TICO- 軽量メザニン圧縮UHDTV&HFR 

04.04.18 01:24 PM  Jean-Baptiste Lorentによる

TICOは、SDIや10Gイーサネットネットワーク上でのUHDTVおよびハイフレームレート信号の伝送に特化した軽量メザニン圧縮です。  

より高解像度のビデオとより高いフレームレートを持つ次世代テレビに必要な帯域幅を考えると、10GBのイーサネットネットワークや既存のSDIインフラを介したライブでの非圧縮トランスポートは必ずしも可能とは限りません。実際、60fpsの非圧縮4Kビデオでは、12Gbps以上の帯域が必要となります。新しい軽量圧縮"TICO "は、この課題に対処するために最適です:遅延に影響を与えず、実装とマッピングを完全にSDIリンクと10GbEネットワークの小さなハードウェアコストで非常に低い圧縮比で圧縮を保証する軽量な視覚的にロスレスです。  


モチベーション

ビデオの解像度、フレームレート、管理すべきストリームの数が常に増加しているため、帯域幅要件は急速に増加しています。HD 1080i60では1.5Gbpsの帯域幅を持つHD-SDIが必要ですが、HD 1080p60では3Gbpsの3G-SDIが必要です。残念ながら、HFR HD 1080p120やUltra-HD 4Kのような高いビットレートは、1本の3G-SDIリンクが収まることができるよりも多くの帯域幅を必要とします。(表1参照) 現在、既存のインフラストラクチャでは、10Gbpsが事実上、単一のリンク上でビデオを伝送するための上限であるため、高品質のビデオの伝送が制限されています。さらに、放送業界ではSDIから3G-SDIにアップグレードしたばかりで、非圧縮のUltra-HD 4K映像を伝送するために多額の投資が必要となります。このような現実に直面しており、SDIマッピングによる圧縮映像の伝送は、既存のインフラ上で低コストでUltra-HD 4K映像を伝送することができるため、関連するプロダクションワークフローの中で重要な役割を果たしています。  

ビデオオーバーIPとSDIマッピング

IP ベースの技術は、放送業界の強力な市場トレンドとして浮上しています。SMPTE 2022ビデオネットワーキング標準は、IPネットワーク上でビデオストリームを伝送するためのトランスポートプロトコルを定義しています。IPベース技術の採用は、多くの大きな利点をもたらす可能性を秘めています。しかし、身近なワークフロー、運用の実践、相互運用性という点で、現在のポイントツウポイント、SDIベースのシステムの利点を失わないようにすることが重要です。SMPTE 2022-5/6は、raw SD/HD/3G-SDIビデオストリームのイーサネットパケットへのマッピングを可能にします。圧縮されたビデオの伝送をサポートし、特に放送目的では、以下の条件が満たされていれば、ビデオコーデックの選択に制限はありません。  


- 1フレーム以下の遅延;  


- 充分な圧縮比で収まる; 


- 視覚的にロスレスな画質。したがって、TICOの軽量な視覚的にロスレス保証圧縮は、遅延に影響を与えることなく、非常に低い圧縮率でこの課題に最適です。  


TICO軽量圧縮のご紹介  

intoPIXのTICO は、非常に低い圧縮比と非常に低いハードウェアの複雑さとコストで、ニアロスレス品質を達成するために研究されてきた軽量なメザニン圧縮コーデックです。  


- 最大4:1の比率で視覚的にロスレス圧縮。 


- 2~8ピクセルラインの遅延を修正しました。  


- 視覚的な品質は、複数のエンコード/デコードパスを通して一定に保たれています。 


- FPGAハードウェア要件が非常に低く、外部メモリやリアルタイムCPU機能が不要;  


- Ultra-HD 8Kまでのあらゆるフォーマットに対応。 


SDI マッピングを介してSMPTE 2022-5/6上でのTICOを使用することで、最大 4:1 のビジュアルロスレス圧縮を実現し、より高い解像度、フレームレート、ストリーム数を実現しながら、ビジュアルロスレスな品質と非常に低遅延を保証します。(表 2 参照)。  


TICO軽量圧縮の潜在的なユースケースは、より高速なピクセル、より多くのピクセル、より多くのストリームの3つのカテゴリに分類されます。  


1. HFR HD 1080p120は6Gbpsを必要とします。4:1の低圧縮比でニアロスレス品質を確保することで、SDIマッピングを介して1つのHD-SDIリンク上でHFR HDストリームを、10GBイーサネットリンク上で最大6つのHFR HDストリームを伝送することが可能になります。  


2. 60fpsのUltra-HD 4Kであれば、ビット深度によって12Gbps以上の帯域が必要となります。 しかし、容易に利用できる最高速度のネットワーク環境は10GBのイーサネットです。このような高解像度の映像に必要な帯域幅を考えると、ネットワーク全体である程度の圧縮が必要になります。2:1もしくはそれ以下の低圧縮比は、4Kを提供することができ、4:1では我々は10GBのイーサネットリンク上の3G-SDIマッピングを介して3つのUltra-HD 4Kストリームまで提供することができました。  


3. TICO軽量圧縮は、1本の10GBイーサネットリンク上で複数のHDストリームを可能にすることもできます。半分の帯域幅で最大6本のHDストリームまで可能。  


結論 

新たにインフラを構築する際のコストを削減するために、TICOメザニン圧縮システムを使用してSDIルータやプロダクションアイランドの既存のIPベースのネットワークなど、既存の主要なインフラアイテムの寿命を延ばすことは非常に魅力的です。視覚的ロスレス品質、非常に低遅延、非常に低いハードウェアの複雑さとコストを保証するスマートな方法です。  

intoPIXのTICO圧縮技術の詳細については、www.intopix.com/TICOを参照してください。 

Jean-Baptiste Lorent、intoPIXプロダクトマネージャによる