বহুমুখী ভিডিও কোডিং (VVC / H.266)

ডিজিটাল মিডিয়া ব্যবহার বাড়ার সঙ্গে সঙ্গে আল্ট্রা-হাই-ডেফিনিশন 4K, 8K এবং ইমারসিভ 360-ডিগ্রি ভার্চুয়াল রিয়েলিটি দিকে অগ্রসর হওয়ায়, ব্যান্ডউইথের চাহিদা বিদ্যমান কম্প্রেশন স্ট্যান্ডার্ডগুলিকে তাদের সীমায় ঠেলে দিচ্ছে। Versatile Video Coding (VVC), যা আনুষ্ঠানিকভাবে ITU-T H.266 এবং ISO/IEC 23090-3 (MPEG-I Part 3) নামেও পরিচিত, ভিডিও কম্প্রেশন প্রযুক্তির সর্বশেষ বিবর্তনীয় অগ্রগতি উপস্থাপন করে। যৌথভাবে Joint Video Experts Team (JVET)—ITU-T SG 16 WP 3 এবং ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11 এর সহযোগিতা—দ্বারা উন্নত, VVC জুলাই 2020-এ চূড়ান্ত হয় একক, স্পষ্ট লক্ষ্য নিয়ে: তার পূর্বসূরি HEVC (H.265) এর তুলনায় ডেটা বিটরেট প্রায় ৫০% কমানো, একই ভিজ্যুয়াল গুণমান বজায় রেখে।

১. VVC (বহুমুখী ভিডিও কোডিং) কী?

Versatile Video Coding একটি ব্লক-ভিত্তিক, হাইব্রিড ভিডিও কোডেক যা ভিডিও অ্যাপ্লিকেশনের সম্পূর্ণ পরিসরকে সমাধান করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। প্রচলিত সম্প্রচার এবং স্ট্রিমিংয়ের জন্য মূলত অপ্টিমাইজ করা পুরোনো কোডেকগুলোর থেকে ভিন্নভাবে, VVC শূন্য থেকে এমনভাবে গড়ে তোলা হয়েছে যাতে এটি নিম্নলিখিতগুলোকে সমর্থন করতে পারে:

• উচ্চ-ফ্রেম-রেট (HFR) ভিডিও (সর্বোচ্চ ১২০ fps এবং তারও বেশি)
• হাই ডাইনামিক রেঞ্জ (HDR) এবং বিস্তৃত রঙের গামুট (BT.2020)
• স্ক্রিন কন্টেন্ট কোডিং (কম্পিউটার-উৎপন্ন টেক্সট, গ্রাফিক্স, UI রেন্ডারিং)
• AR/VR পরিবেশের জন্য সর্বদিকীয় $360^\circ$ ভিডিও
• ভিডিও প্লেব্যাক বন্ধ না করে অভিযোজ্য রেজোলিউশন পরিবর্তন
• কম-লেটেন্সি রিয়েল-টাইম ইন্টারেক্টিভ যোগাযোগ (গেমিং, ভিডিও কনফারেন্সিং)

অপ্রতিদ্বন্দ্বী সংকোচন অনুপাত অর্জনের মাধ্যমে, VVC সম্প্রচারক, স্ট্রিমিং প্রদানকারী এবং মোবাইল নেটওয়ার্কগুলোকে সীমিত নেটওয়ার্ক সংযোগের ওপর প্রিমিয়াম ভিজ্যুয়াল অভিজ্ঞতা সরবরাহ করতে সক্ষম করে।

২. VVC / H.266 এর মূল বৈশিষ্ট্যসমূহ

মূল স্থাপত্যগত সুবিধা:

1. ব্যান্ডউইথ ইকোনমি: ঐতিহ্যগতভাবে ১০৮০p ফুল এইচডি জন্য প্রয়োজনীয় বিটরেটের তুলনায় পরিষ্কার ৪K ভিডিও সরবরাহ করে।
2. সত্যিকারের বহুমুখী নমনীয়তা: গেমিং, স্ক্রিন শেয়ারিং, নিমজ্জিত গোলাকার ভিডিও এবং নজরদারির জন্য নিবেদিত নেটিভ প্রোফাইল।
3. ক্লাউড ও CDN ডেলিভারির জন্য অপ্টিমাইজড: প্রধান ভিডিও স্ট্রিমিং প্ল্যাটফর্মগুলোর জন্য বিতরণ ও স্টোরেজ ওভারহেডকে নাটকীয়ভাবে কমায়।

৩. VVC এর গভীর প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্যসমূহ

VVC হাইব্রিড ভিডিও কোডিং ফ্রেমওয়ার্কের প্রতিটি পর্যায়ে জটিল অ্যালগরিদমিক উন্নতি অন্তর্ভুক্ত করে:

A. উন্নত ব্লক পার্টিশনিং (QTMT গঠন)

HEVC যখন সর্বোচ্চ কোডিং ট্রি ইউনিট (CTU) আকার $64 \times 64$ সহ একটি কোয়াড-ট্রি (QT) ব্লক কাঠামোর উপর নির্ভর করত, VVC মাল্টি-টাইপ ট্রি সহ কোয়াড-ট্রি (QTMT) পরিচয় করিয়ে দেয়।

• সর্বোচ্চ CTU আকার $128 \times 128$ পিক্সেল পর্যন্ত বাড়ানো হয়েছে।
• বাইনারি ট্রি (অনুভূমিক/উল্লম্ব) এবং টার্নারি ট্রি (তিন-দিকের পার্টিশনিং) এ পুনরাবৃত্তি বিভাজনকে অনুমোদন করে।
• এনকোডারকে জটিল অবজেক্ট সীমানা, সূক্ষ্ম টেক্সচার এবং মসৃণ গ্রেডিয়েন্টের চারপাশে পার্টিশন ব্লকগুলোকে ঘনিষ্ঠভাবে কনট্যুর করতে সক্ষম করে।

B. উন্নত ইনট্রা-পিকচার প্রেডিকশন

ব্যক্তিগত ফ্রেম (I-frames) এর জন্য, VVC স্থানিক দিকনির্দেশ মডেলিংকে ব্যাপকভাবে সমৃদ্ধ করে:

• 67 ইনট্রা প্রেডিকশন মোড: HEVC-এর 35 মোড থেকে সম্প্রসারিত করে সুনির্দিষ্ট এজ ওরিয়েন্টেশন ক্যাপচার করা হয়েছে।
• ওয়াইড-অ্যাঙ্গেল প্রেডিকশন: অ-স্কোয়ার ব্লকের জন্য প্রচলিত 45-ডিগ্রি ডায়াগোনালকে অতিক্রমকারী কোণগুলোকে নিখুঁতভাবে মডেল করে।
• ক্রস-কম্পোনেন্ট লিনিয়ার মডেল (CCLM): পুনর্গঠন করা লুমা (উজ্জ্বলতা) স্যাম্পল থেকে সরাসরি ক্রোমা (রঙ) স্যাম্পল পূর্বাভাস দেয়, ফলে ক্রোমা ট্রান্সমিশন ওভারহেড কমে যায়।
• মাল্টিপল রেফারেন্স লাইন (MRL): অ-সংলগ্ন বাউন্ডারি পিক্সেল লাইন ব্যবহার করে জটিল ব্যাকগ্রাউন্ড এলাকা পূর্বাভাস দেয়।

C. সুনির্দিষ্ট ইন্টার-পিকচার প্রেডিকশন ও মোশন কম্পেনসেশন

সময়গতভাবে পূর্বাভাসিত ফ্রেম (P-ফ্রেম এবং B-ফ্রেম) এর জন্য, VVC পরিচয় করিয়ে দেয়:

• সাব-ব্লক টেম্পোরাল মোশন ভেক্টর প্রেডিকশন (SbTMVP): একটি ব্লককে $8 \times 8$ সাব-ব্লকে ভাগ করে, প্রতিটি সাব-রিজিয়নে অনন্য মোশন ভেক্টর নির্ধারণ করে।
• অ্যাফাইন মোশন ইন্টার প্রেডিকশন: জুমিং, রোটেশন, স্ট্রেচিং এবং পার্সপেকটিভ টিল্টের মতো জটিল বাস্তব-জগতের রূপান্তরকে 4-প্যারামিটার বা 6-প্যারামিটার মডেল ব্যবহার করে মডেল করে।
• বাই-ডিরেকশনাল অপটিক্যাল ফ্লো (BDOF): সিগন্যালিং ওভারহেড যোগ না করে পৃথক স্যাম্পল স্তরে মোশন কম্পেনসেশনকে পরিমার্জিত করে।
• Decoder-Side Motion Vector Refinement (DMVR): ডিকোডার-সাইডে মোশন ভেক্টরগুলি সরাসরি সূক্ষ্ম-সামঞ্জস্য করে, ট্রান্সমিশন বিট সাশ্রয় করে।

D. উন্নত ইন-লুপ ফিল্টারিং

ভিজ্যুয়াল আর্টিফ্যাক্ট (ব্লকিং, রিংগিং, এবং রঙের ব্লারিং) দূর করতে, VVC একটি ৪-ধাপের ফিল্টারিং ক্যাসকেড ব্যবহার করে:

1. Deblocking Filter (DBF): ব্লক সীমানার অমসৃণতা মসৃণ করে।
2. Sample Adaptive Offset (SAO): এজ এবং ব্যান্ড অফসেট সংশোধন করে।
3. Adaptive Loop Filter (ALF): উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি টেক্সচার বিবরণ পুনর্গঠন করতে ২৫টি ডায়মন্ড-আকৃতির ফিল্টার শেপ ব্যবহার করে।
4. Cross-Component ALF (CC-ALF): লুমা চ্যানেল তথ্য ব্যবহার করে ক্রোমা বিবরণ সূক্ষ্ম করে।

E. নেটিভ সাবপিকচার ও ওম্নিডাইরেকশনাল সাপোর্ট

VVC Subpictures-কে ভিডিও ক্যানভাসের মধ্যে স্বতন্ত্রভাবে ডিকোডযোগ্য আয়তাকার অঞ্চল হিসেবে সংজ্ঞায়িত করে। এটি VR হেডসেটকে শুধুমাত্র ব্যবহারকারী যে উচ্চ-রেজোলিউশন ভিউপোর্ট দেখছেন তা স্ট্রিম করতে দেয়, যখন পার্শ্বীয় দৃষ্টিভঙ্গি নিম্ন মানে (ফোয়েভেটেড স্ট্রিমিং) প্রেরণ করে, ফলে VR স্ট্রিমিং ব্যান্ডউইথে সর্বোচ্চ ৭০% সাশ্রয় হয়।

৪. কীভাবে VVC ফাইল তৈরি ও এনকোড করবেন

VVC কন্টেন্ট এনকোড করতে H.266 স্ট্যান্ডার্ড বাস্তবায়নকারী সফটওয়্যার লাইব্রেরি প্রয়োজন। সবচেয়ে পরিপক্ক ওপেন-সোর্স এনকোডার হল VVenC, যা ফ্রাউনহোফার হেইনরিখ হার্টজ ইনস্টিটিউট (HHI) দ্বারা উন্নত করা হয়েছে।

পদ্ধতি ১: ফ্রাউনহোফার VVenC ব্যবহার করে (স্ট্যান্ড-অ্যালোন CLI)

1. ডাউনলোড করুন প্রি-কম্পাইলড VVenC বাইনারি অথবা গিটহাবের মাধ্যমে সোর্স থেকে তৈরি করুন (https://github.com/fraunhoferhhi/vvenc).
2. কমান্ডটি চালান একটি অকম্প্রেসড YUV বা রaw ভিডিও স্ট্রিম এনকোড করার জন্য:

vvencapp --input input_yuv420p.yuv --size 1920x1080 --fps 60 --preset medium --qp 28 --output output.266

পদ্ধতি ২: FFmpeg দিয়ে এনকোডিং (with libvvenc enabled)

libvvenc সমর্থনসহ কম্পাইল করা আধুনিক কাস্টম FFmpeg বিল্ডগুলি স্ট্যান্ডার্ড ভিডিও ফাইল (.mp4, .mov, .mkv) থেকে সরাসরি রূপান্তর করতে সক্ষম:

ffmpeg -i input.mov -c:v libvvenc -preset medium -b:v 2500k -tag:v vvc1 -c:a aac -b:a 128k output_vvc.mp4

কী এনকোডিং প্রিসেটস:

• faster / fast: দ্রুত প্রোটোটাইপিং এবং লাইভ টেস্টিংয়ের জন্য সর্বোত্তম।
• medium: কম্প্রেশন রেশিও এবং এনকোডিং সময়ের সুপারিশকৃত সমন্বয়।
• slow: আর্কাইভাল এবং VOD বিতরণের জন্য সর্বোচ্চ ভিজ্যুয়াল গুণমান এবং সর্বোচ্চ ডেটা কম্প্রেশন।

৫. কীভাবে VVC ভিডিও ফাইল খুলবেন এবং চালাবেন

VVC একটি আধুনিক মান হওয়ায়, মিডিয়া প্লেয়ার সফটওয়্যার এবং হার্ডওয়্যার ডিকোডারগুলি সক্রিয়ভাবে সমর্থন প্রকাশ করছে। আজকের দিনে VVC কন্টেন্ট কীভাবে প্লে করবেন তা এখানে দেওয়া হল:

১. ফ্রাউনহোফার VVdec প্লেয়ার

Fraunhofer HHI প্রদান করে VVdec, একটি আল্ট্রা-ফাস্ট, মাল্টি-থ্রেডেড ওপেন-সোর্স সফটওয়্যার ডিকোডার।

• GitHub থেকে vvdecapp ডাউনলোড করুন।
• বিটস্ট্রিম চালান বা ডিকোড করুন:

vvdecapp -b output.266 -o decoded_output.yuv

২. MPV মিডিয়া প্লেয়ার (প্রস্তাবিত GUI/CLI প্লেয়ার)

সাম্প্রতিক MPV বিল্ডগুলি, যা libvvdec দিয়ে কম্পাইল করা হয়েছে অথবা সর্বশেষ FFmpeg ব্যাকএন্ড, .mp4 বা .mkv কন্টেইনারের মধ্যে VVC ভিডিও কোনো অতিরিক্ত সেটআপ ছাড়াই চালাতে পারে:

mpv output_vvc.mp4

৩. VLC মিডিয়া প্লেয়ার

• VLC তার সংস্করণ 4.0 রিলিজে VVC সমর্থন সংযুক্ত করছে।
• VLC 4.0 Nightly Build ডাউনলোড করুন, প্লেয়ারটি খুলুন, এবং .mp4 অথবা .vvc ভিডিও ফাইলটি সরাসরি প্লেব্যাক উইন্ডোতে ড্র্যাগ-এন্ড-ড্রপ করুন।

৪. MPC-HC / MPC-BE LAV ফিল্টারসসহ (Windows)

Windows ব্যবহারকারীরা MPC-HC (Media Player Classic Home Cinema) ব্যবহার করে VVC ফাইল চালাতে পারেন, যা VVC ডিকোডিং সমর্থন অন্তর্ভুক্ত করা সর্বশেষ Nightly Build গুলির LAV Filters এর সঙ্গে যুক্ত।

VVC বনাম HEVC বনাম AV1 তুলনা

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন (FAQ)

**Q1: VVC (H.266) ভিডিও ফরম্যাটের HEVC-এর উপর প্রধান সুবিধা কী? A1: VVC প্রায় ৫০% ডেটা সাশ্রয় HEVC এর তুলনায় প্রদান করে, একই ভিজ্যুয়াল গুণমান বজায় রেখে।

**Q2: VVC / H.266 কি একটি বিনামূল্যের, ওপেন-সোর্স ভিডিও ফরম্যাট? A2: না, VVC একটি ISO/ITU রয়্যালটি-ধারী মান, যা Access Advance এর মতো পেটেন্ট পুলের মাধ্যমে লাইসেন্স করা হয়, যদিও ওপেন-সোর্স এনকোডার/ডিকোডার রয়েছে।

**Q3: কোন ভিডিও কন্টেইনার ফরম্যাটগুলি VVC ভিডিও বিটস্ট্রিম সমর্থন করে? A3: VVC বিটস্ট্রিমগুলি প্রধানত স্ট্যান্ডার্ড .mp4, .mkv (Matroska), এবং .ts (MPEG ট্রান্সপোর্ট স্ট্রিম) কন্টেইনার ফাইলের মধ্যে প্যাকেজ করা হয়।

**Q4: VVC কি স্ক্রিন শেয়ারিং এবং ভিডিও গেম স্ট্রিমিং কার্যকরভাবে পরিচালনা করতে পারে? A4: হ্যাঁ, VVC-তে বিশেষায়িত স্ক্রিন কন্টেন্ট কোডিং (SCC) টুলস রয়েছে যা কম্পিউটার ইন্টারফেস, টেক্সট এবং সিন্থেটিক গ্রাফিক্সকে অসাধারণ তীক্ষ্ণতার সাথে কম্প্রেস করে।

**Q5: মোবাইল ফোন এবং স্মার্ট টিভিগুলি কখন নেটিভ হার্ডওয়্যার VVC ডিকোডিং সমর্থন করবে? A5: প্রধান সিলিকন বিক্রেতা এবং স্মার্ট টিভি নির্মাতারা ২০২৩–২০২৪ থেকে প্রিমিয়াম চিপসেটে হার্ডওয়্যার VVC ডিকোডার অন্তর্ভুক্ত করা শুরু করে, এবং ২০২৬ পর্যন্ত মূলধারার গ্রহণ দ্রুত বৃদ্ধি পায়।

সারসংক্ষেপ ও ভবিষ্যৎ দৃষ্টিভঙ্গি

ভার্সাটাইল ভিডিও কোডিং (VVC / H.266) সংকোচন দক্ষতা এবং কাঠামোগত বহুমুখিতার জন্য স্বর্ণমান নির্ধারণ করে। ৪K এর জন্য নেটওয়ার্ক ব্যান্ডউইথের চাহিদা অর্ধেক কমিয়ে এবং ৮K, ১৬K, ফোয়েভেটেড ভার্চুয়াল রিয়েলিটি, এবং ক্লাউড গেমিংয়ের জন্য বাস্তবিক ডেলিভারি চ্যানেল উন্মুক্ত করে, VVC বিশ্বব্যাপী পরবর্তী দশকের ডিজিটাল ভিজ্যুয়াল অভিজ্ঞতাকে শক্তি প্রদান করতে প্রস্তুত।

রেফারেন্স

• বহুমুখী ভিডিও কোডিং (VVC): পরবর্তী প্রজন্মের ভিডিও কম্প্রেশন স্ট্যান্ডার্ড