次世代動画圧縮規格「H.265/HEVC」に準拠した世界最高レベルの動画圧縮性能を持つソフトウェアエンコードエンジンの開発ならびに、コーデック開発キット「HEVC-1000 SDK」の販売開始について

2013 年 8 月 8 日 日 本 電 信 電 話 株 式 会 社 NTTアドバンステクノロジ 株 式 会 社 次 世 代 動 画 圧 縮 規 格 H.265/HEVC に 準 拠 した 世 界 最 高 レベルの 動 画 圧 縮 性 能 を 持 つソフトウェアエンコードエンジンの 開 発 ならびに コーデック 開 発 キット HEVC-1000 SDK の 販 売 開 始 について ~モバイル 通 信 LTE 等 での 高 画 質 動 画 や 4K 映 像 の 配 信 システムの 開 発 を 支 援 ~ 日 本 電 信 電 話 株 式 会 社 ( 以 下 NTT 本 社 : 東 京 都 千 代 田 区 代 表 取 締 役 社 長 : 鵜 浦 博 夫 )は 最 新 の 映 像 符 号 化 に 関 する 国 際 標 準 規 格 H.265/HEVC (High Efficiency Video Coding) 1 Main/Main10 Profile に 準 拠 した 世 界 最 高 レベルの 動 画 圧 縮 性 能 を 持 つ 圧 縮 ソフトウェア(エンコード エンジン)を 開 発 しました 現 在 動 画 のデータ 量 の 圧 縮 する 場 合 従 来 の 動 画 圧 縮 規 格 H.264/AVC 2と 比 較 すると H.265/HEVC は 2 倍 の 性 能 があると 言 われています NTT は 独 自 に 開 発 した 技 術 により 最 大 で 約 2.5 倍 の 世 界 最 高 レベルの 圧 縮 性 能 を 実 現 しました これにより 同 等 画 質 であれば 従 来 よりも 動 画 のデータ 量 を 最 大 で 60% 削 減 (H.264 比 )することが 可 能 です 本 技 術 によって 現 在 モバイルなどで 急 増 している 動 画 トラフィック の 増 加 を 抑 制 し 通 信 事 業 者 の 設 備 投 資 コストを 抑 えることが 可 能 となるほか 従 来 と 同 じネットワーク 帯 域 でも より 高 精 細 な 映 像 コンテンツの 閲 覧 が 可 能 となり LTE での 高 画 質 映 像 の 配 信 や IPTV 等 での 4K 映 像 配 信 の 発 展 が 期 待 できます また NTT アドバンステクノロジ 株 式 会 社 ( 以 下 :NTT-AT 本 社 : 東 京 都 新 宿 区 代 表 取 締 役 社 長 : 花 澤 隆 )は 本 技 術 を NTT より 取 得 し RealFeel (リアフィール)シリーズの HEVC ソフトウェアコー デック 開 発 キット HEVC-1000 SDK として 2013 年 8 月 8 日 ( 木 )より 国 内 外 にて 販 売 開 始 します 本 商 品 により 世 界 最 高 レベルの 性 能 をもつ HEVC エンコードエンジンを 採 用 したアプリケーション が 開 発 可 能 となります コンテンツ 制 作 に 必 要 な 映 像 変 換 アプリケーションのエンジンとして 国 内 外 の シェア 獲 得 を 目 指 すと 共 に 本 商 品 をいち 早 く 提 供 することで LTE など 通 信 回 線 の 高 速 化 により 普 及 が 進 むスマートフォンといったモバイル 端 末 への 映 像 配 信 や 世 界 的 にも 注 目 を 集 めている 4K 映 像 配 信 など より 高 画 質 で 高 圧 縮 が 求 められる 映 像 配 信 市 場 の 拡 大 に 貢 献 致 します 開 発 の 背 景 や 成 果 及 び 商 品 概 要 は 別 紙 のとおりです < 開 発 内 容 に 関 する 問 い 合 わせ 先 > 日 本 電 信 電 話 株 式 会 社 NTT サービスイノベーション 総 合 研 究 所 広 報 担 当 TEL: 046-859-2032 E-mail: <HEVC-1000 SDK の 販 売 に 関 する 問 い 合 わせ 先 > NTTアドバンステクノロジ 株 式 会 社 アプリケーションソリューション 事 業 本 部 コンテンツ 流 通 ビジネスユニット TEL :044-589-6941 E-mail:

別 紙 1 <NTT> HEVC ソフトウェアエンコードエンジンの 研 究 開 発 について 開 発 の 背 景 現 在 モバイルの 通 信 環 境 は LTE などの 普 及 により 大 容 量 化 が 進 んでおり スマートフォン 向 けの 動 画 サービスが 急 速 に 普 及 し また 従 来 の 映 像 配 信 サービスの 多 くでモバイル 対 応 が 進 んでいます 一 方 通 信 事 業 者 は 急 増 する 通 信 トラフィックへの 対 応 を 迫 られており 動 画 映 像 コンテンツの 更 なる 高 圧 縮 化 が 強 く 期 待 されています また 世 界 で 注 目 を 集 めている 高 精 細 映 像 4K 8K の 映 像 配 信 の 実 現 にも 膨 大 なデータ 量 を 高 画 質 なまま 高 圧 縮 する 次 世 代 映 像 符 号 化 技 術 H.265/HEVC を 採 用 したエン コードエンジンが 必 要 とされています さらに IPTV サービスなどにおいて 映 像 を 快 適 に 視 聴 するためには ネットワークを 流 れる 情 報 量 を 平 準 化 して 効 率 的 に 映 像 を 送 る 機 能 が 必 要 ですが 情 報 量 の 制 御 方 法 は HEVC では 規 定 されておりませ ん また HEVC は 圧 縮 能 力 が 高 い 代 わりに 演 算 処 理 の 負 荷 が 高 いために 莫 大 な 処 理 時 間 がかかってお り 実 用 的 なレベルのエンコードエンジンの 開 発 に 至 っていませんでした 開 発 の 成 果 今 回 NTTメディアインテリジェンス 研 究 所 では HEVCに 適 した 独 自 の 画 像 品 質 が 得 られる 高 圧 縮 技 術 により H.264 に 準 拠 したソフトウェアと 比 較 し 最 大 で 約 2.5 倍 の 世 界 最 高 レベルの 圧 縮 性 能 を 持 ち 同 等 画 質 であれば 最 大 で 60%のデータ 量 を 削 減 (H.264 比 )することができるソフトウェア(エンコードエンジン) を 開 発 しました また IPTV などで 高 画 質 な 映 像 を 安 定 して 配 信 する 独 自 の 制 御 技 術 を 組 み 合 わせるとともに 独 自 の 高 速 圧 縮 技 術 によりフル HD の 映 像 3をコンテンツ 再 生 時 間 の 5 倍 程 度 の 時 間 で 圧 縮 することができま す この 5 倍 と 言 う 数 値 は 一 般 的 に 実 際 のコンテンツ 制 作 を 行 う 際 の 現 実 的 な 処 理 時 間 の 目 安 である と 言 われており ソフトウェアエンコードエンジンが 高 圧 縮 性 能 と 高 速 圧 縮 を 両 立 させていることを 示 し ています さらに 今 後 の 映 像 配 信 サービスの 市 場 拡 大 を 見 据 え 高 精 細 映 像 4K 8K 向 けの Main 10 Profile も 対 応 しました < 技 術 のポイント> 1 映 像 を 高 圧 縮 することでより 高 精 細 な 映 像 サービスが 可 能 に 従 来 の H.264/AVC と 比 較 すると 一 般 的 に H.265/HEVC は 2 倍 の 圧 縮 性 能 があると 言 われています 今 回 NTT が 新 たに 開 発 した 技 術 では 人 間 の 目 では 歪 が 気 づきにくい 領 域 ( 例 えば 水 しぶきや 森 など の 複 雑 なパターンの 領 域 )でデータ 量 を 削 減 し 高 い 画 質 を 維 持 しながら 圧 縮 率 を 向 上 させる 局 所 QP 変 動 処 理 4 と 呼 ばれる 独 自 の 圧 縮 技 術 ( 図 2)を 開 発 したことで H.264/AVC を 用 いたソフトウェアと 比 較 し 標 準 性 能 を 上 回 る 最 大 で 2.5 倍 の 圧 縮 が 可 能 となります 2 独 自 制 御 技 術 ( 図 3)により 高 画 質 な IPTV サービスが 可 能 に 一 定 の 帯 域 の 回 線 の 中 で 高 い 画 質 の 映 像 を 安 定 して 配 信 するためには 適 切 に 符 号 量 を 配 分 する 必 要 があります そこで H.264 エンコードエンジンの 開 発 で 培 った 技 術 を 応 用 し 統 計 情 報 から 発 生 符 号 量 を 予 測 しつつ 各 フレームのピクチャタイプ 毎 に 適 切 なデータ 量 の 割 り 当 てを 行 う 符 号 化 制 御 技 術 を 開 発 し 高 画 質 化 を 実 現 しました 3 映 像 を 高 速 圧 縮 する 技 術 により 現 実 的 な 動 画 圧 縮 処 理 時 間 を 実 現 映 像 の 圧 縮 は 画 像 を 圧 縮 の 基 本 単 位 である 正 方 形 のブロックに 分 割 して 処 理 します 圧 縮 能 力 が 高 い HEVC は H.264 と 異 なり 複 数 のブロックサイズが 許 容 されており ブロックに 対 して 複 数 の 圧 縮 モー ドが 用 意 されていることから 全 てのブロックで 圧 縮 モードの 選 択 を 行 うと 膨 大 な 演 算 時 間 がかかりま す そこで NTT は 画 面 内 の 類 似 性 や 位 置 関 係 といった 相 関 を 利 用 することで 画 質 を 維 持 しながら 高 速 選 択 を 可 能 とする 独 自 の 選 択 技 術 (ブロックサイズ 選 択 およびモード 選 択 技 術 )を 開 発 しました ( 図 4 図 5)

別 紙 2 <NTT-AT> HEVC ソフトウェアコーデック 開 発 キット HEVC-1000 SDK について 商 品 の 概 要 NTT-AT は これまでも 映 像 圧 縮 技 術 を 生 かしたソフトウェアコーデック RealFeel シリーズを 発 売 し 販 売 実 績 を 重 ねてきました NTT-AT は NTT メディアインテリジェンス 研 究 所 にて 開 発 された 世 界 最 高 レベルの 圧 縮 性 能 を 持 つ HEVC ソフトウェアエンコードエンジンを 採 用 した 同 RealFeel シリー ズ HEVC-1000 SDK の 販 売 を 開 始 します NTT メディアインテリジェンス 研 究 所 の 符 号 化 技 術 を コーデック 開 発 の 豊 富 な 実 績 をもつ NTT-AT が 商 品 化 しました 本 エンコードエンジンが 生 成 するストリームを 再 生 するためのデコーダーエンジン は 独 自 に 開 発 しました エンコーダーとデコーダーがセットになったソフトウェアコーデック 開 発 キット として 販 売 するため 専 用 のハードウェア 端 末 を 準 備 することなく 簡 易 にシステム 構 築 が 可 能 です 今 後 ますます 広 がる 高 画 質 で 高 圧 縮 な 映 像 配 信 システム 開 発 市 場 に 向 けて いち 早 く 商 品 化 し これまでの 販 売 実 績 を 生 かして シェア 獲 得 を 狙 います 適 用 例 映 像 変 換 アプリケーション 映 像 データを 編 集 するためのオーサリングソフト 4K 映 像 配 信 モバイル 端 末 向 けの 映 像 配 信 デジタルサイネージシステム 適 用 例 : 映 像 データを 高 圧 縮 し ストレージ ネットワーク 帯 域 を 節 約 画 像 の 比 較 H.264/AVC での 画 像 H.265/HEVC での 画 像 同 一 条 件 (ビットレート:2.5Mbps フレームレート:29.97fps 画 像 サイズ:1080p)における 画 像 を 比 較 木 々の 葉 など HEVC の 画 像 の 方 が 詳 細 まで 表 現 できている

HEVC-1000 SDK の 仕 様 提 供 形 態 64bit または 32bit Windows DLL(Dynamic Link Library) 形 式 のライブラリ インポートライブラリ C 言 語 用 のヘッダファイル インタフェース 仕 様 書 動 作 要 件 OS Microsoft Windows Vista/7/8(32bit および 64bit) Microsoft Windows Server 2008 R2/2012 CPU SSE2 以 上 に 対 応 の Intel 互 換 の CPU(AVX 対 応 推 奨 ) ランタイムライブラリ Visual Studio 2012 の Visual C++ 再 頒 布 可 能 パッケージ 入 出 力 フォーマット エンコード デコード 入 力 フォーマット 入 力 データ 8bit/pixel および 10bit/pixel YUV420 形 式 プログレッシブ/インタレース 画 面 サイズ : 64 64 ~ 7680 4320 フレームレート: 10 ~ 120 fps 出 力 フォーマット HEVC エレメンタリストリーム(Annex.B 形 式 ) 符 号 化 方 式 HEVC エレメンタリストリーム(Annex.B 形 式 ) - 8bit/pixel および 10bit/pixel YUV420 形 式 プログレッシブ/インタレース HEVC(ITU-T H.265 ISO/IEC 23008-2) プログレッシブ 符 号 化 /インタレース 符 号 化 HEVC-1000 SDK の 販 売 開 始 日 販 売 価 格 販 売 エリア 販 売 開 始 : 2013 年 8 月 8 日 販 売 価 格 : NTT-AT にお 問 い 合 わせください 販 売 エリア : 国 内 を 初 め 欧 米 を 中 心 とする 全 世 界 を 対 象 HEVC-1000 SDK の 展 示 会 への 出 展 HEVC-1000 SDK は 来 る 9/12( 木 )~17( 火 )にアムステルダムで 開 催 される IBC 2013 と 11/13( 水 )~15( 金 )に 幕 張 メッセで 開 催 されます Inter BEE 2013 に 出 展 いたします < 用 語 解 説 > 1 H.265/HEVC(High Efficiency Video Coding) 2013 年 4 月 最 終 規 格 が 発 行 2 H.264/AVC ITU と ISO によって 勧 告 されている 動 画 像 圧 縮 標 準 規 格 Blu-ray Disc 携 帯 電 話 向 け 放 送 (ワンセグ)などの 圧 縮 方 式 として 採 用 3 フル HD 映 像 横 1920 画 素 縦 1080 ラインの 解 像 度 の 映 像 4 QP 符 号 化 する 際 の 圧 縮 率 を 決 めるためのパラメータの 1 種

図 1:HEVCを 使 うメリット 低 ビットレート 化 により 高 解 像 度 な 映 像 サービスが 可 能! H.264 エンコーダを HEVCにすることで 同 じ 帯 域 のネットワークでも より 高 解 像 度 な 映 像 サービスが 可 能! HEVC 低 ビットレート 化 によりモバイルでの 映 像 サービスが 可 能! HEVC

図 2: 高 圧 縮 技 術 局 所 QP 変 動 処 理 人 間 の 目 では 歪 が 気 づきにくい 領 域 でデータ 量 を 削 減 し 高 い 画 質 を 維 持 しながら 圧 縮 率 を 向 上 させる 人 間 の 目 でひずみが 気 になるよう な 領 域 には データ 量 を 局 所 的 に 割 り 当 てることで 人 間 の 感 じる 画 質 を 向 上 させる 人 間 の 目 では 気 づきにくい 領 域 では データ 量 を 削 減 し 圧 縮 率 を 向 上 させる

図 3:レート 制 御 技 術 統 計 情 報 から 発 生 符 号 量 を 予 測 することで バッファ 推 移 を 安 定 化 バッファ 充 足 率 デコーダバッファの 充 足 率 推 移 時 刻 デコーダバッファの 推 移 がほぼ 一 定 ピクチャタイプ 毎 に 適 切 な 符 号 量 割 り 当 てを 行 うことで 高 画 質 化 を 実 現 キーフレームには 多 め に 符 号 量 を 割 り 当 てる 符 号 量 変 換 係 数 符 号 量 ヘッダ 符 号 量 参 照 フレーム(Inter)にも ある 程 度 の 符 号 量 を 割 り 当 てる キーフレームから 遠 い 参 照 フレーム (Inter)には 符 号 量 を 多 めにする ヘッダと 変 換 係 数 を 分 離 してモデル 化 することで 推 定 精 度 UP 非 参 照 フレームへの 符 号 量 配 分 は 少 なめ 時 刻

図 4:H.264とHEVCのブロックサイズと 圧 縮 モード 数 の 比 較 圧 縮 の 基 本 単 位 であるブロックの 種 類 や ブロックに 対 して さまざまな 圧 縮 モードが 適 用 可 能 どのモードが 適 しているか 全 てのモードで 効 率 を 測 定 し 総 当 りでの 選 択 を 実 施 すると 膨 大 な 処 理 時 間 が 必 要 ブロックの 種 類 H.264 HEVC 16x16のみ 4 種 類 (8x8 16x16 32x32 64x64) H.264 HEVC イントラ 符 号 化 のモード 数 9 種 類 35 種 類 インター 符 号 化 のモード 数 9 種 類 33 種 類

図 5: 高 速 ブロックサイズおよびモード 判 定 技 術 画 面 内 の 類 似 性 や 位 置 関 係 といった 相 関 を 利 用 することで 高 い 圧 縮 効 率 で 高 速 な 選 択 を 実 現 相 関 の 高 い 箇 所 は 同 じブロックサイズやモードを 使 用 することで 処 理 を 削 減