H.266 videocoderingsmethode

| Het was succesvol in het verzenden van 4K / 60fps-video met behulp van een VVC-compatibele realtime codec – Het is mogelijk om zeer realistische videoservices te bieden met een bitsnelheid die minder dan de helft van die van de methode is.

KDDI R&D Laboratories, Inc. (hoofdkantoor: Fujimino City, prefectuur Saitama, directeur: Gen Nakamura, hierna “KDDI R&D Laboratories”) is de nieuwste internationale standaard H.266-videocoderingsmethode | VVC (Versatile Video Coding) Met behulp van een real-time codec-systeem (hierna “dit systeem”) dat compatibel is met “VVC”), hebben we een demonstratie-experiment bereikt van het streamen van 4K-video met een bitsnelheid van 12 Mbps (megabit/sec) en een framesnelheid van 60 fps (frames / sec) We hebben bevestigd dat een stabiele videokwaliteit kan worden behouden, zelfs als de bitsnelheid wordt verlaagd tot minder dan de helft van die van de huidige stream.
Huidige 4K-streamingvideo wordt gestreamd met een framesnelheid van 60 fps en door dit systeem te gebruiken, kunnen kijkers worden voorzien van een zeer realistische videoservice die vergelijkbaar is met 4K-streaming, waaronder niet alleen streaming maar ook mobiele lijnen. zorgen voor een flexibelere netwerkconfiguratie.

[Achtergrond]
KDDI R&D Laboratories legt zich toe op het onderzoek en de ontwikkeling van compressietechnologie met als doel een inhoudservaring te realiseren die een hoog gevoel van aanwezigheid behoudt door de optimale transmissiemedia te bieden op basis van de situatie van de gebruiker die de video bekijkt. Werkt.

1. 1. Dit demo-experiment volgt op de volgende twee VVC-onderzoeksresultaten die in september en december 2020 door KDDI R&D Laboratories zijn aangekondigd.
・ Ontwikkelde ‘s werelds eerste nieuwste videocoderingsmethode H.266 | VVC-conforme 4K realtime-encoder (1 september 2020)
・ ‘s Werelds eerste nieuwste videocoderingsmethode H.266 | VVC-compatibele realtime codec 4K Live Streaming Succesvol demo-experiment (23 december 2020)

2. VVC is de nieuwste videocoderingsmethode en het is de internationale standaardvideocoderingsmethode die veel wordt gebruikt in de huidige 4K / 8K-videotransmissie- en distributiediensten op internet. H.265 | HEVC (High Efficiency Video Coding, hierna “” Behaalt tweemaal de videocompressieprestaties van “HEVC”). Het is in augustus 2020 gestandaardiseerd door de internationale normalisatie-instellingen ITU-T en ISO/IEC. In Japan wordt de toepassing ervan beschouwd als een van de videocoderingsmethoden in de verfijning van terrestrische digitale televisie-uitzendingen, die wordt bestudeerd door het ministerie van Binnenlandse Zaken en Communicatie (Noot 1).

De 3,4K-videostreaming heeft een framesnelheid van 60 fps en is superieur in de reproduceerbaarheid van bewegende scènes met hoge snelheid in vergelijking met 30 fps, dat over het algemeen wordt gebruikt voor internetvideodistributie, vooral in sportscènes. Het helpt om de kwaliteit van de ervaring te verbeteren. In de experimenten tot nu toe was het gericht op 30 fps en was het moeilijk om het te gebruiken voor streaming.

[Schema en resultaten van het demonstratie-experiment]
Op 21 december 2021 werd een netwerklijn gebruikt van Kansai Television Broadcasting Corporation (Kita-ku, Osaka) naar de KDDI Research Workshop (Minato-ku, Tokyo) met behulp van dit systeem ontwikkeld door KDDI R&D Laboratories. .

In het demo-experiment zijn we erin geslaagd om 4K-video te streamen met een bitsnelheid van 12 Mbps en een framesnelheid van 60 fps, en we hebben bevestigd dat een stabiele videokwaliteit kan worden behouden, zelfs als de bitsnelheid wordt verlaagd tot minder dan de helft van de huidige. overdragen.
We hebben de versnellingsverwerking en parallellisatieverwerking verbeterd die effectief zijn voor het maken van VVC-encoders op multi-core CPU-platforms, en we hebben technologie bedacht en gerealiseerd die niet alleen schaalt met een framesnelheid van 30 fps, maar ook met 60 fps. .

Factoren met betrekking tot de kwaliteit van video- en audiogegevens Deel 2

oplossing
Dit is ook een item gewijd aan video.

Resolutie is een numerieke waarde die de dichtheid van pixels in een afbeelding weergeeft. We gebruiken de eenheid “dpi (dots per inch)” of “ppi (pixels per inch)”. Het “beeld” in digitaal wordt uitgedrukt door “een verzameling van zeer kleine gekleurde stippen (pixels)”. Hoe hoger de resolutiewaarde, hoe hoger de dichtheid van dit punt en hoe fijner en natuurlijker het beeld zal zijn.

Er is ook een soortgelijk concept, namelijk het concept van resolutie met behulp van pixels (dots, pixels). Gebruikt pixels [pixel], dots [dot] of pixels als eenheid. Het wordt vaak geschreven als “1920 x 1080 pixels” of “2 miljoen pixels”, en in het geval van deze video zijn er “1920 horizontale en 1080 verticale kleurpunten (pixels), en het totale aantal punten is 2.073.600 (ongeveer Het betekent “2 miljoen stuks)”. (* Pixel = punt = pixel)

Voor resoluties die “dpi” gebruiken, vertegenwoordigt dit de dichtheid van pixels per 1 inch (= 0,0254 meter) van een rechte lijn.
Voor resoluties die “pixels” gebruiken, vertegenwoordigt dit het totale aantal pixels dat in de video wordt gebruikt.

De exacte definitie van resolutie is de eerste. Dit laatste wordt echter ook algemeen erkend. Pas op dat u niet in de war raakt.

▲ Bron: Wikipedia “Resolutie”

Schermresolutie / verhouding
Op het gebied van displays is er ook “schermresolutie”. Dit wordt weergegeven door pixels. Omdat het pixels gebruikt, vertegenwoordigt het het totale aantal pixels op het scherm. U kunt de “beeldverhouding van het scherm (beeldverhouding van het scherm)” ook uitdrukken door deze te vermenigvuldigen met zoiets als “1920 x 1080 pixels”. Als het “1920 x 1080 pixels” is, is de beeldverhouding van het scherm “16:9”.

Als de beeldverhouding van het beeld en de beeldverhouding van het scherm niet overeenkomen, kunnen er zwarte banden verschijnen aan de boven- en onderkant of links en rechts wanneer het beeld volledig wordt weergegeven (vergrote weergave), of het beeld kan worden uitgerekt.

Sommige beeldverhoudingen van het scherm hebben speciale namen. Hieronder vindt u het aantal pixels, de beeldverhoudingen van het scherm en veelgebruikte schermnamen. (* Aangezien de meeste pixelverhoudingen vierkant zijn, beeldverhouding van het scherm = beeldverhouding van het scherm)

Bekend als horizontale x verticale verhouding
(horizontaal: verticaal) Aantal pixels
VGA 640 × 480 4: 3 307.200
SVGA 800 × 600 4: 3 480.000
XGA 1024 × 768 4: 3 786.432
SXGA 1280 × 1024 5: 4 1.310.720
WSXGA + 1680 × 1050 16:10 1.764.000
FHD (Full HD) 1920 × 1080 16: 9 2.073.600
WUXGA 1920 × 1200 16:10 2.304.000
Wikipedia: schermresolutie die

Trouwens, verdergaand van de vorige keer, er is te veel basiskennis en het lijkt frustrerend, maar doe alsjeblieft je best. Dit weten en het niet weten, zal een groot verschil maken in uw video- en audioconversie en afspeelwerk. Onthoud het beetje bij beetje want het is een noodzakelijke kennis om optimaal te kunnen spelen en converteren met behoud van kwaliteit zonder verspilling.

Factoren met betrekking tot de kwaliteit van video- en audiogegevens

De vorige keer schreef ik over “codecs” en “containers” die het formaat van de video- en audiogegevens bepalen. Nu zou ik willen schrijven over elk item dat verband houdt met de “kwaliteit” van die gegevens.

Bitsnelheid
Bitsnelheid [bitsnelheid], of bits per seconde, is een eenheid van gegevensoverdrachtsnelheid.
Het wordt gedefinieerd als het aantal bits dat per seconde is gepasseerd (overgedragen) op een bepaald punt op het gegevensoverdrachtpad. Ook bekend als bps [bits per seconde] en b/s. Andere namen zijn “bitsnelheid” en “bitefficiëntie”, die allemaal dezelfde betekenis hebben.

Kortom, het is een eenheid die uitdrukt “hoeveel data (informatie) kan worden overgedragen”. Een groot aantal betekent dat de hoeveelheid data die op een bepaald punt wordt doorgegeven groot is en de kwaliteit van de video en audio wordt verbeterd. Hoe groter de hoeveelheid gegevens (dat wil zeggen video-/audio-informatie), hoe hoger de beeld- en geluidskwaliteit.

Een SI-prefix kan ook worden toegevoegd, en de eenheid is als volgt.

Bits per seconde [bps: b / s]
Kilobit per seconde [kbps: kb / s]
Megabit per seconde [Mbps: Mb/s]
Gigabit per seconde [Gbps: Gb/s]
Omdat het een eenheid is voor gegevensoverdrachtsnelheid, wordt het ook gebruikt voor de snelheid van internetlijnen. Er is ook een eenheid die bytes per seconde wordt genoemd, die wordt uitgedrukt als “Bps” of “B / s” door b te kapitaliseren. 1 byte = 8 bits.

Bij MP3-audiogegevens kan bijvoorbeeld de bitsnelheid worden verhoogd tot “320 kbps”. Hoe hoger het aantal bitsnelheden, hoe groter de hoeveelheid gegevens die wordt overgedragen en hoe groter de oorspronkelijke gegevenscapaciteit.

De uitdrukking “hoge bitsnelheid” is in wezen onjuist
Ik hoor vaak de uitdrukking “hoge / lage bitsnelheid”, maar deze uitdrukking is echt ongepast.

De woordbitsnelheid is een eenheid, geen fysieke hoeveelheid. Het is hetzelfde als de relatie tussen “lengte (fysieke hoeveelheid)” en “meter (eenheid)”. We zeggen “lange” maar niet “lange meter”.

De fysieke grootheden die bitsnelheden vertegenwoordigen, worden “overdrachtssnelheid”, “overdrachtssnelheid”, “overdrachtsefficiëntie”, “overdrachtssnelheid”, “overdrachtssnelheid”, “overdrachtsefficiëntie” enzovoort genoemd. De uitdrukking “hoge bitsnelheid” is echter mainstream geworden, dus u hoeft zich er niet al te veel zorgen over te maken. Onthoud “Om precies te zijn …”.

beelden per seconde
Dit is alleen een waarde voor videogegevens.

De frame rate [frame rate] is een index die aangeeft hoeveel frames (stilstaande beelden: frames) per tijdseenheid verwerkt kunnen worden. Gebruik fps [frames per second] of f/s als eenheid.

Digitaal gesproken wordt een video niet als doorlopend beeld opgenomen, maar continu opgenomen en als een flipbook met hoge snelheid weergegeven, zodat het “lijkt te bewegen”. Ik ben aan het doen. Het is een methode die gebruik maakt van het effect van menselijk restbeeld.

De “één-voor-één stilstaande beelden” worden “frames” of “frames” genoemd.

Als de framerate-waarde hoog is, zal het aantal verwerkte frames per seconde toenemen, wat resulteert in vloeiendere video. Als het 30 fps is, worden 30 frames per seconde verwerkt.
Momenteel is “30 fps” of “29,97 fps” zeer wijdverbreid. Wanneer u verhoogt naar 60 fps, wordt de video vloeiend genoeg en wanneer u verlaagt naar 15 fps of minder, wordt de video schokkerig.

Het verhogen van de waarde van de framesnelheid zal resulteren in een vloeiendere video, maar zal zwaarder zijn en een hogere capaciteit hebben.

Het heeft geen zin om hem onschuldig op te voeden

Het lijdt geen twijfel dat het verhogen van de waarde van de framesnelheid zal resulteren in een vloeiendere video, maar als de waarde genaamd “responssnelheid” van het scherm of de monitor waarop de video wordt weergegeven groot is (dat wil zeggen, langzaam), zal de framesnelheidswaarde worden vergroot. Het heeft misschien geen zin om het te verhogen.

Reactiesnelheid is de tijd die nodig is voor een signaal om daadwerkelijk binnen te komen. De eenheid is milliseconden [ms: 1 ms is 1/1000 seconde van 1 seconde]. De “Responssnelheid” op een scherm of monitor geeft de snelheid aan bij het wisselen van “zwart naar wit naar zwart”. (Momenteel is de definitie wazig omdat het omgaat met andere kleuren dan zwart en wit, maar het is hier weggelaten.)

Als deze reactiesnelheid hoog is, betekent dit dat de video(kleur)verandering snel gaat. Als de snelheid hoog is, is de waarde voor de reactiesnelheid klein en kan hij “vloeiende en duidelijke video weergeven, zelfs als hij snel beweegt”. Bij lage snelheden neemt de waarde toe en “zullen er waarschijnlijk restbeelden optreden in video’s die worden afgespeeld.