অপরিহার্য ভিডিও কোডিং (MPEG-5 EVC): ব্যবসা-বন্ধুত্বপূর্ণ পরবর্তী প্রজন্মের ভিডিও মানদণ্ড

স্ট্রিমিং প্ল্যাটফর্ম, ডিজিটাল ব্রডকাস্টার এবং মোবাইল নেটওয়ার্কগুলি যখন উচ্চ রেজোলিউশনের কন্টেন্ট ডেলিভারি (4K, 8K, এবং HDR) বাড়িয়ে চলেছে, ভিডিও কম্প্রেশন দক্ষতা কেবল অর্ধেক যুদ্ধ। লাইসেন্সিং অনিশ্চয়তা এবং জটিল পেটেন্ট রয়্যালটি ঐতিহাসিকভাবে মিডিয়া শিল্পে কোডেক গ্রহণে বাধা দিয়েছে। এই বাধা সমাধানের জন্য, মুভিং পিকচার এক্সপার্টস গ্রুপ (MPEG) Essential Video Coding (EVC) তৈরি করেছে, যা আনুষ্ঠানিকভাবে ISO/IEC 23094-1 (MPEG-5 Part 1) নামে পরিচিত।

২০২০ সালে চূড়ান্ত করা MPEG-5 EVC একটি সরলীকৃত, উচ্চ পারফরম্যান্সযুক্ত ভিডিও কম্প্রেশন ফ্রেমওয়ার্ক প্রদান করে, যা স্বচ্ছ এবং পূর্বানুমানযোগ্য লাইসেন্সিং মডেল দিয়ে ডিজাইন করা হয়েছে, আধুনিক ব্যবসা ও প্রযুক্তিগত চাহিদা পূরণ করতে।

১. MPEG-5 অপরিহার্য ভিডিও কোডিং (EVC) কী?

Essential Video Coding (EVC) হল MPEG দ্বারা তৈরি একটি উন্নত ভিডিও কম্প্রেশন স্ট্যান্ডার্ড, যা আধুনিক মিডিয়া স্ট্রিমিং, ব্রডকাস্টিং এবং ওভার-দ্য-টপ (OTT) প্ল্যাটফর্মগুলিকে সেবা দেয়। পূর্বের প্রজন্মের স্ট্যান্ডার্ডগুলির জটিল পেটেন্ট ল্যান্ডস্কেপ যা ডিপ্লয়মেন্টকে জটিল করত, তার বিপরীতে EVC দুটি স্পষ্টভাবে সংজ্ঞায়িত অপারেশনাল প্রোফাইলের চারপাশে গড়ে তোলা হয়েছে:

• বেসলাইন প্রোফাইল: একটি সম্পূর্ণ রয়্যালটি-ফ্রি স্তর যা কঠোরভাবে এমন প্রযুক্তি ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছে যা হয় ২০ বছরের বেশি পুরনো অথবা অপরিবর্তনীয় রয়্যালটি-ফ্রি ঘোষণার মাধ্যমে অবদান রাখা হয়েছে।
• মেইন প্রোফাইল: একটি উচ্চ-কার্যক্ষমতা স্তর যা উন্নত কম্প্রেশন টুলের একটি নির্বাচিত সেট অন্তর্ভুক্ত করে, যা HEVC (H.265) দক্ষতার সমান বা অতিক্রম করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যেখানে প্রতিটি স্বত্বাধিকারী টুল লাইসেন্সিং সমস্যার উদ্ভব হলে পৃথকভাবে সক্রিয় বা নিষ্ক্রিয় করা যায়।

EVC উচ্চ গণনামূলক থ্রুপুট, অসাধারণ ব্যান্ডউইথ কম্প্রেশন এবং বৌদ্ধিক সম্পত্তির স্বচ্ছতার একটি পরিষ্কার সমতা প্রদান করে।

২. MPEG-5 EVC এর মূল বৈশিষ্ট্যসমূহ

মূল কৌশলগত সুবিধাসমূহ:

1. আইপি ঝুঁকি প্রশমন: স্বচ্ছ লাইসেন্সিং পুলগুলি নিশ্চিত করে যে স্ট্রিমিং বিক্রেতারা হঠাৎ রয়্যালটি মামলার ঝুঁকি ছাড়াই পরবর্তী প্রজন্মের কম্প্রেশন ব্যবহার করতে পারে।
2. মডুলার টুল সুইচিং: মেইন প্রোফাইলে উন্নত এনকোডিং টুলগুলি পৃথকভাবে টগল করা যায়, যা সামগ্রিক বিটস্ট্রিম কমপ্লায়েন্সকে অবৈধ করে না।
3. হার্ডওয়্যার ও সফটওয়্যার বান্ধব: শুরু থেকেই ডেস্কটপ/মোবাইল CPU-তে দ্রুত, মাল্টি-থ্রেডেড সফটওয়্যার এক্সিকিউশন এবং সরল ASIC বাস্তবায়নের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

৩. EVC এর গভীর প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্যসমূহ

EVC-এর আর্কিটেকচার ক্লাসিক্যাল ব্লক-ভিত্তিক হাইব্রিড ভিডিও কোডিং পাইপলাইনকে আধুনিক অ্যালগরিদমিক উদ্ভাবনের মাধ্যমে উভয় প্রোফাইলে অপ্টিমাইজ করে:

ক. দ্বি-স্তর প্রোফাইল আর্কিটেকচার

• বেসলাইন প্রোফাইল: H.264/AVC-র সমান কম্প্রেশন দক্ষতা প্রদান করে (পুরনো AVC বেসলাইনগুলোর তুলনায় প্রায় ~30% বিটরেট সাশ্রয় দিয়ে সমান ভিজ্যুয়াল গুণমান সরবরাহ করে) এবং কঠোর রয়্যালটি-ফ্রি স্ট্যাটাস বজায় রাখে।
• মেইন প্রোফাইল: সর্বোচ্চ ২৬টি উন্নত কোডিং টুল যোগ করে যা কম্প্রেশন দক্ষতা বাড়িয়ে HEVC (H.265)-কে প্রায় ২৫% থেকে ৩০% পর্যন্ত সমান বা অতিক্রম করে, একই বিষয়গত গুণমানের সঙ্গে।

বি. নমনীয় ব্লক পার্টিশনিং (বাইনারি ও টার্নারি ট্রি)

• একটি Coding Tree Unit (CTU) কাঠামো ব্যবহার করে যা বড় ব্লক সাইজ $64 \times 64$ পর্যন্ত সমর্থন করে (এবং বিস্তৃত ফ্রেমওয়ার্কে $128 \times 128$ পর্যন্ত)।
• কঠোর Quad-Tree বিভাজনকে নমনীয় Binary-Tree (BT) এবং Ternary-Tree (TT) পার্টিশনিং দিয়ে প্রতিস্থাপন করে, যা এনকোডারকে সত্যিকারের মোশন ভেক্টর এবং অনিয়মিত ইমেজ কন্টুরের সঙ্গে ব্লক স্লাইস করতে সক্ষম করে।

সি. উন্নত ইনট্রা-প্রেডিকশন মোডস

• প্রচলিত ইনট্রা প্রেডিকশনকে বিস্তৃত করে যাতে বিস্তৃত দিকীয় কোণ এবং প্ল্যানার মোড সরবরাহ করা যায়।
• মেইন প্রোফাইলে Advanced Intra Prediction (AIP) এবং ইনট্রা সাব-ব্লক পার্টিশনিং ব্যবহার করে জটিল ফোরগ্রাউন্ড প্যাটার্ন এবং সূক্ষ্ম ব্যাকগ্রাউন্ড গ্রেডিয়েন্ট মডেল করা হয়, ব্লকিং আর্টিফ্যাক্ট ছাড়া।

ডি. উন্নত ইন্টার-প্রেডিকশন ও মোশন রিফাইনমেন্ট

• Affine Motion Compensation: জুমিং, পার্সপেকটিভ ওয়ার্পিং এবং রোটেশনাল মুভমেন্টের মতো জটিল মোশন ডাইনামিক্স দক্ষতার সাথে পূর্বাভাস দেয়।
• Merge Mode with MVD (MMVD): স্ট্যান্ডার্ড মোশন মর্জ ক্যান্ডিডেটগুলিকে ছোট মোশন ভেক্টর পার্থক্যের সঙ্গে যুক্ত করে হাইপার-দক্ষ মোশন সিগন্যালিং প্রদান করে।
• Adaptive Motion Vector Resolution (AMVR): ভিডিওর জটিলতার উপর নির্ভর করে এনকোডারকে কোয়ার্টার-পেল, ফুল-পেল এবং ৪-পেল রেজোলিউশনের মধ্যে গতিশীলভাবে মোশন প্রিসিশন পরিবর্তন করতে সক্ষম করে।

ই. ইন-লুপ পোস্ট-প্রসেসিং ফিল্টারস

• Deblocking Filter (DBF): ব্লক এজের সঙ্গে সীমানার বিচ্ছিন্নতা দূর করে।
• Advanced In-Loop Filter (ALF) & Hadamard Transform Domain Filter (HTDF): মেইন প্রোফাইলের বৈশিষ্ট্য হল উন্নত লুপ ফিল্টার যা উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি টেক্সচার ডিটেইল পুনর্গঠন করে, নিম্ন বিটরেটে কম্প্রেশন নয়েজ দমন করে।

৪. কীভাবে EVC ফাইল তৈরি এবং এনকোড করবেন

EVC ভিডিও স্ট্রিমগুলি অফিসিয়াল ওপেন-সোর্স XEVE (eXtra-fast Essential Video Encoder) লাইব্রেরি অথবা libxeve কনফিগার করা FFmpeg এর আধুনিক বিল্ড ব্যবহার করে তৈরি করা হয়।

পদ্ধতি ১: স্ট্যান্ড-অ্যালোন XEVE CLI এনকোডার ব্যবহার করে

1. XEVE রিপোজিটরি ক্লোন এবং কম্পাইল করুন:

git clone https://github.com/mpeg5/xeve.git
cd xeve && mkdir build && cd build
cmake .. && make

2. কাঁচা YUV ভিডিওকে EVC বিটস্ট্রিমে এনকোড করুন:

# Baseline Profile (Royalty-Free)
./xeve_app -i input_1080p.yuv -w 1920 -h 1080 -z 60 -p baseline -o output_baseline.evc

# Main Profile (High Compression)
./xeve_app -i input_1080p.yuv -w 1920 -h 1080 -z 60 -p main --preset medium -q 28 -o output_main.evc

পদ্ধতি ২: FFmpeg (libxeve) ব্যবহার করে EVC এনকোডিং

আধুনিক FFmpeg সংস্করণগুলি (--enable-libxeve দিয়ে কম্পাইল করা) MP4, MKV, অথবা ProRes সোর্স থেকে সরাসরি এক-ধাপ এনকোডিং করতে সক্ষম:

ffmpeg -i input_video.mp4 -c:v libxeve -xeve-params "profile=main:preset=medium:qp=28" -c:a aac output_evc.mp4

৫. কীভাবে EVC ভিডিও ফাইল খুলবেন এবং প্লে করবেন

কারণ EVC আধুনিক আর্কিটেকচারের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, ডিকোডিং সফটওয়্যার ডিকোডার এবং মিডিয়া প্লেব্যাক স্যুটের মাধ্যমে সমর্থিত:

1. অফিসিয়াল XEVD (eXtra-fast Essential Video Decoder) ব্যবহার করা

আধিকারিক MPEG ওপেন-সোর্স ডিকোডার কাঁচা .evc স্ট্রিমগুলোকে পুনরায় অসংকুচিত ভিডিওতে ডিকোড করে:

git clone https://github.com/mpeg5/xevd.git
cd xevd && mkdir build && cd build && cmake .. && make
./xevd_app -i output_main.evc -o decoded.yuv

2. FFmpeg / FFplay দিয়ে ডিকোডিং ও প্লেব্যাক

যদি আপনার FFmpeg পরিবেশ --enable-libxevd দিয়ে তৈরি হয়, আপনি সরাসরি EVC ভিডিও স্ট্রিম ডিকোড বা প্রিভিউ করতে পারেন:

# Playback using FFplay
ffplay -vcodec libxevd output_main.evc

# Transcode EVC to standard H.264/MP4 for wide viewing
ffmpeg -c:v libxevd -i output_main.evc -c:v libx264 -c:a copy output_preview.mp4

3. সংহত ভিডিও প্লেয়ার

স্ট্যান্ডার্ড .mp4 বা .mkv ফাইলে মিক্স করা EVC স্ট্রিমগুলো কাস্টম MPV বিল্ড অথবা আপডেটেড LAV Filters সমন্বিত মিডিয়া প্লেয়ার ব্যবহার করে চালানো যেতে পারে, যা libxevd সমর্থন করে।

EVC vs. HEVC vs. VVC vs. AV1 তুলনা

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন (FAQ)

**Q1: MPEG-5 EVC উন্নয়নের মূল উদ্দেশ্য কী? A1: EVC তৈরি করা হয়েছে পরবর্তী প্রজন্মের ভিডিও সংকোচন প্রদান করার জন্য, যা পূর্বানুমানযোগ্য, স্বচ্ছ লাইসেন্সিং এবং রয়্যালটি-ফ্রি বেসলাইন প্রোফাইল সহ।

**Q2: EVC বেসলাইন প্রোফাইল কীভাবে মেইন প্রোফাইল থেকে ভিন্ন? A2: বেসলাইন প্রোফাইল পুরনো প্রতিষ্ঠিত প্রযুক্তি ব্যবহার করে সম্পূর্ণভাবে রয়্যালটি-ফ্রি, যেখানে মেইন প্রোফাইল সর্বোচ্চ সংকোচন দক্ষতার জন্য সুইচযোগ্য উন্নত টুলস যোগ করে।

**Q3: EVC ভিডিও এনকোড এবং ডিকোড করতে কোন ওপেন-সোর্স টুলস ব্যবহার করা হয়? A3: XEVE (eXtra-fast Essential Video Encoder) এনকোডিংয়ের জন্য ব্যবহার হয়, আর XEVD (eXtra-fast Essential Video Decoder) ডিকোডিং পরিচালনা করে।

**Q4: MPEG-5 EVC কি স্ট্যান্ডার্ড ভিডিও কন্টেইনার ফরম্যাটে প্যাকেজ করা যায়? A4: হ্যাঁ, EVC বিটস্ট্রিমগুলো জনপ্রিয় মিডিয়া কন্টেইনার ফরম্যাটে মাক্স করা যায়, যার মধ্যে MP4 (.mp4), Matroska (.mkv), এবং MPEG ট্রান্সপোর্ট স্ট্রিম অন্তর্ভুক্ত।

**Q5: EVC-এর কম্প্রেশন দক্ষতা HEVC (H.265)-এর তুলনায় কীভাবে? A5: এর মেইন প্রোফাইলে, EVC HEVC-এর সমান ভিজ্যুয়াল গুণমান অর্জন করে, এবং সামগ্রিক বিটরেটের অতিরিক্ত ২৫% থেকে ৩০% হ্রাস পায়।

উপসংহার

MPEG-5 Essential Video Coding (EVC) বাণিজ্যিক ও পরিচালনাগত চ্যালেঞ্জগুলো সমাধান করে যা ঐতিহাসিকভাবে পরবর্তী প্রজন্মের কোডেক গ্রহণকে ধীর করে রেখেছে। গ্যারান্টি করা রয়্যালটি-ফ্রি বেসলাইন টিয়ারকে উচ্চ-দক্ষতা, মডুলার মেইন প্রোফাইলের সঙ্গে সংযুক্ত করে, EVC ভিডিও স্ট্রিমিং সেবা, সম্প্রচার অপারেটর এবং সফটওয়্যার ডেভেলপারদের জন্য প্রযুক্তিগত পারফরম্যান্স, গণনাগত গতি এবং বৌদ্ধিক সম্পত্তি স্বচ্ছতার একটি আদর্শ সমন্বয় প্রদান করে।

রেফারেন্স

• EVC: MPEG-5 প্রয়োজনীয় ভিডিও কোডিং (EVC)