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视频

有线运营商在HDR10附近协调高动态范围视频

阿里亚汉德斯

阿里亚汉德斯
首席架构师,视频和标准策略研究和开发

2018年4月26日

电缆准备部署按需和直播HDR服务

高动态范围(High dynamic range,简称HDR)是一系列显著提高视频质量的增强功能中的最新功能现场交付或按需交付,在电缆行业内。而且,有线电视运营商最近也松了一口气,将HDR10作为开始部署这些服务的起点,为进一步优化解决方案留下了空间。

有线电视运营商HDR10

爬、走、跑。

可以将其视为已达到“爬行、行走、跑步”方法的第一阶段。

HDR以一个简单的设计目标为基础;i、 e.使视频中最暗的部分看起来更暗,同时使最亮的部分看起来更亮。视频中的所有其他内容都应相应缩放。

对于数学家来说,这是一个简单的问题,但对于有线电视运营商来说,就不那么简单了。

剥猫皮的方法不止一种

事实证明,有很多实现HDR的可能解决方案。因此,选择部署哪一个就相当于在一个复杂的神经网络中导航,其中包含了解决方案的利弊,即使是最聪明的人工智能算法也会相形见绌。然后,在这个决策过程之后,每个运营商可能会得到不同的答案,还有一个问题是,要找到碰巧以某种方式利用所选路径生产内容的内容生产者。所有这一切都是为了实现提供高质量内容的目标,无论它是直播还是点播,也无论它是在电视机、阅读器、笔记本电脑、手机和平板电脑等任何一种设备上观看,这些内容都将始终如一地呈现出来。

但是,为什么这么难呢?

实现HDR的解决方案各不相同,这取决于用于捕获视频的摄像机设置以及用于消耗视频的显示类型的设置。对有线电视运营商来说,更复杂的问题是,点播视频的工作流程并不总是与现场制作视频的工作流程相同。因此,在视频生产到视频消费之间的任何一点上,视频本身都是通过设备网络进行传输的,而这些设备可能还没有完全针对所选的解决方案进行调优。具体来说,HDR解决方案越复杂,视频就越容易在网络中被破坏。

用于高动态范围视频的HDR10

让事情变得更糟

每个解决方案都至少有一个合法标准开发组织或SDO支持的真正标准。采用HDR标准的SDO包括电视ETSISMPTE,MPEG

从简单到不那么简单的解决方案设计,如何使HDR工作?

实现HDR工作流最直接的方法是用所谓的方法逐字修改视频的每个像素电磁光传输曲线在录像制作过程中但这有一个“缺点”,即每个视频流的亮度的小变化不一定和适当的解释。尽管如此,结果还是很好。这种与该策略一致的设计包括被称为PQ10和Hybrid Log Gamma (HLG)的解决方案。

在上面的PQ10解决方案的基础上,将构建一个稍微复杂一点的解决方案,其中包括元数据来表示视频流之间亮度的变化。这种解决方案被称为HDR10。

最后,比较更难以实现的解决方案将在亮度之间发出变化在每个视频流的每个场景之间通过在场景本身之前为每个场景提供元数据。另一个更难实现的解决方案是将标准动态范围(SDR)信号与侧信息流分开编码,以增强SDR到HDR的信号。

那么,为什么还要为更复杂的解决方案而烦恼呢?

答案是,正如人们可能预期的那样,更难实施的解决方案可以产生更好的结果。然而,有线电视运营商的复杂性在于,额外的元数据或侧流信息需要对所有底层网络组件进行更多微调,无论是实时的还是按需的。

电缆路线图:从HDR10开始,然后进行优化

今年早些时候,cabllabs推动其成金宝搏188BET员召开会议,研究候选路线图,同时考虑到提供HDR服务的近期和长期解决方案。在对所有潜在方法进行研究之后,有线电视运营商成功地制定了他们的路线图,即:从HDR10开始,并从那里进一步优化他们的网络。其好处包括为所有其他解决方案留出空间,包括HLG,因为从HDR10转换为HLG是一个相对简单的过程。在添加相应的网络组件以支持这些服务时,还可以随后部署其他更复杂的解决方案。对于内容制作人来说,为其有线网络业务合作伙伴提供一个明确定义的起点是一个好处。

HDR10高动态范围视频

最后,有线运营商可以发送白烟信号; 电缆已准备好交付HDR。

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技术

面向全息甲板体验:在虚拟现实中寻求生命般的互动

阿里亚汉德斯

阿里亚汉德斯
首席架构师,视频和标准策略研究和开发

2017年9月5日

到目前为止,我们大多数人都很清楚围绕虚拟现实和增强现实的市场讨论。我们中的许多人,在某种程度上,都戴上了笨重的头戴式装备,不温不躁地亲身体验了一下。而且,根据你的设备的复杂程度(以及它的成本),你的里程数也会有所不同。具有讽刺意味的是,一些研究表明,比起千禧一代,婴儿潮一代更有可能对虚拟现实感到“晕头晕脑”。这给我们带来了一个最终的问题,这个问题一直困扰着很多人:虚拟现实会继续存在吗?

这是个好问题。

当然,在过去的半个世纪里,3D观看的各种形式表明,我们对某些东西并不满意。我们目前的观看条件不够好,或者……我们今天消费视频的方式有些不对劲。

你想看什么?

让我们面对现实吧,我们今天使用视频的方式不是我们的眼睛用来记录视觉信息的方式,尤其是在“现实世界”中。看着真实的世界(顺便说一下,这不是你现在正在做的),你的眼睛捕捉到的信息比场景中物体反射的颜色和光的强度多得多。事实上,人类视觉系统(HVS)设计用于拾取许多视觉线索,而这些线索在当前一代显示技术和内容中都极难复制。

显示内容?是的。唉,这是一个分为两部分的问题。但让我们先回到视觉线索的问题上。

你的大脑希望你看到的东西

想想看,对于我们这些有视觉天赋的人来说,HVS提供了我们每天吸收的大约90%的信息,因此,我们的大脑很好地适应了各种物理定律和相应的光模式。简单地说,当某些东西看起来不应该或者当我们看到的和我们感觉或做的不匹配时。这些感官信号的不匹配正是我们的视觉线索发挥作用的地方。

以下是一些最重要的提示:

  • 聚散度的距离当眼睛的肌肉移动到一个物理位置时,大脑感知到的距离,还是焦平面. 当焦平面与我们的眼睛保持固定距离时,比如说,就像你的虚拟现实耳机中的屏幕一样,大脑实际上并不期望你检测到距离的巨大变化。毕竟,你的眼睛肌肉是固定在看物理上附着在你脸上的东西,即屏幕上。但是,当视觉内容以模拟深度错觉的方式产生时(特别是深度上的巨大变化),大脑会认识到,它从我们的眼睛获得的距离信息与它在现实世界中根据眼睛的物理聚焦位置训练接收的距离之间存在不匹配。结果如何?晕车和/或一系列其他不愉快。
  • 运动视差:当你作为一名观众在物理上移动时,假设你穿过博物馆的一个房间,那么在物理上离你较近的物体应该比离你较远的物体在你的视野(FOV)上移动得更快。同样的,位置较远的物体在FOV中的移动速度也会较慢。
  • 水平和垂直视差:FOV中的物体在从不同的角度观看时应该呈现不同的效果,无论是从基于你的水平和垂直位置的视角变化来看。
  • 运动到光子延迟:.当你戴着虚拟现实头盔时,视觉内容不会立即改变以适应你的头部运动,这真的很令人不愉快。这种延迟被称为“运动光子”延迟。为了实现真实的体验,运动到光子的延迟必须小于20ms,这意味着服务提供商,例如有线运营商,将需要设计能够确定地支持极低延迟的网络。毕竟,从你移动头部开始,需要发生许多事情,包括发送头部运动信号,识别与运动一致的内容,获取耳机无法获取的内容,等等。
  • 支持遮挡,包括填充“孔洞”。在视觉场景中移动时,位于其他对象前面或后面的对象应相互阻挡,或开始与您的移动一致地重新出现。

难怪……

考虑到我们大脑对这项技术的巨大需求,难怪当前的虚拟现实技术并不十分成熟还有吗.但是,怎样才能达到目标呢?这项技术还需要走多远?真的会有全息甲板吗?如果“是”,什么时候?它会是我们在有生之年所经历的吗?

全息甲板最早出现在1987年的《星际迷航:下一代》中。全息甲板是一个虚拟现实环境,它使用全息投影使人们能够与虚拟世界进行物理交互。

幸运的是,有很多积极的迹象表明,我们可能很快就能看到全息甲板。当然,这不是一个承诺,但我们可以说,有证据表明,内容生产、分销和展示正在取得重大进展。你怎么说的?

捕获和显示光场

光场是3D体积的光,而不是普通的2D平面的光,通常分布在传统摄像机和传统显示器上。当HVS捕捉自然世界中的光时(即不是从2D显示),它通过捕捉来自3D空间的光来做到这一点,即从我们视野中的物体反射的光的体积。这些光线包含了触发我们大脑至关重要的视觉线索的必要信息,也就是说,允许我们以一种对我们的大脑来说是自然的方式来体验视觉信息。

因此,简而言之,不仅需要有一种方法来捕获该体积的光,还需要有一种方法将该体积的光通过电缆、网络等进行分布,在网络的末端需要有一个显示器,能够再现通过网络发送的数字信号的光量。一块蛋糕,对吗?

信不信由你

有证据表明,在所有方面都取得了重大进展。例如,在今年早些时候的F8会议上,Facebook发布了其光场摄像机和相应的工作流程。Lytro公司也是光场生态系统的关键参与者,他们的生产为基础的光场相机。

对于显示端,有光场实验室Ostendo,既有使命与光场显示在家中,即能够投射一卷光,现实的显示器。

在分发方面,MPEG和JPEG都有正在进行的项目,以使光场内容的压缩和分发成为可能。顺便问一下,这些内容的数字格式是什么?请查看MPEG的119中的这条新闻th在都灵召开会议:

在其119th会议,MPEG发布了草案要求,以制定一个标准,定义一个场景表示媒体容器,该容器适用于内容交换,用于创作和呈现丰富的沉浸式体验。称为混合自然/合成场景(HNSS)数据容器,本标准的目标是定义场景图数据表示和媒体的相关容器,这些媒体可以渲染以提供照片级真实感的混合场景,包括遵循自然光流的场景,能量传播和物理运动操作。该容器将支持可以一起渲染的各种类型的媒体,包括计算机生成或从真实世界捕获的体积媒体。

这项最新工作的动机是由cabllabs, OTOY和Light Field Labs提交给MPEG的贡献。金宝搏188BET

嗯……读着众所周知的茶叶,也许我们离全息甲板的体验并不遥远。

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编码人员公告CableBabs C3合作软件开发平台金宝搏188BET

阿里亚汉德斯

阿里亚汉德斯
首席架构师,视频和标准策略研究和开发

2016年3月24日,

(萤光笔线= 0)

如果(透视软件源代码不会让你不舒服){/ ************************************************************************************** *然后请继续阅读下面的代码,以获得此博客背后的故事。*如果阅读源代码不是您的“茶”,那么请在下面找到此博客的主要信息*,即在大别的人的声明之后。* *版权所有:2016 Cable Television Laboratories,Inc。************************************************************************************** / enum {false = 0,true = 1};INT电缆行业 - 拥抱 - 开源=真;int number-active-c3项目= 3;{Cablelabs站在C3软件开发平台上(Cable-Industrial-Alwach)Do {C金宝搏188BETablelabs站起来;if(已熟悉-c3 == false){enum基本元素-c3 = {It_Infrastructure,Access_Control,Open_source_best_practices,code_repositories,ways_tracker,build_tools,verification_tests,comprise_and_checkin_tools,modular_licensing,flexible_governance_model,ipr_management};C3由Cablelabs支持;金宝搏188BETC3在成功的Linux基础模型后遵循; C3 is a platform for collaborative software development ; C3 is scalable to accommodate a large number of projects ; C3 provides a project template charter for anyone to start a new project ; Projects can be truly “open” where access is open to anyone ; Projects can also be “closed” where access to code (etc) is restricted ; Projects can migrate from C3 to other Open Source and Standards Bodies ; } For ( int project-number=0; project-number
         
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寻找免版税的视频编解码器

阿里亚汉德斯

阿里亚汉德斯
首席架构师,视频和标准策略研究和开发

2014年2月19日

最近,新闻中有一些关于在关键标准组织中寻求免版税视频编解码器的讨论。这项任务是如何开始的?到底什么是免版税视频编解码器?

对于初学者来说,codec是“coder-decoder”的缩写,它能够压缩和解压包含音乐或视频的大型媒体文件。编解码器使得通过有线网络或互联网传输音乐或视频成为可能,这样这些媒体文件在传输时就不会消耗大量的带宽。

免版税的视频编解码器是一种经许可或可在某些或所有应用中免费使用的编解码器,即通过基础知识产权所有者的某种形式的协议,该技术可以免费获得许可。由于有线机顶盒总体上代表了编解码器的广泛应用和使用,相对于含版税的编解码器,免版税的编解码器可能是一个有吸引力的选择。

对于传统的付费电视服务提供商来说,支付版税的授权模式已经足够了,因为简单的一次性授权费用通常都包含在机顶盒的成本中。然而,在基于网络或云计算的市场上,视频提供商并没有专门的设备来收取许可费。相反,视频服务通常是通过免费部署的网络浏览器提供的。因此,人们正在寻找一种免版税的编解码器,这种编解码器可能更适合互联网驱动的视频发行市场。

联盟

两个关键的标准机构,即IETFW3C负责开发互联网和万维网规范的负责,一直在开发所谓的新实时通信标准的开发m188bet体育WebRTC..更具体地说,W3C已经要求IETF推荐一种视频编解码器,这种编解码器将强制性地用于新标准的实现,他们的首选是一种免版税的编解码器。为什么?因为大多数为万维网开发的标准实际上是免版税的标准。

为了响应W3C的这一请求,IETF启动了一个项目,以确定免版税编解码器。

值得注意的是,过去十年,MPEG一直在探索视频编码的所谓“Type 1”标准的可行性。什么是第一类标准,它与免版税的编解码器有何不同?“类型1”标准是由标准组织发布的正式标准,专利持有人准备授予其许可免费鉴于免版税编解码器不一定是正式标准;例如,一个开源项目。MPEG的这一举动被一些人视为特别引人注目,因为MPEG传统上开发的高性能标准通常是由版权费承担的。最近,MPEG实际上启动了一个项目,旨在开发一种用于互联网应用的1型视频编码标准。

这些独立但相关的努力引发了一场关于未来的激烈竞争首选免版税video编解码器。有趣的是,在MPEG和IETF中被考虑的编解码器中,出现最有可能成功的两名候选者是同一个两个视频编解码器:vp8.和AVC !

实力在你的角落-谁支持哪个编解码器?

VP8归谷歌所有,谷歌与MPEG LA合作,与大多数重要专利所有者达成协议,谷歌可以吸收这些专利的许可费,帮助VP8免版税。VP8可从WebM由谷歌管理的开源项目。

所考虑的MPEG 1型AVC编解码器不同于当前广泛部署在机顶盒中的AVC编解码器,后者不是免版税的。这些AVC编解码器有何不同?事实证明,几年前,当AVC第一次被开发时,MPEG创建了受限基线配置文件,预计它将成为AVC的一个有限且免版税的版本。由于多种原因,包括与基础专利的许可问题相关的原因,该结果未被广泛采用。更广泛部署的AVC编解码器是高规格的AVC(同样,不是免版税的)。

Cisco是免版税受限基线AVC编解码器的主要支持者之一。它愿意走多远才能赢得这场比赛?

去年,思科大胆地宣布它将开放其AVC二进制可执行文件的源代码,并将吸收相关的MPEG LA许可费用,以便AVC可以在网络上免费使用。这是一个非常令人兴奋的消息,也清楚地表明了思科愿意付出多大的努力来帮助改变这场竞争的结果,使之有利于AVC。然而,最近,MPEG密切评估了AVC和VP8的约束基线版本产生的视觉质量。根据2014年1月MPEG会议上报告的测试结果,MPEG已经启动了将VP8正式纳入MPEG-4标准套件的步骤。MPEG的这一行动是对MPEG承认的一种肯定,即当MPEG从头开始开发世界级标准时,为特定应用开发的一些技术也可以正式成为标准。

最终,MPEG以一种或另一种方式进行的最终选择和相应的公告可能会对IETF中正在进行的编解码器竞争产生影响。与此同时,对免版税编解码器的追求还有待最终结果。

Arianne Hinds博士于2012年加入Ca金宝搏188BETbleLabs,目前负责组织CableLabs参与行业联盟和标准开发组织。她是MPEG的积极参与者,目前担任INCITS L3技术委员会,监督美国参与MPEG和JPEG的家长委员会。

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