Dirac

Dirac

Разработчик	BBC
Тип формата	алгоритм сжатия видео

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	[www.diracvideo.org/ acvideo.org]

К:Википедия:Статьи без изображений (тип: не указан)

Schrödinger

Тип	Видеокодек
Разработчик	David Schleef
Операционная система	Кроссплатформенное ПО
Последняя версия	1.0.10 (7 октября 2010)
Лицензия	MPL 1.1, GNU GPL 2, GNU LGPL 2, MIT License
Сайт	[www.diracvideo.org/ acvideo.org]

К:Википедия:Статьи без изображений (тип: не указан)

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, применяющегося 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 видео компрессии 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 [rus.625-net.ru/625/2007/03/dirac.htm Семейство систем цифрового сжатия DIRAC расширяется] // «625» : журнал. — 2007. — № 03.

Ссылки

• [dirac.sourceforge.net/ Сайт проекта] (англ.)
• [sourceforge.net/projects/dirac/ Страница на SourceForge] (англ.)
• [archive.is/20120721232737/www.bbc.co.uk/rd/projects/dirac/diracpro.shtml Dirac Pro] (англ.)

Отрывок, характеризующий Dirac

Княжна Марья видела смущенный и удивленный взгляд Десаля, устремленный на ее отца, заметила его молчание и была поражена тем, что отец забыл письмо сына на столе в гостиной; но она боялась не только говорить и расспрашивать Десаля о причине его смущения и молчания, но боялась и думать об этом.
Ввечеру Михаил Иваныч, присланный от князя, пришел к княжне Марье за письмом князя Андрея, которое забыто было в гостиной. Княжна Марья подала письмо. Хотя ей это и неприятно было, она позволила себе спросить у Михаила Иваныча, что делает ее отец.
– Всё хлопочут, – с почтительно насмешливой улыбкой, которая заставила побледнеть княжну Марью, сказал Михаил Иваныч. – Очень беспокоятся насчет нового корпуса. Читали немножко, а теперь, – понизив голос, сказал Михаил Иваныч, – у бюра, должно, завещанием занялись. (В последнее время одно из любимых занятий князя было занятие над бумагами, которые должны были остаться после его смерти и которые он называл завещанием.)
– А Алпатыча посылают в Смоленск? – спросила княжна Марья.
– Как же с, уж он давно ждет.


Когда Михаил Иваныч вернулся с письмом в кабинет, князь в очках, с абажуром на глазах и на свече, сидел у открытого бюро, с бумагами в далеко отставленной руке, и в несколько торжественной позе читал свои бумаги (ремарки, как он называл), которые должны были быть доставлены государю после его смерти.
Когда Михаил Иваныч вошел, у него в глазах стояли слезы воспоминания о том времени, когда он писал то, что читал теперь. Он взял из рук Михаила Иваныча письмо, положил в карман, уложил бумаги и позвал уже давно дожидавшегося Алпатыча.
На листочке бумаги у него было записано то, что нужно было в Смоленске, и он, ходя по комнате мимо дожидавшегося у двери Алпатыча, стал отдавать приказания.
– Первое, бумаги почтовой, слышишь, восемь дестей, вот по образцу; золотообрезной… образчик, чтобы непременно по нем была; лаку, сургучу – по записке Михаила Иваныча.
Он походил по комнате и заглянул в памятную записку.
– Потом губернатору лично письмо отдать о записи.
Потом были нужны задвижки к дверям новой постройки, непременно такого фасона, которые выдумал сам князь. Потом ящик переплетный надо было заказать для укладки завещания.
Отдача приказаний Алпатычу продолжалась более двух часов. Князь все не отпускал его. Он сел, задумался и, закрыв глаза, задремал. Алпатыч пошевелился.
– Ну, ступай, ступай; ежели что нужно, я пришлю.
Алпатыч вышел. Князь подошел опять к бюро, заглянув в него, потрогал рукою свои бумаги, опять запер и сел к столу писать письмо губернатору.
Уже было поздно, когда он встал, запечатав письмо. Ему хотелось спать, но он знал, что не заснет и что самые дурные мысли приходят ему в постели. Он кликнул Тихона и пошел с ним по комнатам, чтобы сказать ему, где стлать постель на нынешнюю ночь. Он ходил, примеривая каждый уголок.
Везде ему казалось нехорошо, но хуже всего был привычный диван в кабинете. Диван этот был страшен ему, вероятно по тяжелым мыслям, которые он передумал, лежа на нем. Нигде не было хорошо, но все таки лучше всех был уголок в диванной за фортепиано: он никогда еще не спал тут.
Тихон принес с официантом постель и стал уставлять.
– Не так, не так! – закричал князь и сам подвинул на четверть подальше от угла, и потом опять поближе.
«Ну, наконец все переделал, теперь отдохну», – подумал князь и предоставил Тихону раздевать себя.
Досадливо морщась от усилий, которые нужно было делать, чтобы снять кафтан и панталоны, князь разделся, тяжело опустился на кровать и как будто задумался, презрительно глядя на свои желтые, иссохшие ноги. Он не задумался, а он медлил перед предстоявшим ему трудом поднять эти ноги и передвинуться на кровати. «Ох, как тяжело! Ох, хоть бы поскорее, поскорее кончились эти труды, и вы бы отпустили меня! – думал он. Он сделал, поджав губы, в двадцатый раз это усилие и лег. Но едва он лег, как вдруг вся постель равномерно заходила под ним вперед и назад, как будто тяжело дыша и толкаясь. Это бывало с ним почти каждую ночь. Он открыл закрывшиеся было глаза.
– Нет спокоя, проклятые! – проворчал он с гневом на кого то. «Да, да, еще что то важное было, очень что то важное я приберег себе на ночь в постели. Задвижки? Нет, про это сказал. Нет, что то такое, что то в гостиной было. Княжна Марья что то врала. Десаль что то – дурак этот – говорил. В кармане что то – не вспомню».
– Тишка! Об чем за обедом говорили?
– Об князе, Михайле…
– Молчи, молчи. – Князь захлопал рукой по столу. – Да! Знаю, письмо князя Андрея. Княжна Марья читала. Десаль что то про Витебск говорил. Теперь прочту.
Он велел достать письмо из кармана и придвинуть к кровати столик с лимонадом и витушкой – восковой свечкой и, надев очки, стал читать. Тут только в тишине ночи, при слабом свете из под зеленого колпака, он, прочтя письмо, в первый раз на мгновение понял его значение.
«Французы в Витебске, через четыре перехода они могут быть у Смоленска; может, они уже там».
– Тишка! – Тихон вскочил. – Нет, не надо, не надо! – прокричал он.
Он спрятал письмо под подсвечник и закрыл глаза. И ему представился Дунай, светлый полдень, камыши, русский лагерь, и он входит, он, молодой генерал, без одной морщины на лице, бодрый, веселый, румяный, в расписной шатер Потемкина, и жгучее чувство зависти к любимцу, столь же сильное, как и тогда, волнует его. И он вспоминает все те слова, которые сказаны были тогда при первом Свидании с Потемкиным. И ему представляется с желтизною в жирном лице невысокая, толстая женщина – матушка императрица, ее улыбки, слова, когда она в первый раз, обласкав, приняла его, и вспоминается ее же лицо на катафалке и то столкновение с Зубовым, которое было тогда при ее гробе за право подходить к ее руке.
«Ах, скорее, скорее вернуться к тому времени, и чтобы теперешнее все кончилось поскорее, поскорее, чтобы оставили они меня в покое!»