Codage vidéo scalable
Scalable Video Coding (SVC) est le nom donnĂ© Ă une norme de compression vidĂ©o dĂ©veloppĂ©e conjointement par UIT-T et l'ISO. Les deux groupes ont crĂ©Ă© le Joint Video Team (JVT) pour dĂ©velopper la norme H.264, ou MPEG-4 AVC (ITU-T Rec. H.264 | ISO/IEC 14496-10 AVC). L'objectif de SVC est d'offrir un contenu adaptable ou Ă©chelonnable (scalable), c'est-Ă -dire que le contenu peut ĂȘtre converti une fois et offrir ensuite diffĂ©rents dĂ©bits avec diffĂ©rentes qualitĂ©s.
En , le groupe Moving Picture Experts Group (MPEG) lance un appel à la communauté scientifique (« Call for Proposals on SVC Technology »). Quatorze projets, dont douze basés sur la compression par ondelettes, sont proposés, les deux propositions restantes étant des extensions de H.264/MPEG-4 AVC. L'une d'elles, proposée par l'équipe image du Heinrich-Hertz-Institut (HHI) est choisie par MPEG comme point de départ de son projet de standardisation de SVC.
En , les groupes MPEG et Video Coding Experts Group (VCEG) se sont entendus pour finaliser le projet SVC comme un amendement de leur standard H.264/MPEG-4 AVC.
En , Google a lancé son nouveau service Gmail Video Chat qui utilise un codec H.264/SVC. C'est probablement le premier service à utiliser cette norme pour des applications "grand public".
Principes de la scalabilité
Présentation
La scalabilité (évolutivité ou adaptabilité, en bon français) est la possibilité de représenter un signal à différents niveaux d'information. Le signal est codé dans un seul flux binaire de maniÚre à offrir la possibilité de décoder un flux de base et des flux englobants dont la qualité augmente successivement.
Pour ce faire, trois types de scalabilité sont définis :
- la scalabilité spatiale qui permet d'offrir plusieurs niveaux de résolution,
- la scalabilité temporelle qui permet d'offrir plusieurs fréquences temporelles du signal,
- la scalabilité en qualité qui permet d'offrir différentes qualités d'image.
Scalabilité spatiale
La scalabilité spatiale correspond au choix de la résolution des images reconstruites (par exemple QCIF, CIF ou SD). La scalabilité spatiale est obtenue au moyen d'une décomposition pyramidale en différents niveaux spatiaux.
Scalabilité temporelle
La scalabilité temporelle correspond à la fréquence des images du flux vidéo décodé. Les différentes fréquences sont obtenues à l'aide d'une structure hiérarchisée d'images.
Scalabilité en qualité
La scalabilité SNR (Signal to Noise Ratio, ou Rapport signal sur bruit), ou en qualité, consiste à augmenter le rapport signal sur bruit d'une couche, c'est-à -dire à réduire la distorsion de quantification entre l'image originale et l'image reconstruite. Deux approches sont proposées : FGS (Fine Grain Scalability) et CGS (Coarse Grain Scalability).
Scalabilité CGS
Le schéma de SVC permet d'incorporer une scalabilité en qualité à travers une échelle de résolutions spatiales. Chaque résolution spatiale est codée à l'aide d'une nouvelle couche, ce qui entraßne des raffinements sur les données (texture, mouvement).
Pour une mĂȘme rĂ©solution spatiale, la scalabilitĂ© en qualitĂ© est obtenue en encodant successivement plusieurs couches dites 'de qualitĂ©'. Les images de deux couches spatiales successives sont alors Ă la mĂȘme rĂ©solution mais, codĂ©es avec plus ou moins de prĂ©cision. La premiĂšre couche ayant la qualitĂ© minimum, le pas de quantification est ensuite diminuĂ© pour les couches suivantes.
Scalabilité fine
La scalabilitĂ© fine est obtenue par un raffinement progressif des coefficients transformĂ©s Ă l'intĂ©rieur d'une mĂȘme couche spatiale. La couche de qualitĂ© de base correspond au codage des coefficients selon le standard AVC, avec un pas de quantification QP initial qui garantit une qualitĂ© minimale acceptable. Cette couche n'est pas scalable.
Les couches de raffinement en qualité suivantes sont obtenues en quantifiant les coefficients du résidu avec un coefficient QP diminué de six, ce qui correspond à une division par deux du pas de quantification.
Le flux comportant les informations de raffinement peut ĂȘtre tronquĂ© en tout point, ce qui permet la scalabilitĂ© fine en qualitĂ©.
Voir aussi
- MPEG-5 Part 2 LC EVC
- AV1 Comparer: Codage vidéo scalable avec: SVT-AV1 (pour Scalable Video Technology for AV1)
- V9 Comparer: Codage vidéo scalable avec: SVT-VP9 (pour Scalable Video Technology for VP9)
- H.265/HEVC Comparer: Codage vidéo scalable avec: SVT-HEVC (pour Scalable Video Technology for HEVC) et Scalability Extensions (SHVC)