obvykle nachází v zařízeních spotřební elektroniky, jako jsou přehrávače disků Blu-ray a mobilní telefony 3G/4G, zatímco druhá se obvykle nachází v počítačích. Téměř všechny grafické karty vyrobené od roku 2006 podporují určitou úroveň dekódování VC-1 akcelerovaného GPU na platformě Windows prostřednictvím rozhraní DirectX Video Acceleration API. Nativní dekodér Windows WMV9/VC-1 (wmvdecod.dll) podporuje pouze profily DXVA A, B a C, zatímco dekodéry VC-1 třetích stran, jako je CyberLink, podporují plnou akceleraci dekódování DXVA Profile D. Na platformě MacOS neexistuje podpora dekódování VC-1 akcelerovaného GPU.
Hardware Raspberry Pi před Raspberry Pi 4 podporuje hardwarově akcelerované dekódování VC-1, ačkoli vyžaduje zakoupení licenčního klíče.
Právní status
Přestože je společnost Microsoft silně propojena , v rámci skupiny patentů VC-1 je 18 členských společností . Většinu patentů vlastní čtyři společnosti: Microsoft (324 patentů), Panasonic (122 patentů), LG Electronics (96 patentů) a Samsung Electronics (96 patentů).
Jako standard SMPTE je VC-1 otevřený implementaci kýmkoli, i když od implementátorů může být požadováno zaplacení licenčních poplatků MPEG LA , licenčnímu orgánu LLC nebo přímo jeho členům, kteří tvrdí, že jsou držiteli základních patentů na formát (protože je to nevýhradní licenční orgán).
Více než polovině patentů skončila platnost v dubnu 2020.
Držitelé patentů
Následující organizace vlastní jeden nebo více patentů ve fondu patentů VC-1, jak uvádí MPEG LA .
| Organizace | Aktivní patenty | Patenty vypršely | Celkem patenty |
|---|---|---|---|
| Microsoft | 286 | 38 | 324 |
| Panasonic | 53 | 69 | 122 |
| LG Electronics | 31 | 65 | 96 |
| Samsung Electronics | 35 | 61 | 96 |
| Laboratoře Dolby | 73 | 16 | 89 |
| Philips | 0 | 77 | 77 |
| Hitachi | 0 | 60 | 60 |
| Mitsubishi Electric | 2 | 50 | 52 |
| Sony | 3 | 25 | 28 |
| JVC Kenwood | 0 | 25 | 25 |
| Toshiba | 0 | 21 | 21 |
| Fujitsu | 0 | 20 | 20 |
| Telenor | 0 | 19 | 19 |
| Siemens | 9 | 8 | 17 |
| Duševní vlastnictví AT&T | 0 | 16 | 16 |
| Sun Patent Trust | 1 | 11 | 12 |
| Sharp Corporation | 3 | 5 | 8 |
| Orange SA | 0 | 7 | 7 |
| Telegraf a telefon Nippon | 0 | 4 | 4 |
| Pantech | 0 | 4 | 4 |
| ZTE | 0 | 1 | 1 |
Viz také
Reference
- ^ "Technický přehled VC-1" . Windows Media . Microsoft. 2006 . Citováno 5. října 2006 .
- ^ a b "VC-1" . Léto kódu . Archivováno od originálu na 2007-09-13 . Citováno 2007-03-21 .
- ^ "Hardwarové dekódování Raspberry Pi VC-1" . Nadace Raspberry Pi. 2012 . Citováno 24. srpna 2012 .
- ^ Sullivan, Gary J. (srpen 2010) [prosinec 2007]. „Specifikace akcelerace DirectX Video pro dekódování Windows Media Video v8, v9 a vA (včetně SMPTE 421M„ VC-1 “)“ (PDF) . Knihovna Microsoft Developer Network (MSDN), Windows Development Kit, Windows Driver Kit, Device and Driver Technologies, Display Devices (Adapters and Monitors), Design Guide, Windows 2000 Display Driver Model Design Guide . Microsoft . Citováno 29. října 2010 .
- ^ „O kodecích Windows Media“ . Microsoft Developer Network . Microsoft . Citováno 28. dubna 2014 .
- ^ "Balíček kodeků MainConcept VC-1" . MainConcept . Citováno 24. září 2010 .
-
^ "FFmpeg Home/Novinky" . FFmpeg. 09.03.2007 . Citováno 29. října 2010 .
Devět měsíců bez novinek, ale s velkým rozvojem. Několik vybraných předností jsou dekodéry pro VC-1/WMV3/WMV9, VMware, VP5, VP6 video a WavPack, IMC, DCA audio a kodér WMA.
- ^ "Nové funkce videa! Dekódování MPEG-2 a VC-1, kódování H.264, podpora CEC" . Raspberry Pi . Citováno 2015-11-29 .
- ^ "Poskytovatelé licencí VC-1" . MPEG-LA . Citováno 2013-05-19 .
- ^ a b „Seznam patentů VC-1“ (PDF) . MPEG LA . Citováno 22. dubna 2020 .
- ^ "MPEG LA, LLC. Tisková zpráva" (PDF) . Archivováno z originálu (PDF) 13. listopadu 2006 . Citováno 17. srpna 2006 .
- ^ "Seznam patentů VC-1" (PDF) . MPEG LA . Citováno 11. července 2019 .
externí odkazy
- „Profily a úrovně VC-1“ . VC-1 . Citováno 12. prosince 2005 .
- „Implementace kodeků Microsoft WMV“ . VC-1 . Citováno 28. února 2006 .
- Analýza referenčního softwaru VC-1 na MultimediaWiki
- RFC 4425 - IETF RTP formát užitečného zatížení pro video kodek 1
- „Oznámení o licenci VC-1 Decode“ . VC-1 . Citováno 24. srpna 2012 . pro Raspberry Pi