VC-1
以微軟 Windows Media Video 9 技術為基礎、由 SMPTE 標準化的影片壓縮格式,包含 Simple、Main 與 Advanced Profile,曾用於高畫質光碟、網路媒體和數字影片發行。
詳細說明
VC-1 是由電影電視工程師協會標準化的影片壓縮格式,正式規範為 SMPTE ST 421,早期編號寫作 SMPTE 421M。其技術主要源自微軟 Windows Media Video 9,完整標準於 2006 年釋出,包含 Simple、Main 和 Advanced 三種配置檔案。
VC-1 與 Windows Media Video 之間存在繼承關係,但兩個名稱不能在所有場合互換。
Windows Media Video 是微軟的一組編碼器、解碼器和產品格式名稱,除與 VC-1 對應的 WMV9 系列外還包括其他技術;VC-1 則指 SMPTE 規定的碼流語法和解碼過程。一個副檔名為 .wmv 的檔案不一定包含 VC-1,合規 VC-1 碼流也可以封裝在 ASF 以外的容器中。
VC-1 使用基於塊的運動補償與變換編碼。編碼器從同一畫面或參考畫面預測當前區域,對預測殘差進行變換、量化和可變長度編碼;解碼端據此重建影象。標準以 8×8 區域為變換基礎,並可按區域性特徵選擇 8×8、8×4、4×8 或 4×4 變換。較小變換有利於保留複雜邊緣,較大變換適合較平緩的殘差,但實際選擇會同時影響語法開銷和壓縮效率。
運動補償支援不同大小的預測區域、半畫素或四分之一畫素精度、多個運動向量和雙向預測。強度補償可調整參考畫面的亮度關係,以處理淡入、閃光或整體光照變化;範圍縮減則為部分低精度顯示與處理環境提供受限訊號範圍。重疊變換、去塊環路濾波和量化控制用於減輕塊邊界或分配不同區域的精度,這些工具是否可用取決於配置檔案和碼流設定。部分幀級和宏塊級條件以位平面表示,例如哪些宏塊採用跳過、直接預測或特定運動模式。位平面可以使用多種遊程與塊狀編碼方式,避免為每個宏塊重複寫入相同狀態。VC-1 也規定對碼流進行反轉義和起始碼識別的處理,使 Advanced Profile 能夠在不依賴 ASF 的傳輸環境中定位序列、入口點、幀或場。
Simple Profile 面向較低複雜度的逐行影片,編碼工具和允許引數最少;Main Profile 增加 B 影象等能力,覆蓋更廣的逐行應用。Advanced Profile 支援逐行幀、隔行幀與隔行場,加入更完整的序列級訊號描述、入口點和傳輸獨立語法,是高畫質光碟主要採用的分支。每種配置檔案再配合級別限制解析度、幀率、位元速率和解碼緩衝,支援 VC-1 Advanced Profile 的裝置仍可能因級別不足而無法處理某個碼流。微軟實現中,Simple 與 Main Profile 通常使用 FOURCC `WMV3` 標識,符合最終 Advanced Profile 的碼流通常使用 `WVC1`。在 SMPTE 標準定稿前,微軟曾以 `WMVA` 標識早期 Advanced Profile 實現;它與最終 WVC1 碼流存在語法差異,舊檔案可能需要相應的相容解碼器。FOURCC 是容器或介面識別編碼格式的方法,並不等同於副檔名。
VC-1 本身不規定音訊、字幕、選單或檔案系統。
在 ASF 中,它可以與 Windows Media Audio 等音訊組合;在 Matroska 中可與其他軌道組合;在 Blu-ray 和 HD DVD 中,則由相應光碟應用格式把 VC-1 基本流複用進傳輸流結構,並另行管理播放列表、章節和互動內容。因此“WMV 檔案”“VC-1 影片”和“VC-1 藍光”描述的是不同層次。Blu-ray Disc 和 HD DVD 都把 VC-1 列入高畫質節目可使用的影片編碼,並要求相應播放器具備規定範圍內的解碼能力。2000 年代中後期的許多電影與演唱會影碟採用 Advanced Profile,常見於 1080p24 或 1080i 節目。播放器必須支援 VC-1 不表示每張光碟都使用它,同一介質也可能採用 MPEG-2 Video 或 H.264 / AVC。
隨著 H.264 在廣播、網路與消費裝置中擴大使用,後續 Ultra HD Blu-ray 又選擇 HEVC,VC-1 在新發行中的採用逐漸減少。已有光碟、ASF 檔案和媒體檔案仍需要 VC-1 解碼支援。編碼名稱同樣不構成畫質判斷:母版、位元速率、預處理和編碼器決策會使兩個同為 VC-1 的節目呈現不同結果。