Dirac

У этого термина существуют и другие значения, см. Дирак (значения).

Dirac

Расширение |  `.drc`
Разработчик |  BBC
Тип формата |  алгоритм сжатия видео
Сайт |  dirac.com (англ.)
dirac-research

Тип |  Видеокодек, эталонная реализация
Разработчик |  BBC Research Department
Операционная система  |  Кроссплатформенное ПО
Последняя версия |  1.0.2 (12 февраля 2010)
Лицензия |  MPL 1.1, GNU GPL 2, GNU LGPL 2.1
Сайт |  diracvideo.org
Schrödinger

Тип |  Видеокодек
Разработчик |  David Schleef
Операционная система  |  Кроссплатформенное ПО
Последняя версия |  1.0.11 (23 января 2012)
Лицензия |  MPL 1.1, GNU GPL 2, GNU LGPL 2, MIT License
Сайт |  diracvideo.org

Dirac — алгоритм для кодирования и декодирования несжатого видео. Он был представлен BBC в январе 2004 как основа нового кодека, предназначенного для передачи видео через Интернет. Кодек был завершён 21 января 2008 года и последующие разработки будут включать только исправление ошибок и другие критические факторы[1]. Первоначальной целью было обеспечить возможность декодировать видео в стандартном разрешении PAL TV (720x576i пикселей при 25 кадрах в секунду) в режиме реального времени. Текущая реализация позволяет декодировать видео на скорости около 17 кадров в секунду при использовании 3 ГГц процессора, но также планируется усиленная оптимизация. Данная реализация написана на C++ и выпущена на SourceForge.net 11 марта 2004 года. Имеется версия[2], написанная с использованием технологии CUDA, ускоряющей вычисления путём использования возможностей видеокарты, за счёт чего скорость декодирования в несколько раз больше.

Кодек назван в честь английского физика Поля Дирака.

## Содержание

* 1 Технология
* 2 Dirac Pro
* 2.1 VC-2
* 3 Проект Schrödinger
* 4 Примечания
* 5 Литература
* 6 Ссылки

## Технология

[править | править код]

Также как и другие распространённые кодеки, такие так MPEG-4 Part 2 или WMV 7, Dirac может сжимать любой размер картинки от низкого разрешения QCIF (176x144 пикселей) до HDTV (1920x1080) и выше.

Dirac использует сжатие с помощью вейвлетов вместо дискретного косинусного преобразования, применяющегося в большинстве старых кодеков (таких как H.264 или VC-1). Dirac является одним из нескольких проектов, пытающихся использовать вейвлеты для сжатия видео. Другими проектами являются Rududu, Snow и Tarkin. Сжатие с помощью вейвлетов уже доказало свою жизнеспособность в стандарте JPEG 2000, применяющемся для компрессии фотографических изображений.

## Dirac Pro

[править | править код]

Профессиональный профиль кодека Dirac Pro был реализован в сентябре 2008 года.[3] Профиль рассчитан на применение в монтажных, архивных и вещательных системах, где существуют повышенные требования к качеству сжатого видео. Алгоритм сжатия имеет открытый код и распространяется по лицензии Royalty-free.

Кодек отличается от его бытовой версии использованием только внутрикадрового сжатия, то есть поток содержит только I-кадры. В кодеке применяется упрощенное статистическое кодирование, пригодное для декодирования в реальном времени при очень высокой скорости потока. Степень сжатия — от 2:1 до 16:1, но при большей степени сжатия усложняются вычисления и увеличивается время кодирования.

При передаче сигналов стандарта 1080p/50 вместо требуемых каналов Dual Link HD-SDI (две линии по 1,5 Гбит/с) или 3G-SDI (3 Гбит/с) возможно применять HD-SDI (1,5 Гбит/с). В таком случае коэффициент компрессии составляет 2,5:1. А сигналы 1080i/50 могут быть сжаты и переданы со скорость 600 Мбит/с по гигабитной Ethernet сети. Также в случае применения сжатия возможно уменьшения потока до 270 Мбит/с для передачи сигналов 1080i/50 по каналу SDI. В этом случае коэффициент компрессии будет 5:1.

Согласно спецификации поддерживаются форматы от QSIF525 (176 × 120 пикселей) вплоть до последних UHDTV 8K-50 (7680 × 4320 пикселей, 50 кадров/с) и цифровых киноформатов 2K и 4K D-Cinema.[4]

Кодек поддерживает значительное число форматов:

* кадровая частота — 23,97…60 Гц
* дискретизация — 4:2:0, 4:2:2, 4:4:4 и RGB
* разрядность — 8, 10, 12 (до 16)
* поддержка чересстрочного и прогрессивного форматов.

### VC-2

[править | править код]

Кодек Dirac Pro был направлен в SMPTE для стандартизации как VC-2 Codec. В 2010 году SMPTE приняли в качестве стандарта видеокомпрессии VC-2.

* SMPTE 2042-1-2009 VC-2 Video Compression
* SMPTE 2042-2-2009 VC-2 Level Definitions
* RP (Recommended Practices) 2047-1-2009 — VC-2 Mezzanine Level Compression of 1080P High Definition Video Sources
* SMPTE 2047-2-2010 Carriage of VC-2 Compressed Video over HD-SDI — Передача сжатого видео VC-2 по интерфейсу HD-SDI
* RP 2042-3-2010 — VC-2 Conformance Specification

## Проект Schrödinger

[править | править код]

Вторая реализация кодека dirac, названная «Schrödinger» (Шрёдингер), была нацелена на создание переносимых библиотек, а также плагинов для GStreamer. Проект был написан на языке программирования C. Также стало возможным использовать Dirac внутри Ogg-контейнеров. Проект был назван в честь австрийского физика Эрвина Шрёдингера.

22 февраля 2008 года была выпущена финальная версия Schrödinger 1.0.0. Данная версия может декодировать видео с разрешением HD720/25p в режиме реального времени на ноутбуке с процессором класса Core Duo.

## Примечания

[править | править код]

1. ↑ Спецификация Dirac (неопр.). Дата обращения: 17 мая 2008. Архивировано 14 мая 2008 года.
2. ↑ GPU-Accelerated Dirac Video Codec Архивировано 4 июня 2008 года.
3. ↑ Dirac 1.0.0 released. [LWN.net] (неопр.). Дата обращения: 4 января 2011. Архивировано 6 июня 2012 года.
4. ↑ Dirac Speciﬁcation Version 2.2.3 Issued: September 23, 2008 Архивировано 3 мая 2015 года.

## Литература

[править | править код]

* Питер Уилсон, Тим Борер, Томас Дэвид. Подготовил Валерий Хлебородов. Семейство систем цифрового сжатия DIRAC расширяется // «625» : журнал. — 2007. — № 03. Архивировано 13 августа 2025 года.

## Ссылки

[править | править код]

* Сайт проекта Архивная копия от 10 мая 2008 на Wayback Machine (англ.)
* Страница на SourceForge Архивная копия от 9 мая 2008 на Wayback Machine (англ.)
* Dirac Pro (англ.)

Сжатие видео

Рекомендации МСЭ-Т|

* H.120
* H.261
* H.262
* H.263
* H.264
* H.265
* H.266
* H.267

Стандарты ИСО/МЭК|

* MJPEG
* Motion JPEG 2000
* MPEG-1
* MPEG-2
* MPEG-4
* Part 2/H.263
* Part 10/H.264/AVC
* MPEG-5
* Part 1/EVC
* Part 2/LC EVC
* MPEG-H Part 2/H.265/HEVC
* MPEG-I Part 3/H.266/VVC

Стандарты SMPTE|

* DV
* VC-1
* VC-2 (Dirac Pro)
* VC-3 (DNxHD)
* VC-5 (CineForm)
* VC-6

Кодеки MPEG-4|

* 3ivx
* DivX
* FFmpeg
* HDX4
* Nero Digital
* Xvid
* H.264/AVC: CoreAVC
* QuickTime
* x264
* OpenH264

Без потерь|

* CorePNG
* FFV1
* Huffyuv
* Lagarith
* MSU Lossless
* SheerVideo

Цифровое кино|

* CineForm
* ProRes 422
* REDCODE

Прочие кодеки|

* AV1
* Bink
* Cinepak
* Daala
* Indeo
* Pixlet
* RealVideo
* RTVideo
* SIF1
* Smacker
* Snow
* Sorenson
* Tarkin
* VP3[англ.]
* Theora
* VP6
* VP7
* VP8
* VP9
* WMV
* x265

См. также|

* Медиаконтейнер
* Графические форматы
* Сжатие изображений