壓縮的時代即將結束了嗎？

作者：Phil Rhodes

連三歲的孩童都知道，壓縮是件壞事！即使如此，依舊有許許多多的理由，在儲存影像時還是運用了大量的數學運算。

使用非常好的設備 – 例如：Sony的HDCAM-SR影帶格式、或SR快閃記憶體系統 – 因為壓縮而產生的錄影雜訊（Recorded Noise），遠遠少於攝影機本身所產生的雜訊。在這些系統，人工的壓縮僅在任何一個像素的最後一個或兩個Bit有可忽視的錯誤，這也是任何桌上型電腦可以存取的技術。某些SR使用根據MPEG-4標準的壓縮，而Panasonic去年NAB宣布的AVC Ultra規格也是。甚至於，要真正做到品質完全無損的壓縮影像資料是可能的，例如：Huffman編碼技術，是由電腦科學家David A. Huffman在1952所研發的Entropy 編碼演算法，可以降低儲存資訊的所需空間一點五倍、或兩倍，並且可以精確的回復原始的資料，關於可以做到這一點的資訊理論魔法的完整說明，並非本文的目的，但它已毫無疑問的在名為HuffYUV的視訊編碼上實現了，其作用就如其宣傳所言。

無損是可能的
使用Huffman編碼程式，進行大量視訊素材資料組的編碼，需要很大的工作量，使得在大多數攝影機上是不切實際的，而許多攝影機在位元率（Bitrate）上將需要更大的縮減，且已經超出其所能提供的範圍。某些類型的h.264 – 不是在攝影機普遍使用的類型 – 使用數學編碼（Arithmetic Coding）作為其一系列技術的一部份、另一種無損壓縮技術。數學編碼也需要很大的工作量進行編碼（但在解碼則不需要），而在許多情況下，h.264並不會是唯一使用的壓縮機制。

問題是，即使攝影機廣泛的應用無損壓縮技術（事實上並沒有）；即使對於使用有損壓縮導致影像品質的降低完全不在意（事實上並非如此），更深一層的問題依舊存在：相容性的問題。

DPX：舊但是優
儲存高解析度影片最古老、廣為使用的格式，也許要算是DPX序列影像了，它是由一格格含有將影像資料儲存在相對簡單、描述影格大小及其他基本Metadata之包裝的影格的堆疊。大部分的人熟悉這種模式，而它也廣為支援（雖然Adobe Premiere僅在最近加入對DPX序列的支援，算是相對算晚的，而其效能可以更好）。素材儲存成DPX序列現在是易讀的，也已經易讀幾十年了，且看來可能會再持續個幾十年。即使SMPTE描述DPX檔的標準268M-2003已經不再了，任何有能力、對數位影像具有基本認識的電腦科學家，在合理的時間裡，應該可以僅從檢視檔案本身，就可以解決如何重新架構影像儲存在此類檔案中。

處境困難
對於大部分的壓縮格式，就不是這樣了，因為它們需要先進的數學處理，並且需要大量的必要資料才可以觀看，關於備份素材的可用性，這可能產生潛在的困難情況。歷史上，重要的素材通常使用35mm膠捲拍攝，而任何人都可以製造觀看35mm膠捲的設備。相反的，對於存取早先視訊的素材，我們已經面臨困難，而過多的數位影像格式及儲存設備，則產生了更多的問題。

但不僅僅只是備份而已，同樣重要的是從文化歷史的角度，對於人們如何建立工作流程，它產生了真正的限制。當製造商使用專有的視訊格式，為了存取想要的壓縮技術，我們不可避免的面對被限制在可以處理它們的軟體的使用上。軟體工程師必須花時間處理新的格式，而不是努力於增進非線性剪接及特效軟體的功能，而後製人員則必須花時間在轉碼及轉檔上。如果格式簡單些，就比較容易被支援，那麼這種曠日廢時的工作，基本上就不會再發生。當格式變得更普遍使用時，這樣的問題終究會消失，雖然在一開始時這種問題就不存在是最好，而這在某種程度上是商業的當務之急。

總有一天
最終，必須要瞭解是的是，不管壓縮演算有多優，除了讓儲存更容易一些外，並沒有其他好處。 讓儲存容易些是件大事，也讓使用快閃記憶錄影成為可能且容易，但除此之外，壓縮會消耗大量珍貴的CPU資源、佔據主機板上昂貴的矽空間、吃掉笨重且昂貴的電力、導致等待及延遲、限制了相容性，及損失品質。在快閃儲存容量越來越大且越便宜、其速度也不可置信的快，我們可以很合理的期待，壓縮視訊格式將會很快的走入歷史。