HEVCからMJPEGへのコンバーター

HEVC (High Efficiency Video Coding) は、H.265およびMPEG-H Part 2とも呼ばれ、ITU-TビデオコーディングエキスパートグループとISO/IEC動画エキスパートグループが共同で開発した動画圧縮規格です。2013年1月に承認されたHEVCは、H.264/AVCの後継として、圧縮効率を倍増させること — 同等の画質でおよそ半分のビットレートを達成すること — を主な目標として設計されました。この規格は、最大64x64ピクセルのより大きなコーディングツリーユニット、35方向のイントラモードを持つより高度な動き予測、先進的なサンプル適応オフセットフィルタリング、タイルやウェーブフロント並列処理を含む並列処理ツールによってこれを実現しています。HEVCは320x240から8192x4320 (8K UHD) までの解像度をサポートし、新興のディスプレイ技術に対応する将来性を備えています。コーデックは放送分野で広く採用されており、帯域幅に制約のあるチャンネルでの4KおよびHDRコンテンツの効率的な配信を可能にし、ビデオ会議や監視アプリケーションでも使用されています。AppleはiOS 11からiOSデバイスのデフォルト録画フォーマットとしてHEVCを採用し、コンシューマーへのリーチを劇的に拡大しました。H.264に対する技術的優位性にもかかわらず、複雑で分散化された特許ライセンス状況がAV1のようなロイヤリティフリーの代替品への関心を高めていますが、HEVCは世界中の放送インフラとコンシューマーエレクトロニクスに深く根付いています。

MJPEG (Motion JPEG) は、各フレームが個別のJPEG画像として独立して圧縮される動画圧縮フォーマットです。連続するフレーム間の時間的冗長性を利用するインターフレームコーデックとは異なり、MJPEGは各フレームをスタンドアロンの写真として扱い、静止画像JPEG符号化で馴染み深い離散コサイン変換圧縮を適用します。このアプローチはJPEG規格自体の策定と同時期の1992年に遡り、デジタルビデオを圧縮する最も初期の実用的な方法の一つとして広く採用されました。MJPEGのフレーム内のみの性質には、いくつかの実用的な利点があります。隣接するフレームをデコードすることなく任意のフレームに個別にアクセス・編集できるため、ビデオ編集やフレーム精度のランダムアクセスが要求されるアプリケーションに非常に適しています。MJPEGはIPカメラ、セキュリティ監視システム、医療画像処理、産業用マシンビジョンで一般的に使用されており、個々のフレームの完全性と低処理レイテンシが、最新のインターフレームコーデックと比較した場合の高帯域幅要件よりも重視されます。フォーマットは10:1から20:1の典型的な圧縮比で良好な画質を維持しますが、同等品質でのビットレートは時間的圧縮方式と比較して大幅に高くなります。MJPEGストリームはHTTPで配信できるため、Webベースの監視アプリケーションへの実装が容易であり、コーデックのシンプルさによりリソースが制約された組み込みハードウェアでも確実にデコードできます。