VC-1

VC-1은 영화·TV 기술자 협회(SMPTE)가 표준화한 영상 압축 형식으로, 공식 규격은 SMPTE ST 421, 이전 표기는 SMPTE 421M이다. 기술은 주로 Microsoft Windows Media Video 9에서 비롯되었고, 완전 표준은 2006년에 공표되며 Simple, Main, Advanced 프로파일을 포함한다.

VC-1과 Windows Media Video는 계승 관계가 있지만 두 이름이 모든 맥락에서 바꿔 쓸 수는 없다. Windows Media Video는 Microsoft의 인코더, 디코더, 제품 형식 명칭군이며 VC-1에 대응하는 WMV9 계열 외 기술도 포함한다. VC-1은 SMPTE가 규정한 비트스트림 문법과 디코딩 과정을 가리킨다. .wmv 확장자 파일이 반드시 VC-1을 담는 것은 아니며, 준수 VC-1 비트스트림은 ASF 외 컨테이너에도 담을 수 있다.

VC-1은 블록 기반 움직임 보상과 변환 부호화를 쓴다. 인코더는 같은 프레임이나 참조 프레임에서 현재 영역을 예측하고, 예측 잔차를 변환·양자화·가변 길이 부호화한다. 디코더는 이에 따라 영상을 재구성한다. 표준은 8×8 영역을 변환 기초로 하며 국부 특성에 따라 8×8, 8×4, 4×8, 4×4 변환을 선택할 수 있다. 작은 변환은 복잡한 에지 보존에, 큰 변환은 비교적 평탄한 잔차에 적합하지만 선택은 문법 오버헤드와 압축 효율에도 영향을 준다.

움직임 보상은 서로 다른 크기의 예측 영역, 반·1/4 픽셀 정밀도, 여러 모션 벡터, 양방향 예측을 지원한다. 강도 보상은 참조 프레임의 밝기 관계를 조정해 페이드, 플래시, 전체 조명 변화를 다룬다. 범위 축소는 일부 저정밀 표시·처리 환경을 위해 신호 범위를 제한한다. 오버랩 변환, 디블로킹 루프 필터, 양자화 제어는 블록 경계를 줄이거나 영역별 정밀도를 배분한다. 도구 가용성은 프로파일과 비트스트림 설정에 따른다. 일부 프레임·매크로블록 수준 조건은 비트플레인으로 표현되며, 어떤 매크로블록이 스킵, 직접 예측, 특정 모션 모드를 쓰는지 나타낸다. 비트플레인은 각 매크로블록에 같은 상태를 반복 쓰지 않도록 여러 run-length·블록 부호화 방식을 쓸 수 있다. VC-1은 비트스트림 역전의와 스타트 코드 식별도 규정해 Advanced Profile이 ASF에 의존하지 않는 전송 환경에서 시퀀스, 엔트리 포인트, 프레임·필드를 찾을 수 있게 한다.

Simple Profile은 낮은 복잡도의 progressive 영상용으로 부호화 도구와 허용 매개변수가 가장 적다. Main Profile은 B 프레임 등 능력을 추가해 더 넓은 progressive 용도를 다룬다. Advanced Profile은 progressive 프레임, 인터레이스 프레임, 인터레이스 필드를 지원하고 더 완전한 시퀀스 수준 신호 기술, 엔트리 포인트, 전송 독립 문법을 추가하며 HD 디스크에서 주로 쓰이는 분기이다. 각 프로파일은 레벨로 해상도, 프레임레이트, 비트레이트, 디코더 버퍼를 제한한다. VC-1 Advanced Profile 지원 기기도 레벨 부족으로 어떤 스트림은 처리하지 못할 수 있다. Microsoft 구현에서 Simple·Main Profile은 보통 FOURCC `WMV3`, 최종 Advanced Profile 준수는 보통 `WVC1`이다. SMPTE 표준 확정 전 Microsoft는 초기 Advanced Profile 구현에 `WMVA`를 썼으며, 최종 WVC1 비트스트림과 문법 차이가 있어 구 파일은 호환 디코더가 필요할 수 있다. FOURCC는 컨테이너·인터페이스에서 부호 형식을 식별하는 방법이며 확장자와 같지 않다.

VC-1 자체는 오디오, 자막, 메뉴, 파일 시스템을 규정하지 않는다. ASF에서는 Windows Media Audio 등과 결합하고, Matroska에서는 다른 트랙과 멀티플렉스하며, Blu-ray·HD DVD에서는 각 디스크 응용 형식이 VC-1 기본 스트림을 전송 스트림 구조에 멀티플렉스하고 재생목록, 챕터, 대화형 콘텐츠를 별도 관리한다. 따라서 "WMV 파일", "VC-1 영상", "VC-1 Blu-ray"는 다른 계층을 설명한다. Blu-ray Disc와 HD DVD는 VC-1을 HD 프로그램에 쓸 수 있는 영상 코덱 중 하나로 열거하고, 규정 범위 내 디코딩 능력을 플레이어에 요구한다. VC-1 지원이 모든 디스크가 VC-1을 쓴다는 뜻은 아니며, 같은 매체에서 MPEG-2 Video나 H.264 / AVC를 쓸 수도 있다.

H.264가 방송, 온라인, 소비 기기에서 확대되고 이후 Ultra HD Blu-ray가 HEVC를 선택하면서 VC-1의 신규 채택은 줄었다. 기존 디스크, ASF 파일, 미디어 아카이브는 여전히 VC-1 디코딩 지원이 필요하다. 코덱 이름만으로 화질을 판단할 수 없으며, 마스터, 비트레이트, 전처리, 인코더 결정에 따라 같은 VC-1이라도 결과가 다를 수 있다.