Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Дирак
Расширение имени файла
drc
РазработаноBBC Исследования и разработки
Последний релиз
2.2.3 [1]
(23 сентября 2008 г . ; 12 лет назад ) ( 2008-09-23 )
Тип форматаФормат сжатия видео
СодержитсяMPEG-TS , Ogg , AVI , MKV , MOV , MPEG-4, часть 12 и т. Д.
Расширен доВК-2
СтандартSMPTE 2042-1-2009, SMPTE 2042-2-2009 (подмножество Dirac)

Дирак является открытым и безвозмездное формат сжатия видео , [2] спецификация и система , разработанная компанией BBC Research & развитию . [3] [4] [5] [6] Schrödinger и dirac-research (ранее называвшиеся просто «Dirac») - это открытые и бесплатные программные реализации ( видеокодеки ) Дирака. Формат Дирака нацелен на обеспечение высококачественного сжатия видео для Ultra HDTV и не только, [4] и поэтому конкурирует с существующими форматами, такими как H.264 и VC-1 .

Спецификация была окончательно доработана в январе 2008 года, и дальнейшие разработки - это только исправления ошибок и ограничения. [1] В сентябре того же года, версия 1.0.0 из I-кадра только подмножество известного как Дирак Pro был выпущен [7] и с тех пор был стандартизирован SMPTE , как VC-2 . [5] [8] Несколько дней спустя была выпущена версия 2.2.3 полной спецификации Дирака, включая компенсацию движения и межкадровое кодирование. [9] Dirac Pro использовался BBC для внутренней передачи изображений HDTV на Олимпийских играх в Пекине в 2008 году. [10] [11] [12]

Реализации формата названы в честь физиков-теоретиков Поля Дирака и Эрвина Шредингера , которые разделили Нобелевскую премию 1933 года по физике .

Технология [ править ]

Dirac поддерживает разрешения HDTV (1920 × 1080) и выше и, как утверждается, обеспечивает значительную экономию скорости передачи данных и улучшение качества по сравнению с форматами сжатия видео, такими как MPEG-2 Part 2 , MPEG-4 Part 2 и его конкурентами, например Theora. и WMV . Разработчики Dirac делают предварительное заявление о « двукратном снижении скорости передачи данных по сравнению с MPEG-2 для видео высокой четкости » [13], что делает его сопоставимым со стандартами, такими как H.264 / MPEG-4 AVC и VC-1 .

Dirac поддерживает работу как с постоянной, так и с переменной скоростью . Когда используется синтаксис с низкой задержкой, скорость передачи данных будет постоянной для каждой области (среза Дирака) в изображении, чтобы гарантировать постоянную задержку. Дирак поддерживает режимы сжатия с потерями и без потерь. [14]

Дирак использует вейвлет-сжатие , такое как форматы изображений JPEG 2000 и PGF и профессиональный видеокодек Cineform , вместо дискретных косинусных преобразований, используемых в форматах сжатия MPEG . Два конкретных вейвлета, которые может использовать Дирак, почти идентичны JPEG 2000 (известные как вейвлеты 5/3 и 9/7 ), а также еще два, производных от них. [15]

Dirac может использоваться в форматах контейнеров AVI , Ogg и Matroska , а также зарегистрирован для использования в файловом формате MPEG-4 [16] и транспортных потоках MPEG-2 . [17]

VC-2 [ править ]

Dirac Pro был предложен SMPTE для стандартизации. [5] [18] [19] Спецификация Dirac Pro определяет только I-frame подмножество основной спецификации Dirac, предназначенное для профессионального и студийного использования в приложениях с высоким битрейтом. [1] [20] В 2010 году SMPTE стандартизировал Dirac Pro как VC-2. [8] [21]

  • SMPTE 2042-1: 2009 Сжатие видео VC-2 [8]
  • SMPTE 2042-2: 2009 Определения уровней VC-2
  • RP (Рекомендуемая практика) 2047-1-2009 - Мезонинное сжатие VC-2 для видеоисточников высокой четкости 1080P
  • SMPTE 2047-2: 2010 Перенос сжатого видео VC-2 через HD-SDI
  • RP 2042-3: 2010 - Спецификация соответствия VC-2 [22]

Базовая спецификация была обновлена ​​в 2012 году, добавив новый профиль для архивирования без потерь и почти без потерь. [23]

Программные реализации [ править ]

Шредингер
Разработчики)Дэвид Шлиф
Стабильный выпуск
1.0.11 / 23 января 2012 г . ; 9 лет назад ( 2012-01-23 )
ТипВидео кодек
ЛицензияMPL 1.1 , GNU GPL 2, GNU LGPL 2, лицензия MIT
Веб-сайтdiracvideo.org (Не в сети)

В настоящее время существуют две программные реализации спецификации. Первая - это эталонная реализация BBC, ранее называемая просто Dirac, но переименованная в dirac-research, чтобы избежать путаницы. Он написан на C ++ и выпущен под лицензией Mozilla Public License , GNU GPL 2 и GNU LGPL на бесплатное программное обеспечение . Версия 1.0.0 этой реализации была выпущена 17 сентября 2008 г.

Вторая реализация под названием Schrödinger была профинансирована BBC и направлена ​​на предоставление высокопроизводительной портативной версии кодека, при этом оставаясь на 100% совместимой с битовым потоком. Schrödinger написан на ANSI C и выпущен под теми же лицензиями, что и dirac-research, а также под очень разрешающей лицензией MIT . Проект Schrödinger также предоставляет плагины GStreamer, позволяющие использовать библиотеку с этой структурой. 22 февраля 2008 года была выпущена версия Schrödinger 1.0.0. [24] В этой версии можно было декодировать HD720 / 25p в реальном времени на ноутбуке Core Duo .

На момент выпуска Schrödinger-1.0.9 «Schrödinger превосходит dirac-research в большинстве ситуаций кодирования, как с точки зрения скорости кодирования, так и визуального качества» . [25] С этим выпуском большинство инструментов кодирования в dirac-research были перенесены на Schrödinger, давая Schrödinger такую ​​же или лучшую эффективность сжатия, чем dirac-research.

BBC внедрила систему тестирования качества кодировщика, чтобы проверить, насколько хорошо работают новые инструменты кодирования, и убедиться, что ошибки, влияющие на качество, быстро исправляются.

Патенты [ править ]

BBC не владеет патентами на Дирака. Ранее у них было несколько патентных заявок с планами безотзывно предоставить всем безвозвратную лицензию на свои патенты, связанные с Дираком, но они позволили заявкам истекать. Кроме того, разработчики заявили, что постараются обеспечить, чтобы Дирак не нарушал какие-либо патенты третьих лиц, позволяя общественности использовать Дирака для любых целей. [26]

Воспроизведение и кодирование на рабочем столе [ править ]

По состоянию на ноябрь 2008 года воспроизведение видео Dirac поддерживается медиаплеером VLC (версия 0.9.2 или новее) и приложениями, использующими структуру GStreamer (такими как Songbird , Rhythmbox и Totem ). Также добавлена ​​поддержка FFmpeg . [27]

Приложения, которые могут кодировать в Dirac, включают MediaCoder , LiVES и OggConvert , а также FFmpeg .

Производительность [ править ]

Алгоритмы в спецификации Дирака были разработаны с намерением обеспечить конкурентоспособную производительность по сравнению с современными международными стандартами. Удалось ли им это сделать - вопрос открытый; хотя существует по крайней мере одно сравнение, в котором использовались реализации из второго квартала 2008 года - оно показывает, что x264 имеет более высокий результат, чем Dirac [28], - теперь оно несколько устарело. [28] Исследование производительности кодека Дирака, проведенное в августе 2009 года, показало, что качество, полученное на SDTV, уступает выходному сигналу H.264 [29] и не включает HD-контент.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c «Технические характеристики Дирака» (PDF) . Архивировано из оригинала 3 мая 2015 года . Проверено 4 января 2011 года .
  2. ^ «О Дираке» . Проверено 15 июля 2012 года .
  3. ^ "FAQ - Дираквидео" . diracvideo.org. Архивировано из оригинала 23 июля 2010 года . Проверено 30 августа 2009 года .
  4. ^ а б «О Дираке» . diracvideo.org. Архивировано из оригинала 23 июля 2010 года . Проверено 30 августа 2009 года .
  5. ^ a b c Тим Борер (2007). «Белая книга BBC Research, WHP 159, ноябрь 2007 г., Сжатие видео с открытой технологией для производства и постпродакшена» (PDF) . Проверено 19 августа 2010 года .
  6. ^ "BBC R&D - Дирак" . Проверено 19 августа 2010 года .
  7. ↑ Edge, Джейк (17 сентября 2008 г.). «Выпущен Dirac 1.0.0» . LWN.net . Проверено 7 июля 2017 года .
  8. ^ а б в «SMPTE 2042-1: 2012» . Проверено 9 сентября 2015 года .
  9. ^ "Спецификация Дирака, версия 2.2.3" (PDF) . BBC . 23 сентября 2008 года Архивировано из оригинального (PDF) от 3 мая 2015 года . Проверено 5 июля 2009 года . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  10. ^ "Dirac Pro для поддержки ссылок BBC HD" . Журнал Broadcast ( East Midland Allied Press ).
  11. ^ BBC выдвигает Дирака на передний план
  12. ^ А теперь, Дирак с Олимпиады, новый бесплатный кодек!
  13. ^ "Обзор Дирака" . BBC R&D . Проверено 14 января 2009 года .
  14. ↑ BBC Research (23 сентября 2008 г.). «Спецификация Дирака» (PDF) . diracvideo.org. Архивировано из оригинального (PDF) 8 марта 2016 года . Проверено 4 октября 2009 года . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  15. ↑ Дэвис, Томас (6 февраля 2008 г.). «Дирак: вейвлет-преобразование» . Проверено 9 сентября 2015 года .
  16. ↑ Центр регистрации MP4 - Дирак. Архивировано 19 апреля 2009 г. на Wayback Machine. Получено 5 июля2009 г.
  17. ^ SMPTE Registration Authority, LLC; Регистрация для format_identifier drac. Архивировано 21 апреля 2009 г. на Wayback Machine. Проверено 5 июля 2009 г.
  18. ^ «Достижения в области сжатия и перекодирования: 2008 г. и последующие годы - Поддержка перехода на 8K с помощью SMPTE VC2 / Dirac» . SMPTE. Архивировано из оригинального 19 июля 2011 года . Проверено 30 августа 2009 года .
  19. ^ «Доступна первая в мире высокопроизводительная реализация видеокодека Дирака» . 6 марта 2008 . Проверено 18 августа 2010 года .
  20. ^ BBC. "Dirac Pro - ЧТО ТАКОЕ DIRAC PRO?" . Проверено 18 августа 2010 года .
  21. ^ "Выпущен Schroedinger-1.0.9, Другие новости - SMPTE VC-2" . 4 марта 2010 . Проверено 18 августа 2010 года .
  22. ^ «SMPTE RP 2042-3: 2010, Спецификация соответствия VC-2» . Проверено 18 августа 2010 года .
  23. ^ «Редакция ST 2042-1 VC-2 - Новый профиль» . 15 сентября 2012 года Архивировано из оригинала 5 февраля 2016 года . Проверено 9 сентября 2015 года .
  24. ^ Раздел загрузок Diracvideo.org - schroedinger-1.0.0.tar.gz, 22 февраля 2008 г. 13:52, 739 КБ , проверено 7 августа 2009 г.
  25. ^ " Выпущен Schrödinger-1.0.9 " . Проверено 11 марта 2010 года .
  26. ^ « Нарушаете ли вы какие-либо патенты? В официальном FAQ» . Архивировано из оригинала 4 августа 2008 года . Проверено 14 января 2009 года .
  27. ^ « Матрица совместимости Дирака в официальной вики» . Проверено 14 января 2009 года .
  28. ^ a b «Оценка производительности бесплатных и открытых спецификаций сжатия видео Dirac, Dirac Pro и Theora и их реализаций с открытым исходным кодом» . Март 2009. Архивировано из оригинального (PDF) 7 июля 2012 года.
  29. ^ «Анализ производительности и сравнение видеокодека Дирака с H.264 / MPEG-4 Часть 10 AVC (см. Заключение §5)» (PDF) . Проверено 7 июля 2017 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Отрывок из фильма, в котором Дэвид Шлиф рассказывает о Дираке, доступен в Интернет-архиве.
  • Страница BBC Research & Development на VC-2