VC-1

VC-1 は、映画テレビ技術者協会（SMPTE）が標準化した映像圧縮形式で、正式規格は SMPTE ST 421、旧表記は SMPTE 421M である。技術は主に Microsoft Windows Media Video 9 に由来し、完全標準は 2006 年に公開、Simple、Main、Advanced の 3 プロファイルを含む。

VC-1 と Windows Media Video には継承関係があるが、2 名称はすべての場面で互換使用できない。Windows Media Video は Microsoft のエンコーダ、デコーダ、製品形式名称の一群で、VC-1 に対応する WMV9 系列以外も含む。VC-1 は SMPTE が規定するビットストリーム構文と復号過程を指す。拡張子 .wmv のファイルが必ず VC-1 を含むわけではなく、準拠 VC-1 ビットストリームは ASF 以外のコンテナにも封装できる。

VC-1 はブロックベースの動き補償と変換符号化を用いる。エンコーダは同一画面または参照画面から現在領域を予測し、予測残差を変換、量子化、可変長符号化する。デコーダはこれに基づき画像を再構成する。標準は 8×8 領域を変換基礎とし、局所特性に応じ 8×8、8×4、4×8、4×4 変換を選択できる。小変換は複雑なエッジ保持に、大変換は比較的平坦な残差に適するが、選択は構文オーバーヘッドと圧縮効率にも影響する。

動き補償は異サイズの予測領域、半画素または 1/4 画素精度、複数モーションベクトル、双方向予測を支持する。強度補償は参照画面の輝度関係を調整し、フェード、フラッシュ、全体照明変化に対応する。レンジリダクションは一部低精度表示・処理環境向けに信号範囲を制限する。オーバーラップ変換、デブロッキングループフィルタ、量子化制御はブロック境界を軽減するか領域ごとに精度を配分する。ツール可用性はプロファイルとビットストリーム設定に依存する。一部フレーム級・マクロブロック級条件はビットプレーンで表され、どのマクロブロックがスキップ、直接予測、特定モーション模式を用いるかを示す。ビットプレーンは各マクロブロックに同一状態を繰返書きしないよう、複数の游程・ブロック符号化方式を用いうる。VC-1 はビットストリーム反転義とスタートコード識別も規定し、Advanced Profile が ASF に依存しない伝送環境でシーケンス、エントリポイント、フレームまたはフィールドを定位できる。

Simple Profile は低複雑度のプログレッシブ映像向けで符号化ツールと許容パラメータが最少。Main Profile は B 画像などの能力を追加し、より広いプログレッシブ用途をカバーする。Advanced Profile はプログレッシブフレーム、インタレースフレーム、インタレースフィールドを支持し、より完全なシーケンス級信号記述、エントリポイント、伝送独立構文を加え、高清ディスクで主に採用される分支である。各プロファイルはレベルで解像度、フレームレート、ビットレート、デコーダバッファを制限する。VC-1 Advanced Profile 対応機でもレベル不足で処理できないビットストリームがありうる。Microsoft 実装では Simple と Main Profile は通常 FOURCC `WMV3`、最終 Advanced Profile 準拠は通常 `WVC1`。SMPTE 標準確定前、Microsoft は早期 Advanced Profile 実装に `WMVA` を用いた。最終 WVC1 ビットストリームと構文差があり、旧ファイルは対応互換デコーダを要する場合がある。FOURCC はコンテナまたはインターフェースで符号形式を識別する方法であり、拡張子と同一ではない。

VC-1 自体はオーディオ、字幕、メニュー、ファイルシステムを規定しない。ASF では Windows Media Audio などと組み合わせ、Matroska では他トラックと多重化でき、Blu-ray と HD DVD では各ディスクアプリケーションフォーマットが VC-1 基本ストリームを伝送ストリーム構造に多重化し、プレイリスト、チャプター、対話コンテンツを別管理する。したがって「WMV ファイル」「VC-1 映像」「VC-1 ブルーレイ」は異なる層を記述する。Blu-ray Disc と HD DVD は VC-1 を高清番組で使用可能な映像符号化の一つに列挙し、規定範囲内の復号能力をプレーヤーに要求する。VC-1 支持はすべてのディスクが VC-1 を用いることを意味せず、同一媒体でも MPEG-2 Video や H.264 / AVC を採用しうる。

H.264 が放送、ネット、消費機器で拡大し、後の Ultra HD Blu-ray が HEVC を選択したため、VC-1 の新規採用は減少した。既存ディスク、ASF ファイル、メディアアーカイブは依然 VC-1 復号支持を必要とする。符号名称だけでは画質判断にならない。マスター、ビットレート、前処理、エンコーダ判断により、同じ VC-1 でも結果は異なりうる。