Codecs

Ein hochgradig konfigurierbarer Codec, der einen Ausgleich zwischen Bitrate, Qualität, Latenz und Stromverbrauch ermöglicht

H.264/AVC/MPEG-4 Part 10 ist ein digitaler Video-Codec-Standard des Joint Video Teams, der sich aus ITU-T und MPEG zusammensetzt. H.264 hat den Anspruch, bei gleicher Bildqualität die Hälfte der Bitrate von MPEG-2 zu bieten, und ist in verschiedenen HDTV-Verteilungsstandards, IP-Kameras, PCs und webbasierten Streaming-Plattformen und Mobiltelefonen weit verbreitet. H.265/HEVC ist ein neuerer Videocodierungsstandard von ITU-T, der auf eine noch bessere Codierungsqualität abzielt, mit einem weiteren Ziel von 50 % Bitrate bei gleicher Qualität wie H.264. H.265 unterstützt auch 4K- und 8K-UHD-Videos. In letzter Zeit wurden viele neue Codecs eingeführt, wie z. B. VVC und LC-EVC, um nur zwei Beispiele zu nennen. AVC und HEVC sind jedoch in der Branche fest etablierte „Workhorses“, die auch in den kommenden Jahren ihre Gültigkeit behalten werden.

AMD bietet einzigartige SoC-Plattformen, die eine gehärtete H.264/H.265 Video Codec Unit (VCU) mit programmierbarer Logik und einem Arm® Multiprozessor-Subsystem kombinieren. Das Zynq™ UltraScale+™ MPSoC ermöglicht gleichzeitiges Kodieren und Dekodieren mit bis zu 4K60 4:2:2 10-Bit. Das adaptive Versal™-Serie Gen 2 SoC ermöglicht gleichzeitiges Kodieren und Dekodieren mit bis zu 4K60 4:4:4 12-Bit, wobei einige Geräte zwei VCUs pro Chip bieten. Dank ihrer branchenführenden niedrigen Latenz ist die VCU ideal für eine Vielzahl von Bereitstellungs- und professionellen Streaming-Anwendungen oder Mehrkanal-OTT-Encoder mit hoher Dichte. Die VCU ist hochgradig konfigurierbar und ermöglicht einen Ausgleich zwischen Bitrate, Qualität, Latenz und Stromverbrauch.

Mit dem EMMY® Award ausgezeichnete JPEG 2000 IP-Cores

JPEG 2000 ist ein Wavelet-basiertes Bildkodierungssystem, das hohe Skalierbarkeit und Bedienungshilfen bietet. Inhalte können einmalig in beliebiger Qualität (bis hin zu verlustfrei) kodiert, aber in vielen anderen Qualitäten und Auflösungen oder nach Interessengebieten abgerufen und dekodiert werden. Der Codec bietet außerdem elegante Degradierung, d. h., er verwischt eher, als dass er blockartige Artefakte erzeugt, wie das bei DCT-basierten Codecs der Fall ist, und kann mehrere Generationen von Kodier-/Dekodierdurchläufen verarbeiten. Der Standard wurde im Jahr 2000 von der ISO eingeführt und wird ständig weiterentwickelt. Spätere Versionen enthalten Modi für extrem niedrige Latenz (ULL) und hohen Durchsatz (HT). JPEG 2000 ist das obligatorische Komprimierungsformat für Digital Cinema und wird häufig für Archivierung, Bereitstellung (mit ST 2022 AV-over-IP und definiert durch VSF TR-01) und Pro AV-IP-Netzwerke verwendet, bei denen 4K60 über eine 1-GE-Verbindung übertragen werden kann. Die Implementierung von JPEG 2000 auf AMD Plattformen ermöglicht die Unterstützung von 4K und 8K in einzelnen Geräten, was mit Standard-ASSPs bisher nicht möglich war. Durch die Verwendung von AMD-Plattformen mit den preisgekrönten IP-Cores unserer Partner können Sie JPEG 2000-Bilder und -Videos bis zu 8K60 4:4:4 10-Bit mit unübertroffener Qualität, hoher Geschwindigkeit und kompaktem Footprint kodieren oder dekodieren.

Ein neues ISO-Codec-Format zum Ersetzen von unkomprimiertem Video

Aufgrund zunehmender Auflösungen (4K/8K), höherer Bildraten, 360°-Aufnahmen und höherer Pixelqualität (z. B. HDR) müssen alle Geräte und Infrastrukturen immer größere Datenmengen verarbeiten. Ob AV-over-IP, virtuelle Realität, Gaming, Live-Produktion, Remote-Produktion oder Digital Cinema-Workflows, der JPEG XS Mezzanine-Codec-Standard kann überall dort eingesetzt werden, wo derzeit unkomprimiertes Video verwendet wird. Als leichtgewichtiges Bildkodierungssystem bietet er außerdem eine zeilenbasierte Latenz mit Kompressionsverhältnissen von 2:1 bis 12:1 (oder sogar mehr) bei verlustfreier Qualität. Erhältlich bei intoPIX, dem XAMD-Partner und Pionier von JPEG XS. Dank der geringen Größe kann er auf praktisch jeder AMD-Plattform eingesetzt werden und ist durch seine Anpassungsfähigkeit zukunftssicher, wenn sich der JPEG XS-Standard weiterentwickelt.

Ein neuer Codec, der JPEG XS mit einem Flawless Imaging Profile (FIP) kombiniert

Der TicoXS FIP-Codec des Partners intoPIX unterstützt die besten AV-Verteilungsstandards und Workflows in 4K und 8K. Er ermöglicht die Übertragung von 4K und 8K über IP mit Cat5e-Kabeln (1GbE) oder drahtlosen Verbindungen (WiFi-6, 60 Ghz usw.) – in perfekter Qualität, null Latenz und geringem Platzbedarf auf AMD-Plattformen. In Kombination mit der Unterstützung von JPEG XS bietet das FIP-Kodierungsprofil zusätzliche Kodierungseffizienz. Es sorgt für verlustfreie Qualität bei komplexen Desktop- und natürlichen Inhalten mit zeilenbasierter Latenz, hohen Kompressionsraten und Fehlerverdeckung bei Paketverlusten. Zu den wichtigsten Anwendungen gehören drahtlose AV und Displays, KVM, AV-over-IP (z. B. IPMX) und Spiele. Mit der besten Leistung in Bezug auf Qualität, Zuverlässigkeit und Benutzererfahrung können Benutzer jetzt nachhaltigere AV-Produkte und Workflows bauen.

Alle HD- und 4K-10-Bit-Standards können unkomprimiert über 10 Gb Ethernet mit 30 FPS oder weniger gesendet werden, aber es gibt nicht genügend Bandbreite für unkomprimierte 4K-10-Bit-Videos mit 60 FPS. Der Blackmagic IP10 Codec löst dieses Problem! Er hat eine niedrige Latenz mit 8-Pixel-Abtastungen, ist eine offene Implementierung und es fallen damit keine Lizenzgebühren an. Außerdem ist er ein extrem kleiner Codec, der nur sehr wenige AMD FPGA/SoC Ressourcen benötigt, sodass ST 2110 IP-Videoprodukte erschwinglich bleiben.

Multi-Stream-Bearbeitungsleistung in Echtzeit

Apple ProRes™ ist einer der beliebtesten Codecs, die in der professionellen Postproduktion verwendet werden. Apple ProRes-Codecs unterstützen verschiedene 4:2:2- und 4:4:4-Formate bis hin zu 4K und 5K und sind auf unterschiedliche Bitraten und Videoqualität für verschiedene Anwendungsfälle in Offline-Medien-Workflows ausgerichtet.

Der AMD-Partner IBEX Technologies bietet eine Reihe von Apple ProRes Encoder- und Decoder-IP-Cores an und steht auf der Liste der von Apple autorisierten Produkte für FPGA-basierte Implementierungen.

Die nächste Generation von ITU-T/MPEG Codecs

Das 2020 eingeführte Basisprofil von MPEG-5 Part 1 EVC (Essential Video Coding) wurde als lizenzgebührenfreie Option für die Produzenten von Inhalten entwickelt, während im Hauptprofil ein erweitertes Toolset (lizenzgebührenpflichtig) für eine höhere Kompressionsleistung zur Verfügung steht.

Parallel dazu zielt MPEG-5 Part 2 LCEVC (Low Complexity Enhancement Video Coding) darauf ab, die Kompressionseffizienz für bestehende Codecs zu erhöhen, indem ein Basis-Bitstream und ein Enhancement-Bitstream verwendet werden. Die Ausgabe eines LCEVC-Codecs ist im Wesentlichen eine Optimierungsebene, die in Kombination mit einem Video, das mit einem separaten Codec (AVC, HEVC usw.) kodiert wurde, einen erweiterten Video-Stream mit verbesserter Videoqualität erzeugt.

VVC (Versatile Video Coding) ist der neue H.266-Kodierungsstandard, der eine Verbesserung der Kompressionseffizienz um 30–50 % gegenüber HEVC anstrebt. VVC zielt darauf ab, das Streaming von UHD-Inhalten in 4K, 8K und sogar 16K zu verbessern, zusammen mit einer verbesserten Unterstützung für High Dynamic Range (HDR) und 360°-Video.

EVC, VVC und LCEVC sind noch sehr neu und werden Zeit brauchen, um sich zu etablieren. Der AMD-Partner V-Nova war jedoch maßgeblich an der Entwicklung des LCEVC-Standards beteiligt und hat bereits eine containerisierte App gebaut, die schon heute auf AMD Alveo PCIe-Beschleunigerkarten evaluiert und eingesetzt werden kann.

Kostengünstige Integration von führenden professionellen Audio-Codecs

Auf AMD-Plattformen können Ingenieuren Audiofunktionen schnell in ihre Produkte integrieren und profitieren von Differenzierung, Kanaldichte und eine kurze Markteinführungszeit. Entwickler können die DSP-Leistung, die Bandbreite und die Funktionen der AMD-Plattformen in vollem Umfang nutzen, um System-on-Chip-Designs zu implementieren, die separate Komponenten für die Durchführung von Audioverarbeitungsaufgaben überflüssig machen und so die Kosten senken, insbesondere bei Mehrkanal-Audioanwendungen. AMD bietet kostengünstige und flexible Alternativen zu ASSPs und DSPs sowie ein erstklassiges Partner-Ökosystem, das Audio- und Sprachcodecs, Echounterdrücker und vieles mehr anbietet. Der Allianzpartner Ittiam bietet eine Reihe von Audio-Codecs von AAC und USAC bis hin zu MP3 und WMA an, die auf ARM-Prozessor-Subsystemen laufen und daher ideal für integrierte AV-Designs auf der Basis des AMD Zynq 7000 SoC oder Zynq UltraScale+ MPSoC sind.