MPEG进展-第120次会议总结

2017年10月27日,MPEG第120次会议在中国澳门落幕,这次会议讨论的内容主要包括了以下几个主题:

  • 点云压缩——MPEG评价了对于CfP(call for proposal)的提交并开始了关于点云压缩的技术工作;
  • 全向媒体格式(OMAF)到了最后的阶段;
  • 委员会已经制定了MPEG-G标准的草案,用于规范基因组数据的压缩和传输技术;
  • 性能超过HEVC——MPEG和VCEG要求建立视频压缩的下一代标准;
  • MPEG为MMT(MPEG Media Transport)增加了更好的移动环境支持;
  • 互联网视频编码的新标准已经完成;
  • 使用边缘数据流的新的视频转码技术的依据。

MPEG第120次会议对应的的新闻稿在这里:

http://mpeg.chiariglione.org/meetings/120

点云压缩

在第120次会议中,MPEG分析了9个行业领导者根据点云压缩的CfP提交的技术,这些技术解决了3D点云以及诸如颜色和材料属性等相关属性的有损和无损压缩问题,3D点云是3D空间中无序的点集,通常使用多种设备捕获,例如多摄像头、深度传感器、LiDAR扫描仪等,3D点云也可以人工生成,在多个产业中都有应用,3D点云已经成为允许沉浸式的互动、导航和通信的真实世界的表现形式。点云通常使用大量的数据表示,这是将其应用于大众市场的一个显著的阻碍,所以,MPEG发布了CfP以探索可以减少点云数据量的技术,在经过正式的客观和主观评价之后,MPEG最终选择了三种技术作为静态、动画和动态获取的点云的测试模型的起点,评价活动的一个关键结论是:通过利用数十年来的2D视频编码工具以及2D和3D组合压缩技术,当前的点云压缩可以得到显著改善,这种方法是与现有硬件和软件的基础架构相配合,方便快速部署新的沉浸式体验。

图1 LiDAR数据

全向媒体格式(OMAF)

人们正在逐渐认识到虚拟现实(VR)的潜力,但是由于缺少可互操作的格式来存储和发送此类内容,所以市场非常分散,从而扼杀了VR的市场潜力。MPEG最近开始的OMAF项目在第120次会议中完成了国际标准的最终草案(FDIS)。标准的内容包括:

  • ERP(equirectangular projection)和CMP(cubemap projection)作为投影格式;
  • 表示可互操作的360 单视场和立体视听数据时所需要的元数据信号;
  • 为该应用提供一系列的音视频编解码器。

因为庞大的数据量是VR应用和服务的主要瓶颈,所以标准中也包含了使用多种方法布置视频像素数据的技术,这些技术可以提高压缩效率,减少视频的数据量,此外,标准中还加入了使用MPEG-DASH和MMT协议的OMAF内容的发送技术。

MPEG-G:基因组数据的压缩和传输技术

图2 DNA测序

高通量DNA测序技术的实用性为多种疾病的治疗提供了新的视角,使得在公共健康领域引入新型全球方法——“精准医疗”成为了可能。尽管在医生办公室里的常规NDA测序还没有应用于临床前沿,但是医疗中心已经开始使用测序技术来鉴定癌症和其他疾病,并找到有效的疗法。因为DNA测序技术产生了大量的数据和相关信息,所以存储、传输和处理这些数据的ICT成本非常高,MPEG-G标准提出并解决了基因组数据处理的有效性和经济性问题,提供的新技术包括:

  • 压缩技术(ISO/IEC 23092-2)
  • 传输技术(ISO/IEC 23092-1)

在第120次会议中这些新技术已经加进了委员会草案里,此外,针对

  • 元数据和APIs(ISO/IEC 23092-3)
  • 参考软件(ISO/IEC 23092-4)

的委员会草案计划在下一次MPEG会议中完成,目标是在2018年底发布国际标准的草案(DIS)。

性能超过HEVC——MPEG和VCEG要求建立视频压缩的下一代标准

在第120次会议中MPEG与ITU-T SG16的VCEG联合发布了CfP,这是迈向下一代视频编码标准的第一大步,经过两年的非正式合作探索研究,并在MPEG第118次会议中总结了收集的依据之后,MPEG和ITU-T SG16发现FVC(Future Video Coding)的压缩能力显著超越HEVC及其扩展,于是联合发布了FVC技术的CfP,MPEG和VCEG也正式组成了联合视频探索小组(JVET),致力于新一代标准的开发。在2018年4月将举行MPEG第122次会议,对CfP的结果进行评价,为了评价提交的压缩技术,2018年2月将进行正式的主观测试试验,视频材料由支持者提交。CfP包括与传统的标准动态范围摄像内容编码、360 全方向视频编码、高动态范围和宽色域内容编码相关的技术的测试,预期在2018年选定一个“测试模型”的设计草案,在2020年后期制定可能的新标准。

图3 三种类型的视频的示例图片

MPEG为MMT(MPEG Media Transport)增加了更好的移动环境支持

MPEG已经批准了MPEG Media Transport(MMT; ISO/IEC 23008-1:2017)的最终修正草案——针对移动环境的MMT增强。MMT已经被ATSC 3.0和Super Hi-Vision等广播标准采用,为了体现MMT的行业需要,它解决了MMT在移动环境的高效使用方面的几个重要的问题,例如,它增加了分布式资源识别信息以促进多路径传输,增加了转换请求信息以改变活动会话的传输路径。修正案也引入了MMT感知实体网络(MANE)的概念,并详细描述了如何使用它提高效率和减少传输延迟,感知实体网络可以放置于原始的服务器和客户端之间。另外,修正案提供了一种使用网页接口建立和控制MMT会话/报告的方法。

图4 媒体传输网络

网络视频编码的新标准已经完成

在MPEG第120次会议中,适用于网络以及其他视频应用的视频编码新标准已经完成,网络视频编码(IVC)标准是为了向业界提供“Option 1”视频编码标准而开发的,在ISO/IEC的解释中,这个标准指的是在全球性、非歧视性的基础上以及其他合理条款和条件下,专利持有人已经宣布愿意免费向不限数量的申请人授予所有必要的专利的使用权,使其他人能够制作、使用和销售应用了该标准的产品。在IVC标准完成的时候,除了根据Option 1许可条款提供的专利权之外,规范中没有包含必要的专利权,因为在IVC开发期间,MPEG从标准的草案中删除了Option 1条款下不可用的必要的专利权,所以MPEG对新标准的前景非常乐观,MPEG也鼓励有关方面提供任何其他的类似情况的信息。IVC标准与早期的AVC标准的压缩性能大致相似,而AVC标准已经成为世界上应用最广泛的视频编码技术,现在MPEG已经进行了测试以验证IVC强大的技术性能,测试发现新标准的实现复杂度相对适中。

图5 主观测试的试验布置

使用边缘数据流的新的视频转码技术的依据

MPEG在2017年7月的时候发布了关于视频转码技术的CfE(call for evidence),随后在第120次会议中评价了征集到的依据,以研究使用边缘数据流辅助的转码技术是否可以在不减少压缩效率的条件下显著降低计算复杂度,接收到的四个提交的评价过程包括了与使用同步广播的自适应比特流的技术比较以及与使用完整的视频重编码的传统转码的技术比较。在网络内分配所需的码率和传输给用户所需的码率的权衡下,提交的内容包含了同步广播和完全转码之间的压缩效率空间,四个提交都表明与使用完整的重编码的转码技术相比,使用边缘数据流的转码技术可以带来可观的计算复杂度的降低。MPEG计划进一步研究转码技术,并且正在就这种使用边缘数据流辅助的转码技术的标准化问题征询业界的意见。

原文发布于微信公众号 - 媒矿工厂(media_tech)

原文发表时间:2017-11-26

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