Vacib Video Kodlaşdırması (MPEG-5 EVC): Biznes üçün Uyğun Növbəti Nəsil Video Standartı

Axın platformaları, rəqəmsal yayımçılar və mobil şəbəkələr yüksək çözünürlüklü məzmun çatdırılmasını (4K, 8K və HDR) genişləndirdikcə, video sıxma səmərəliliyi yalnız mübarizənin yarısıdır. Lisenziyalaşdırma qeyri-müəyyənliyi və mürəkkəb patent royaltləri tarixən media sənayesində kodek qəbulunu çətinləşdirmişdir. Bu məhdudluğu aradan qaldırmaq üçün Moving Picture Experts Group (MPEG) Essential Video Coding (EVC) inkişaf etdirdi, rəsmi olaraq ISO/IEC 23094-1 (MPEG-5 Part 1) kimi təyin olunmuşdur.

2020-ci ildə tamamlanan MPEG-5 EVC, şəffaf və proqnozlaşdırıla bilən lisenziyalaşdırma modelləri ilə hazırlanmış, sadələşdirilmiş, yüksək performanslı video sıxma çərçivəsi təqdim edir ki, müasir biznes və texniki tələbləri qarşılayır.

1. MPEG-5 Vacib Video Kodlaşdırması (EVC) nədir?

Essential Video Coding (EVC), MPEG tərəfindən müasir media axını, yayım və Over-The-Top (OTT) platformalarına xidmət etmək üçün yaradılmış qabaqcıl video sıxma standartıdır. Əvvəlki nəsil standartların mürəkkəb patent mənzərəsi tətbiqi çətinləşdirdiyi halda, EVC iki aydın şəkildə müəyyən edilmiş əməliyyat profilinə əsaslanaraq hazırlanmışdır:

• Baseline Profile: Tamamilə royalty‑pulsuz səviyyə, yalnız 20 ildən artıq olan və ya geri dönməz royalty‑pulsuz bəyanatlarla töhfə verilmiş texnologiyalardan istifadə edilərək yaradılmışdır.
• Main Profile: Yüksək performanslı səviyyə, HEVC (H.265) səmərəliliyini bərabərləşdirmək və ya aşmaq üçün hazırlanmış seçilmiş qabaqcıl sıxışdırma alətlərini ehtiva edir; hər bir patentli alət lisenziya problemləri yarandıqda ayrıca aktivləşdirilə və ya söndürülə bilər.

EVC yüksək hesablama gücü, istisna dərəcədə bant genişliyi sıxışdırması və intellektual mülkiyyət şəffaflığının təmiz balansını təqdim edir.

2. MPEG-5 EVC-nin Əsas Xüsusiyyətləri

Əsas Strateji Üstünlüklər:

1. IP Risk Azaldılması: Şəffaf lisenziya hovuzları, yayım satıcılarının ani royalty məhkəmələri olmadan növbəti nəsil sıxışdırmanı tətbiq etməsini təmin edir.
2. Modul Alət Keçidi: Əsas profilindəki qabaqcıl kodlaşdırma alətləri fərdi olaraq dəyişdirilə bilər, ümumi bit axını uyğunluğunu pozmadan.
3. Hardware & Software Dostu: Başlanğıcdan sürətli, çox nüvəli proqram icrası üçün masaüstü/mobil CPU-lar üzərində və sadə ASIC tətbiqi üçün nəzərdə tutulmuşdur.

3. EVC-nin Dərin Texniki Xüsusiyyətləri

EVC-nin memarlığı klassik blok‑əsaslı hibrid video kodlaşdırma boru kəmərini həm profillərdə, həm də müasir alqoritmik yeniliklər vasitəsilə optimallaşdırır:

A. İki Səviyyəli Profil Memarlığı

• Baseline Profile: H.264/AVC ilə bərabər sıxışdırma səmərəliliyi təklif edir (köhnə AVC bazalarına nisbətən təxminən %30 bit sürəti qənaəti ilə eyni vizual keyfiyyəti təmin edir) və eyni zamanda royalty-free statusunu qoruyur.
• Main Profile: Sıxışdırma səmərəliliyini təxminən 25%‑30% artıraraq HEVC (H.265) ilə bərabər və ya onu keçən 26‑ya qədər qabaqcıl kodlaşdırma aləti əlavə edir, eyni subyektiv keyfiyyətdə.

B. Elastik Blok Bölüşdürülməsi (İkili və Üçlü Ağaclar)

• Böyük blok ölçülərini $64 \times 64$‑a qədər (və genişlənmiş çərçivələrdə $128 \times 128$‑a qədər) dəstəkləyən Coding Tree Unit (CTU) strukturu istifadə edir.
• Sərt Quad-Tree bölmələrini elastik Binary-Tree (BT) və Ternary-Tree (TT) bölünmə ilə əvəz edir, kodlayıcıya blokları həqiqi hərəkət vektorları və qeyri‑adi şəkil konturları boyunca dilimləməyə imkan verir.

C. İntra-Təxminin Təkmilləşdirilmiş Modları

• Ənənəvi intra proqnozlaşdırmanı genişləndirərək geniş yön bucaqları və planarlıq rejimləri təmin edir.
• Main Profile‑də Advanced Intra Prediction (AIP) və intra alt‑blok bölünməsindən istifadə edərək, bloklama artefaktları olmadan mürəkkəb ön plan nümunələri və incə arxa plan gradientlərini modelləşdirir.

D. Təkmilləşdirilmiş Inter-Təxmin və Hərəkət Dəqiqləşdirilməsi

• Affine Hərəkət Kompensasiyası: Effektiv şəkildə zoom, perspektiv deformasiya və fırlanma hərəkəti kimi mürəkkəb hərəkət dinamikalarını proqnozlaşdırır.
• MVD ilə Birləşmə Rejimi (MMVD): Standart hərəkət birləşmə namizədlərini kiçik hərəkət vektoru fərqləri ilə birləşdirərək hiper-effektiv hərəkət siqnallaşmasını təmin edir.
• Adaptiv Hərəkət Vektoru Həlli (AMVR): Kodlayıcıya video mürəkkəbliyinə görə dörddə bir-piksel, tam-piksel və 4-piksel həlləri arasında dinamik olaraq hərəkət dəqiqliyini dəyişməyə imkan verir.

E. Döngü Daxili Sonradan Emal Filtrləri

• Deblocking Filtri (DBF): Blok kənarları boyunca sərhəd fasilələrini aradan qaldırır.
• İn-Loop Filtri (ALF) və Hadamard Transformasiya Domen Filtri (HTDF): Əsas Profil, yüksək tezlikli tekstur detallarını bərpa edən, aşağı bit dərəcələrində sıxılma səs-küyünü azaldan mürəkkəb döngü filtrlərini təqdim edir.

4. EVC Fayllarını Necə Yaratmaq və Kodlaşdırmaq

EVC video axınları rəsmi açıq mənbəli XEVE (eXtra-fast Essential Video Encoder) kitabxanası və ya libxeve ilə konfiqurasiya edilmiş FFmpeg-in müasir versiyaları vasitəsilə yaradılır.

Metod 1: Stand‑alone XEVE CLI Kodlayıcısından İstifadə Edərək

1. XEVE deposunu klonlayın və tərtib edin:

git clone https://github.com/mpeg5/xeve.git
cd xeve && mkdir build && cd build
cmake .. && make

2. Xam YUV videonu EVC bit axınına kodlayın:

# Baseline Profile (Royalty-Free)
./xeve_app -i input_1080p.yuv -w 1920 -h 1080 -z 60 -p baseline -o output_baseline.evc

# Main Profile (High Compression)
./xeve_app -i input_1080p.yuv -w 1920 -h 1080 -z 60 -p main --preset medium -q 28 -o output_main.evc

Metod 2: FFmpeg (libxeve) istifadə edərək EVC kodlaşdırmaq

Müasir FFmpeg versiyaları (--enable-libxeve ilə tərtib olunmuş) MP4, MKV və ya ProRes mənbələrindən birbaşa bir addımlı kodlaşdırmaya imkan verir:

ffmpeg -i input_video.mp4 -c:v libxeve -xeve-params "profile=main:preset=medium:qp=28" -c:a aac output_evc.mp4

5. EVC Video Fayllarını Necə Açmaq və Oynatmaq

Çünki EVC müasir arxitekturalar üçün nəzərdə tutulmuşdur, dekodlaşdırma proqram dekoderləri və media oynatma paketləri vasitəsilə dəstəklənir:

1. Rəsmi XEVD (eXtra-fast Essential Video Decoder) istifadə etmək

Rəsmi MPEG açıq mənbəli dekoder xam .evc axınlarını yenidən sıxılmamış videoya dekodlaşdırır:

git clone https://github.com/mpeg5/xevd.git
cd xevd && mkdir build && cd build && cmake .. && make
./xevd_app -i output_main.evc -o decoded.yuv

2. FFmpeg / FFplay ilə kodun açılması və oynatma

Əgər FFmpeg mühitiniz --enable-libxevd ilə tərtib olunubsa, EVC video axınlarını birbaşa dekodlaşdırmaq və ya önizləmək mümkündür:

# Playback using FFplay
ffplay -vcodec libxevd output_main.evc

# Transcode EVC to standard H.264/MP4 for wide viewing
ffmpeg -c:v libxevd -i output_main.evc -c:v libx264 -c:a copy output_preview.mp4

3. İnteqrasiya olunmuş video pleyerlər

Standart .mp4 və ya .mkv fayllarına mux edilmiş EVC axınları, libxevd dəstəyi olan yenilənmiş LAV Filters daxil edən MPV-nin xüsusi quruluşları və ya media pleyerləri vasitəsilə oynadıla bilər.

EVC vs. HEVC vs. VVC vs. AV1 müqayisəsi

Tez-tez Soruşulan Suallar (FAQ)

**Q1: MPEG-5 EVC-nin inkişafının əsas məqsədi nədir? A1: EVC, proqnozlaşdırıla bilən, şəffaf lisenziyalaşma və royalty-ödənişsiz baz profili ilə növbəti nəsil video sıxılmasını təmin etmək üçün yaradıldı.

**Q2: EVC Baseline profili Main profilindən necə fərqlənir? A2: Baseline profili köhnə, təsdiqlənmiş texnologiyalardan istifadə edərək tamamilə royalty-ödənişsizdir, Main profili isə maksimum sıxılma səmərəliliyi üçün dəyişdirilə bilən qabaqcıl alətlər əlavə edir.

**Q3: EVC videosunu kodlaşdırmaq və dekodlaşdırmaq üçün hansı açıq mənbə alətləri istifadə olunur? A3: XEVE (çox sürətli Essential Video Encoder) kodlaşdırma üçün istifadə olunur, XEVD (çox sürətli Essential Video Decoder) isə dekodlaşdırmanı həyata keçirir.

**Q4: MPEG-5 EVC standart video konteyner formatlarında paketlənə bilərmi? A4: Bəli, EVC bit axınları MP4 (.mp4), Matroska (.mkv) və MPEG transport axınları daxil olmaqla populyar media konteyner formatlarına mux edilə bilər.

**Q5: EVC-nin sıxışdırma səmərəliliyi HEVC (H.265) ilə necə müqayisə olunur? A5: Öz Main Profilində, EVC ümumi bitrate‑də əlavə 25%‑30% azalma ilə HEVC‑yə bərabər vizual keyfiyyət əldə edir.

Nəticə

MPEG-5 Essential Video Coding (EVC) kommersiya və əməliyyat çətinliklərini həll edir ki, bunlar tarixən növbəti nəsil kodek qəbulunu ləngidirdi. Zəmanətli royalty‑sız Baseline səviyyəsini yüksək səmərəli, modul Main Profil ilə birləşdirərək, EVC video yayım xidmətləri, yayım operatorları və proqram təminatı inkişaf etdiricilərinə texniki performans, hesablama sürəti və intellektual mülkiyyət şəffaflığı baxımından ideal balans təklif edir.

İstinadlar

• EVC: MPEG-5 Əsas Video Kodlaşdırması (EVC)