Maailman internet-liikenne koostuu enenemässä määrin videosta, jonka ennustetaan saavuttavan 82% osuuden vuoteen 2022 mennessä. Kasvua vauhdittavat medialaitteiden videoresoluutioiden kasvu sekä video-ominaisuuksien monipuolistuminen. ITU-T VCEG ja ISO/IEC ovat vastanneet tähän videoliikenteen kasvuun määrittelemällä High Efficiency Video Coding (HEVC) videonpakkausstandardin, joka pienentää videon kokoa noin 50% samalla kuvanlaadulla edellisiin videonpakkausstandardeihin verrattuna. HEVC-standardi sisältää myös tuen Scalable High Efficiency Video Coding (SHVC) –lisäosalle, joka mahdollistaa koodattujen videoiden mukautumisen muuttuviin verkon olosuhteisiin ja jopa eri tehoisille laitteille.

SHVC-pakattu video voi sisältää eri laaduilla ja resoluutioilla pakattuja versioita samasta videosta. SHVC käyttää hyödykseen versioiden välistä samankaltaisuutta, mikä mahdollistaa paremman pakkaustehokkuuden saavuttamisen. Tässä työssä keskitytään pääasiassa laadun ja kuvakoon skaalautuvuuteen.

SHVC-pakkaukseen tarkoitettuja ohjelmistoja ei ole tällä hetkellä monia. Erityisesti reaaliaikaiseen pakkaukseen kykeneviä avoimen lähdekoodin ohjelmistoja ei kirjoitushetkellä ole olemassa. Tässä työssä esitellään SHVC-pakkaukseen kykenevä Scalable Kvazaar –niminen ohjelmisto. Se pohjautuu avoimen lähdekoodin HEVC-videokooderiin nimeltä Kvazaar ja tukee kuvanlaadun sekä kuvakoon muuttamista. Tässä työssä esitetään kolme nopeutuskeinoa Scalable Kvazaarille. Kaksi ensimmäistä keinoa liittävät skaalautuvuuden kuvansisäiseen rinnakkaiseen prosessointiin (WPP) ja kuvien väliseen rinnakkaiseen pakkaukseen (OWF). Kolmas keino optimoi kuvan skaalaukseen käytettyjä funktioita vektorikäskyjen avulla (SIMD). Näiden uusien skaalautuvuuten liittyvien optimointien avulla, Scalable Kvazaar pyrkii saavuttamaan reaaliaikaisen pakkauksen.

Scalable Kvazaarin pakkaustehokkuutta ja suorituskykyä on mitattu kolmessa eri testikokoonpanossa, joissa verrokkina käytettiin Kvazaarin pakkaamia videoita. Kun ainoastaan versioiden välistä laatua muutettiin, Scalable Kvazaar pienensi tiedostokokoa keskimäärin 16.16% ja saavutti 1.20× nopeutuksen Kvazaariin verrattuna. Tarkasteltaessa kokoonpanoa, jossa versioiden resoluutioiden välinen suhde oli 2×, vastaavat tulokset olivat 13.12% ja 1.03×. Resoluutioiden suhteen ollessa 1.5×, tiedostokoko pieneni 23.19% ja pakkaus nopeutui 1.04× kertaiseksi. Absoluuttista pakkausnopeutta tarkasteltaessa Scalable Kvazaar kykeni pakkaamaan 1080p videota yli 40 kuvaa sekunnissa kaikissa testikokoonpanoissa saavuttaen reaaliaikaisen suorituskyvyn.