intoPIXはウェブ上で動画圧縮に関する最もよくある質問に専門家が回答しています。
なぜ動画圧縮が必要なのか?
なぜなら、動画はとんでもない量のデータを生成するからです。例として、300~400枚の休日の写真を携帯電話で撮影すると、「ストレージがほぼ一杯になりました」というメッセージが表示されます。さて、静止画は通常、JPEGで10:1に圧縮された”不可逆”圧縮なものです。圧縮されていない場合、30~40枚の画像しか撮れません。映画館の映画は、多くの場合、毎秒24または48フレームで撮影されます。圧縮なしでは、スマホのストレージを埋め尽くしたものとして 1秒以内でRAWデータと同じ量を生成します。次に、それが完全な映画のためにどのくらい量があるかを想像してみてください。計算を節約のために、一般的に言われている平均的な90分の超大作は、RAWビデオデータを1TBまで作成します。そして、誰もが実際に自分のソファに倒れる2日前にNetflixのストリーミングを開始したいとは思っていないので、ビデオ圧縮が必要になります。
動画圧縮はどこで使われているのか?
前述のデータ量の問題から、圧縮は基本的にビデオの管理、送信、保存が必要な場所ではどこでも使用されています。
ビデオが圧縮されているかどうかは、しばしばエンドユーザーには見えないので、どこに圧縮が使用されているかと、なぜそこに特別に使用されているかのリストがここにあります。
動画圧縮の仕組みは?
簡単に言うと、動画データを画素情報の大きなストリームから、より効率的なビットストリームに変換したいということです。
ほとんどのアルゴリズムでは、主に3つのステップを使用しています。
1.
情報の相関関係
画像の画素を再編成して、エントロピー符号化の効率化を容易にしたり、データを並べ替えたり、データを分類したり、...そのもっともポピュラーなメカニズムとしては、”離散コサイン変換”(DCT)や”離散ウェーブレット変換”(DWT)などです。
2.
エントロピー符号化
冗長な情報をビットにコード化して小さくします。簡単に言うと、トマトの画像があるとしましょう。ここでは、アルゴリズムは最も短いコードを非常に頻繁に現れる赤に割り当てますが、あまり頻繁に現れない色にははるかに長いコードが割り当てられます。これにより、最終的なコードを全体で最小化することができます。
3.
レート制御
ここでは最終的にロッシー圧縮とロスレス圧縮を区別します。目標とする圧縮率や目標とするビットレートに応じて、最適な結果を得るために最も関連性の高いデータのみを保持します。
正しいビデオコーデックを選択するには?
製品に動画圧縮をどのように実装していますか?
既にボードに組み込まれているCOTSコーデックを入手することもできますし、ソリューションをカスタマイズしてからプラットフォームを選択することもできます:FPGA上で実行することもできますし、ASICに組み込むこともできますし、GPUやCPUでのソフトウェアベースで使用することもできます。
動画圧縮をいつも使わないのはなぜ?
実際、圧縮は思ったよりも頻繁に使われています。
これは、特にエンドユーザー向けのアプリケーションの場合に顕著です。しかし、プロ用機器の多くは、品質の損失と遅延の恐れから、いまだに非圧縮ビデオに依存しています - 今日の超低遅延、ロスレス品質のビデオコーデックの利用可能性を考えると、これは不当です。しかし、最終的には、HDR、4K、および8Kビデオの危機に瀕して、昔から非圧縮ビデオだけを扱っていた放送局でさえ、今では、TICOやTICO-XSのような軽量圧縮技術を採用し始めています。ラインベースの遅延とロスレス品質のおかげで、非圧縮と同じように動作しますが、必要な帯域幅は(最低でも)6分の1の帯域幅しかありません。
まだ圧縮されていないビデオを使用していますか?圧縮がどのようにしてビデオ伝送を簡素化し、大幅なコスト削減につながるかについては、当社までお問い合わせください。