Кіріспе

Microsoft компаниясы әзірлеген бейне кодтау форматы, бұл формат бейресми түрде VC-1 деп аталады. Оның көп бөлігі бастапқыда 2003 жылы Microsoft-тың Windows Media Video 9 бейне форматы ретінде әзірленген. Жаңа Advanced Profile әзірлеу сияқты бірнеше жақсартулар енгізілгеннен кейін, ол 2006 жылдың 3 сәуірінде SMPTE стандарты ретінде ресми түрде бекітілді. Бұл формат негізінен H.264/MPEG-4 AVC стандартына қарағанда қарапайым бәсекелес ретінде ұсынылды. Оның дамуынан кейін Panasonic, LG Electronics және Samsung Electronics сияқты Microsoft-тан басқа бірнеше компаниялар осы технологияға қатысты патенттерге ие екенін мәлімдеді. VC-1 қазір қолданыстан шыққан Microsoft Silverlight, қысқа мерзімге ғана ұсынылған HD DVD диск форматы және Blu-ray Disc форматында қолдау көрсетіледі.

Формат

VC 1 – H.261, MPEG 1 Part 2, H.262/MPEG 2 Part 2, H.263 және MPEG 4 Part 2 стандарттарында кездесетін дәстүрлі блок-негізді қозғалыспен өтелетін гибридті бейне кодтау дизайнының дамуы. Ол H.264/MPEG 4 AVC деп аталатын ITU-T және MPEG бейне кодегі стандартына балама ретінде кеңінен танылды. VC 1-дің Advanced Profile құрамында өрілген бейне тізбектерін, сондай-ақ прогрессивті сканерлеу бейнесін кодтауға арналған құралдар бар. VC 1 Advanced Profile-ді әзірлеу мен стандарттаудың басты мақсаты – оны алдын ала прогрессивті сканерлеуге айналдырмай, өрілген мазмұнды оптималданған сығыстыруды қолдау, осылайша 1080i форматын пайдаланатын хабар тарату және бейне индустриясының мамандары үшін оны тартымды ету болды. HD DVD және Blu-ray Disc екеуі де VC 1-ді қолдайтын бейне форматы ретінде қабылдады, яғни олардың бейне ойнату құрылғылары VC 1-ді қолдана отырып, сығылған бейне мазмұнын декодтау және ойнату мүмкіндігіне ие болуы керек. Windows Vista VC 1 декодерін және VC 1 кодталған HD DVD фильмдерін ойнату үшін қажетті бірнеше байланысты компоненттерді қоса, HD DVD ойнатуды ішінара қолдайды. Microsoft VC 1-ді Xbox 360 бейне ойын консолінің ресми бейне форматы ретінде белгіледі, ал ойын әзірлеушілер ойындармен бірге келетін толық қозғалысты бейне үшін VC 1-ді пайдалана алады. 2006 жылдың 31 қазанындағы жаңарту арқылы Windows Media Video-ның барлық форматтарын Xbox 360-та дискіден, USB сақтау құрылғысынан немесе Windows Media Connect / Windows Media Player 11 арқылы PC-ден ағынмен ойнатуға болады. VC 1 PlayStation 3 консолінде қолдау табады және FFmpeg жобасы VC 1 декодерін қамтиды. 2012 жылдың 24 тамызында Raspberry Pi Foundation VC 1 үшін аппараттық декодтау қолдауын жариялады.

Microsoft кодэктерінің орындалуы

VC 1 кодегінің сипаттамасы Microsoft компаниясымен қазірге дейін үш кодек түрінде іске асырылды, олардың әрқайсысы төрт таңбалы бірегей кодпен белгіленген.

WMV3

VC 1-дің қарапайым және негізгі профильдері қолданыстағы WMV3 іске асыруына толығымен адал болды, бұл WMV3 бит-ағымдарын VC 1-ге толық сәйкес етті. WMV3 кодегі негізінен компьютерлік дисплейлер үшін прогрессивті кодтауды қолдау мақсатында жасалған. Интерлейс кодтау режимі іске асырылды, бірақ Microsoft WMV Advanced Profile-ді іске асыруды бастаған кезде ол тез ескірді. WMV3 прогрессивті кодтау YUV 4:2:0 түс үлгілеу схемасын пайдаланса, ескірген интерлейс режимі аз таралған YUV 4:1:1 үлгілеу схемасын пайдаланды. Windows Media Video 9 (WMV3) кодегі VC 1 кодек стандартының қарапайым және негізгі режимдерін іске асырады, ағынмен тамашалау және жүктеу үшін жоғары сапалы бейне ұсынады. "Ол MPEG 2 бит жылдамдығының жартысынан үштен бір бөлігіне дейінгі жоғары ажыратымды мазмұннан бастап, dial-up модем арқылы жеткізілетін төмен бит жылдамдығындағы интернеттік бейнелерге дейін бит жылдамдықтарының кең ауқымын қолдайды. Бұл кодек сонымен қатар екі өтеу және өзгермелі бит жылдамдығы (VBR) кодтауымен кәсіби сапалы жүктелетін бейнелерді қолдайды." WMV HD деп аталған форматта бірқатар жоғары ажыратымды фильмдер мен бейнелер коммерциялық түрде жарық көрді. Бұл атаулар WMV3 Main Profile @ High Level (MP@HL) арқылы кодталған.

WMVA

WMVA – VC 1 жобасы SMPTE-мен қабылдануға дейін WMV Advanced Profile-нің алғашқы нұсқасы болды. Кодек Windows Media Player 10 және Windows Media Format SDK 9.5 орнату жинақтарымен таратылды. WMVA мен WVC1 арасында біт ағынында шамалы айырмашылықтар болғандықтан, WMVA WVC1-ден басқа DirectShow декодерімен өңделеді. Кейбір үшінші тараптың аппараттық және бағдарламалық декодерлері тек WMVA негізіндегі контентті ғана декодтайды. 2006 жылдан бастап WMVA толыққанды VC 1 стандартына сәйкес келмейтіндіктен, қолданыстан шығарылған кодек саналады.

WVC1

WVC1, сонымен қатар Windows Media Video 9 Advanced Profile деп те аталады, VC 1 кодек стандартының жаңа және толыққанды сәйкес келетін Advanced Profile-ін жүзеге асырады. Ол тікелей араластырылған контентті қолдайды және тарату тәсіліне тәуелсіз. Windows Media Video 9 сериялы кодегінің бұрынғы нұсқасымен пайдаланушылар прогрессивті контентті MPEG 2 кодегіне қарағанда үш есе аз деректер жылдамдығымен жеткізе алатын болды, сонымен қатар MPEG 2-ге тең немесе салыстырарлық сапаға қол жеткізді. Windows Media Video 9 Advanced Profile кодегі тікелей араластырылған контентті кодтау тиімділігін де арттырады. WVC1 декодері Windows Media Player 11 құрамына кіреді, ол Windows Vista жүйесімен бірге келеді және Windows XP үшін жүктеуге қолжетімді. Бұл жүзеге асыру Microsoft Silverlight-та қолдауға ие.

Басқа іске асырулар

Microsoft-тың WMV9 кодегіне негізделгендіктен, VC-1 кодерлерінің ең көп таралған нұсқалары әзірге Microsoft компаниясымен жасалған, бірақ үшінші тараптан да жасалған нұсқалар бар. Sonic Cinevision PSE – негізінен HD DVD және Blu-ray дискілерді кодтау үшін қолданылатын кәсіби VC-1 кодтау құралы, ол Microsoft-тың PEP (Parallel Encoder) кодтау құралы мен VC-1 Analyzer құралының коммерциялық нұсқасы болып табылады. Microsoft кодты әзірлеу құқығына ие, ал Sonic Solutions сату және тарату құқығына ие. Microsoft сонымен қатар VC-1 Encoder SDK жинағын ұсынады, ол кез келген компанияға немесе бағдарламалық жасақтаманы әзірлейтінге өз қолданбаларына VC-1 кодтауын енгізуге мүмкіндік береді. Microsoft-қа тиесілі емес VC-1 нұсқаларын (толығымен SMPTE талаптарына сәйкес) Ericsson Television және MainConcept компаниялары жасады. FFmpeg жобасына тегін VC-1 декодері кіреді.

Кодтау бағдарламалық жасақтамасы

Windows Media Encoder 9 сериясы VC-1 стандартына сәйкес келетін бейне файлдарды, оның ішінде WVC1 FourCC медиа файлдарын кодтайды. Барлық үш профильде (Simple, Main және Advanced) VC-1 толық сәйкестігін қамтамасыз ету үшін компьютерде Windows Media Format 11 Runtime немесе Windows Media Player 11 орнатылған болуы керек. Егер осы екі бағдарламаның бірі орнатылған болса, Windows Movie Maker да VC-1 стандартына сәйкес келетін бейнелерді сақтай алады, сондай-ақ Windows Media Format SDK немесе Windows Media Codec DMO-ға негізделген кез келген басқа қолданба да мүмкіндік алады. Windows Media Encoder Studio Edition бастапқыда кәсіби кодтау үшін жарияланған, бірақ кейіннен Microsoft оны жойды. Microsoft Expression Encoder, Expression Studio құрамына кіретін, VC-1 бейнесін Windows Media (ASF) файл пішіміне және IIS Smooth Streaming пішіміне кодтауды қолдайды. Inlet, Digital Rapids, Harmonic, Envivio, Elemental Technologies, Anystream, Telestream және Rhozet компанияларының шығарған бейне кодтау өнімдері IPTV және веб-ағылымы үшін VC-1 кодтауды (Microsoft VC-1 Encoder SDK негізінде) қолдайды.

Жабдыққа негізделген кодтау және декодтау

VC 1 кодтау мен декодтауға едәуір есептеу қуаты қажет болғандықтан, жалпы мақсаттағы процессорларда (CPU) жұмыс істейтін бағдарламалық жасақтама, әсіресе жоғалған сападағы (HD) бейне мазмұнымен жұмыс істегенде, әдетте баяу болады. Процессордың жүктемесін азайту немесе нақты уақыт режимінде кодтау үшін арнайы аппараттық құралдар қолданылуы мүмкін, толық кодтау немесе декодтау процесі үшін, немесе процессор басқаратын ортада жылдамдықты арттыру үшін. Аппараттық VC 1 кодтаушысы ASIC немесе FPGA болуы мүмкін. Аппараттық жеделдетілген (немесе аппараттық көмек ретінде белгілі) бейне декодтау арнайы аппараттық құралдарда немесе GPU сияқты көп мақсатты аппараттық құралдарда жүзеге асырылуы мүмкін. Алғашқысы көбінесе Blu-ray дискілерін ойнату құрылғылары мен 3G/4G ұялы телефондар сияқты тұтынушылық электроника құрылғыларында кездеседі, ал екіншісі көбінесе дерлік компьютерлерде қолданылады. 2006 жылдан бері шығарылған бейнекарталардың көпшілігі DirectX Video Acceleration API арқылы Windows платформасында GPU жеделдетілген VC 1 декодтауын қолдайды. Windows жүйесіндегі WMV9/VC 1 декодері (wmvdecod.dll) тек DXVA профильдері A, B және C-ні қолдайды, ал CyberLink сияқты үшінші тарап VC 1 декодерлері толық DXVA профилі D декодтауын жеделдетуді қолдайды. MacOS платформасында GPU жеделдетілген VC 1 декодтауға қолдау жоқ. Raspberry Pi 4-ке дейінгі Raspberry Pi аппараттық құралдары VC 1 аппараттық жеделдетілген декодтауды қолдайды, бірақ лицензиялық кілтті сатып алу қажет.

Құқықтық мәртебе

Microsoft компаниясымен тығыз байланысты болғанымен, VC 1 патенттік пулында 18 мүше компания бар. Патенттердің көп бөлігі төрт компанияға тиесілі: Microsoft (324 патент), Panasonic (122 патент), LG Electronics (96 патент) және Samsung Electronics (96 патент). VC 1 SMPTE стандарты болып табылады, сондықтан оны кез келген адам жүзеге асыруға құқылы, бірақ жүзеге асырушылар MPEG LA лицензиялық ұйымына немесе оның мүшелеріне тікелей лицензиялық төлемдер жасауы қажет болуы мүмкін, олар форматтағы маңызды патенттерге ие екенін мәлімдейді (өйткені бұл эксклюзивті емес лицензиялық ұйым). 2023 жылдың 31 шілдесіне дейін патенттердің 76,6 пайызынан астамының мерзімі өткен.

Патент иелері

MPEG LA тізімі бойынша VC 1 патенттік пулында бір немесе бірнеше патенті бар келесі ұйымдар.