VC-1

SMPTE 421M, неофициально известный как VC-1, является форматом кодирования видео. Большая часть из них была первоначально разработана как проприетарный формат видео Microsoft Windows Media Video 9 в 2003 году. С некоторыми улучшениями, включая разработку нового расширенного профиля, он был официально одобрен как Стандарт видеокодека SMPTE от 3 апреля 2006 года. Технология была разработана при участии ряда компаний, при этом большая часть патентов внесена Microsoft, Panasonic, LG Electronics и Samsung Electronics.

VC-1 поддерживается в устаревшем Microsoft Silverlight, снятом с производства HD DVD и в Blu-ray Disc.

Содержание

• 1 Формат
• 2 Реализации кодека Microsoft
  • 2.1 WMV3
  • 2.2 WMVA
  • 2.3 WVC1
• 3 профиля
• 4 скорости передачи данных и разрешения
• 5 Другие реализации
• 6 Программное обеспечение кодирования
• 7 Аппаратное кодирование и декодирование
• 8 Юридический статус
  • 8.1 Патентообладатели
• 9 См. также
• 10 Ссылки
• 11 Внешние ссылки

Формат

VC-1 - это эволюция обычного видеокодека на основе DCT, который также присутствует в H.261, MPEG-1 Part 2, H.262 / MPEG-2, часть 2, H.263 и MPEG-4, часть 2. Он широко известен как альтернатива стандарту видеокодеков ITU-T и MPEG, известному как H.264 / MPEG-4 AVC. VC-1 содержит инструменты кодирования для чересстрочной видеопоследовательности, а также прогрессивного кодирования. Основной целью разработки и стандартизации расширенного профиля VC-1 была поддержка сжатия чересстрочного контента без предварительного преобразования его в прогрессивный формат, что сделало его более привлекательным для профессионалов вещательной и видео индустрии.

И HD DVD, и Blu-ray Disc приняли VC-1 в качестве стандарта видео, что означает, что их устройства воспроизведения видео будут способны декодировать и воспроизводить видеоконтент. сжат 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.

Microsoft обозначила VC-1 как Xbox 360 официальный видеоформат игровой консоли, и разработчики игр могут использовать VC-1 для полноэкранного видео, включенного в игры. С помощью обновления от 31 октября 2006 г. все форматы Windows Media Video можно было воспроизводить на Xbox 360 с диска, запоминающего устройства USB или в потоковом режиме 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.

24 августа 2012 г. 168>Raspberry Pi Foundation объявила о поддержке аппаратного декодирования для VC-1.

Реализации кодеков Microsoft

Спецификация кодеков VC-1 пока реализована Microsoft в виде трех кодеки, каждый из которых идентифицируется уникальным четырехсимвольным кодом.

WMV3

Простой и основной профили VC-1 остались полностью верными существующей реализации WMV3, что делает 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 в цветовом пространстве YUV 4: 2: 0, устаревший чересстрочный режим был реализован в менее распространенном цветовом пространстве YUV 4: 1: 1.

Кодек Windows Media Video 9 (WMV3) реализует простой и основной режимы стандарта кодеков VC-1, обеспечивая высококачественное видео для потоковой передачи и загрузки. «Он обеспечивает поддержку широкого диапазона скоростей передачи данных, от контента высокой четкости с половиной до одной трети битовой скорости MPEG-2, до низкоскоростного интернет-видео, передаваемого через модем удаленного доступа. Это кодек также поддерживает загружаемое видео профессионального качества с двухпроходным кодированием с переменной скоростью передачи данных (VBR). "

Ряд фильмов и видео высокой четкости был выпущен на коммерческой основе в формате, получившем название WMV HD. Эти заголовки закодированы с помощью WMV3 Main Profile @ High Level (MP @ HL).

WMVA

WMVA был исходной реализацией расширенного профиля WMV до принятия проекта VC-1 компанией SMPTE. Кодек распространялся с установочными пакетами Windows Media Player 10 и Windows Media Format SDK 9.5. Между WMVA и WVC1 есть небольшие различия в потоках битов, 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

WVC1, также известный как Windows Media Video 9 Advanced Profile, реализует более свежий и полностью совместимый расширенный профиль стандарта кодеков VC-1. Он поддерживает чересстрочный контент и не зависит от транспорта. С предыдущей версией кодека Windows Media Video 9 Series пользователи могли доставлять прогрессивный контент со скоростью, равной одной трети скорости кодека MPEG-2, и при этом получать качество, эквивалентное или сопоставимое с MPEG-2. Кодек Windows Media Video 9 Advanced Profile также предлагает такое же улучшение эффективности кодирования с чересстрочным содержимым. 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.

Profiles

Скорость передачи и разрешение

Другие реализации

Из-за того, что он основан на кодеке Microsoft WMV9, самые популярные реализации кодеров VC-1 до сих пор были выполнены Microsoft, хотя существуют и сторонние реализации. Sonic Cinevision PSE, профессиональный инструмент кодирования VC-1, используемый преимущественно при кодировании HD DVD и Blu-ray, является коммерческой версией инструмента кодирования Microsoft PEP (Parallel Encoder) и VC- 1 Анализатор. Microsoft владеет разработкой кода, тогда как Sonic Solutions занимается продажей и распространением. Microsoft также предоставляет отдельный SDK кодировщика VC-1, который позволяет любой компании или разработчику программного обеспечения интегрировать кодировку VC-1 в свои приложения. Реализации VC-1 сторонних разработчиков (полностью основанные на спецификациях SMPTE) были выполнены компаниями Ericsson Television и MainConcept. Проект FFmpeg включает бесплатный декодер VC-1.

Программное обеспечение кодирования

Windows Media Encoder 9 Series кодирует видеофайлы, совместимые с VC-1, включая носитель WVC1 FourCC. На компьютере должна быть установлена ​​среда выполнения Windows Media Format 11 или Windows Media Player 11, чтобы обеспечить полное соответствие VC-1 для всех трех профилей (простого, основного и расширенного). Если любой 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 Windows Media Codec DMO. Выпуск Windows Media Encoder Studio изначально был объявлен для профессионального кодирования, но позже был отменен Microsoft. Microsoft Expression Encoder, который является частью Expression Studio, поддерживает кодирование видео VC-1 в формат файла Windows Media (ASF ) и IIS Smooth Streaming формат.

Видеокодеры 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 через Интернет.

Аппаратное кодирование и декодирование

Поскольку для кодирования и декодирования VC-1 требуются значительные вычислительные мощности, программная реализация, выполняемая на универсальном ЦП, обычно медленная, особенно при работе с HD видеоконтент. Чтобы уменьшить использование ЦП или выполнять кодирование в реальном времени, может использоваться специальное оборудование либо для полного процесса кодирования или декодирования, либо для помощи в ускорении в среде, управляемой ЦП. Аппаратным кодером VC-1 может быть ASIC или FPGA.

Аппаратно-ускоренное (также известное как аппаратное) декодирование видео может выполняться на выделенном специализированном оборудовании или на обычном многоцелевом оборудовании, таком как графические процессоры. Первые обычно используются в устройствах бытовой электроники, таких как плееры Blu-ray Disc и мобильных телефонах 3G / 4G, а вторые - в ПК. Почти все видеокарты, произведенные с 2006 года, поддерживают некоторый уровень декодирования VC-1 с ускорением на GPU на платформе Windows с помощью API DirectX Video Acceleration. Собственный декодер Windows WMV9 / VC-1 (wmvdecod.dll) поддерживает только профили DXVA A, B и C, тогда как сторонние декодеры VC-1, такие как CyberLink, поддерживают полное ускорение декодирования DXVA Profile D. На платформе MacOS нет поддержки декодирования VC-1 с ускорением на GPU.

Оборудование Raspberry Pi до Raspberry Pi 4 поддерживает декодирование с аппаратным ускорением VC-1, хотя для этого требуется покупка лицензионного ключа.

Юридический статус

Хотя он сильно связан с Microsoft, в патентный пул VC-1 входят 18 компаний-членов. Большинство патентов принадлежат четырем компаниям: Microsoft (324 патента), Panasonic (122 патента), LG Electronics (96 патентов) и Samsung Electronics. (96 патентов).

Как стандарт SMPTE, VC-1 открыт для внедрения кем угодно, хотя от разработчиков может потребоваться оплатить лицензионные сборы в MPEG LA, лицензирующий орган LLC. или напрямую его членам, которые заявляют, что владеют основными патентами на формат (поскольку это неисключительный лицензирующий орган).

Срок действия более половины патентов истек по состоянию на апрель 2020.

Патентообладатели

Следующие организации владеют одним или несколькими патентами в патентном пуле VC-1, как указано в MPEG LA.

См. Также

• Сравнение H.264 и VC-1
• Сжатие видео
• VC-2 (Dirac)

Ссылки

1. ^"Технический обзор VC-1". Windows Media. Microsoft. 2006. Получено 5 октября 2006 г..
2. ^ "VC-1". Лето кода. Архивировано с оригинального 13 сентября 2007 года. Проверено 21 марта 2007 г.
3. ^«Аппаратное декодирование Raspberry Pi VC-1». Фонд Raspberry Pi. 2012. Проверено 24 августа 2012 г.
4. ^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 разработчика Windows, Комплект драйверов Windows, Технологии устройств и драйверов, Устройства отображения (адаптеры и мониторы), Руководство по проектированию, Руководство по проектированию модели драйвера дисплея Windows 2000. Microsoft. Проверено 29 октября 2010 г.
5. ^«О кодеках Windows Media». Сеть разработчиков Microsoft. Microsoft. Проверено 28 апреля 2014 г.
6. ^«Пакет кодеков MainConcept VC-1». Основная концепция. Проверено 24 сентября 2010 г.
7. ^"FFmpeg Home / News". FFmpeg. 9 марта 2007 г. Проверено 29 октября 2010 г. Девять месяцев без новостей, но с тяжелым развитием. Некоторые избранные особенности - это декодеры для видео VC-1 / WMV3 / WMV9, VMware, VP5, VP6 и WavPack, IMC, аудио DCA и кодировщик WMA.
8. ^«Новые функции видео! Декодирование MPEG-2 и VC-1, Кодирование H.264, поддержка CEC ". Raspberry Pi. Проверено 29 ноября 2015 г.
9. ^«Лицензиары VC-1». MPEG-LA. Проверено 19 мая 2013 г.
10. ^ «Список патентов VC-1» (PDF). MPEG LA. Проверено 22 апреля 2020 г.
11. ^«MPEG LA, LLC. Пресс-релиз» (PDF). Архивировано из оригинального (PDF) 13 ноября 2006 г. Получено 17 августа 2006 г.
12. ^«Патентный список VC-1» (PDF). MPEG LA. Проверено 11 июля 2019 г.

Внешние ссылки

• «Профили и уровни VC-1». ВК-1. Получено 12 декабря 2005 г.
• «Реализации кодека Microsoft WMV». ВК-1. Получено 28 февраля 2006 г.
• в MultimediaWiki
• RFC 4425 - IETF RTP Payload Format for Video Codec 1
• «Объявление о лицензии на декодирование VC-1». ВК-1. Получено 24 августа 2012 г. для Raspberry Pi