Codecs

Un codec hautement configurable permettant d'établir un équilibre entre débit binaire, qualité, temps de latence et puissance

H.264/AVC/MPEG-4 Part 10 est une norme de codec vidéo numérique développée par la Joint Video Team, composée de l'ITU-T et de la MPEG. La norme H.264 vise à offrir la moitié du débit binaire de la MPEG-2 pour la même qualité d'image et est largement utilisée dans diverses normes de distribution HDTV, de caméras IP, de PC, de plateformes de streaming Web et de téléphones mobiles. H.265/HEVC est une nouvelle norme de codage vidéo de l'ITU-T visant à améliorer encore davantage la qualité d'encodage, avec une cible de débit binaire de 50 % supplémentaire pour la même qualité que la H.264. H.265 prend également en charge la vidéo UHD 4K et 8K. Récemment, de nombreux nouveaux codecs ont été introduits, notamment VVC et LC-EVC. Cependant, AVC et HEVC sont des codecs de pointe dans l'industrie solidement établis, qui resteront largement utilisés et viables pour les années à venir.

AMD propose des plateformes SoC uniques combinant une H.264/H.265 Video Codec Unit (VCU) renforcée avec logique programmable et un sous-système multiprocesseur Arm®. Le MPSoC Zynq™ UltraScale+™ offre un encodage et un décodage simultanés jusqu'à 4K60 4:2:2 10 bits. Le SoC adaptatif de la série Versal™ Gen 2 offre un encodage et un décodage simultanés jusqu'à 4K60 4:4:4 12 bits, avec certains appareils dotés de deux VCU par puce. Tirant parti du temps de latence le plus faible du marché, la VCU est idéale pour une large gamme d'applications de contribution et de streaming professionnel, mais aussi d'encodeurs OTT multicanaux haute densité. La VCU est hautement configurable et peut permettre d'équilibrer le débit binaire, la qualité, le temps de latence et la puissance.

Cœurs IP JPEG 2000 primés par les EMMY® Awards

JPEG 2000 est un système d'encodage d'images basé sur des ondelettes qui offre une grande évolutivité et une accessibilité élevée. Le contenu ne peut être encodé qu'une seule fois dans n'importe quelle qualité, même sans perte, mais il est possible d'y accéder et de le décoder dans de nombreuses autres qualités et résolutions ou par région d'intérêt. Il offre également une dégradation progressive, autrement dit, il crée un flou plutôt que des artefacts de type blocs de pixels comme les codecs basés sur DCT, et gère les passes d'encodage et de décodage de plusieurs générations. Normalisée par l'ISO en 2000, la norme continue d'évoluer, les versions les plus récentes incluant même des modes à très faible temps de latence (ULL) et haut débit (HT). JPEG 2000 est le format de compression obligatoire pour le cinéma numérique. Il est également largement utilisé pour l'archivage, la contribution (avec l'AV sur IP ST 2022 et défini par VSF TR-01) et la mise en réseau IP pour l'audiovisuel professionnel, où du contenu en 4K60 peut être transporté sur une liaison 1GE. La mise en œuvre de JPEG 2000 sur les plateformes AMD permet la prise en charge des résolutions 4K et 8K sur des appareils uniques, auparavant impossible avec les circuits intégrés ASSP standard. En utilisant les plateformes AMD avec les cœurs IP primés de notre partenaire, vous pouvez encoder ou décoder des images et des vidéos JPEG 2000 jusqu'à 8K60 4:4:4 10 bits avec une qualité inégalée, une vitesse élevée et un encombrement réduit.

Un nouveau format de codec ISO pour remplacer la vidéo non compressée

En raison de l'augmentation des résolutions (4K/8K), des fréquences d'images, de la capture à 360° et de la meilleure qualité des pixels (HDR, par exemple), tous les appareils et infrastructures doivent gérer des volumes de données toujours plus importants. Qu'il s'agisse d'AV sur IP, de réalité virtuelle, de gaming, de production en direct, de production à distance ou de workflows de production de cinéma numérique, la norme de codec mezzanine JPEG XS peut être appliquée partout où une vidéo non compressée est actuellement utilisée. En tant que système d'encodage d'image léger, elle offre également un temps de latence basé sur une ligne à retard avec des taux de compression de 2:1 à 12:1 (voire plus), tout en conservant une qualité sans perte. Disponible auprès d'intoPIX, partenaire AMD et pionnier du codec JPEG XS, son faible encombrement permet de l'appliquer à pratiquement toutes les plateformes AMD. De plus, sa capacité d'adaptation lui permet de suivre l'évolution de la norme JPEG XS.

Un nouveau codec combinant JPEG XS à un profil d'imagerie sans défaut (FIP)

Le codec TicoXS FIP de notre partenaire intoPIX a été conçu pour l'exploitation des meilleures normes et workflows de distribution audiovisuelle en 4K et 8K. Il permet le transport de contenu en 4K et 8K sur IP à l'aide de câbles Cat5e (1GE) ou de liaisons sans fil (WiFi 6, 60 GHz, etc.), avec une qualité parfaite, un temps de latence nul et un encombrement réduit sur les plateformes AMD. Associé à la prise en charge de JPEG XS, le profil d'encodage FIP augmente l'efficacité d'encodage. Il garantit une qualité sans perte pour les contenus du bureau et les contenus naturels avec un temps de latence basé sur les lignes, des taux de compression élevés et une dissimulation des erreurs en cas de perte de paquets. Les applications principales incluent les affichages et l'audiovisuel sans fil, le clavier-vidéo-souris (KVM), l'AV sur IP (par exemple, IPMX) et le gaming. Les utilisateurs bénéficient ainsi des meilleures performances en matière de qualité, de fiabilité et d'expérience utilisateur, et peuvent désormais créer des produits et des workflows audiovisuels plus durables.

Toutes les normes HD et 4K 10 bits peuvent être envoyées sans compression sur Ethernet 10 Gb à 30 fps ou moins, mais la bande passante n'est pas suffisante pour la vidéo 4K 10 bits non compressée à 60 fps. Le codec IP10 Blackmagic résout ce problème ! Il offre une faible latence de 8 échantillons de pixels, une mise en œuvre ouverte et ne nécessite aucune licence payante. De plus, ce codec extrêmement petit utilise très peu de ressources de FPGA/SoC AMD, si bien que les produits vidéo IP ST 2110 restent abordables.

Performances d'édition en temps réel sur plusieurs flux

Les codecs ProRes™d'Apple font partie des codecs les plus populaires utilisés en post-production professionnelle. Prenant en charge divers formats 4:2:2 et 4:4:4 jusqu'à 4K et 5K, les codecs ProRes d'Apple sont destinés à des débits binaires et des qualités vidéo différents pour divers cas d'utilisation dans les workflows multimédias hors ligne.

IBEX Technology, partenaire d'AMD, fournit une gamme de cœurs IP d'encodeur et de décodeur Apple ProRes et figure sur la liste des produits agréés Apple pour fournir des implémentations basées sur les réseaux de portes programmables in-situ (FPGA).

La nouvelle génération de codecs ITU-T/MPEG

Lancé en 2020, le profil de référence de la norme MPEG-5 Part 1 Essential Video Coding (EVC) a été conçu comme une option libre de droits pour les producteurs de contenu. Il fournit tout de même un ensemble d'outils amélioré (soumis à redevance) dans le profil principal pour bénéficier de performances de compression supérieures.

En parallèle, MPEG-5 Part 2 Low Complexity Enhancement Video Coding (LCEVC) vise à augmenter l'efficacité de compression des codecs existants en utilisant un bitstream de base et un bitstream d'amélioration. Fondamentalement, la sortie d'un codec LCEVC est une couche d'amélioration qui, lorsqu'elle est associée à une vidéo encodée avec un codec séparé (AVC, HEVC, etc.), produit un flux vidéo amélioré avec une meilleure qualité vidéo.

Versatile Video Coding (VVC) est la nouvelle norme d'encodage H.266 qui vise une amélioration de 30 à 50 % de l'efficacité de compression par rapport au HEVC. Le VVC vise à améliorer la diffusion de contenu UHD en 4K, 8K et même 16K, ainsi que la prise en charge de l'imagerie à grande gamme dynamique (HDR) et des vidéos à 360°.

Les normes EVC, VVC et LCEVC restent très récentes et mettront un certain temps à s'établir, mais V-Nova, partenaire d'AMD, a joué un rôle déterminant dans le développement de la norme LCEVC et a créé une application conteneurisée qui peut d'ores et déjà être évaluée et déployée sur des cartes accélératrices PCIe Alveo d'AMD.

Intégration rentable des principaux codecs audio professionnels

Les plateformes AMD permettent aux ingénieurs d'intégrer rapidement des fonctionnalités audio à leurs produits, offrant un facteur de différentiation, une meilleure densité de canaux et un délai de mise sur le marché rapide. Les concepteurs peuvent tirer pleinement parti des performances de traitement de signal numérique (DSP), de la bande passante et des fonctionnalités des plateformes AMD pour mettre en œuvre des designs de système sur puce (SoC) qui éliminent le besoin de composants distincts pour effectuer des tâches de traitement audio. Cela permet de réduire les coûts, en particulier pour les applications audio multicanaux. AMD propose des alternatives économiques et flexibles aux ASSP et DSP, ainsi qu'un écosystème de partenaires de premier plan fournissant des codecs audio et vocaux, des suppresseurs d'écho et bien plus encore. Ittiam, partenaire Alliance, propose une gamme de codecs audio (AAC, USAC, MP3, WMA, etc.) qui s'exécutent sur des sous-systèmes de processeur ARM et sont donc parfaits pour les designs audiovisuels intégrés basés sur le SoC Zynq 7000 ou le système multiprocesseur sur puce (MPSoC) Zynq UltraScale+ d'AMD.