В последние годы цифровое видео стремительно развивается, предлагая пользователям всё более высокое качество изображения, а разработчикам — эффективные способы сжатия и передачи данных. Одним из ключевых прорывов в области видеокодирования стал стандарт AV1, разработанный Альянсом за открытые медиаформаты (AOMedia), который призван стать универсальным и открытым решением для потокового видео нового поколения. Однако с ростом разрешений и требований к качеству появляются новые вызовы, связанные с сохранением визуальной аутентичности и реалистичности изображения. Одним из таких вызовов является воспроизведение и синтез киноплёночного зерна на цифровых платформах — задача, которую решает технология AV1@Scale с помощью передовых методов синтеза зерна пленки. В основе киноплёнки лежит характерная текстура зерна, которая не только придаёт изображению художественную выразительность, но и маскирует артефакты сжатия и улучшает восприятие видео зрителем.
При цифровом сжатии традиционные способы передачи деталей зерна становятся проблематичными из-за компрессии и фильтрации шума, что приводит к плоскому, «искусственному» изображению, теряющему свою природную шероховатость и глубину. AV1@Scale предлагает инновационный подход к синтезу киноплёночного зерна, который предусматривает воспроизведение зернистой текстуры посредством алгоритмической генерации в процессе декодирования без необходимости передавать дополнительную информацию в массиве данных. Такой подход позволяет существенно снизить битрейт, сохранив при этом визуальную эстетику и естественность изображения. Для достижения подобного результата используется комплекс методов машинного обучения и статистического анализа, благодаря которым система «учится» распознавать и воссоздавать уникальные паттерны зерна, характерные для конкретного видео. Более того, технология AV1@Scale отличается масштабируемостью: она способна адаптироваться под различные устройства и разрешения, оптимизируя качество и производительность под условия воспроизведения, будь то смартфон, планшет, компьютер или телевизор с 4K-экраном.
Особое значение при разработке этой технологии имеет реализация на стороне декодера, что позволяет избежать излишней нагрузки на кодирующую сторону и пользоваться преимуществами уже распространённой инфраструктуры AV1. Важным этапом в процессе является анализ контента для определения зон с более выраженным зерном и тонкой текстурой, где синтез будет максимально заметен и важен для восприятия. В таких зонах алгоритмы активируют соответствующие паттерны и параметры генерации зерна. Тщательная калибровка этих параметров позволяет балансировать между натуральностью изображения и предотвращением избыточного шума, что особенно актуально при разных условиях освещения и динамических сценах. Внедрение технологии AV1@Scale по синтезу киноплёночного зерна на практике уже демонстрирует значительные преимущества.
Кинематографисты и платформы потокового видео получают возможность сохранить художественные особенности контента без затратных компромиссов по битрейту, что способствует более широкому распространению высококачественного видео при ограниченной пропускной способности сети. Также следует отметить, что такая технология способствует эволюции пользовательского опыта, расширяя возможности персонализации: в будущем зрители смогут выбирать степень выраженности зерна на изображении, адаптируя визуальный стиль под свои предпочтения. Не менее важен и экологический аспект: за счёт более эффективного сжатия и передачи данных снижается нагрузка на сервера и сети, что в конечном итоге сокращает энергетические затраты и углеродный след цифровой индустрии. Таким образом, AV1@Scale и методы синтеза киноплёночного зерна представляют собой важный шаг вперёд в развитии технологий видеокодирования. Они соединяют в себе достижения классического кинематографа и современные цифровые технологии, обеспечивая лучшее качество изображения, гибкость и эффективность при передаче видео.
Эта инновация способствует тому, что даже при низких битрейтах можно сохранить ту неповторимую текстуру и атмосферу, которая долгое время была прерогативой только плёнки. В перспективе подобные технологии обещают стать стандартом для индустрии, открывая новые горизонты для творчества и технического совершенства в сфере мультимедиа.
