ВК-1
| Тип интернет-СМИ | видео/VC1 |
|---|---|
| Разработано | SMPTE , Microsoft , Panasonic , LG , Samsung и т. д. |
| Первоначальный выпуск | 24 февраля 2006 г |
| Последний выпуск | СМПТЭ СТ 421:2013 8 октября 2013 г |
| Тип формата | Формат кодирования видео |
| Расширено с | WMV 9 |
| Стандарты | СМПТЕ СТ 421 |
| Открытый формат ? | Да |
| Свободный формат ? | Нет [1] |
СМПТЕ 421 , [2] неофициально известный как VC-1 , это формат кодирования видео . Большая часть этого формата изначально была разработана как Microsoft собственный видеоформат Windows Media Video 9 в 2003 году. С некоторыми улучшениями, включая разработку нового расширенного профиля, он был официально утвержден в качестве стандарта SMPTE 3 апреля 2006 года. В первую очередь он продавался. как более простой конкурент стандарта H.264/MPEG-4 AVC . После ее разработки несколько компаний, помимо Microsoft, заявили, что у них есть патенты , применимые к этой технологии, в том числе Panasonic , LG Electronics и Samsung Electronics .
VC-1 поддерживается в ныне устаревшем Microsoft Silverlight , кратко предлагаемом формате дисков HD DVD и формате Blu-ray Disc .
Формат [ править ]
VC-1 представляет собой развитие традиционной с компенсацией движения схемы гибридного кодирования видео на основе блоков, также встречающейся в H.261 , MPEG-1 Part 2 , H.262/MPEG-2 Part 2 , H.263 и MPEG-4. Часть 2 . Он широко характеризовался как альтернатива ITU-T и MPEG, стандарту видеокодеков известному как H.264/MPEG-4 AVC . Расширенный профиль VC-1 содержит инструменты, предназначенные для кодирования чересстрочных видеопоследовательностей, а также видео с прогрессивной разверткой . Основная цель разработки и стандартизации расширенного профиля VC-1 заключалась в поддержке оптимизированного для чересстрочной развертки сжатия чересстрочного контента без предварительного преобразования его в прогрессивную развертку, что сделало его более привлекательным для профессионалов вещания и видеоиндустрии, использующих формат 1080i .
И HD DVD , и Blu-ray Disc приняли VC-1 в качестве поддерживаемого видеоформата, а это означает, что их устройства воспроизведения видео должны быть способны декодировать и воспроизводить видеоконтент, сжатый с использованием VC-1. Windows Vista частично поддерживает воспроизведение HD DVD, включая декодер VC-1 и некоторые связанные компоненты, необходимые для воспроизведения фильмов HD DVD в кодировке VC-1. [3]
Microsoft обозначила VC-1 как Xbox 360 официальный видеоформат игровой консоли , и разработчики игр могли использовать VC-1 для полномасштабного видео , включенного в игры. Благодаря обновлению от 31 октября 2006 г. все форматы Windows Media Video можно было воспроизводить на Xbox 360 с диска, USB-накопителя или осуществлять потоковую передачу с ПК через Windows Media Connect/Windows Media Player 11.
VC-1 поддерживается в консоли PlayStation 3 , а проект FFmpeg также включает декодер VC-1. [4]
24 августа 2012 года Raspberry Pi Foundation объявила о поддержке аппаратного декодирования VC-1. [5]
Реализации кодеков Microsoft [ править ]
Спецификация кодека VC-1 до сих пор была реализована Microsoft в виде трех кодеков, каждый из которых идентифицируется уникальным четырехзначным кодом . [6]
WMV3 [ править ]
Простой и основной профили VC-1 остались полностью верными существующей реализации WMV3, что сделало потоки битов WMV3 полностью совместимыми с VC-1.Кодек WMV3 был разработан в первую очередь для поддержки прогрессивного кодирования для компьютерных дисплеев. Был реализован режим чересстрочного кодирования, но он быстро стал устаревшим, когда Microsoft начала внедрять расширенный профиль WMV. В то время как прогрессивное кодирование WMV3 было реализовано с использованием схемы выборки цвета YUV 4:2:0 , устаревший чересстрочный режим был реализован с использованием менее распространенной схемы выборки YUV 4:1:1 .
Кодек Windows Media Video 9 (WMV3) реализует простой и основной режимы стандарта кодека VC-1, обеспечивая высококачественное видео для потоковой передачи и загрузки. «Он обеспечивает поддержку широкого диапазона скоростей передачи данных: от контента высокой четкости со скоростью, составляющей от половины до одной трети скорости передачи данных MPEG-2, до интернет-видео с низкой скоростью передачи данных, доставляемого через модем с коммутируемым доступом. Это Кодек также поддерживает загружаемое видео профессионального качества с двухпроходным кодированием с переменной скоростью передачи данных (VBR). [7]
Ряд фильмов и видео высокой четкости был выпущен на коммерческой основе в формате, получившем название WMV HD . Эти заголовки закодированы с помощью основного профиля WMV3 @ High Level (MP@HL).
ВМВА [ править ]
WMVA был исходной реализацией расширенного профиля WMV до принятия проекта VC-1 SMPTE. Кодек распространялся вместе с установочными пакетами Windows Media Player 10 и Windows Media Format SDK 9.5. Между WMVA и WVC1 существуют небольшие различия в битовых потоках, поэтому WMVA обрабатывается другим декодером DirectShow , чем WVC1. Некоторые аппаратные и программные декодеры сторонних производителей декодируют только контент на основе WMVA. С 2006 года WMVA считается устаревшим кодеком, поскольку он не полностью совместим с VC-1.
WVC1 [ править ]
WVC1, также известный как расширенный профиль Windows Media Video 9, реализует более новый и полностью совместимый расширенный профиль стандарта кодека VC-1. Он предлагает поддержку чересстрочного контента и не зависит от транспорта. С помощью предыдущей версии кодека Windows Media Video 9 Series пользователи могли доставлять прогрессивный контент со скоростью передачи данных, составляющей всего одну треть от скорости передачи данных кодека MPEG-2, и при этом получать качество, эквивалентное или сравнимое с MPEG-2. [ нужна ссылка ] . Кодек Windows Media Video 9 Advanced Profile также обеспечивает такое же улучшение эффективности кодирования чересстрочного содержимого. [ нужна ссылка ] . Декодер для WVC1 включен в Windows Media Player 11 , который входит в состав Windows Vista и доступен для загрузки для Windows XP. Эта реализация поддерживается в Microsoft Silverlight .
Профили [ править ]
| Простой | Основной | Передовой | |
|---|---|---|---|
| Базовое внутрикадровое сжатие | Да | Да | Да |
| Преобразование переменного размера | Да | Да | Да |
| 16-битное преобразование | Да | Да | Да |
| Перекрывающееся преобразование | Да | Да | Да |
| 4 вектора движения на макроблок | Да | Да | Да |
| 1 ⁄ пикселя Компенсация движения яркости | Да | Да | Да |
| ⁄ пикселя 1 Компенсация движения цветности | Нет | Да | Да |
| Стартовые коды | Нет | Да | Да |
| Расширенные векторы движения | Нет | Да | Да |
| Контурный фильтр | Нет | Да | Да |
| Динамическое изменение разрешения | Нет | Да | Да |
| Адаптивное квантование макроблоков | Нет | Да | Да |
| Б-кадры | Нет | Да | Да |
| Компенсация интенсивности | Нет | Да | Да |
| Регулировка диапазона | Нет | Да | Да |
| Режимы кодирования поля и кадра | Нет | Нет | Да |
| Групповой слой | Нет | Нет | Да |
| Отображать метаданные | Нет | Нет | Да |
| Простой | Основной | Передовой |
Битрейт и разрешение [ править ]
| Профиль | Уровень | Максимальная скорость передачи данных | Разрешение/частота кадров |
|---|---|---|---|
| Простой | Низкий | 96 кбит/с | 176×144/15 ( QCIF ) |
| Середина | 384 кбит/с | 240 × 176 / 30 352×288/15 ( КИФ ) | |
| Основной | Низкий | 2 Мбит/с | 320×240/24 ( QVGA ) |
| Середина | 10 Мбит/с | 720 × 480/30 (480p) 720 × 576/25 (576p) | |
| Высокий | 20 Мбит/с | 1920 × 1080/30 (1080p) | |
| Передовой | Л0 | 2 Мбит/с | 352×288/30 (КИФ) |
| Л1 | 10 Мбит/с | 720×480/30 (NTSC-SD) 720 × 576 / 25 (PAL-SD) | |
| Л2 | 20 Мбит/с | 720 × 480/60 (480p) 1280×720/30 (720p) | |
| Л3 | 45 Мбит/с | 1920×1080/24 (1080p) 1920×1080/30 (1080i) 1280 × 720/60 (720p) | |
| Л4 | 135 Мбит/с | 1920 × 1080/60 (1080p) 2048 × 1536 / 24 2048 × 2048 / 30 |
Другие реализации [ править ]
Из-за того, что он основан на кодеке Microsoft WMV9, наиболее популярные реализации кодеров VC-1 до сих пор были созданы Microsoft, хотя существуют и сторонние реализации. Sonic Cinevision PSE, профессиональный инструмент кодирования VC-1, используемый преимущественно при кодировании HD DVD и Blu-ray , представляет собой коммерческую версию инструмента кодирования Microsoft PEP (параллельный кодировщик) и инструмента анализатора VC-1. Microsoft владеет разработкой кода, а Sonic Solutions — продажами и распространением. Microsoft также предоставляет отдельный SDK кодировщика VC-1, который позволяет любой компании или разработчику программного обеспечения интегрировать кодирование VC-1 в свои приложения.Реализации VC-1, не относящиеся к Microsoft (полностью основанные на спецификациях SMPTE), были реализованы Ericsson Television и MainConcept . [8] Проект FFmpeg включает бесплатный декодер VC-1. [4] [9]
Программное обеспечение для кодирования [ править ]
Кодировщик Windows Media 9 Series кодирует видеофайлы, совместимые с VC-1, включая WVC1 FourCC медиафайлы . На компьютере должна быть установлена среда выполнения Windows Media Format 11 или проигрыватель Windows Media Player 11, чтобы обеспечить полное соответствие VC-1 во всех трех профилях (простой, основной и расширенный). Если какой-либо из них установлен, Windows Movie Maker также может сохранять видео, совместимые с VC-1, как и любое другое приложение, созданное на основе Windows Media Format SDK или DMO кодека Windows Media. Первоначально было объявлено о выпуске Windows Media Encoder Studio Edition для профессионального кодирования, но позже оно было отменено Microsoft. Microsoft Expression Encoder , входящий в состав Expression Studio, поддерживает кодирование видео VC-1 в формат файлов Windows Media ( ASF ) и формат IIS Smooth Streaming .
Продукты видеокодеров производства Inlet, Digital Rapids , Harmonic , Envivio, Elemental Technologies , Anystream , Telestream и Rhozet поддерживают кодирование VC-1 (на основе Microsoft VC-1 Encoder SDK) для IPTV и потоковой передачи веб-страниц.
Аппаратное кодирование и декодирование [ править ]
Поскольку кодирование и декодирование VC-1 требует значительной вычислительной мощности, программная реализация, работающая на процессоре общего назначения, обычно работает медленно, особенно при работе с высокой четкости видеоконтентом . Чтобы уменьшить использование ЦП или выполнить кодирование в реальном времени, можно использовать специальное оборудование либо для полного процесса кодирования или декодирования, либо для ускорения процесса в среде, управляемой ЦП. Аппаратный кодер VC-1 может представлять собой ASIC или FPGA .
Декодирование видео с аппаратным ускорением (также известное как аппаратное) может выполняться либо на выделенном специальном оборудовании, либо на обычном многоцелевом оборудовании, таком как графические процессоры . Первый обычно встречается в устройствах бытовой электроники, таких как проигрыватели дисков Blu-ray и мобильные телефоны 3G/4G, а второй обычно встречается в ПК. Почти все видеокарты, выпущенные с 2006 года, поддерживают тот или иной уровень декодирования VC-1 с графическим ускорением на платформе Windows через API-интерфейсы DirectX Video Acceleration . Собственный декодер Windows WMV9/VC-1 (wmvdecod.dll) поддерживает только профили DXVA A, B и C, тогда как декодеры VC-1 сторонних производителей, такие как CyberLink , поддерживают полное ускорение декодирования DXVA Profile D. На платформе MacOS нет поддержки декодирования VC-1 с графическим ускорением.
Аппаратное обеспечение Raspberry Pi до Raspberry Pi 4 поддерживает аппаратное ускоренное декодирование VC-1, хотя для этого требуется приобретение лицензионного ключа. [10]
Юридический статус [ править ]
Хотя патентный пул VC-1 тесно связан с Microsoft VC-1 входят 18 компаний , в патентный пул . [11] Большинство патентов принадлежат четырем компаниям: Microsoft (324 патента), Panasonic (122 патента), LG Electronics (96 патентов) и Samsung Electronics (96 патентов). [12]
Как стандарт SMPTE, VC-1 открыт для реализации кем угодно, хотя от разработчиков может потребоваться уплата лицензионных сборов MPEG LA , лицензирующему органу LLC, или непосредственно его членам, которые заявляют, что обладают важными патентами на этот формат (поскольку это орган неисключительного лицензирования). [13]
Срок действия более 76,6% патентов истек по состоянию на 31 июля 2023 года. [12]
Патентовладельцы [ править ]
Следующие организации владеют одним или несколькими патентами из патентного пула VC-1, согласно списку MPEG LA .
| Организация | Действующие патенты | Патенты с истекшим сроком действия | Всего патентов [14] |
|---|---|---|---|
| Майкрософт | 262 | 204 | 466 |
| Панасоник | 5 | 117 | 122 |
| LG Электроникс | 11 | 85 | 96 |
| Самсунг Электроникс | 4 | 92 | 96 |
| Долби Лаборатории | 9 | 95 | 104 |
| Филипс | 0 | 77 | 77 |
| Хитачи | 0 | 60 | 60 |
| Митсубиси Электрик | 0 | 52 | 52 |
| Сони | 0 | 28 | 28 |
| JVC Кенвуд | 0 | 25 | 25 |
| Тошиба | 0 | 21 | 21 |
| Фуджицу | 0 | 20 | 20 |
| Теленор | 0 | 19 | 19 |
| Сименс | 2 | 16 | 18 |
| Интеллектуальная собственность AT&T | 0 | 16 | 16 |
| Патентный фонд Солнца | 0 | 12 | 12 |
| Корпорация Шарп | 0 | 8 | 8 |
| Оранжевый СА | 0 | 7 | 7 |
| Ниппонский телеграф и телефон | 0 | 4 | 4 |
| Пантек | 0 | 4 | 4 |
| ЗТЕ | 0 | 1 | 1 |
| Итого (все производители) | 293 | 963 | 1256 |
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Видеокодек Windows Media 9; SMPTE VC-1 (Полный проект). Устойчивость цифровых форматов. Вашингтон, округ Колумбия: Библиотека Конгресса. 26 мая 2010 года . Проверено 13 декабря 2021 г.
- ^ «ST 421:2013 — Стандарт SMPTE — Формат битового потока сжатого видео VC-1 и процесс декодирования» . St 421:2013 : я – 493. Октябрь 2013 г. doi : 10.5594/SMPTE.ST421.2013 . ISBN 978-1-61482-770-2 .
- ^ «Технический обзор ВК-1» . Windows Медиа . Майкрософт. 2006 год . Проверено 5 октября 2006 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «ВК-1» . Лето кода . Архивировано из оригинала 13 сентября 2007 г. Проверено 21 марта 2007 г.
- ^ «Аппаратное декодирование Raspberry Pi VC-1» . Фонд Raspberry Pi. 2012. Архивировано из оригинала 4 октября 2013 года . Проверено 24 августа 2012 г.
- ^ Салливан, Гэри Дж. (август 2010 г.) [декабрь 2007 г.]. «Спецификация ускорения видео DirectX для декодирования видео Windows Media v8, v9 и vA (включая SMPTE 421M «VC-1»)» (PDF) . Библиотека Microsoft Developer Network (MSDN), комплект средств разработки Windows, комплект драйверов Windows, технологии устройств и драйверов, устройства отображения (адаптеры и мониторы), руководство по проектированию, руководство по проектированию модели драйвера дисплея для Windows 2000 . Майкрософт . Проверено 29 октября 2010 г.
- ^ «О кодеках Windows Media» . Сеть разработчиков Microsoft . Майкрософт . Проверено 28 апреля 2014 г.
- ^ «Пакет кодеков MainConcept VC-1» . Основная концепция . Проверено 24 сентября 2010 г.
- ^ «FFmpeg Главная/Новости» . FFmpeg. 9 марта 2007 года . Проверено 29 октября 2010 г.
Девять месяцев без новостей, но с бурным развитием. Несколько избранных особенностей — это декодеры для видео VC-1/WMV3/WMV9, VMware, VP5, VP6 и WavPack, IMC, аудио DCA и кодировщик WMA.
- ^ «Новые возможности видео! Декодирование MPEG-2 и VC-1, кодирование H.264, поддержка CEC» . Малина Пи . 24 августа 2012 года . Проверено 29 ноября 2015 г.
- ^ «Лицензиары ВК-1» . MPEG-LA . Проверено 19 мая 2013 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Список патентов VC-1» (PDF) . MPEG Лос-Анджелес . Проверено 22 апреля 2020 г.
- ^ «MPEG LA, LLC. Пресс-релиз» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 13 ноября 2006 г. Проверено 17 августа 2006 г.
- ^ «Список патентов VC-1» (PDF) . MPEG Лос-Анджелес . Проверено 11 июля 2019 г.
Внешние ссылки [ править ]
- «Профили и уровни VC-1» . ВК-1 . Проверено 12 декабря 2005 г.
- «Реализация кодека Microsoft WMV» . ВК-1 . Проверено 28 февраля 2006 г.
- Анализ эталонного программного обеспечения VC-1 на MultimediaWiki
- RFC 4425 — формат полезной нагрузки IETF RTP для видеокодека 1
- «Объявление о лицензии на декодирование VC-1» . ВК-1 . Архивировано из оригинала 4 октября 2013 года . Проверено 24 августа 2012 г. для Raspberry Pi
