SMPTE 421 [2], неофициально известный как VC-1 , — это формат кодирования видео . Большая его часть изначально была разработана как фирменный видеоформат Microsoft Windows Media Video 9 в 2003 году. С некоторыми усовершенствованиями, включая разработку нового Advanced Profile, он был официально одобрен как стандарт SMPTE 3 апреля 2006 года. Он в первую очередь позиционировался как менее сложный конкурент стандарту H.264/MPEG-4 AVC . После его разработки несколько компаний, помимо Microsoft, заявили, что у них есть патенты , применимые к этой технологии, включая Panasonic , LG Electronics и Samsung Electronics .
VC-1 поддерживается в ныне устаревшей версии Microsoft Silverlight , недолго предлагавшемся формате HD DVD и формате Blu-ray Disc .
VC-1 — это эволюция обычного блочного гибридного видеокодирования с компенсацией движения, также встречающегося в H.261 , MPEG-1 Часть 2 , H.262/MPEG-2 Часть 2 , H.263 и MPEG-4 Часть 2. Он был широко охарактеризован как альтернатива стандарту видеокодека ITU-T и MPEG, известному как H.264/MPEG-4 AVC . Расширенный профиль VC-1 содержит инструменты, предназначенные для кодирования чересстрочных видеопоследовательностей, а также видео с прогрессивной разверткой . Основной целью разработки и стандартизации расширенного профиля VC-1 была поддержка оптимизированного для чересстрочной развертки сжатия чересстрочного контента без предварительного преобразования его в прогрессивную развертку, что сделало его более привлекательным для профессионалов вещательной и видеоиндустрии, использующих формат 1080i .
И HD DVD , и Blu-ray Disc приняли VC-1 в качестве поддерживаемого видеоформата, что означает, что их устройства воспроизведения видео должны иметь возможность 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 HD DVD-фильмов, закодированных с помощью VC-1. [3]
Microsoft обозначила VC-1 как официальный видеоформат игровой консоли Xbox 360 , и разработчики игр могли использовать VC-1 для полноэкранного видео, включенного в игры. С помощью обновления от 31 октября 2006 года все форматы Windows Media Video можно было воспроизводить на Xbox 360 с диска, USB-накопителя 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. [4]
24 августа 2012 года Raspberry Pi Foundation объявила о поддержке аппаратного декодирования для VC-1. [5]
Спецификация кодека VC-1 до сих пор реализована корпорацией Microsoft в виде трех кодеков, каждый из которых идентифицируется уникальным четырехсимвольным кодом . [6]
Профили Simple и Main VC-1 остались полностью верны существующей реализации WMV3, что сделало битовые потоки 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 реализовывать WMV Advanced Profile. В то время как прогрессивное кодирование WMV3 было реализовано с использованием схемы выборки цвета YUV 4:2:0 , устаревший режим чересстрочной развертки был реализован с использованием менее распространенной схемы выборки YUV 4:1:1 .
Кодек Windows Media Video 9 (WMV3) реализует режимы Simple и Main стандарта кодека VC-1, обеспечивая высококачественное видео для потоковой передачи и загрузки. «Он обеспечивает поддержку широкого диапазона скоростей передачи данных, от контента высокой четкости с битрейтом от половины до одной трети битрейта MPEG-2 до интернет-видео с низким битрейтом, передаваемым через модем коммутируемого доступа. Этот кодек также поддерживает загружаемое видео профессионального качества с двухпроходным и переменным битрейтом (VBR) кодированием». [7]
Ряд фильмов и видео высокой четкости были выпущены в коммерческую продажу в формате WMV HD . Эти заголовки закодированы с помощью WMV3 Main Profile @ High Level (MP@HL).
WMVA был первоначальной реализацией WMV Advanced Profile до принятия проекта VC-1 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 битовом потоке, поэтому WMVA обрабатывается другим декодером DirectShow , чем WVC1. Некоторые сторонние аппаратные и программные декодеры декодируют только контент на основе WMVA. С 2006 года WMVA считается устаревшим кодеком, поскольку он не полностью совместим с VC-1.
WVC1, также известный как Windows Media Video 9 Advanced Profile, реализует более новый и полностью совместимый Advanced Profile стандарта кодека VC-1. Он предлагает поддержку чересстрочного контента и не зависит от транспорта. С предыдущей версией кодека Windows Media Video 9 Series пользователи могли доставлять прогрессивный контент со скоростью передачи данных всего в одну треть от кодека MPEG-2 и при этом получать эквивалентное или сопоставимое качество MPEG-2 [ нужна цитата ] . Кодек Windows Media Video 9 Advanced Profile также предлагает такое же улучшение эффективности кодирования чересстрочного контента [ нужна цитата ] . Декодер для WVC1 включен в Windows Media Player 11 , который входит в комплект Windows Vista и доступен для загрузки для Windows XP. Эта реализация поддерживается в Microsoft Silverlight .
Из-за своего происхождения от кодека WMV9 от Microsoft, наиболее популярные реализации кодировщиков VC-1 до сих пор были сделаны Microsoft, хотя существуют и сторонние реализации. Sonic Cinevision PSE, профессиональный инструмент кодирования VC-1, используемый преимущественно в кодировании HD DVD и Blu-ray , является коммерческой версией инструмента кодирования PEP (Parallel Encoder) от Microsoft и инструмента VC-1 Analyzer. Microsoft владеет разработкой кода, тогда как Sonic Solutions владеет продажами и дистрибуцией. Microsoft также предоставляет отдельный VC-1 Encoder SDK, который позволяет любой компании или разработчику программного обеспечения интегрировать кодирование VC-1 в свои приложения. Реализации VC-1 от сторонних разработчиков (основанные полностью на спецификациях SMPTE) были сделаны Ericsson Television и MainConcept . [8] Проект FFmpeg включает бесплатный декодер VC-1. [4] [9]
Windows Media Encoder 9 Series кодирует видеофайлы, совместимые с VC-1, включая медиафайлы WVC1 FourCC . На компьютере должны быть установлены Windows Media Format 11 Runtime или Windows Media Player 11, чтобы обеспечить полное соответствие VC-1 во всех трех профилях (Simple, Main и Advanced). Если установлен любой из них, 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. Windows Media Encoder Studio Edition изначально был анонсирован для профессионального кодирования, но позже отменен Microsoft. Microsoft Expression Encoder , который является частью Expression Studio, поддерживает кодирование видео VC-1 в формат файла Windows Media ( ASF ) и формат IIS Smooth Streaming .
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 потоковой передачи IPTV и веб-контента.
Поскольку кодирование и декодирование VC-1 требует значительной вычислительной мощности, программная реализация, работающая на универсальном ЦП, обычно медленная, особенно при работе с HD- видеоконтентом. Чтобы снизить использование ЦП или выполнить кодирование в реальном времени, может использоваться специализированное оборудование, либо для полного процесса кодирования или декодирования, либо для ускорения в среде, контролируемой ЦП. Аппаратный кодер VC-1 может быть ASIC или FPGA .
Аппаратно-ускоренное (также известное как аппаратно-вспомогательное) декодирование видео может выполняться либо на выделенном, специализированном оборудовании, либо на общем, многоцелевом оборудовании, таком как графические процессоры . Первое обычно встречается в устройствах бытовой электроники, таких как проигрыватели Blu-ray Disc и мобильные телефоны 3G/4G, тогда как второе обычно встречается в ПК. Почти все видеокарты, выпущенные с 2006 года, поддерживают некоторый уровень декодирования VC-1 с ускорением на GPU на платформе Windows через API ускорения видео DirectX . Собственный декодер Windows WMV9/VC-1 (wmvdecod.dll) поддерживает только профили DXVA A, B и C, в то время как сторонние декодеры VC-1, такие как CyberLink , поддерживают полное ускорение декодирования DXVA Profile D. На платформе MacOS поддержка декодирования VC-1 с ускорением на GPU отсутствует.
Аппаратное обеспечение Raspberry Pi до Raspberry Pi 4 поддерживает аппаратное ускоренное декодирование VC-1, хотя для этого требуется приобрести лицензионный ключ. [10]
Хотя патентный пул VC-1 тесно связан с Microsoft , в него входят 18 компаний-членов . [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 внедрения любым лицом, хотя разработчикам может потребоваться уплата лицензионных сборов MPEG LA , органу лицензирования LLC или непосредственно его членам, которые заявляют, что владеют основными патентами на формат (поскольку это орган неисключительного лицензирования). [13]
По состоянию на 31 июля 2023 года срок действия более 76,6% патентов истек. [12]
Следующие организации владеют одним или несколькими патентами в патентном пуле VC-1, как указано в списке MPEG LA .
месяцев без новостей, но с интенсивной разработкой. Несколько избранных моментов — декодеры для видео VC-1/WMV3/WMV9, VMware, VP5, VP6 и WavPack, IMC, DCA аудио и WMA-кодер.