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| インターネットメディアの種類 |
ビデオ/FFV1 |
|---|---|
| 開発者 |
|
| 初回リリース | 2003年6月9日 |
| 最新リリース | バージョン 3 (FFV1.3) 2013 年 8 月 3 日 |
| フォーマットの種類 | ビデオコーディングフォーマット |
| 含まれるもの | AVI、MKV、MOV、NUTなど |
| 標準 | RFC 9043 バージョン 4 (ドラフト) |
| オープンフォーマット? | はい |
| Webサイト | 仕様開発リポジトリ |
FFV1 （ FF Video 1 [1]の略）は、ロスレスの フレーム内 ビデオコーディング形式です。FFV1は、M-JPEG2000などの他のロスレス保存コーデックと比較して、速度とサイズに関するパフォーマンスで特に人気があります。[2] [3] [4]
エンコーダとデコーダは、 2003年6月からFFmpegプロジェクトの無料のオープンソースライブラリlibavcodecの一部となっています。 [5] FFV1はffdshowとLAVフィルターにも含まれており、[6]これにより、 Video for Windows (VfW)またはDirectShowを介してシステム全体のコーデックをサポートするMicrosoft Windowsアプリケーションでビデオコーデックを利用できるようになります。
FFV1はIETFでRFC 9043として標準化されている。[7]欧州放送連合（EBU）は、ビデオコーデック参照の統合リストで、FFV1をコーデックファミリインデックス「31」に挙げている。[8]
ビデオアーカイブ
デジタルビデオを長期保存するには、持続可能なコンテナ形式とオーディオ/ビデオコーデックが必要です。2013年現在、アーカイブコミュニティでは、デジタルビデオの保存にどのファイル形式やコーデックを使用すべきかについて合意が得られていません。[9]以前に宣言されたエンコードは、Motion JPEG 2000（ロスレス）[10]と非圧縮ビデオでした。[11]
FFV1はアーカイブ用のエンコーディングとして有効であることが証明され、米国議会図書館は2014年にこれを保存用エンコーディングの適切な選択肢として検討し始めました。 [2] [12]ロスレスJPEG 2000と比較すると、FFV1は同等の圧縮率と低い計算要件を備えています。2014年現在、特にコレクションに大規模な放送資料が含まれず、口述歴史などで構成されるアーカイブで使用されています。[13] [14]
2015年頃から、欧州のPREFORMAプロジェクトは、インターネット技術タスクフォース（IETF）を通じてFFV1の標準化に取り組み始めました。[15]これは2021年8月にRFC 9043として標準化されました。 [7] PERFORMAプロジェクトは、 MatroskaコンテナにFFV1の適合性チェッカーも実装しました。[16] FFV1の標準化計画の詳細[17]は、MediaArea（MediaInfoの作者）によって、適合性チェックツール「Media CONCH」の一部として準備されています。[18]
また、米国議会図書館のサイトや[12] [19] ニューサウスウェールズ州立公文書館[9]などのサイトでも、動画の長期保存のためのフォーマットオプションとして挙げられています。アメリカ公文書保存協会は2014年8月に論文を発表し、動画の保存コーデックとしてFFV1のみを提案しています。[20]
米国議会図書館のデジタル保存プロジェクトでは、FFV1の共通コンテナ形式としてAVIとMatroskaが特定されました。 [21] [22]
保存コーデックとして使用
ビデオアーカイブ分野では、AMIA-Lメーリングリスト[23] 、 PrestoCentreフォーラム[24]、Archivematicaメーリングリスト[25]のスレッドに見られるように、FFV1への関心が高まっています。[ 26] 企業もFFV1のサポートを開始しています。たとえば、NOA（旧「NOA Audio Solutions」）は、2013年7月に自社製品ラインでFFV1のサポートを発表しました[27]。また、KEM-Studiotechnikは、2013年11月にFFV1出力を備えたフィルムスキャナーをリリースしました。[28]
ニューヨークタイムズ誌の「家族の歴史をアーカイブするためのヒント」に関するインタビューで、 [29]米国議会図書館のバートラム・ライオンズは次のように述べています。
「[...] ビデオの場合、コーデック (視覚データを表現するためにビットをエンコード/デコードする方法。例: ffv1、H.264、Apple ProRes) に関しては多くの選択肢があります [...]」
2013年1月、FFV1をアーカイブコーデックとして利用・採用する可能性について、PrestoCentreの[30] AV Insider誌[31]で取り上げられた。
「FFV1 には多くの有益な技術的特徴がありますが、JPEG2000 などの代替案と比較すると採用率は比較的低いです。しかし、あまり長く先送りにすると、FFV1 の地位が永続化するだけです。」
Archivematica と Austrian Mediathek が FFV1 を積極的に推進し、他の団体とともに採用することで、この悪循環を打破できるかもしれません。これにより、より広範な採用、共同開発、商用製品への組み込み、そしてコミュニティにとってのその他多くのメリットという好循環が生まれる可能性があります。」
ベルギーの「デジタル遺産の専門センター」であるPACKEDは、アーカイブ用のビデオフォーマットに関する記事の中で次のように述べています。[32]
「このリストから独自のコーデックを削除すると、残るのはほんのわずかです。[...] 基本的に、ロスレス コーデックを使用したい文化遺産機関には、Jpeg2000 と FFV1 の 2 つのオプションしか残っていません。」
2015年、国際テレビアーカイブ連盟（FIAT/IFTA）は、毎年開催される世界会議の発表募集でFFV1に明示的に言及し、「FFV1は新しいJPEG2000か？」と問いかけた。[33]「保存のためのFFV1」と題したワークショップも開催された。[34]
FFV1 を使用していることが知られている機関のリスト
- オーストリア
- オーストリア近代美術館 (MuMoK) : アートビデオのコレクション。
- ドナウ大学クレムス (ニーダーエスターライヒ)
- Filmarchiv Austria (オーストリア映画アーカイブ): 一部の映画のテレシネされた DigiBeta コピー。
- Landesmuseum Niederösterreich (ニーダーエスターライヒ州立博物館) [35]
- Österreichische Mediathek (オーストリアの国立オーディオ/ビデオ アーカイブ) [36] [37]
- オーストラリア
- ベルギー
- meemoo 、フランダース国立公文書館は2020年6月、文化遺産分野の資料のデジタル化プロジェクトから得られたMXFでラップされたJPEG2000ファイルを、MKVでラップされたFFV1ファイルにトランスコードおよび再ラップする大規模な作業を開始すると発表しました。2019年には、MKV-FFV1がDV、DVCAM、DVCPROカセットの移行プロジェクトのメザニンフォーマットになることをすでに発表していました。
- カナダ
- バンクーバー市アーカイブ[38] [39] [40]
- モントリオール現代美術館[41]
- フランス
- ドイツ
- スミダック・フィルムプロダクション[42]
- アイルランド
- アイルランド映画協会
- スロバキア
- RTVSスロバキア[43]
- スロベニア
- RTVスロベニア[44]
- スイス
- AV保存 by reto.ch [45]
- HTW クール
- ローザンヌ市のアーカイブ 2017-05-18ウェイバック マシンにアーカイブ
- アラブ首長国連邦
- シャルジャ・メディア・コーポレーション（SMC）。[46]
- イギリス
- 国立公文書館（イギリス）
- イングランド中部のメディアアーカイブ
- BFI 国立アーカイブ（英国の国立動画アーカイブ）
- ザ・ボックス、プリマス
- アメリカ合衆国
- アメリカ議会図書館[47]
- ニューヨーク市立大学テレビ（CUNY TV）[48]
- デューク大学図書館[49]
- インディアナ大学[16]
- 国立医学図書館（ワシントン DC）
- ニューヨーク公共図書館
- ジョージア大学、ウォルター・J・ブラウン・メディア・アーカイブ
- ノートルダム大学アーカイブ
- テキサス大学図書館（DVD保存用MKVのFFV1 [50]）
開発と改善
「Österreichische Mediathek」は、アーカイブに適した大量のビデオデジタル化のためのフリーソフトウェアソリューションであるDVA-Professionも開発しました。これは、主にワークフロー全体を通じてFFV1をビデオエンコーディングとして使用し、トランスコーディングは行いません。 [51]さらに、彼らはMichael Niedermayer ( FFmpeg )、Peter Bubestinger-Steindl、Dave Riceと共同で「FFV1.3」(=FFV1のバージョン3)の開発を開始しました。下記の#バージョンを参照してください。[52]
FFV1をサポートするアプリケーション
以下は、ネイティブまたはコーデック パッケージをインストールすることで、FFV1 ビデオ ファイルの読み取りおよび/または書き込みが可能なことがわかっているアプリケーションの一覧です。
「-」でマークされたエントリは、通常、エンコードまたはデコードのいずれかのみをサポートすることを意味します。
「組み込み」という用語は、追加のコーデック パッケージをインストールしなくてもアプリケーションが FFV1 を処理できることを意味します。FFV1 サポートがすぐに使用できるアプリケーションは、通常、FFmpegまたはLibavのライブラリを使用して FFV1 を処理します。
リストはまだ完全ではありませんが、時間の経過とともに追加される予定です。
圧縮の詳細
FFV1 は厳密にはフレーム内フォーマットではありません。フレーム間予測を使用しないにもかかわらず、コンテキスト モデルを複数のフレームに適応させることができます。コンテキスト テーブルのサイズが非常に大きいため、圧縮には便利ですが、無効にしてエンコーダーに厳密にフレーム内ビットストリームを生成させることもできます。FFV1 の以降のバージョン (バージョン 2、3) では圧縮率が低下する傾向があるため[65]、将来的には GOP サイズが "1" を超えることはなくなる可能性があります。
予測プロセス
フレームのプログレッシブ スキャン中に、現在のピクセルと、隣接するピクセルから判断される予測値との差が、エントロピー コーディング プロセスに送信されます。予測は次のように行われます。
- 予測= 中央値(上、左、上+左-上左)
3番目の値Top + Left - TopLeft は、事実上、現在のサンプルと左のサンプルに「上」の予測子を適用し、続いて左の予測子を上予測子の予測残差に適用するのと同等です。この方法は勾配法とも呼ばれ、水平冗長性と垂直冗長性の両方を利用します。つまり、簡単に言えば、予測値は上、左、勾配予測法の中央値です。パフォーマンスとシンプルさを向上させるために、特殊なケースを回避するために、フレームの端はゼロであると想定されます。エンコードとデコードにおける予測は、リングバッファを使用して管理されます。[66]
エントロピー符号化プロセス
残差は、ゴロム・ライス符号化[67]または範囲符号化のいずれかを使用して符号化されます。どちらのオプションも、非常に大きなコンテキストモデルを使用します。「小さい」コンテキストモデルは、 ( Left − TopLeft )、( TopLeft-Top )、および( Top − TopRight )の隣接する値に基づいて、( 11×11×11+1)/2=666のコンテキストを使用します。「大きい」コンテキストモデルは、前と同じ値に基づいて(11×11×5×5×5+1)/2=7563のコンテキストを使用しますが、さらに( TopTop − Top )と( LeftLeft − Left )も使用します。ここで、TopTopは現在のピクセルの垂直方向で2つ上のピクセルであり、LeftLeftは現在のピクセルの左に2つあるピクセルです。範囲符号化では、各「コンテキスト」には、各残差の符号化のさまざまな部分に使用される32のサブコンテキストが実際にあり、「大きい」モデルでは合計242,016のコンテキストになります。
FFV1の初期の実験バージョンではH.264のCABAC算術符号化器が使用されていましたが、特許/ロイヤリティの状況が不確実であったことと、パフォーマンスがわずかに劣っていたため、CABACは範囲符号化に置き換えられました。[68]
状態
2006年4月16日、マイケル・ニーダーマイヤーによるコミットメッセージにより、FFV1（バージョン1）のビットストリームが凍結されたことが確認された。[69]
「ffv1 と ffvhuff は長い間変更されておらず、私の警告後 1 か月以内に変更を提案する人もいなかったため、これらは正式には実験的なものではなくなり、将来的には現在の ffv1/ffvhuff でエンコードされたファイルのデコード可能性を保証します。」
バージョン
- バージョン 1 (FFV1.1)
- バージョン1のビットストリームは凍結されており、2006年4月以降は実稼働での使用に安定していると考えられています。[69]
- ソースコード内の「実験的」というコメントは当時見落とされ、2010年3月に削除されました。[70]
- バージョン2 (FFV1.2)
- バージョン 2 は、正式にリリースされたことのない中間バージョンであり、実稼働目的で使用しないでください。
- バージョン3 (FFV1.3)
- バージョン3のビットストリームは2013年8月3日から凍結されています。[71]このバージョンが正式に本番環境での使用向けにリリースされたことを示す最終コミットは2013年8月26日でした。[52]
- FFV1.3には、マルチスレッドエンコード/デコードのサポート、CRCチェックサムによるエラー耐性と整合性検証、ディスプレイアスペクト比（DAR）とフィールドオーダーの保存などの改良と新機能が含まれています。1年以上にわたってテストされ、[72] 2013年8月に正式に安定版がリリースされました。[52]
- 2016年8月、リファレンスコーデックにRGBの48ビット/16bpc（=コンポーネントあたりのビット数）のサポートが追加されました。 [73]それ以前は、FFV1の16bpcはYCbCrでのみサポートされ、RGBは14bpcに制限されていました。
- 2017 年現在、Windows 用の FFV1.3 の VFW マルチスレッド エンコーダーはまだありません。FFdshow は、単一の CPU コアで FFV1.1 ストリームのみをエンコードできます。
- バージョン4 (FFV1.4)
- FFV1.3以降の改良は現在進行中であり、IETF「CELLAR」メーリングリストで議論されている。[74]
- カラー処理、特に非線形/対数カラースペースの追加サポートが計画されています。
- ドラフト標準はGitHubでホストされています。[1]
ドキュメント
現在の権威ある文書は2012年4月に開始され、2015年まで非常に基本的な状態に留まっていました。[75] 2015年には、IETF標準化プロセスの一環として、CELLARワーキンググループがMichael Niedermayerと緊密に協力して文書を改善し、レビューしました。[1]
参照
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外部リンク
- RFC9043 の翻訳
- FFV1 仕様開発リポジトリ
- モスクワ国立大学ロスレスビデオコーデック比較 2007