VC-1

SMPTE 421 ^[2]は、非公式にVC-1としても知られ、ビデオコーディング形式です。そのほとんどは、 2003年にマイクロソフトの独自のビデオ形式Windows Media Video 9として最初に開発されました。新しいAdvanced Profileの開発を含むいくつかの機能強化を経て、 2006年4月3日にSMPTE標準として正式に承認されました。これは主に、 H.264/MPEG-4 AVC標準の複雑さの低い競合製品として販売されました。開発後、マイクロソフト以外の数社、パナソニック、LGエレクトロニクス、サムスン電子が、この技術に適用される特許を保有していると主張しました。

VC-1 は、現在廃止されているMicrosoft Silverlight、短期間提供されていたHD DVDディスク形式、およびBlu-ray ディスク形式でサポートされています。

VC-1 は、 H.261、MPEG-1 Part 2、H.262/MPEG-2 Part 2、H.263、およびMPEG-4 Part 2にも見られる従来のブロックベースの動き補正ハイブリッド ビデオ コーディング設計の進化形です。これは、 H.264/MPEG-4 AVCとして知られるITU-TおよびMPEGビデオ コーデック標準の代替として広く特徴付けられました。 VC-1 の Advanced Profile には、インターレースビデオ シーケンスとプログレッシブ スキャンビデオをコーディングするために設計されたツールが含まれています。 VC-1 Advanced Profile の開発と標準化の主な目的は、最初にプログレッシブ スキャンに変換することなくインターレース コンテンツのインターレース最適化圧縮をサポートし、 1080i形式を使用する放送およびビデオ業界の専門家にとってより魅力的なものにすることでした。

HD DVDとBlu-ray Disc はどちらもVC-1 をサポートされているビデオ形式として採用しているため、ビデオ再生デバイスは VC-1 を使用して圧縮されたビデオ コンテンツをデコードして再生できる必要があります。Windows Vista は、 VC-1 デコーダーと、VC-1 でエンコードされた HD DVD ムービーの再生に必要ないくつかの関連コンポーネントを組み込むことで、HD DVD の再生を部分的にサポートしています。^[3]

Microsoft は、VC-1 をXbox 360 ビデオ ゲーム コンソールの公式ビデオ形式として指定し、ゲーム開発者はゲームに含まれるフル モーション ビデオに VC-1 を使用できるようになりました。2006 年 10 月 31 日のアップデートにより、Windows Media Video のすべての形式を、ディスク、USB ストレージ デバイス、または Windows Media Connect/Windows Media Player 11 経由で PC からストリーミングして、Xbox 360 で再生できるようになりました。

VC-1はPlayStation 3コンソールでサポートされており、FFmpegプロジェクトにはVC-1デコーダーも含まれています。^[4]

2012年8月24日、Raspberry Pi FoundationはVC-1のハードウェアデコードサポートを発表しました。^[5]

VC-1コーデック仕様は、これまでマイクロソフトによって3つのコーデックの形で実装されており、それぞれが固有の4文字のコードで識別されています。^[6]

VC-1 のシンプル プロファイルとメイン プロファイルは、既存の WMV3 実装に完全に忠実であり、WMV3 ビットストリームは完全に VC-1 に準拠しています。WMV3 コーデックは、主にコンピューター ディスプレイのプログレッシブ エンコーディングをサポートするように設計されています。インターレース エンコーディング モードが実装されましたが、Microsoft が WMV アドバンスト プロファイルの実装を開始するとすぐに非推奨になりました。WMV3 プログレッシブ エンコーディングは YUV 4:2:0カラー サンプリング スキームを使用して実装されましたが、非推奨のインターレース モードは、あまり一般的ではないYUV 4:1:1サンプリング スキームを使用して実装されました。

Windows Media Video 9 (WMV3) コーデックは、VC-1 コーデック標準のシンプル モードとメイン モードを実装し、ストリーミングとダウンロード用の高品質ビデオを提供します。「MPEG-2 のビット レートの半分から 3 分の 1 の高解像度コンテンツから、ダイヤルアップ モデム経由で配信される低ビット レートのインターネット ビデオまで、幅広いビット レートをサポートします。このコーデックは、2 パスおよび可変ビット レート (VBR) エンコーディングによるプロ品質のダウンロード可能なビデオもサポートします。」^[7]

多数の高解像度の映画やビデオが、WMV HDと呼ばれる形式で商業的にリリースされています。これらのタイトルは、 WMV3 Main Profile @ High Level (MP@HL) でエンコードされています。

WMVA は、SMPTE による VC-1 ドラフトの承認以前の WMV Advanced Profile のオリジナル実装です。このコーデックは、Windows Media Player 10 および Windows Media Format SDK 9.5 インストール パッケージで配布されました。WMVA と WVC1 にはビットストリームに若干の違いがあるため、WMVA は WVC1 とは異なるDirectShowデコーダーで処理されます。一部のサード パーティ製ハードウェアおよびソフトウェア デコーダーは、WMVA ベースのコンテンツのみをデコードします。2006 年現在、WMVA は VC-1 に完全に準拠していないため、非推奨コーデックと見なされています。

WVC1 は、Windows Media Video 9 Advanced Profile とも呼ばれ、VC-1 コーデック標準のより新しい、完全準拠の Advanced Profile を実装しています。インターレース コンテンツをサポートし、トランスポートに依存しません。以前のバージョンの Windows Media Video 9 シリーズ コーデックでは、MPEG-2 コーデックの 3 分の 1 という低いデータ レートでプログレッシブ コンテンツを配信しても、MPEG-2 と同等または同等の品質を実現できました^{[引用が必要]}。Windows Media Video 9 Advanced Profile コーデックでは、インターレース コンテンツのエンコード効率も同様に向上しています^{[引用が必要]}。WVC1 のデコーダーは、Windows Media Player 11に含まれています。これは Windows Vista にバンドルされており、Windows XP ではダウンロードとして利用できます。この実装は、 Microsoft Silverlightでサポートされています。

VC-1 エンコーダーはマイクロソフトの WMV9 コーデックに由来するため、これまでマイクロソフトが実装したものが最も一般的でしたが、サードパーティによる実装も存在します。 HD DVD やBlu - rayエンコーディングで主に使用されているプロフェッショナル向け VC-1 エンコーディング ツールである Sonic Cinevision PSE は、マイクロソフトの PEP (Parallel Encoder) エンコーディング ツールと VC-1 Analyzer ツールの商用版です。コード開発はマイクロソフトが担当し、販売と配布はSonic Solutionsが担当しています。マイクロソフトは、VC-1 エンコーダー SDK も別途提供しており、これにより、あらゆる企業やソフトウェア開発者が VC-1 エンコーディングをアプリケーションに統合できます。マイクロソフト以外の VC-1 実装 (完全に SMPTE 仕様に基づく) は、Ericsson Television と MainConcept によって行われています。[8] FFmpegプロジェクトには、^無料のVC -1 デコーダーが含まれています。 ^{[4] [9]}

Windows Media Encoder 9 シリーズは、WVC1 FourCCメディアを含む VC-1 準拠のビデオ ファイルをエンコードします。3 つのプロファイルすべて (シンプル、メイン、および詳細) で完全な VC-1 準拠を確保するには、Windows Media Format 11 Runtime または Windows Media Player 11 をコンピュータにインストールする必要があります。どちらかがインストールされている場合は、Windows Movie Makerでも VC-1 準拠のビデオを保存できます。Windows Media Format SDK または Windows Media Codec DMO で構築された他のアプリケーションでも同様です。Windows Media Encoder Studio Edition は、当初はプロフェッショナル エンコード用に発表されましたが、後に Microsoft によってキャンセルされました。Expression Studioの一部であるMicrosoft Expression Encoder は、 VC-1 ビデオを Windows Media ( ASF ) ファイル形式およびIIS Smooth Streaming形式にエンコードすることをサポートしています。

Inlet、 Digital Rapids、Harmonic、Envivio、Elemental Technologies、Anystream、Telestream 、Rhozet製のビデオ エンコーダー製品は、IPTV および Web ストリーミング用の VC-1 エンコーディング (Microsoft VC-1 Encoder SDK に基づく) をサポートしています。

VC-1 のエンコードとデコードにはかなりの計算能力が必要なため、汎用 CPU で実行されるソフトウェア実装は、特にHDビデオ コンテンツを扱う場合には、通常、低速になります。CPU の使用率を削減したり、リアルタイム エンコードを実行したりするために、完全なエンコードまたはデコード プロセス用、または CPU 制御環境内での加速支援用に、専用ハードウェアが使用される場合があります。ハードウェア VC-1 エンコーダーは、ASICまたはFPGAです。

ハードウェア アクセラレーション (ハードウェア アシストとも呼ばれる) ビデオ デコードは、専用の特殊用途ハードウェアまたはGPUなどの汎用多目的ハードウェアで実行できます。前者は通常、 Blu-ray ディスクプレーヤーや 3G/4G 携帯電話などの民生用電子機器に見られ、後者は通常 PC に見られます。2006 年以降に製造されたほぼすべてのビデオ カードは、 DirectX ビデオ アクセラレーションAPIを介して、Windows プラットフォームで GPU アクセラレーション VC-1 デコードをある程度サポートしています。ネイティブの Windows WMV9/VC-1 デコーダー (wmvdecod.dll) は DXVA プロファイル A、B、C のみをサポートしていますが、 Cyber ​​Linkなどのサード パーティ VC-1 デコーダーは完全な DXVA プロファイル D デコード アクセラレーションをサポートしています。MacOS プラットフォームでは、GPU アクセラレーション VC-1 デコードはサポートされていません。

Raspberry Pi 4より前のRaspberry PiハードウェアはVC-1ハードウェアアクセラレーションデコードをサポートしていますが、ライセンスキーの購入が必要です。^[10]

VC-1特許プールはマイクロソフトと深い関係があるものの、メンバー企業は18社あります。^{[11]特許の大部分は、マイクロソフト（324件）、}パナソニック（122件）、LGエレクトロニクス（96件）、サムスン電子（96件）の4社が保有しています。^[12]

VC-1はSMPTE規格であるため、誰でも実装できますが、実装者はLLCライセンス機関であるMPEG LAまたはそのメンバー（非独占ライセンス機関であるため）にライセンス料を支払う必要がある場合があります。^[13]

2023年7月31日時点で、特許の76.6％以上が失効している。^[12]

以下の組織は、 MPEG LAによってリストされている VC-1 特許プールで 1 つ以上の特許を保有しています。

• AV1
• H.264とVC-1の比較
• ビデオ圧縮
• VC-2 (ディラック)

• 「VC-1 プロファイルとレベル」。VC -1。2005年12 月 12 日閲覧。
• 「Microsoft WMV コーデック実装」。VC - 1。2006 年2 月 28 日閲覧。
• MultimediaWiki の VC-1 リファレンス ソフトウェア分析
• RFC 4425 – ビデオ コーデック 1 の IETF RTP ペイロード フォーマット
• 「VC-1 デコード ライセンスの発表」。VC - 1。2013 年 10 月 4 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012 年8 月 24 日閲覧。ラズベリーパイ用