VC-6

SMPTE ST 2117-1 , ^{[ 1 ]} conocido informalmente como VC-6 , es un formato de codificación de vídeo . ^{[ 2 ]}

El códec VC-6 está optimizado para aplicaciones de codificación intermedia, mezzanine o de contribución. ^{[ 2 ]} Normalmente, estas aplicaciones implican la compresión de composiciones terminadas para edición, contribución, distribución primaria, archivado y otras aplicaciones donde es necesario preservar la calidad de la imagen lo más cerca posible de la original, al tiempo que se reducen las tasas de bits y se optimizan los requisitos de procesamiento, energía y almacenamiento. VC-6, como otros códecs de esta categoría ^{[ 3 ] [ 4 ]} utiliza solo compresiones intra-fotograma , donde cada fotograma se almacena de forma independiente y se puede decodificar sin dependencias de ningún otro fotograma. ^{[ 5 ]} El códec implementa compresión sin pérdidas y con pérdidas , dependiendo de los parámetros de codificación que se hayan seleccionado. Fue estandarizado en 2020. V-Nova ha implementado variantes anteriores del códec desde 2015 bajo el nombre comercial Perseus. El códec se basa en estructuras de datos jerárquicas llamadas s-trees y no implica compresión DCT ni transformada wavelet . El mecanismo de compresión es independiente de los datos que se comprimen y puede aplicarse tanto a píxeles como a otros datos que no sean imágenes. ^{[ 6 ]}

A diferencia de los códecs basados ​​en DCT , VC-6 se basa en estructuras jerárquicas y repetibles de tipo s-tree, similares a quadtrees modificados . Estas estructuras simples proporcionan capacidades intrínsecas, como paralelismo masivo ^{[ 7 ]} y la capacidad de elegir el tipo de filtrado utilizado para reconstruir imágenes de mayor resolución a partir de imágenes de menor resolución ^{[ 8 ]} . En el estándar VC-6 ^{[ 2 ]} se proporciona un sobremuestreador desarrollado con una red neuronal convolucional en bucle para optimizar el detalle en la imagen reconstruida, sin requerir una gran sobrecarga computacional. La capacidad de navegar espacialmente dentro del flujo de bits VC-6 en múltiples niveles ^{[ 2 ]} también permite que los dispositivos de decodificación apliquen más recursos a diferentes regiones de la imagen, lo que permite que las aplicaciones de región de interés operen en flujos de bits comprimidos sin necesidad de decodificar la imagen de resolución completa ^{[ 9 ] .}

En la feria NAB Show de 2015, V-Nova afirmó "ganancias de compresión promedio de 2x a 3x, en todos los niveles de calidad, bajo escenarios operativos prácticos en tiempo real en comparación con H.264 , HEVC y JPEG2000 ". ^{[ 10 ]} Hacer este anuncio el 1 de abril antes de una importante feria comercial atrajo la atención de muchos expertos en compresión. ^{[ 11 ]} Desde entonces, V-Nova ha implementado y licenciado la tecnología, conocida en ese momento como Perseus, ^{[ 10 ]} tanto en aplicaciones de contribución como de distribución en todo el mundo, incluyendo Sky Italia , ^{[ 12 ]} Fast Filmz, ^{[ 13 ] [ 14 ]} Harmonic Inc y otros. Una variante de la tecnología optimizada para mejorar el códec de distribución pronto se estandarizará como MPEG-5 Parte 2 LCEVC . ^{[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]}

En septiembre de 2025, un blog para desarrolladores de NVIDIA informó sobre cómo su implementación acelerada por CUDA de SMPTE VC-6 se integra en las canalizaciones de IA de visión para optimizar el flujo de datos. Al mantener los conjuntos de datos comprimidos y obtener solo lo que requiere cada paso, VC-6 acelerado por CUDA reduce las transferencias del host a la GPU, alivia los cuellos de botella de memoria y admite lotes de mayor tamaño sin infraestructura adicional. El blog para desarrolladores de NVIDIA documentó mejoras de rendimiento de hasta 5 veces en flujos de trabajo de IA de visión de extremo a extremo, lo que posiciona a VC-6 como una solución práctica para escalar tanto el entrenamiento como la inferencia en entornos de datos de alto volumen. ^{[ 18 ]}

VC-6 es un ejemplo de codificación intra-fotograma , donde cada imagen se codifica sin referencia a otras imágenes. También es intra-plano, donde no se utiliza información de un plano para predecir otro plano. Como resultado, el flujo de bits VC-6 contiene toda la información para todos los planos de una sola imagen. ^{[ 2 ]} Una secuencia de imágenes se crea concatenando los flujos de bits de varias imágenes, o empaquetándolas en un contenedor como MXF , QuickTime o Matroska .

El flujo de bits VC-6 se define en el estándar ^{[ 2 ]} mediante pseudocódigo, y se ha demostrado un decodificador de referencia basado en dicha definición. La cabecera primaria es la única estructura fija definida por el estándar ^{[ 2 ]} . La cabecera secundaria contiene información de marcadores y tamaño que depende de los valores de la cabecera primaria. La cabecera terciaria se calcula completamente, y luego la estructura de la carga útil se deriva de los parámetros calculados durante la decodificación de la cabecera ^{[ 2 ].}

El estándar ^{[ 2 ]} define un proceso llamado reconstrucción de plano para decodificar imágenes a partir de un flujo de bits. El proceso comienza con el escalón con el índice más bajo. No se utilizan predicciones para este escalón. En primer lugar, se utilizan las reglas del flujo de bits para reconstruir los residuos. A continuación, se realizan procesos de desparsificación y decodificación de entropía para llenar la cuadrícula con valores de datos en cada coordenada. Estos valores se descuantizan para crear valores de rango completo que pueden utilizarse como predicciones para el escalón con el siguiente índice más alto. Cada escalón utiliza el sobremuestreador especificado en el encabezado para crear un plano predicho del escalón inferior, que se añade a la cuadrícula residual del escalón actual, la cual puede sobremuestrearse como predicción para el siguiente escalón. ^{[ 20 ]}

El escalón final de resolución completa, definido por el estándar, se encuentra en el índice 0, y sus resultados se muestran en lugar de utilizarse para otro escalón. ^{[ 2 ]}