FFV1 - FFV1

FFV1
РазработанМайкл Нидермайер (FFmpeg )
изначальный выпуск9 июня 2003 г.; 17 лет назад (2003-06-09)
Последний релиз
Версия 3 (FFV1.3)
(3 августа 2013 г.; 7 лет назад (2013-08-03))
Тип форматаСжатие видео формат
СодержитсяAVI, MKV, MOV, ОРЕХ, так далее.
Интернет сайтСпецификация видеокодека FFV1 (в процессе)

FFV1, что означает "видеокодек FF 1", является без потерь внутрикадровый видео кодек. Он может использовать либо кодирование переменной длины или же арифметическое кодирование за энтропийное кодирование. Кодировщик и декодер являются частью бесплатной библиотеки libavcodec с открытым исходным кодом в проекте. FFmpeg с июня 2003 г.[1] FFV1 также включен в ffdshow и Фильтры LAV,[2] что делает видеокодек доступным для Майкрософт Виндоус приложения, поддерживающие общесистемные кодеки свыше Видео для Windows (VfW) или DirectShow.FFV1 особенно популярен благодаря своим характеристикам в отношении скорости и размера по сравнению с другими кодеками с сохранением без потерь, такими как M-JPEG2000.[3][4][5]В Европейский вещательный союз (EBU) перечисляет FFV1 под индексом семейства кодеков "31" в своем объединенном списке ссылок на видеокодеки.[6]

Видео архивирование

Для длительного хранения цифрового видео устойчивого форматы контейнеров а также аудио / видео кодеки необходимы. На сегодняшний день среди архивного сообщества нет единого мнения относительно того, какой формат файла или кодеки следует использовать для целей сохранения цифрового видео.[7] Заявленные ранее кодировки были Motion JPEG 2000 (без потерь)[8] и несжатое видео.[9]

FFV1 оказался жизнеспособным архивным кодированием, и Библиотека Конгресса США начал рассматривать его как подходящий вариант для кодирования с сохранением в 2014 году.[3][10] Благодаря степени сжатия, сравнимой с JPEG 2000 без потерь, и более низким требованиям к вычислениям, он используется в архивах, особенно там, где коллекции не содержат обширных широковещательных материалов и вместо этого состоят из устной истории и тому подобного.[11][12]

С 2018 года стандартизация FFV1 через Инженерная группа Интернета (IETF) находится в стадии разработки в рамках Европейского проекта PREFORMA,[13] а также реализация проверки соответствия для FFV1 в Матроска контейнер.[14] Подробная информация о плане стандартизации FFV1[15] подготовлены MediaArea (авторы Медиа информация ) как часть средства проверки соответствия Media CONCH.[16]

Он также указан как вариант формата для долгосрочного хранения движущихся изображений на сайтах Библиотека Конгресса США ',[10][17] Государственные отчеты NSW[7] и другие. В Общество американских архивистов опубликовал статью в августе 2014 года, предлагая только FFV1 в качестве кодека для сохранения видео.[18]

В Цифровое сохранение проект на Библиотека Конгресса США идентифицированный AVI и Матроска как общие форматы контейнеров для FFV1.[19][20]

Список заведений, использующих FFV1

Австрия
Австралия
Бельгия
  • Meemoo, Фламандский институт архивов объявил в июне 2020 года, что они начнут крупную операцию по транскодированию и переупаковке файлов JPEG2000 в формате MXF, полученных в результате проектов оцифровки материалов сектора культурного наследия, в файлы FFV1 в формате MKV. В 2019 году они уже объявили, что MKV-FFV1 будет мезонинным форматом их проекта миграции для кассет DV, DVCAM и DVCPRO.
Канада
Франция
Германия
  • SMIDAK Filmproduktion[28]
Ирландия
Словакия
Словения
Швейцария
Объединенные Арабские Эмираты
  • Sharjah Media Corporation (SMC).[32]
объединенное Королевство
Соединенные Штаты

Развитие и улучшения

«Österreichische Mediathek» также разработала DVA-Profession[35] а Бесплатно программное обеспечение решение для массовой оцифровки видео, подходящего для архивов, в основном с использованием FFV1 для кодирования видео на протяжении всего рабочего процесса без перекодирования. Кроме того, они начали разработку «FFV1.3» (= версия 3 FFV1) вместе с Майклом Нидермайером (FFmpeg ), Питер Бубестингер и Дэйв Райс.

FFV1.3 содержит улучшения и новые функции, такие как поддержка многопоточного кодирования / декодирования, устойчивость к ошибкам и проверка целостности с помощью контрольных сумм CRC, сохранение соотношения сторон экрана (DAR) и порядка полей. Тестировался более 1 года,[36] и официально выпущен в стабильное производство в августе 2013 года.[37]

В августе 2016 года поддержка 48 бит / 16 бит на канал (= бит на компонент) в RGB был добавлен.[38]До этого 16bpc в FFV1 поддерживалось только в YCbCr а RGB был ограничен 14 битами на канал.

Использовать как кодек сохранения

В области архивирования видео интерес к FFV1 растет, что можно увидеть в ветке списка рассылки AMIA-L,[39] Форум PrestoCentre[40] или список рассылки Archivematica.[41][42]Компании также получают поддержку FFV1. Например, NOA (ранее NOA Audio Solutions) объявила о поддержке FFV1 в своей линейке продуктов в июле 2013 года.[43] и KEM-Studiotechnik выпустили пленочный сканер с выходом FFV1 в ноябре 2013 года.[44]

В интервью для Нью-Йорк Таймс журнал о "Советы по архивированию семейной истории",[45] Бертрам Лайонс из Библиотека Конгресса США говорит:

«[...] для видео существует множество вариантов кодеков (способ кодирования / декодирования битов для представления визуальных данных, например, ffv1, H.264, Apple ProRes) [...]»

В январе 2013 года возможность использования и принятия FFV1 в качестве кодека архивирования рассматривалась в выпуске PrestoCentre's[46] AV Insider журнал:[47]

«FFV1 имеет много полезных технических функций [...], но показатели внедрения относительно низки по сравнению с альтернативами, например, JPEG2000. [...] Но слишком долгое сдерживание только способствует сохранению статуса FFV1.

Принятие Archivematica и австрийской Mediathek с их активным продвижением FFV1 наряду с другими может начать разорвать этот порочный круг. Это может привести к созданию благоприятного круга более широкого распространения, совместной разработки, включения в коммерческие продукты и множества других преимуществ для сообщества ".

PACKED - «Центр экспертизы цифрового наследия» в Бельгии, говорится в статье о форматах видео для архивирования:[48]

«При удалении проприетарных кодеков из этого списка остается только несколько. [...] Это в основном оставляет учреждениям наследия, которые хотят использовать кодек без потерь, только два варианта: Jpeg2000 и FFV1».

В 2015 г. Международная федерация телевизионных архивов (FIAT / IFTA) прямо упомянули FFV1 в своих призыв к презентации для их ежегодных Всемирная конференция, спрашивая "Является ли FFV1 новым JPEG2000 "?.[49] Также представлен семинар "FFV1 для сохранения".[50]

Приложения, поддерживающие FFV1

Вот список приложений, которые, как известно, могут читать и / или записывать видеофайлы FFV1 либо изначально, либо путем установки пакетов кодеков.

Записи, отмеченные знаком «-», означают, что они обычно поддерживают только любую кодировку. или же расшифровка.

Период, термин "встроенный" означает, что приложение может обрабатывать FFV1 без необходимости установки дополнительных пакетов кодеков. Приложения, которые поставляются с поддержкой FFV1 из коробки, обычно используют FFmpeg или Либав библиотеки для этого.

Список далеко не полный, и со временем он будет пополняться:

ЗаявлениеКодированиеРасшифровкаМетод
Adobe PremiereдадаDirectShow[51][52]
Archivematica[53]дадавстроенный
AVIDНеизвестнодаИх транскодер может обрабатывать FFV1
Авидемуксдадавстроенный
Блендерда[54]давстроенный
DVA-Профессия[55]дадавстроенный
ffdshow-tryoutsдадавстроенный
FFmpegдадавстроенный
Скорость вещания ХаррисададаВидео для Windows[51]
kdenliveдадавстроенный
KEM Scan (кинофильм сканер )[44][56]да-встроенный
Фильтры LAV[52]дадавстроенный
Медиа информация-давстроенный
Инструментарий Media Lovin '[57]дадавстроенный
Классический медиаплеер-давстроенный
MPlayer /MEncoderдадавстроенный
NOA MediaButler[58]дадавстроенный
QUADRIGA Видео[59]да[60]НеизвестноНеизвестно
Выстрел[61]дадавстроенный
Соренсон SqueezeНеизвестнодавстроенный
VirtualDubдадаВидео для Windows[51]
Медиаплеер VLCНетдавстроенный
Проигрыватель Windows MediaНеизвестнодаDirectShow[51][52]

Детали сжатия

FFV1 не является строго внутрикадровым форматом; несмотря на то, что не используется межкадровое прогнозирование, это позволяет контекстной модели адаптироваться к нескольким кадрам. Это может быть полезно для сжатия из-за очень большого размера контекстной таблицы, но может быть отключено, чтобы кодер генерировал строго внутрикадровый битовый поток. Поскольку полученное сжатие, кажется, уменьшается[62] в более поздних версиях FFV1 (версия 2,3) использование размера GOP больше «1» может исчезнуть в будущем.

Процесс прогнозирования

Во время прогрессивного сканирования кадра разница между текущим пикселем и его предсказанным значением, судя по соседним пикселям, отправляется в процесс энтропийного кодирования. Прогноз делается следующим образом:

Прогноз = Медиана (сверху, слева, сверху + слева - сверху слева)

Третье значение, «Top + Left - TopLeft», фактически эквивалентно применению верхнего предиктора к текущей и левой выборке с последующим применением левого предиктора к остатку предсказания верхнего предиктора. Этот метод, также известный как градиент, использует как горизонтальную, так и вертикальную избыточность. Проще говоря, прогноз - это медиана методов прогнозирования сверху, слева и градиента. Для повышения производительности и простоты предполагается, что края кадра равны нулю, чтобы избежать особых случаев. Прогнозирование при кодировании и декодировании управляется с помощью кольцевой буфер.[63]

Процесс энтропийного кодирования

Остатки кодируются с использованием либо кодирования переменной длины, либо арифметического кодирования. Оба варианта используют очень большую контекстную модель. «Маленькая» контекстная модель использует (11 * 11 * 11 + 1) / 2 = 666 контекстов на основе соседних значений (Left-TopLeft), (TopLeft-Top) и (Top-TopRight). «Большая» контекстная модель использует (11 * 11 * 5 * 5 * 5 + 1) / 2 = 7563 контекстов на основе тех же значений, что и раньше, но также (TopTop - Top) и (LeftLeft-Left), где «TopTop "- пиксель два выше текущего по вертикали, а" LeftLeft "- пиксель два слева от текущего. При арифметическом кодировании каждый «контекст» фактически имеет 32 подконтекста, используемых для различных частей кодирования каждого остатка, в результате чего в общей сложности получается 242 016 контекстов для «большой» модели.

Ранние экспериментальные версии FFV1 использовали арифметический кодировщик CABAC из H.264, но из-за неопределенной ситуации с патентами / лицензионными платежами, а также из-за его немного худшей производительности, CABAC был заменен на Кодирование диапазона.

Положение дел

16 апреля 2006 г. сообщение фиксации Майкла Нидермайера подтвердило, что поток битов FFV1 (версия 1) заморожен:[64]

"ffv1 и ffvhuff не менялись долгое время, и никто не предлагал никаких изменений в течение 1 месяца после моего предупреждения, поэтому они официально не подлежат длительному эксперименту, и мы гарантируем возможность декодирования файлов, закодированных с помощью

текущий ffv1 / ffvhuff в будущем "

Кодек

Версия 1 (FFV1.1)

Битовый поток версии 1 заморожен и считается стабильным для производственного использования с апреля 2006 года.[64] Замечание «экспериментальный» в исходном коде было упущено из виду и удалено в марте 2010 года.[65]

Версия 2 (FFV1.2)

Версия 2 была промежуточной версией, которая никогда официально не выпускалась и не должна использоваться в производственных целях.

Версия 3 (FFV1.3)

Битовый поток версии 3 заморожен с 3 августа 2013 года.[66] Последняя фиксация, в которой эта версия была официально выпущена для использования в производственной среде, состоялась 26 августа 2013 года.[37]В 2017 году все еще не существует многопоточного кодировщика VFW для FFV1.3 для Windows. FFdshow может кодировать только поток FFV1.1 с одним ядром процессора.

Версия 4 (FFV1.4)

Улучшения, выходящие за рамки FFV1.3, находятся в стадии разработки и обсуждаются в списке рассылки IETF "CELLAR".[67]Планируется дополнительная поддержка обработки цвета, особенно нелинейной / логарифмической. цветовые пространства.

Документация

Текущая авторитетная документация была начата в апреле 2012 года и оставалась в очень простом состоянии до 2015 года.[68]В 2015 году в рамках процесса стандартизации IETF документация была улучшена и проверена рабочей группой CELLAR в тесном сотрудничестве с Майклом Нидермайером.[69]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «История репозитория исходного кода FFV1 в репозитории FFMPEG». Майкл Нидермайер. Архивировано из оригинал 23 марта 2012 г.. Получено 21 октября 2010.
  2. ^ https://code.google.com/p/lavfilters/
  3. ^ а б Бубестингер, Питер. «Сравнение видеокодеков и контейнеров для архивов». Österreichische Mediathek. Получено 8 октября 2014.
  4. ^ «Сравнение видеокодеков MSU без потерь» (PDF). Лаборатория графики и медиа МГУ (Видео группа). Март 2014 г.. Получено 8 октября 2014.
  5. ^ «Графики производительности FFV1 (перекодирование, извлечение)». NOA GmbH. Получено 8 октября 2014.
  6. ^ Эван, Жан-Пьер (15 августа 2016 г.). «Код сжатия видео (объединенный список видеокодеков, включая EBU, DVB и MPEG)». Европейский вещательный союз. Получено 19 сентября 2016.
  7. ^ а б «Форматы и кодеки для сохранения цифрового видео (Рекомендация 22)». Государственные отчеты Нового Южного Уэльса. Август 2013. Архивировано с оригинал 10 ноября 2013 г.. Получено 10 ноября 2013.
  8. ^ «Motion JPEG 2000 на digitalpreservation.gov». Библиотека Конгресса США. Получено 6 марта 2013.
  9. ^ Флейшгауэр, Карл; Фрост, Ханна; Борода, Исайя (ноябрь 2010 г.). «AMIA / IASA 2010 - оболочки и кодеки: обзор стратегий выбора». AMIA /IASA. Получено 6 октября 2013.
  10. ^ а б Флейшгауэр, Карл; Иган, Кортни (8 сентября 2014 г.). «Цифровые форматы файлов для переформатирования видеозаписей». FADGI (Библиотека Конгресса США). Получено 8 октября 2014.
  11. ^ http://www.digitizationguidelines.gov/about/
  12. ^ Флейшгауэр, Карл; Мюррей, Кейт (3 декабря 2014 г.). «Сравнение форматов для оцифровки видео». FADGI (Библиотека Конгресса США). Получено 8 сентября 2015.
  13. ^ «ФОРМЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОСТИ для культурной информации / электронных архивов (PREFORMA)». Получено 2015-09-24.
  14. ^ а б Мюррей, Кейт; Райс, Дэйв; Блювер, Эшли (23 сентября 2015 г.). «Улучшение технических возможностей для аудиовизуальных коллекций с помощью проекта PREFORMA». Библиотека Конгресса США. Получено 2015-09-24.
  15. ^ Фэллон, Тесса; Райс, Дэйв; Блевер, Эшли (3 марта 2015 г.). Конч - Приложение по упражнениям по стандартизации (PDF) (Отчет). MediaArea. Получено 2015-09-24.
  16. ^ «Проверка соответствия аудиовизуальных файлов (CONCH)». Получено 2015-09-24.
  17. ^ "FFV1 на digitalpreservation.gov". Библиотека Конгресса США. 29 мая 2012 г.. Получено 10 ноября 2013.
  18. ^ Остин, Барбара; Боулинг, Мелисса; Дикин, Холли; Эванс, Райан (7 августа 2013 г.). «Проект электронных записей» (PDF). Общество американских архивистов. Получено 21 октября 2014.
  19. ^ "Формат файла AVI с кодированием видео FFV1". AVI_FFV1. Цифровое сохранение. LoC. 2012-07-20. fdd000349. Получено 2015-04-22.
  20. ^ «Формат файла Matroska с кодированием видео FFV1». Matroska_FFV1. Цифровое сохранение. LoC. 2012-05-29. fdd000343. Получено 2015-04-22.
  21. ^ landesmuseum.net
  22. ^ mediathek.at
  23. ^ Левец, Германн (30 августа 2011 г.). «DVA-Profession, используемый в австрийской Mediathek: Codec». Österreichische Mediathek. Архивировано из оригинал 14 октября 2014 г.. Получено 8 октября 2014.
  24. ^ http://vancouver.ca/ctyclerk/archives/
  25. ^ "Информация о контейнере видео Matroska на digitalpreservation.gov". Библиотека Конгресса США. Получено 10 мая 2012.
  26. ^ «Сообщение в блоге архива города Ванкувер, в котором упоминается использование FFV1». Город Ванкувер Архивы. Получено 10 мая 2012.
  27. ^ Musée d'art contemporain de Montréal (Архивы и медиацентр)
  28. ^ "СМИДАК Фильмпродукция". Получено 2016-03-31.
  29. ^ «RTVS Словакия: Полная система видеоархива от NOA». NOA GmbH. 1 сентября 2014 г.. Получено 10 мая 2017.
  30. ^ «Национальная вещательная компания Словении первой успешно развернула комплексные решения для архивирования видео от NOA». NOA GmbH. 2014 г.. Получено 10 мая 2017.
  31. ^ «Последовательность изображений в Matroska / FFV1». AV Консервация от reto.ch. 11 декабря 2016 г.. Получено 10 мая 2017.
  32. ^ «Установка в SMC: Объединенные Арабские Эмираты впервые для NOA». NOA Archive GmbH. Март 2018 г.. Получено 15 марта 2017.
  33. ^ «Медиа-микросервисы и архивные процессы на телевидении CUNY». 10 ноября 2015 г.. Получено 19 августа 2016.
  34. ^ Эстева, Мария; Вега, Карла; Хенриксен, Ванди; Ли, Дженнифер; Мартин, Венди (май 2013 г.). «Автоматизированное архивирование DVD-контента (презентация на TCDL 2013)». Техасский вычислительный центр (TACC) и Техасский университет в Остине - Библиотеки. Архивировано из оригинал 3 июня 2015 г.. Получено 21 октября 2014.
  35. ^ "dva-profession.mediathek.at". Архивировано из оригинал на 2012-05-25. Получено 2012-05-10.
  36. ^ Бубестингер, Питер (6 февраля 2014 г.). «Статистика производительности FFV1». Österreichische Mediathek. Получено 8 октября 2014.
  37. ^ а б Нидермайер, Майкл (26 августа 2013 г.). «Сообщение о фиксации репозитория: FFV1.3 выпущен как стабильный». FFmpeg. Архивировано из оригинал 4 марта 2016 г.. Получено 29 августа 2013.
  38. ^ Нидермайер, Майкл (16 августа 2016 г.). «Сообщение фиксации репозитория: avcodec / ffv1enc: Добавить поддержку RGB48». FFmpeg. Получено 18 августа 2016.
  39. ^ "Обсуждение FFV1 в списке рассылки AMIA-L". AMIA. Декабрь 2012 г.. Получено 6 марта 2013.
  40. ^ «Формат цифрового главного архива». Форумы PrestoCentre. 26 октября 2012. Архивировано с оригинал 15 апреля 2013 г.. Получено 6 марта 2013.
  41. ^ «FFV1 против других форматов для сохранения». Список рассылки Archivematica. 24 сентября 2012 г.. Получено 6 марта 2013.
  42. ^ «Цифровое архивирование фильмов в больших масштабах». Список рассылки Archivematica. 29 января 2013 г.. Получено 6 марта 2013.
  43. ^ «Объявление компании, подтверждающее поддержку FFV1». NOA Audio Solutions. 10 июля 2013 г. Архивировано с оригинал 13 апреля 2016 г.. Получено 29 августа 2013.
  44. ^ а б Кобер, Хельмфрид (14 ноября 2013 г.). "Технические данные пленочного сканера KEM SCAN" (PDF). КЭМ-Студиотехник. Получено 30 апреля 2015.
  45. ^ Лион, Бертрам (2013). «Спросите эксперта: советы по архивированию семейной истории, часть 3». Журнал The New York Times (онлайн). Нью-Йорк Таймс.
  46. ^ prestocentre.org
  47. ^ Аддис, Мэтью (2013). «Преодоление пропасти (от результатов исследований к устойчивым инструментам и услугам для AV)». Журнал AV Insider. № 3. PrestoCentre. С. 14–15.
  48. ^ Эмануэль Лоррен (март 2014 г.). «Краткое руководство по выбору цифрового формата для мастеров архивирования видео». PACKED, Бельгия. Получено 2 июн 2014.
  49. ^ «Конференц-звонок с презентациями, Всемирная конференция FIAT / IFTA, Вена, 7-10 октября 2015 г.» (PDF). Международная федерация телевизионных архивов. 13 мая 2015. Архивировано с оригинал (PDF) на 2015-10-10. Получено 2015-09-01.
  50. ^ «Всемирная конференция FIAT / IFTA 2015, программный день 1». Международная федерация телевизионных архивов. Август 2015. Архивировано с оригинал на 2015-09-10. Получено 2015-09-01.
  51. ^ а б c d "пробные версии ffdshow". Получено 27 апреля 2015.
  52. ^ а б c "LAVFilters (разделитель и декодеры мультимедиа DirectShow с открытым исходным кодом)". Хендрик Леппкес. Получено 27 апреля 2015.
  53. ^ «Archivematica - Форматирование политик». Artefactual Systems Inc. Получено 2015-04-30.
  54. ^ "Руководство Blender v2.6: Рендеринг / Вывод / Видео". Блендер Фонд. 18 ноября 2011 г.. Получено 4 августа 2013.
  55. ^ «DVA-Profession, используемый в австрийской Mediathek: Codec». Österreichische Mediathek. Архивировано из оригинал на 2016-04-17. Получено 2016-03-31.
  56. ^ «КЭМ Скан». KEM Studiotechnik GmbH. Получено 2015-04-30.
  57. ^ «Media Lovin Toolkit (MLT / melt)». Дэн Деннеди. Получено 2015-04-27.
  58. ^ «NOA MediaButler». NOA Audio Solutions GmbH. Получено 2015-04-27.
  59. ^ «Миграция видеокассет с помощью Quadriga». CubeTec International. Получено 2016-03-31.
  60. ^ «Технические характеристики видео QUADRIGA». CubeTec International. Получено 2016-03-31.
  61. ^ "Shotcut". Дэн Деннеди. Получено 2015-04-27.
  62. ^ "Сообщение в списке рассылки разработчиков FFmpeg о влиянии параметра размера GOP FFV1". Получено 10 мая 2012.
  63. ^ Майкл Нидермайер (05.09.2013). «Спецификация видеокодека FFV1». FFmpeg. Получено 2015-03-18.
  64. ^ а б «Сообщение фиксации репозитория: битовый поток FFV1.1 заморожен». Майкл Нидермайер. 14 апреля 2006 г. Архивировано с оригинал 4 марта 2016 г.. Получено 8 мая 2012.
  65. ^ "Сообщение о фиксации репозитория". Майкл Нидермайер. 22 марта 2010. Архивировано с оригинал 23 марта 2012 г.. Получено 21 октября 2010.
  66. ^ "Сообщение в списке рассылки: Bitstream FFV1.3 заморожен". Майкл Нидермайер. 3 августа 2013 г.. Получено 29 августа 2013.
  67. ^ «Тема обсуждения FFV1 версии 4 (в списке рассылки IETF CELLAR)». 2016-01-05. Получено 2016-08-18.
  68. ^ Майкл Нидермайер (2013-11-03). «Спецификация видеокодека FFV1 (2013 г.)». Получено 2016-08-19.
  69. ^ Майкл Нидермайер (31.07.2016). «Спецификация видеокодека FFV1 (проект для разработки)». Получено 2016-08-19.
  70. ^ "Сравнение видеокодеков без потерь '2007". Graphics & Media Lab Video Group of Московский Государственный Университет. Получено 2015-04-27.