В Томске готовится защита первой в России диссертации о сжатии видео в стандарте нового поколения

Опубликовано 23.12.2014 г.

Аспирант Томского политехнического университета Максим Шарабайко будет защищать диссертационную работу по созданию алгоритмического и программного обеспечения системы сжатия в рамках новейшего стандарта видеокодирования H.265/HEVC.

Источник: elijahconsulting.com

Сжатие, или цифровая компрессия, видео позволяет сократить поток для передачи по каналам радиовещания, уменьшать пространство, необходимое для хранения данных. Для сжатия используются определенные наборы алгоритмов — стандарты, унифицирующие систему декодирования. Основные стандарты, которые применяются сегодня, — MPEG2 и AVC. В 2012 году специальный международный комитет начал работу над стандартом нового поколения, так как объемы видеоданных увеличиваются, а пропускная способность каналов остается прежней. Новый стандарт HEVC позволяет сжимать видео в несколько раз сильнее.

«Если просто так передавать картинку, например, для цифрового телевидения, получится очень большой поток данных, который невозможно передать по существующим каналам связи, поэтому его нужно сжать в 50, 100, 150 раз, — объясняет Максим Шарабайко. — Проблема в том, что у нового стандарта HEVC набор алгоритмов существенно больше, чем в предыдущих стандартах, например, стандарте AVC. Поэтому для сжатия в рамках нового стандарта требуется намного больше вычислительных операций и намного больше времени. Если в АVC на домашнем компьютере можно сжать полуторачасовой фильм за пару часов, то сжатие в HEVC займет около недели. Наша задача — разработать такие алгоритмы сжатия, которые позволили бы ускорить процесс кодирования, и при этом сохранить достигаемую степень сжатия.

Аспирант ТПУ Максим Шарабайко уже пятый год работает в компании Элекард. Последний год в должности руководителя отдела новых технологий. Именно после прихода в компанию Максим задумался о теме исследования и начал заниматься им на практике.

«Сжатием видеоданных я начал заниматься на кафедре в университете. Очень заинтересовался тематикой и пошел работать в Элекард, — рассказывает Максим. — В «Элекарде» я узнал много нового, близко познакомился с мировыми технологиями, стандартами сжатия, применяемыми в промышленности. Когда я поступал в аспирантуру, в компании стояла задача внедрения тогда еще только находящегося в разработке стандарта HEVC. Решил, что это очень интересно и было бы здорово получить в этой теме научные результаты».

Подобные исследования ведутся в России, Америке, Европе — все думают, как сделать сжатие быстрее и эффективнее. Если нельзя будет кодировать видеопоток в реальном времени на относительно недорогом оборудовании, такие системы не найдут промышленного применения.

«Если создать эффективную систему сжатия в рамках стандарта HEVC, можно до двух раз сократить объем данных при передаче и хранении. Например, представьте, какой объем видеоданных на видеосервисе YouTube . Это тысячи, а то и миллионы террабайт информации. На ее хранение и организацию сетей для его скоростной доставки до нас с вами тратятся миллионы долларов. Двукратное увеличение степени сжатия приведет не только к экономическим выгодам YouTube , но и позволит нам с вами быстрее и в более высоком качестве его загружать»,— говорит Максим.

Уже сегодня спрос на подобного рода системы сжатия огромен. Разрабатываемой компанией Элекард системой интересуются не только российские компании, но и мировые гиганты. Промышленную версию такой программной системы разработчики покажут в апреле следующего года на международной выставке NAB 2015. Повсеместное внедрение ожидается в 2016–2017 гг.