本文为媒矿工厂翻译的技术文章
原标题：8K VVC Encode-Decode Demo
原文链接：https://8kassociation.com/8k-vvc-encode-decode-demo/
翻译整理：徐鋆
在德国 Fraunhofer HHI 旗下的 3IT 沉浸式成像技术创新中心进行的一次演示中，Spin Digital 与 Fraunhofer HHI 合作，展示了 8K 内容可以使用 MPEG/ITU 的 VVC 标准进行高效编码和解码。VVC 是 HEVC 的下一代编解码器，在类似的质量下，最终应实现比 HEVC 降低 50% 的比特率。VVC 能支持的不仅仅是 8K 内容，它被设计成也可以对 360 度内容进行编码，并提供空间可扩展性（即增加层次以建立高分辨率帧）。
在演示中，一些来自柏林的 8K 内容首先由 HHI 和 Interdigital 拍摄。来自 HHI 的 Ben Bross 提供了一些关于内容捕获和过程的额外细节。
| 属性 | 参数 |
|---|---|
| 相机 | RED DSMC2 |
| 传感器 | Helium 8K S35 35.4 Megapixel CMOS Sensor 29.90 mm x 15.77 mm (Diagonal: 33.80 mm) |
| 镜头 | Fujinon XK6x20 (20-120mm) |
| 录制分辨率 | 7680×4320 @ 60fps |
| 录制格式 | R3D raw (REDCODE 12:1) with RED Log3G10 log curve and REDWideGamutRGB color space |
从 RED raw 格式中，InterDigital 使用内部色调映射过程生成了 HDR10 版本，输出为：
YUV 4:2:0 10位 BT.2020 色彩原色 PQ10 传输特性
然后用两个不同的编码器对完成的内容进行编码，并配置为产生类似的质量和以可比较的编码速度运行。HHI 的 x265 开源编码器进行 HEVC 编码，使用 very slow 的预设，比特率为 50Mbps。VVenC 编码器是一个基于 VTM 参考软件的 HHI 优化的编码器。它增加了多线程等功能，以及基于同样在 HHI 开发的 xPSNR 模型的主观优化。为 VVC 编码选择了一个 medium 预设，比特率为 25Mbps。
demo 的主要规格总结在下表：
| 属性 | 8K demo 规格 |
|---|---|
| 视频分辨率和帧率 | 7680x4320px – 60 Hz |
| 颜色格式和比特深度 | 4:2:0 10-bit |
| HDR 变换函数 | PQ (SMPTE ST2084) |
| 色域 | BT.2020 (BT.2100) |
| VVC 编码参数 | VVenC v1.0 – medium preset: 25 Mbit/s |
| HEVC 编码参数 | x265 v3.5 – very slow preset: 50 Mbit/s |
| HEVC 和 VVC 解码和播放器 | Spin Player HEVC and VVC |
| 解码的 CPU | Intel Xeon Gold 6252 (24 cores) |
| 渲染和提供 HDMI 2.1 接口的 GPU | Nvidia RTX 3060 |
| 8K 电视 | Sony Z8H 8K HDR (XBR-85Z8H) |
在大多数编码/解码演示 demo 中，解码后的内容被转化为 YUV 信号，因此播放器可以将这种原始视频格式化为电视或显示器可以使用的形式。Spin Digital 有一个新的基于 PC 的 8K 解码器/播放器。Spin Digital 解码器可以实时解码 VVC 码流，然后由内部媒体播放器将其渲染成 8K/60p 的 HDR 内容。之后通过一根 HDMI 2.1 线缆将输出发送到索尼的 8K 电视。
VVC 解码需要比 HEVC 多 2-3 倍的计算量，但这很容易通过现有的 CPU 和 GPU 硬件达到。Spin Digital 的媒体播放器利用一台拥有 24 核 CPU 的 PC 进行 8K/60p 解码和播放。但他们的播放器也可以支持 8K/120p 的播放，只要将 CPU 升级到 64 核，就能达到保持实时解码和播放。
一个开源的 VVC 解码器（VVdeC）也可以从 HHI 网站上获得（www.hhi.fraunhofer.de/vvc）。它的性能并不完全像 Spin Digital 的那样好，适用于高清或 UHD 内容的解码。HHI 也在开发一个播放器，可以将解码后的内容打包成 mp4 容器，并将其处理成 HLS 或 DASH 等流媒体应用。
Spin Digital 评估了两种编码，并确定两个版本的质量相当相似，而 VVC 编码只需要一半的码率。VVC 在某些序列中可以达到更好的质量，如天空或水的纹理。与 VVC 的参考编码器相比，VVenC 也显示出更高的主观质量。
文章来源：媒矿工厂
