NTT、4K放送向けHEVCリアルタイムエンコーダLSI「NARA」。世界初4:2:2対応で色情報2倍

　日本電信電話(NTT)は26日、放送局などプロ向けの4K H.265/HEVC対応リアルタイムエンコーダLSIを開発したと発表した。開発コード名は「NARA」で、プロ用途向けの高品質映像規定であるMain 4:2:2 10プロファイルに世界で初めて対応。1チップ化により基板面積を縮小したほか、圧縮性能も向上している。'15年度第3四半期以降にNTTグループから市場投入予定で、これに先駆け、4月13日に米国ラスベガスで開幕する国際放送機器展「NAB 2015」に展示する。

　1チップで4K/4:2:2/60p映像のリアルタイムエンコードが可能なLSI。放送局などのプロが使用する4:2:2フォーマット映像は、映像配信などで一般的に使われている4:2:0フォーマットの2倍の色情報を持ち、エンコード/デコードを複数回繰り返しても色の劣化が発生しにくいのが利点。ライブイベントの生中継など、カメラで撮影した映像を何度もエンコード/デコードして編集する場合などに用いられている。新開発のLSIは4:2:2映像のエンコード処理をリアルタイムで実現。

　HEVCの特徴である可変ブロックサイズに適応したフレーム間予測やフレーム内予測におけるハードウェアアルゴリズムを開発し、画面内の大きな動きを検知して広い探索範囲を実現する動き予測と、動き予測の過程で段階的にブロックサイズを絞り込む高圧縮で低演算量な動き探索、映像の特徴を解析。その上で事前に予測方向を絞り込むイントラ予測などのハードウェアアルゴリズムを実現した。

　高圧縮映像エンコード処理に加え、音声エンコーダと、映像/音声のトランスポートストリーム(MPEG2-TS)への多重化処理も1チップに内蔵。LSI化することで、既存技術のHEVCエンコーダと比較し、基盤実装面積を16分の1に、圧縮性能を1.5倍に改善した。「HEVCの真の性能である高圧縮率を達成する」としており、様々な高品質映像伝送に適用できるという。

　4K映像は通常のHDTVの8倍の画素数を持つため、本格的な普及には、伝送帯域の効率的利用のための高い圧縮性能や、機器の小型化/低価格化などが必要とされている。今回の新LSIは、NTTが'02年夏に開発したプロ向け1チップMPEG-2 HDTVコーデック LSI「VASA」や、'07年春のプロ向けH.264/AVC(H.264)コーデック LSI「SARA」に続く製品で、開発コードの「NARA」は、Next-generation Encoder Architecture for Real-time HEVC Applicationsの略。

　NARAは4Kリアルタイムエンコーダとして利用できるだけでなく、「複数チップ用いることで、8K映像をリアルタイムエンコード処理する技術的な実現性も確認した」としており、2020年の東京オリンピックなど、今後行なわれるスポーツイベントの4K/8K映像伝送サービスや、パブリックビューイング、マルチアングルテレビなどでの活用も見込まれている。