アーベ（AAVE）のアップデートで追加された新機能
アーベ（AAVE：Advanced Audio Visual Encoder）は、AV1の後継として開発が進められている次世代のビデオコーデックです。AV1と比較して、さらに高い圧縮効率と、より高度な機能を提供することを目指しており、今後の映像配信やコンテンツ制作において重要な役割を果たすと期待されています。本稿では、アーベの最新アップデートで追加された新機能について、技術的な詳細を含めて解説します。
1. アーベの概要と開発背景
アーベは、Alliance for Open Media（AOMedia）によって開発が進められています。AOMediaは、Google、Apple、Microsoft、Amazon、Netflix、Intelなど、主要なテクノロジー企業が参加する業界団体であり、オープンソースでロイヤリティフリーなビデオコーデックの開発を推進しています。AV1の開発を経て、AOMediaは、AV1のさらなる改善と、より高度な機能の追加を目指して、アーベの開発に着手しました。
アーベの開発における主な目標は、以下の通りです。
- AV1よりも高い圧縮効率を実現すること
- より高度な並列処理を可能にすること
- HDR（ハイダイナミックレンジ）やWCG（広色域）などの高度な映像技術への対応を強化すること
- 低遅延なリアルタイム通信への対応を強化すること
2. 最新アップデートで追加された新機能
アーベの最新アップデートでは、以下の新機能が追加されました。
2.1. 予測構造の改良
アーベでは、AV1と比較して、予測構造が大幅に改良されました。具体的には、以下の点が改善されています。
- より柔軟なブロック分割：AV1では、ブロックの分割に一定の制約がありましたが、アーベでは、より柔軟なブロック分割が可能になりました。これにより、映像の内容に応じて最適なブロックサイズを選択できるようになり、圧縮効率が向上します。
- 新しいイントラ予測モード：アーベでは、AV1には存在しなかった新しいイントラ予測モードが追加されました。これにより、映像内のテクスチャやパターンをより正確に予測できるようになり、圧縮効率が向上します。
- より高度なモーション補償：アーベでは、AV1と比較して、モーション補償の精度が向上しました。これにより、動きの激しい映像でも、より自然な画質を維持できるようになります。
2.2. 量子化の最適化
アーベでは、量子化の最適化が図られました。量子化は、映像の情報を圧縮する際に、不要な情報を削減する処理ですが、量子化の精度が低いと、画質が劣化する可能性があります。アーベでは、以下の手法を用いて、量子化の精度を向上させています。
- 可変ビットレート量子化：アーベでは、映像の内容に応じて、ビットレートを動的に調整する可変ビットレート量子化が採用されています。これにより、重要な部分の画質を維持しつつ、全体のビットレートを削減することができます。
- 知覚モデルに基づく量子化：アーベでは、人間の視覚特性を考慮した知覚モデルに基づいて量子化が行われます。これにより、人間の目にはほとんど知覚できない情報を削減しつつ、画質を維持することができます。
2.3. 並列処理の強化
アーベでは、並列処理の強化が図られました。並列処理とは、複数のプロセッサを用いて、処理を同時に行うことで、処理速度を向上させる技術です。アーベでは、以下の手法を用いて、並列処理を強化しています。
- タイルベースの並列処理：アーベでは、映像をタイルと呼ばれる小さな領域に分割し、各タイルを異なるプロセッサで処理するタイルベースの並列処理が採用されています。これにより、大規模な映像でも、高速に処理することができます。
- SIMD命令の活用：アーベでは、SIMD（Single Instruction, Multiple Data）命令を活用することで、複数のデータを同時に処理することができます。これにより、処理速度が向上します。
2.4. HDR/WCGへの対応強化
アーベでは、HDR（ハイダイナミックレンジ）やWCG（広色域）などの高度な映像技術への対応が強化されました。HDRは、映像の明暗の表現範囲を広げる技術であり、WCGは、映像の色表現範囲を広げる技術です。アーベでは、以下の手法を用いて、HDR/WCGへの対応を強化しています。
- より高精度な色空間変換：アーベでは、より高精度な色空間変換アルゴリズムが採用されています。これにより、HDR/WCG映像を正確に表現することができます。
- HDR/WCG専用の量子化：アーベでは、HDR/WCG映像専用の量子化アルゴリズムが採用されています。これにより、HDR/WCG映像の画質を最大限に引き出すことができます。
2.5. 低遅延モードの追加
アーベでは、低遅延モードが追加されました。低遅延モードは、リアルタイム通信など、遅延が許されない用途に適しています。アーベでは、以下の手法を用いて、低遅延モードを実現しています。
- フレーム間予測の削減：アーベでは、低遅延モードにおいて、フレーム間予測の回数を削減しています。フレーム間予測は、画質を向上させる効果がありますが、処理に時間がかかるため、遅延の原因となります。
- エンコードパイプラインの最適化：アーベでは、低遅延モードにおいて、エンコードパイプラインを最適化しています。エンコードパイプラインとは、映像を圧縮する一連の処理のことです。
3. アーベの今後の展望
アーベは、現在も開発が活発に進められており、今後も様々な新機能が追加される予定です。AOMediaは、アーベを、AV1の後継として、今後の映像配信やコンテンツ制作において標準的なビデオコーデックにすることを目指しています。具体的には、以下の点が今後の開発の焦点となるでしょう。
- 圧縮効率のさらなる向上：アーベの圧縮効率をさらに向上させるための研究開発が進められます。
- ハードウェアアクセラレーションの強化：アーベのエンコード/デコード処理を高速化するためのハードウェアアクセラレーションの強化が進められます。
- 様々なプラットフォームへの対応：アーベを、様々なプラットフォーム（PC、スマートフォン、テレビなど）で利用できるようにするための対応が進められます。
4. まとめ
アーベは、AV1の後継として開発が進められている次世代のビデオコーデックであり、最新アップデートでは、予測構造の改良、量子化の最適化、並列処理の強化、HDR/WCGへの対応強化、低遅延モードの追加など、様々な新機能が追加されました。これらの新機能により、アーベは、AV1よりも高い圧縮効率と、より高度な機能を提供できるようになり、今後の映像配信やコンテンツ制作において重要な役割を果たすと期待されます。今後の開発にも注目が集まります。
