확장 가능한 비디오 코딩

Scalable Video Coding
확장 가능한 비디오 기술 – SVT-AV1, SVT-VP9 및 SVT-HEVC를 포함하는 Intel의 소프트웨어 인코더 제품군과 혼동하지 마십시오.

확장 가능한 비디오 부호화: (SVC)는 H.264/MPEG-4 AVC 비디오 압축 표준의 Annex G 확장의 이름이다. SVC는 하나 이상의 서브셋 비트스트림(계층 코딩의 한 형태)도 포함하는 고품질 비디오 비트스트림의 인코딩을 표준화한다. 부분집합 비디오 비트스트림은 부분집합 비트스트림에 필요한 대역폭을 줄이기 위해 더 큰 비디오에서 패킷을 삭제함으로써 파생된다. 부분집합 비트스트림은 더 낮은 공간 해상도(더 작은 화면), 더 낮은 시간 해상도(더 낮은 프레임 속도) 또는 더 낮은 품질의 비디오 신호를 나타낼 수 있다. H.264/MPEG-4 AVC는 ITU-T와 ISO/IEC JTC 1이 공동으로 개발하였다. 이 두 그룹은 H.264/MPEG-4 AVC 표준을 개발하기 위해 JVT(Joint Video Team)를 만들었다.

개요

SVC 표준화의 목적은 기존 H.264/MPEG-4 AVC 설계에서 달성한 것과 유사한 복잡성과 재구성 품질로 스스로 해독할 수 있는 하나 이상의 서브셋 비트림을 포함하는 고품질 비디오 비트스트림의 인코딩을 가능하게 하는 것이었다.am. 서브셋 비트스트림은 더 큰 비트스트림에서 패킷을 삭제함으로써 파생된다.

부분집합 비트스트림은 비트스트림에서 파생된 비트스트림에 비해 낮은 공간 분해능(작은 화면) 또는 낮은 시간 분해능(낮은 프레임 속도) 또는 낮은 품질의 비디오 신호(각각 개별적으로 또는 조합)를 나타낼 수 있다. 다음과 같은 양식이 가능하다.

  • 시간적(프레임 속도) 확장성: 움직임 보상 의존성은 전체 그림(즉, 관련 패킷)이 비트스트림에서 삭제될 수 있도록 구성된다. 시간적 확장성은 H.264/MPEG-4 AVC에 의해 이미 활성화되었다(또한 VP8과[1] 같은 다른 형식으로 제공됨). SVC는 그것의 사용을 개선하기 위해 보충적인 강화 정보만 제공했다.
  • 공간적(그림 크기) 확장성: 비디오는 다중 공간 해상도에서 코딩된다. 낮은 분해능의 데이터와 디코딩된 샘플은 높은 분해능을 코딩하기 위한 비트 레이트를 줄이기 위해 더 높은 분해능의 데이터나 샘플을 예측하는 데 사용될 수 있다.
  • SNR/품질/피델리티 확장성: 비디오는 단일 공간 해상도에서는 코딩되지만 다른 품질에서는 코딩된다. 더 낮은 품질의 데이터 및 디코딩된 샘플은 더 높은 품질을 코드화하기 위한 비트 전송률을 줄이기 위해 더 높은 품질의 데이터 또는 샘플을 예측하는 데 사용될 수 있다.
  • 결합된 확장성: 위에서 설명한 3가지 확장성 모달리티의 조합.

SVC는 구형 하드웨어에 대한 전방 호환성을 지원한다. 동일한 비트스트림을 저해상도 서브셋(예: 720p 또는 1080i)만 디코딩할 수 있는 기본 하드웨어에 사용할 수 있으며, 고급 하드웨어는 고품질 비디오 스트림(1080p)을 디코딩할 수 있다.

배경 및 애플리케이션

비디오를 위한 비트 스트림 확장성은 많은 멀티미디어 애플리케이션에 바람직한 기능이다. 확장성에 대한 필요성은 적절한 성능 저하 전송 요구 사항 또는 공간 형식, 비트 전송률 또는 전력에 대한 적응 요구 사항에서 발생한다. 이러한 요건을 충족하기 위해서는 비디오 비트 스트림 확장성의 목적인 다양한 공간적 또는 시간적 해상도 또는 품질과 동시에 비디오가 전송되거나 저장되는 것이 이롭다.

기존의 디지털 비디오 전송 및 저장 시스템은 위성, 케이블 및 지상파 전송 채널을 통한 방송 서비스를 위한 H.222.0/MPEG-2 TS 시스템과 DVD 저장용 또는 대화형 비디오 회의 서비스를 위한 H.320에 기반을 두고 있다. 이러한 채널은 일반적으로 비디오 신호의 고정된 임시 형태(H.320 비디오 전화의 경우 SDTV 또는 HDTV 또는 CIF)로 특징지어진다. 그러한 시스템에서 응용 프로그램 동작은 일반적으로 두 가지 범주 중 하나로 분류된다. 즉, 작동하거나 작동하지 않는 것이다.[1]

인터넷과 모바일 네트워크를 사용하는 현대의 비디오 전송과 저장 시스템은 일반적으로 실시간 서비스(대역 및 스트리밍)를 위한 RTP/IP와 mp4 또는 3gp와 같은 컴퓨터 파일 형식을 기반으로 한다. 대부분의 RTP/IP 접속 네트워크는 일반적으로 광범위한 연결 품질과 수신 장치로 특징지어진다. 다양한 연결 품질은 이러한 네트워크의 적응적 자원 공유 메커니즘에서 다양한 사용자 수의 다양한 데이터 처리량 요구사항을 해결함으로써 발생한다. 작은 화면과 제한된 처리 능력을 가진 휴대폰에서부터 고화질 디스플레이를 가진 고급 PC에 이르기까지 서로 다른 기능을 가진 다양한 장치들은 이러한 엔드포인트들의 지속적인 진화에 기인한다.

확장 가능한 비디오 코딩(SVC)은 현대 비디오 전송 시스템의 특징에 의해 제기되는 문제에 대한 하나의 해결책이다. 다음과 같은 비디오 애플리케이션은 SVC의 이점을 얻을 수 있다.

  • 스트리밍
  • 회의
  • 감시
  • 방송하다
  • 저장

역사 및 시간 표시줄

  • 2003년 10월: MPEG(Moving Picture Experts Group)는 SVC Technology에 대한 제안서를 발표했다.
  • 2004년 4월: 14건의 제안서가 제출되었으며, 12건은 웨이블렛에 의한 압축에 기초했으며, 2건은 H.264/MPEG-4 AVC의 확장이다.
  • 2004년 10월: 하인리히-헤르츠-인스티튜트(HHHI)의 영상통신 그룹이 제안한 제안은 MPEG가 SVC 표준화 프로젝트의 출발점으로 선정했다.
  • 2005년 1월: MPEG와 비디오 코딩 전문가 그룹(VCEG)은 H.264/MPEG-4 AVC 표준의 개정으로 SVC 프로젝트를 표준화하는 데 동의했다.
  • 2007년 7월: SVC 프로젝트는 최종 승인을[clarification needed] 받았다.

종단 및 수준

확장 가능한 비디오 코딩 확장의 결과, 표준은 확장 가능한 기준선, 확장 가능한 높은 내부, 확장 가능한 제한된 기준선 및 확장 가능한 제한된 높은 프로파일의 다섯 가지 추가 확장 가능한 프로파일을 포함하고 있다. 이러한 프로파일은 기본 계층(확장 가능한 프로파일 이름의 두 번째 단어)에 대한 H.264/MPEG-4 AVC 프로파일과 확장 가능한 확장을 달성하는 도구의 조합으로 정의된다.

  • 확장 가능한 기준선 프로필: 주로 대화형, 모바일 및 보안 감시 애플리케이션을 대상으로 함.
    • 확장 가능한 기준선 프로파일을 준수하는 비트스트림에는 H.264/MPEG-4 AVC의 제한된 버전의 기준선 프로파일을 준수하는 기본 계층 비트스트림이 포함되어 있다.
    • 기본 계층은 이러한 도구를 지원하지 않는 제한된 기준선 프로파일에 따라야 하지만 강화 계층에서 B 슬라이스, 가중 예측, CABAC 엔트로피 코딩 및 8×8 루마 변환을 지원한다(CABAC와 8×8 변환은 특정 수준에 대해서만 지원). 인터레이스 선원에 대한 코딩 도구는 포함되지 않는다.
    • 공간 확장 가능한 코딩은 수평 및 수직 방향의 연속적인 공간 레이어 사이의 분해능 비율 1.5와 2와 매크로 블록 정렬 크롭으로 제한된다.
    • 품질 및 일시적 확장 가능한 코딩은 제한 없이 지원된다.
  • 확장 가능한 하이 프로파일: 주로 방송, 스트리밍, 스토리지 및 화상 회의 애플리케이션을 위해 설계됨.
    • 확장 가능한 하이 프로파일을 준수하는 비트스트림에는 H.264/MPEG-4 AVC의 하이 프로파일을 준수하는 기본 계층 비트스트림이 포함되어 있다.
    • 확장 가능한 비디오 코딩 확장에 지정된 모든 도구 지원
    • 아무런 제한 없이 공간적으로 확장 가능한 코딩, 즉 임의 분해능 비율과 자르기 매개변수가 지원된다.
    • 품질 및 일시적 확장 가능한 코딩은 제한 없이 지원된다.
  • 확장성이 높은 내부 프로필: 주로 전문 애플리케이션용으로 설계됨.
    • 즉석 디코더 새로 고침(IDR) 사진만 사용하십시오. IDR 사진은 이전 프레임에 대한 참조 없이 디코딩할 수 있다.
    • 확장 가능한 높은 내부 프로필에 적합한 비트스트림에는 IDR 사진만 허용되는 H.264/MPEG-4 AVC의 하이 프로필을 준수하는 기본 계층 비트스트림이 포함되어 있다.
    • 모든 확장성 도구는 확장 가능한 하이 프로필에서와 같이 허용되지만 모든 계층에서 IDR 사진만 허용된다.
  • 확장 가능한 제한된 기준선 프로파일
  • 확장성이 제한된 하이 프로파일

참고 항목

참조

  1. ^ 초안 IETF, P. Westin, H. Lundin, M. Glover, J. Uberti, F. Galligan, "VP8 비디오용 RTP 페이로드 형식"

외부 링크

소개 및 개요

(Wayback Machine 복사본)

표준화위원회

잡다한