FFV1

3. 기술적 특징

FFV1은 엄밀히 말해 프레임 내 형식은 아니다. 프레임 간 예측을 사용하지 않음에도 불구하고, 컨텍스트 모델이 여러 프레임에 걸쳐 적응할 수 있도록 허용한다. 이는 컨텍스트 테이블의 매우 큰 크기로 인해 압축에 유용할 수 있지만, 인코더가 엄격하게 프레임 내 비트스트림을 생성하도록 강제하기 위해 비활성화할 수 있다. FFV1의 최신 버전(버전 2, 3)에서 얻는 압축률이 감소하는 것으로 보임에 따라, 향후 "1"보다 큰 GOP 크기는 사라질 수 있다.

프레임을 점진적으로 스캔하는 동안, 인접한 픽셀을 기준으로 현재 픽셀과 예측 값의 차이가 엔트로피 코딩 프로세스로 전송된다. 예측은 다음과 같이 수행된다.

:'''예측''' = Median(''상'', ''좌'', ''상'' + ''좌'' - ''좌상'')

세 번째 값인 ''상'' + ''좌'' - ''좌상''는 "상단" 예측자를 현재 샘플과 왼쪽 샘플에 적용한 다음, 왼쪽 예측자를 상단 예측자의 예측 잔차에 적용하는 것과 실질적으로 동일하다. 이 방법은 기울기라고도 하며, 수평 및 수직 중복성을 모두 활용한다. 따라서 간단히 말해 예측은 상단, 왼쪽 및 기울기 예측 방법의 중앙값이다. 성능 향상과 단순성을 위해, 특수한 경우를 피하기 위해 프레임의 가장자리는 0으로 간주된다. 인코딩 및 디코딩 시 예측은 링 버퍼를 사용하여 관리된다.^[24]

잔차는 골롬-라이스 코딩^[25] 또는 레인지 코딩을 사용하여 코딩된다. 두 옵션 모두 매우 큰 컨텍스트 모델을 사용한다. "작은" 컨텍스트 모델은 (11×11×11+1)/2=666개의 컨텍스트를 사용하며 ('Left' - 'TopLeft'), (TopLeft-Top), ('Top' - 'TopRight')의 인접 값을 기반으로 한다. "큰" 컨텍스트 모델은 이전과 동일한 값을 기반으로 (11×11×5×5×5+1)/2=7563개의 컨텍스트를 사용하지만, ('TopTop' - 'Top') 및 ('LeftLeft' - 'Left')도 사용하며, 여기서 'TopTop'는 현재 픽셀의 위쪽으로 두 픽셀 떨어진 곳에 위치하고, 'LeftLeft'는 현재 픽셀의 왼쪽으로 두 픽셀 떨어진 곳에 위치한다. 레인지 코딩에서 각 "컨텍스트"는 실제로 각 잔차의 다양한 부분을 코딩하는 데 사용되는 32개의 하위 컨텍스트를 가지며, "큰" 모델의 총 컨텍스트 수는 242,016개이다.

FFV1의 초기 실험 버전에서는 H.264의 CABAC 산술 코더를 사용했지만, 특허/로열티 상황이 불확실하고 성능이 약간 떨어지기 때문에 CABAC는 레인지 코딩으로 대체되었다.^[26]

3. 1. 압축 방식

3. 2. 예측 프로세스

3. 3. 엔트로피 코딩

4. 표준화 및 채택

2006년 4월 16일, 미하엘 니더마이어(Michael Niedermayer)의 커밋 메시지를 통해 FFV1(버전 1)의 비트스트림이 고정되었음이 확인되었다.

> "FFV1과 FFVHuff는 오랫동안 변경되지 않았으며, 제 경고 후 한 달 이내에 아무도 변경을 제안하지 않았으므로 더 이상 실험적이지 않으며, 향후 현재 FFV1/FFVHuff로 인코딩된 파일의 디코딩 가능성을 보장할 것입니다."

현재 공식 문서는 2012년 4월에 시작되었으며, 2015년까지 매우 기본적인 상태로 유지되었다. 2015년, IETF 표준화 과정의 일환으로, 이 문서는 이제 미하엘 니더마이어와 긴밀히 협력하여 CELLAR 워킹 그룹에 의해 개선되고 검토되었다.

FFV1은 다음과 같은 여러 기관에서 사용되고 있다.

• 오스트리아
• * 오스트리아 현대 미술관(MuMoK): 미술 비디오 컬렉션을 위해 사용한다.
• * 도나우 대학교 크렘스
• * 필름아카이브 오스트리아 (오스트리아 영화 아카이브): 일부 영화의 텔레시네 DigiBeta 사본에 사용한다.
• * 니더외스터라이히 주립 박물관/Landesmuseum Niederösterreich^de[10]
• * Österreichische Mediathek (오스트리아 국립 오디오/비디오 아카이브)^[11]
• 호주
• * 빅토리아 박물관
• 벨기에
• * 메이무/meemoo^nl, 플랑드르 아카이브 연구소는 2020년 6월 문화 유산 분야의 디지털화 프로젝트에서 얻은 MXF 래핑 JPEG2000 파일을 MKV 래핑 FFV1 파일로 트랜스코딩하고 다시 래핑하는 대규모 작업을 시작할 것이라고 발표했다. 2019년에는 이미 DV, DVCAM 및 DVCPRO 카세트의 마이그레이션 프로젝트를 위한 중간 형식으로 MKV-FFV1을 사용할 것이라고 발표했다.
• 캐나다
• * 밴쿠버 시립 기록 보관소^[12]
• * 몬트리올 현대 미술관^[13]
• 프랑스
• * 프랑스 시네마테크
• 독일
• * SMIDAK Filmproduktion
• 아일랜드
• * [http://www.ifi.ie/ 아일랜드 영화 연구소]
• 슬로바키아
• * RTVS 슬로바키아
• 슬로베니아
• * RTV 슬로베니아
• 스위스
• * AV Preservation by reto.ch
• * HTW Chur
• * [http://www.lausanne.ch/en/thematiques/culture-et-patrimoine/histoire-et-patrimoine/archives-communales.html 로잔 시립 아카이브]
• 아랍 에미리트
• * 샤르자 미디어 공사(SMC).
• 영국
• * 영국 국립 기록 보관소
• * [http://www.macearchive.org/ 중앙 잉글랜드 미디어 아카이브]
• * BFI 국립 아카이브 (영국의 국립 영상 아카이브)
• * [https://www.theboxplymouth.com/ The Box, 플리머스]
• 미국
• * 미국 의회 도서관^[14]
• * 뉴욕 시립 대학교 텔레비전 (CUNY TV)
• * 듀크 대학교 도서관
• * 인디애나 대학교
• * 국립 의학 도서관 (워싱턴 D.C.)
• * 뉴욕 공립 도서관
• * 조지아 대학교, 월터 J. 브라운 미디어 아카이브
• * 노트르담 대학교 아카이브
• * 텍사스 대학교 도서관 (DVD 보존을 위한 MKV의 FFV1)

4. 1. 표준화 노력

4. 2. 주요 사용 기관

• 오스트리아
• * 오스트리아 현대 미술관(MuMoK): 미술 비디오 컬렉션을 위해 사용한다.
• * 도나우 대학교 크렘스 (오스트리아/니더외스터라이히)
• * 필름아카이브 오스트리아 (오스트리아 영화 아카이브): 일부 영화의 텔레시네 DigiBeta 사본에 사용한다.
• * 니더외스터라이히 주립 박물관/Landesmuseum Niederösterreich^de[10]
• * Österreichische Mediathek (오스트리아 국립 오디오/비디오 아카이브)^[11]
• 호주
• * 빅토리아 박물관
• 벨기에
• * 메이무/meemoo^nl, 플랑드르 아카이브 연구소는 2020년 6월 문화 유산 분야의 디지털화 프로젝트에서 얻은 MXF 래핑 JPEG2000 파일을 MKV 래핑 FFV1 파일로 트랜스코딩하고 다시 래핑하는 대규모 작업을 시작할 것이라고 발표했다. 2019년에는 이미 DV, DVCAM 및 DVCPRO 카세트의 마이그레이션 프로젝트를 위한 중간 형식으로 MKV-FFV1을 사용할 것이라고 발표했다.
• 캐나다
• * 밴쿠버 시립 기록 보관소^[12]
• * 몬트리올 현대 미술관^[13]
• 프랑스
• * 프랑스 시네마테크
• 독일
• * SMIDAK Filmproduktion
• 아일랜드
• * [http://www.ifi.ie/ 아일랜드 영화 연구소]
• 슬로바키아
• * RTVS 슬로바키아
• 슬로베니아
• * RTV 슬로베니아
• 스위스
• * AV Preservation by reto.ch
• * HTW Chur
• * [http://www.lausanne.ch/en/thematiques/culture-et-patrimoine/histoire-et-patrimoine/archives-communales.html 로잔 시립 아카이브]
• 아랍 에미리트
• * 샤르자 미디어 공사(SMC).
• 영국
• * 영국 국립 기록 보관소
• * [http://www.macearchive.org/ 중앙 잉글랜드 미디어 아카이브]
• * BFI 국립 아카이브 (영국의 국립 영상 아카이브)
• * [https://www.theboxplymouth.com/ The Box, 플리머스]
• 미국
• * 미국 의회 도서관^[14]
• * 뉴욕 시립 대학교 텔레비전 (CUNY TV)
• * 듀크 대학교 도서관
• * 인디애나 대학교
• * 국립 의학 도서관 (워싱턴 D.C.)
• * 뉴욕 공립 도서관
• * 조지아 대학교, 월터 J. 브라운 미디어 아카이브
• * 노트르담 대학교 아카이브
• * 텍사스 대학교 도서관 (DVD 보존을 위한 MKV의 FFV1)

4. 2. 1. 오스트리아

• 오스트리아 현대 미술관(MuMoK): 미술 비디오 컬렉션을 위해 사용한다.
• 도나우 대학교 크렘스 (오스트리아/니더외스터라이히)
• 필름아카이브 오스트리아 (오스트리아 영화 아카이브): 일부 영화의 텔레시네 DigiBeta 사본에 사용한다.
• (니더외스터라이히 주립 박물관)^[10]
• Österreichische Mediathek (오스트리아 국립 오디오/비디오 아카이브)^[11]

4. 2. 2. 호주

4. 2. 3. 벨기에

4. 2. 4. 캐나다

• 밴쿠버 시립 기록 보관소^[12]
• 몬트리올 현대 미술관^[13]

4. 2. 5. 프랑스

4. 2. 6. 독일

4. 2. 7. 아일랜드

4. 2. 8. 슬로바키아

4. 2. 9. 슬로베니아

4. 2. 10. 스위스

• AV Preservation by reto.ch
• HTW Chur
• [http://www.lausanne.ch/en/thematiques/culture-et-patrimoine/histoire-et-patrimoine/archives-communales.html 로잔 시립 아카이브]

4. 2. 11. 아랍 에미리트

4. 2. 12. 영국

• 영국 국립 기록 보관소
• [http://www.macearchive.org/ 중앙 잉글랜드 미디어 아카이브]
• BFI 국립 아카이브 (영국의 국립 영상 아카이브)
• [https://www.theboxplymouth.com/ The Box, 플리머스]

4. 2. 13. 미국

• 미국 의회 도서관^[14]
• 뉴욕 시립 대학교 텔레비전 (CUNY TV)
• 듀크 대학교 도서관
• 인디애나 대학교
• 국립 의학 도서관 (워싱턴 D.C.)
• 뉴욕 공립 도서관
• 조지아 대학교, 월터 J. 브라운 미디어 아카이브
• 노트르담 대학교 아카이브
• 텍사스 대학교 도서관 (DVD 보존을 위한 MKV의 FFV1)

5. FFV1 지원 애플리케이션

6. 보존 코덱으로서의 활용

디지털 비디오의 장기 보존을 위해서는 지속 가능한 비디오 컨테이너 형식과 오디오/비디오 코덱이 필요하지만, 2013년 현재 보존 커뮤니티의 합의된 표준은 없었다.^[4] 이전에는 Motion JPEG 2000 (무손실)과 비압축 비디오가 널리 사용되었다.

FFV1은 실행 가능한 아카이브 인코딩으로 입증되었으며, 미국 의회 도서관은 2014년부터 이를 보존 인코딩에 적합한 옵션으로 간주했다. FFV1은 무손실 JPEG 2000과 비교하여 비슷한 압축률과 낮은 컴퓨팅 요구 사항을 가지며,^[5] 2014년 현재 주로 방송 자료가 적고 구술 역사 등으로 구성된 컬렉션을 가진 아카이브에서 사용되고 있다.^[5]

2015년경부터 유럽의 PREFORMA 프로젝트는 인터넷 엔지니어링 태스크 포스(IETF)를 통해 FFV1의 표준화 작업을 시작하여 2021년 8월 RFC 9043으로 표준화되었다.^[3] PERFORMA 프로젝트는 Matroska 컨테이너에서 FFV1에 대한 적합성 검사기를 구현했고, MediaInfo의 저자인 MediaArea는 적합성 검사 도구인 "Media CONCH"의 일부로 FFV1의 표준화 계획에 대한 세부 정보를 준비했다.

미국 의회 도서관은 동영상의 장기 보존을 위한 형식 옵션으로 FFV1을 나열하고 있으며, 뉴사우스웨일스 주 기록 관리국^[4] 등에서도 사용된다. 미국 기록 보관 협회는 2014년 8월에 비디오 보존 코덱으로 FFV1만을 제안하는 논문을 발표했다. 미국 의회 도서관의 ''디지털 보존'' 프로젝트는 FFV1의 일반적인 컨테이너 형식으로 AVI와 Matroska를 식별했다.^[6][7] 비디오 보존 분야에서 FFV1에 대한 관심은 AMIA-L 메일링 리스트, PrestoCentre 포럼, Archivematica 메일링 리스트에서 확인할 수 있다.

NOA, KEM-Studiotechnik 등의 기업들도 FFV1 지원을 시작하고 있다. 미국 의회 도서관의 Bertram Lyons는 ''뉴욕 타임스'' 매거진과의 인터뷰에서 비디오 코덱으로 ffv1, H.264, Apple ProRes 등 많은 선택지가 있다고 언급했다.

2013년, PrestoCentre^[8] ''AV Insider'' 매거진에서는 FFV1의 채택률이 낮지만, Archivematica와 오스트리아 미디어테크가 FFV1을 적극적으로 홍보하고 다른 기관들이 이를 채택하면서 더 넓은 채택, 공동 개발, 상업 제품으로의 통합으로 이어질 수 있다고 언급했다. 벨기에의 PACKED는 아카이빙용 비디오 형식에 대한 기사에서 무손실 코덱으로 JPEG2000과 FFV1 두 가지 옵션만 남는다고 말했다.^[9]

2015년, 국제 텔레비전 아카이브 연맹(FIAT/IFTA)은 연례 세계 회의의 발표 요청에서 FFV1을 명시적으로 언급하며 "FFV1은 새로운 JPEG2000인가?"라고 질문했고, "보존을 위한 FFV1"이라는 제목의 워크숍도 열렸다.

참조

_[1] 웹사이트 Repository history of FFV1's sourcecode in FFMPEG repository http://git.videolan.[...] Michael Niedermayer 2010-10-21
_[2] 웹사이트 Nevcairiel/LAVFilters https://github.com/N[...] 2021-06-26
_[3] 간행물 FFV1 Video Coding Format Versions 0, 1, and 3 2021-08
_[4] 웹사이트 Formats and codecs for digital video preservation (Guideline 22) http://www.records.n[...] NSW State Records 2013-08
_[5] 웹사이트 About - Federal Agencies Digitization Guidelines Initiative http://www.digitizat[...]
_[6] 웹사이트 AVI File Format with FFV1 video encoding http://www.digitalpr[...] U.S. Library of Congress 2015-04-22
_[7] 웹사이트 Matroska File Format with FFV1 video encoding http://www.digitalpr[...] U.S. Library of Congress 2015-04-22
_[8] 웹사이트 prestocentre.org https://www.prestoce[...] 2013-03-06
_[9] 웹사이트 A short guide to choosing a digital format for video archiving masters http://scart.be/?q=e[...] PACKED, Belgium 2014-06-02
_[10] 웹사이트 Willkommen im Landesmuseum Niederösterreich! — Landesmuseum Niederösterreich https://www.best-ist[...]
_[11] 웹사이트 Onlinearchiv {{!}} Österreichische Mediathek https://www.mediathe[...]
_[12] 웹사이트 City of Vancouver Archives - Home Page http://vancouver.ca/[...]
_[13] 웹사이트 Home https://macm.org/en/
_[14] 웹사이트 FF Video Codec 1, Version 0, 1 and 3 https://www.loc.gov/[...] 2023-01-15
_[15] 웹사이트 dva-profession.mediathek.at http://dva-professio[...] 2012-05-10
_[16] 웹사이트 Support Center | Blackmagic Design https://www.blackmag[...]
_[17] 웹사이트 DVA-Profession used at the Austrian Mediathek: Codec http://dva-professio[...] Österreichische Mediathek 2016-03-31
_[18] 웹사이트 KEM Scan http://kem-studiotec[...] KEM Studiotechnik GmbH 2015-04-30
_[19] 웹사이트 Media Lovin Toolkit (MLT/melt) http://www.mltframew[...] Dan Dennedy 2015-04-27
_[20] 웹사이트 NOA MediaButler http://www.noa-audio[...] NOA Audio Solutions GmbH 2015-04-27
_[21] 웹사이트 Video Tape Migration with Quadriga https://www.cube-tec[...] CubeTec International 2016-03-31
_[22] 웹사이트 QUADRIGA Video Specifications http://cube-tec.com/[...] CubeTec International 2016-03-31
_[23] 웹사이트 Shotcut http://www.shotcut.o[...] Dan Dennedy 2015-04-27
_[24] 웹사이트 FFV1 Video Codec Specification http://www.ffmpeg.or[...] FFmpeg 2015-03-18
_[25] 웹사이트 FFV1 Specification, Golomb Rice Mode https://github.com/F[...] 2024-06-06
_[26] 웹사이트 FFV1 Specification, Range Coding Mode https://github.com/F[...] 2024-06-06