VP8
VP8
VP8ロゴ
インターネットメディアの種類ビデオ/VP8
開発者On2 Technologies、Google
初回リリース2008年9月13日
フォーマットの種類ビデオコーディングフォーマット
含まれるものWebM、Matroska
延長VP7
延長VP9
標準RFC  6386
オープンフォーマット?はい（ CC-byによる仕様）[ 1 ]
フリーフォーマット?§ 歴史を参照

VP8 は、2008 年にOn2 Technologiesによってリリースされたオープンでロイヤリティフリーのビデオ圧縮形式です。

VP8は当初、 On2の以前のVP7形式の後継として独自にリリースされましたが、GoogleがOn2 Technologiesを買収した後、2010年5月にオープンかつロイヤリティフリーの形式としてリリースされました。GoogleはVP8形式の実装に関する特許について取消不能な特許契約を締結し、クリエイティブ・コモンズ表示3.0ライセンスの下で形式の仕様を公開しました。[ 1 ]同年、GoogleはVP8のリファレンス実装であるlibvpxも改訂BSDライセンスの下で公開しました。[ 2 ]

Opera、Firefox、Chrome、Pale Moon、Chromiumは、 HTMLビデオタグでVP8ビデオの再生をサポートしています。 [ 3 ] Internet Explorerは、ユーザーがDirectShowフィルターをインストールしている場合、VP8を公式にサポートしています。[ 4 ] [ 5 ] Googleによると、VP8は主にWebRTC に関連して使用され、短いループアニメーションのフォーマットとして、グラフィックス交換フォーマット（GIF）の代替として使用されています。[ 6 ]

VP8は、 VorbisやOpusオーディオとともに、Matroskaベースのコンテナ形式WebMに多重化できます。画像形式WebPはVP8のフレーム内符号化に基づいています。VP8の直接の後継であるVP9と、 Alliance for Open MediaによるロイヤリティフリーのAV1コーデックはVP8に基づいています。[ 7 ]

特徴

VP8は、 4:2:0クロマサブサンプリングと8ビット/サンプルのプログレッシブスキャンビデオ信号のみをサポートします。最初の公開バージョンでは、On2のVP8実装は、最大64コアを同時に搭載するマルチコアプロセッサをサポートします。少なくとも実装（2011年8月以降）では、VP8は高解像度（HD ）への適応性が比較的低いです。必要な参照フレームバッファが3つだけなので、VP8では比較的小さなメモリフットプリントでデコーダーを実装できます。このフォーマットは、純粋なイントラモード、つまり時間予測なしで独立して符号化されたフレームのみを使用するモードを特徴としており、ビデオ編集などのアプリケーションでのランダムアクセスを可能にします。

テクノロジー

VP8は、従来のブロックベースの変換符号化形式です。H.264と多くの共通点があり、例えばいくつかの予測モードがあります。[ 8 ] VP8が初めて発表された当時、On2によると、インループフィルタ[ 9 ]とゴールデンフレーム[ 10 ]は、このイテレーションにおける目新しい機能の一つでした。しかし、このようなフィルタの最初の定義はH.263規格に既に存在し、ゴールデンフレームはVP5 [ 11 ]とVP7 [ 12 ]で既に使用されていました。

4×4 ブロックの離散コサイン変換 (DCT) とウォルシュ・アダマール変換(WHT) は、基本的な周波数変換として機能します。時間予測のために最大 3 つのフレームを参照できます。最後のゴールデン フレーム (イントラ フレームの場合もあります)、代替参照フレーム、および直前のフレームです。いわゆる代替参照フレーム (altref) は、表示用の参照専用フレームとして機能することができ、非アクティブにすることができます。この場合、エンコーダは、将来のフレームからでも、任意の有用な画像データでそれらを埋め込むことができ、それによって MPEG 形式の b フレームと同じ目的を果たすことができます。[ 13 ] 同様のマクロブロックを最大 4 つのセグメント (空間的に分離されていても) のいずれかに割り当てることができ、それによって、使用される参照フレーム、量子化ステップ サイズ、またはフィルタ設定などのパラメータを共有できます。VP8 は、コーデック ループに統合された 2 つの異なる調整可能なデブロッキング フィルタ(ループ内フィルタリング) を提供しますマクロブロックは4×4、8×8、または16×16のサンプルで構成できます。動きベクトルの精度は1/4ピクセルです。

歴史

VP8は、2008年9月13日にOn2 Technologies社によってOn2 TrueMotion VP8として初めてリリースされ、前身のVP7の後継機となった。[ 14 ] [ 15 ]

2010年2月にGoogleがOn2を買収した後、[ 16 ] Googleに対しVP8のソースコード公開を求める声が上がった。特に注目すべきは、フリーソフトウェア財団が2010年3月12日に公開書簡を発表し、 YouTubeにおけるAdobe Flash PlayerとH.264の使用を、HTML5と解放されたVP8の組み合わせに段階的に置き換えるようGoogleに要請したことだ。[ 17 ]

オープンソースリリースが間近に迫っているという知らせは、2010年4月12日に届きました。[ 18 ] 5月19日、Google I/Oカンファレンスで、GoogleはBSDライクなライセンスの下でVP8コーデックソフトウェアを、取り消し不能なフリー特許ライセンスの下でVP8ビットストリームフォーマット仕様をリリースしました。[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]これによりVP8は、 2002年にXiph.Org FoundationにVP3コーデックを寄贈し[ 22 ]、Theoraコーデックがそこから派生した後、On2 Technologiesの2番目のオープン化された製品となりました。

2011年2月、MPEG LAは、共同VP8特許プールを形成するために、特許権者に対し、VP8に必須となる可能性のある特許を特定するよう呼びかけました。その結果、3月に米国司法省（DoJ）は、競争を阻害する可能性のある役割を果たしたとして、MPEG LAに対する調査を開始しました。[ 23 ] [ 24 ] 2011年7月、MPEG LAは、問題の特許を明らかにすることなく、 12の特許権者がVP8特許プール を形成するという呼びかけに応じたと発表しました。 [ 25 ] On2がそのような特許を回避するために多大な努力を払っていたにもかかわらずです。[ 26 ]

2011 年 11 月、インターネット エンジニアリング タスク フォースは情報 RFC 6386「VP8 データ形式およびデコード ガイド」を公開しました。

2013年3月、MPEG LAは、VP8の実装に「必須かもしれない」と主張する特許のライセンス供与についてGoogleと合意した後、VP8特許プールの形成を断念し、これらの特許をVP8またはVP9の第三者ユーザーにサブライセンスする権利をGoogleに付与したと発表した。[ 27 ] [ 28 ]この契約により、Googleが2013年1月にVP8をMPEG委員会に提出した後、ロイヤリティフリーのインターネットビデオコーデックとしてMPEG標準化の可能性が開かれた。 [ 29 ]

2013年3月、ノキアはドイツの裁判所で、AndroidにおけるVP8の使用に関してHTCとGoogleに対して特許請求を主張した。 [ 30 ]しかし、2013年8月5日、WebMプロジェクトは、ドイツの裁判所がVP8はノキアの特許を侵害していないという判決を下したと発表した。[ 31 ]

ノキアは、VP8データフォーマットとデコードガイドに関してIETFに公式の知的財産権（IPR）宣言を行い、64件の特許取得済みと22件の特許出願を記載しています。[ 32 ]

実装

libvpx

VP8（およびVP9）コーデックのリファレンス実装は、フリーソフトウェアとして公開されているプログラミングライブラリlibvpxに含まれています。libvpxにはそれぞれ1パスと2パスのエンコードモードがありますが、1パスモードは壊れており、目標ビットレートを効果的に制御できないことが知られています。[ 33 ] [ 34 ]

現在、libvpxはVP8ビデオストリームをエンコードできる主要なソフトウェアライブラリですが[ 35 ] 、 ffvp8encには少なくとも1つの独立した実装が存在します。

エンコーディング

Google VP8ライブラリ（FourCC :VP80）をベースにしたVP8コーデックのVideo for Windowsラッパーが利用可能です。[ 36 ]

フィンランドのWebMプロジェクトハードウェアチームは、 VP8用のRTLハードウェアエンコーダをリリースしました。これは半導体メーカーが無料で利用できます。[ 37 ] [ 38 ]

Nvidia Tegraモバイルチップセットは完全なVP8ハードウェアエンコードとデコード機能を備えています（Tegra 4以降）。[ 39 ]

Nexus 5はハードウェアエンコーディングを使用できる。[ 40 ]

デコード

libvpxはVP8ビデオストリームをデコードすることができます。[ 41 ]

2010年7月23日、FFmpegチームのフィオナ・グレイザー、ロナルド・ブルチェ、デビッド・コンラッドはffvp8デコーダーを発表しました。彼らはテストの結果、ffvp8はGoogle独自のlibvpxデコーダーよりも高速であると判断しました。[ 42 ] WebMプロジェクトのハードウェアチームはVP8用のRTLハードウェアデコーダーをリリースしました。これは半導体企業に無償でリリース可能です。[ 38 ] [ 43 ] TATVIK TechnologiesはARM Cortex-A8プロセッサに最適化されたVP8デコーダーを発表しました。[ 44 ] MarvellのARMADA 1500-miniチップセットはVP8 SDおよびHDハードウェアデコードサポートを備えています（Chromecastで使用）。[ 45 ] IntelはBay Trailチップセットに完全なVP8デコードサポートを組み込んでいます。[ 46 ] Intel BroadwellもVP8ハードウェアデコードサポートを追加します。[ 47 ]

オペレーティングシステムのサポート

さまざまなオペレーティングシステムによるVP8のサポート
マイクロソフトウィンドウズmacOSBSD / LinuxアンドロイドOSiOS
コーデックのサポート はい はい はい はい はい
コンテナサポート Windows 10 Anniversary Update (1607) の場合: WebM (.webm は認識されません。疑似拡張子が必要です) Matroska (.mkv) Windows 10 October 2018 Update (1809) の場合: WebM (.webm は正式に認識されます) WebM (.webm) - macOS 11.3 で導入 WebM (.webm) Matroska (.mkv) WebM (.webm) Matroska (.mkv) WebM (.webm) - iOS 17.4 で導入
注記 Windows 10：- Anniversary Update (1607)では、 Microsoft Edge ( MSE経由のみ) とユニバーサル Windows プラットフォームアプリで限定的なサポートが利用可能です。- Web Media ExtensionsがプリインストールされたApril 2018 Update (1803)では、Microsoft Edge (EdgeHTML 17) は <video> タグに埋め込まれた VP8 ビデオをサポートします。- October 2018 Update (1809) では、VP9 ビデオ拡張機能がプリインストールされています。これにより、ハードウェアベースのビデオ エンコーダーを搭載していないデバイスでも VP8 および VP9 コンテンツのエンコードが可能になります。[ 48 ]- - Android 2.3.3 以降でサポート導入- Android 4.0 以降でストリーミング可能

ウェブM

2010年5月19日にはWebMプロジェクトが開始され、Mozilla、[ 49 ] Opera、[ 50 ] [ 51 ] Google [ 52 ]など40社以上の出版社、ソフトウェアベンダー、ハードウェアベンダーが協力し、VP8をHTML5の動画フォーマットとして採用する大きな取り組みが始まりました。[ 53 ] WebMコンテナフォーマットでは、VP8動画はVorbisまたはOpusオーディオと共に使用されます。[ 54 ] [ 55 ] Internet Explorer 9は、適切なコーデックがインストールされていればVP8動画の再生をサポートします。[ 5 ] Androidはバージョン2.3（ Gingerbread ）からWebMに対応しています。[ 56 ] Android 4.0以降では、VP8をmkvで読み込むことができ、 [ 57 ] WebMをストリーミング配信できます。[ 58 ] Adob​​eはまた、 Flash Playerが将来のリリースでVP8再生をサポートすると発表しました。 [ 59 ]

ウェブP

2010年9月30日、GoogleはChromiumブログで新しい画像フォーマットであるWebPを発表しました。[ 60 ] WebPはVP8のフレーム内符号化に基づいており、リソース交換ファイル形式（RIFF） に基づくコンテナを使用します。

H.264との比較

H.264/MPEG-4 AVCには特許技術が含まれており、特許権者からのライセンスとハードウェアに対する限定的なロイヤリティが必要ですが、Googleは所有するVP8特許をロイヤリティフリーのパブリックライセンスの下で取り消し不能に解放しました。[ 19 ] [ 61 ]

StreamingMediaが実施したVP8（libvpxの初期リリースでエンコード）とH.264の比較調査では、「H.264には若干の品質上の優位性があるかもしれないが、商業的には意味がない」と結論付けられ、「並べて視聴したとしても（視聴者はまずいないが）、違いがわかる視聴者はほとんどいない」とされた。また、「H.264には技術的な優位性ではなく、実装上の優位性がある」とも述べている。[ 62 ]

GoogleはVP8が「最高品質のリアルタイム動画配信」を提供すると主張している[ 63 ]。Libvpxには、エンコード速度を再生速度（リアルタイム）とほぼ同等に保ちながらCPUリソースを最大限に活用し、遅延なく可能な限り高品質を維持するモードが搭載されている。一方、streamingmedia.comが2010年5月に実施したレビューでは、 H.264はVP8よりもわずかに優れた品質を提供すると結論付けられている[ 64 ] 。

2010年9月、 x264エンコーダーの開発者であるフィオナ・グレイザーは、VP8に対していくつかの批判点を挙げ、その仕様が不完全であり、エンコーダーのデブロッキングフィルターの性能がいくつかの点でx264より劣っていると主張した。[ 65 ]仕様では、VP8はH.264ベースラインプロファイルやマイクロソフトのVC-1よりも少し優れているはずである。エンコードはXvidとVC-1の中間である。デコードはFFmpegのH.264よりも遅いが、H.264との類似性のため、この点はほとんど改善されないだろう。圧縮の点では、VP8はTheoraやDiracよりも優れたパフォーマンスを提供する。グレイザーによると、VP8インターフェースは機能が不足しておりバグが多く、仕様が完全には定義されておらず不完全であると考えられる。 VP8 コードの多くはコピー＆ペーストされたCコードであり、ソースが実際の仕様を構成するため、バグも準拠するように実装する必要があるものとして定義されます。

2010年に、 WebMオーディオ/ビデオフォーマットは、VP8ビデオとVorbisオーディオとともにMatroskaコンテナフォーマットのプロファイルをベースにすることが発表されました。[ 55 ]

参照

参考文献

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さらに読む

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