Dirac

Dirac
Расширение	.drc
Разработчик	BBC
Тип формата	алгоритм сжатия видео
Сайт	dirac.com

dirac-research
Тип	Видеокодек, эталонная реализация
Разработчик	BBC Research Department
Операционная система	Кроссплатформенное ПО
Последняя версия	1.0.2 (12 февраля 2010)
Лицензия	MPL 1.1, GNU GPL 2, GNU LGPL 2.1
Сайт	diracvideo.org

Schrödinger
Тип	Видеокодек
Разработчик	David Schleef
Операционная система	Кроссплатформенное ПО
Последняя версия	1.0.11 (23 января 2012)
Лицензия	MPL 1.1, GNU GPL 2, GNU LGPL 2, MIT License
Сайт	diracvideo.org

Dirac — алгоритм для кодирования и декодирования несжатого видео. Он был представлен BBC в январе 2004 как основа нового кодека, предназначенного для передачи видео через Интернет. Кодек был завершён 21 января 2008 года и последующие разработки будут включать только исправление ошибок и другие критические факторы. Первоначальной целью было обеспечить возможность декодировать видео в стандартном разрешении PAL TV (720x576i пикселей при 25 кадрах в секунду) в режиме реального времени. Текущая реализация позволяет декодировать видео на скорости около 17 кадров в секунду при использовании 3 ГГц процессора, но также планируется усиленная оптимизация. Данная реализация написана на C++ и выпущена на SourceForge.net 11 марта 2004 года. Имеется версия, написанная с использованием технологии CUDA, ускоряющей вычисления путём использования возможностей видеокарты, за счёт чего скорость декодирования в несколько раз больше.

Кодек назван в честь английского физика Поля Дирака.

Технология

Также как и другие распространённые кодеки, такие так MPEG-4 Part 2 или WMV 7, Dirac может сжимать любой размер картинки от низкого разрешения QCIF (176x144 пикселей) до HDTV (1920x1080) и выше.

Dirac использует сжатие с помощью вейвлетов вместо дискретного косинусного преобразования, применяющегося в большинстве старых кодеков (таких как H.264 или VC-1). Dirac является одним из нескольких проектов, пытающихся использовать вейвлеты для сжатия видео. Другими проектами являются Rududu, Snow и Tarkin. Сжатие с помощью вейвлетов уже доказало свою жизнеспособность в стандарте JPEG 2000, применяющемся для компрессии фотографических изображений.

Dirac Pro

Профессиональный профиль кодека Dirac Pro был реализован в сентябре 2008 года. Профиль рассчитан на применение в монтажных, архивных и вещательных системах, где существуют повышенные требования к качеству сжатого видео. Алгоритм сжатия имеет открытый код и распространяется по лицензии Royalty-free.

Кодек отличается от его бытовой версии использованием только внутрикадрового сжатия, то есть поток содержит только I-кадры. В кодеке применяется упрощенное статистическое кодирование, пригодное для декодирования в реальном времени при очень высокой скорости потока. Степень сжатия — от 2:1 до 16:1, но при большей степени сжатия усложняются вычисления и увеличивается время кодирования.

При передаче сигналов стандарта 1080p/50 вместо требуемых каналов Dual Link HD-SDI (две линии по 1,5 Гбит/с) или 3G-SDI (3 Гбит/с) возможно применять HD-SDI (1,5 Гбит/с). В таком случае коэффициент компрессии составляет 2,5:1. А сигналы 1080i/50 могут быть сжаты и переданы со скорость 600 Мбит/с по гигабитной Ethernet сети. Также в случае применения сжатия возможно уменьшения потока до 270 Мбит/с для передачи сигналов 1080i/50 по каналу SDI. В этом случае коэффициент компрессии будет 5:1.

Согласно спецификации поддерживаются форматы от QSIF525 (176 × 120 пикселей) вплоть до последних UHDTV 8K-50 (7680 × 4320 пикселей, 50 кадров/с) и цифровых киноформатов 2K и 4K D-Cinema.

Кодек поддерживает значительное число форматов:

• кадровая частота — 23,97…60 Гц
• дискретизация — 4:2:0, 4:2:2, 4:4:4 и RGB
• разрядность — 8, 10, 12 (до 16)
• поддержка чересстрочного и прогрессивного форматов.

VC-2

Кодек Dirac Pro был направлен в SMPTE для стандартизации как VC-2 Codec. В 2010 году SMPTE приняли в качестве стандарта видеокомпрессии VC-2.

• SMPTE 2042-1-2009 VC-2 Video Compression
• SMPTE 2042-2-2009 VC-2 Level Definitions
• RP (Recommended Practices) 2047-1-2009 — VC-2 Mezzanine Level Compression of 1080P High Definition Video Sources
• SMPTE 2047-2-2010 Carriage of VC-2 Compressed Video over HD-SDI — Передача сжатого видео VC-2 по интерфейсу HD-SDI
• RP 2042-3-2010 — VC-2 Conformance Specification

Проект Schrödinger

Вторая реализация кодека dirac, названная «Schrödinger» (Шрёдингер), была нацелена на создание переносимых библиотек, а также плагинов для GStreamer. Проект был написан на языке программирования C. Также стало возможным использовать Dirac внутри Ogg-контейнеров. Проект был назван в честь австрийского физика Эрвина Шрёдингера.

22 февраля 2008 года была выпущена финальная версия Schrödinger 1.0.0. Данная версия может декодировать видео с разрешением HD720/25p в режиме реального времени на ноутбуке с процессором класса Core Duo.

Литература

• Питер Уилсон, Тим Борер, Томас Дэвид. Подготовил Валерий Хлебородов. Семейство систем цифрового сжатия DIRAC расширяется // «625» : журнал. — 2007. — № 03. Архивировано 18 апреля 2024 года.

Ссылки

• Сайт проекта Архивная копия от 10 мая 2008 на Wayback Machine (англ.)
• Страница на SourceForge Архивная копия от 9 мая 2008 на Wayback Machine (англ.)
• Dirac Pro (англ.)