Лабораторная 1

Слово «MPEG» является сокращением от Moving Picture Expert Group — на­звания экспертной группы ISO (Международной организации по стандартизации), действующей в направлении разработки стандартов кодирования и сжатия видео- и аудиоданных. Часто аббревиату­ру MPEG используют для ссылки на стандарты, разработанные этой груп­пой. Технология MPEG использует поточное сжатие видео, при котором обрабатывается не каждый кадр по отдельности (как это происходит при сжатии видео с помощью алгоритмов Motion-JPEG), а анализируется дина­мика изменений видеофрагментов и устраняются избыточные данные.

MPEG-1 — формат (телестандарт) для хранения и воспроизведения видео- и аудио­данных на мультимедианосителях данных. Качество сопоставимо с видео­записью VHS или стандарт NTSC при частоте 25 или 30 кадров в секунду соответственно. Формат используется для за­писи Video CD. Для кодирования видео в формат MPEG-1 используют специальные программы (кодеки).

и — стандарт MPEG-2 разработан как дополнение к стандарту MPEG-1 и под­держивает передачу высококачественного видео по высокоскоростным циф­ровым каналам. Интенсивность потока медиаданных до 50 Мбайт/с. Формат подходит для всех стандартов теле­видения, широко используется при записи DVD-дисков. MPEG-1 и MPEG-2 признаны международными стандартами для сжатия видео. В MPEG-2, по сравнению с MPEG-1, добавлена поддержка многоканального звука (Dolby Digital 5.1, DTS и т. п.).

Вопреки ожиданиям и прогнозам разработка стандарта MPEG-3 явилась всего лишь улучшенной версией MPEG-2. Формат MPEG-3 (не путайте с форматом сжатия аудиоданных МРЗ) сегодня стал частью стандарта MPEG-2 и отдельно теперь не упоминается.

MPEG-4 — формат MPEG-4 задает принципы работы с цифровым представлением медиаданных для трех областей: интерактивного мультимедиа (включая про­дукты, распространяемые на оптических дисках и через Интернет), графи­ческих приложений и цифрового телевидения. Он имеет дело не просто с потоками и массивами медиаданных, а с медиаобъектами, которые являются ключевым понятием этого стандарта.

При транспортировке видео­картинка разделяется на составные элементы — медиаобьекты, описывается структура этих объектов и их взаимосвязи, чтобы можно было собрать их в единую видеозвуковую сцену. Результирующая сцена составляется из медиаобъектов, объединенных в иерархическую структуру. В отличие от прежних MPEG-стандартов, которые делили кадр на квадратные блоки вне зависи­мости от содержимого, кодер по стандарту MPEG-4 оперирует целыми объ­ектами произвольной формы. Ключевые кадры не расставляются с заданной регулярностью, а выделяются кодером только в те моменты, в которые про­исходит смена сюжета. Такие разветвленные алгоритмы поиска и обработки объектов сложной формы, углубленного анализа последовательностей кад­ров требуют существенно больших вычислительных ресурсов для качествен­ного восстановления изображения этого формата, нежели в случае MPEG-1 или 2.

Эффективность видео в MPEG-4 позволяет размещать полно­метражный фильм длительностью полтора-два часа с хорошим качеством всего на одном стандартом компакт-диске в 700 Мбайт. Однако фильмы в MPEG-4 все-таки не дотягивают до качества DVD-видео.

MPEG 7 и MPEG 21 — в отличие от предыдущих форматов сжатия семейства MPEG, MPEG 7 описывает информацию, представленную в любой форме и не зависит от среды передачи данных.

Формат сжатия MPEG 7 использует многоуровневую структуру описания аудио и видео информации. На высшем уровне прописываются свойства файла, такие как название, имя создателя, дата создания и т.д. На следующем уровне описания формат сжатия MPEG 7 указывает особенности сжимаемой аудио или видео информации – цвет, текстура, тон или скорость. Одной из отличительных особенностей MPEG 7 является его способность к определению типа сжимаемой информации. Если это аудио или видео файл, то он сначала сжимается с помощью алгоритмов MPEG 1, MPEG 2, MPEG 4, а затем описывается при помощи MPEG 7. Такая гибкость в выборе методов сжатия значительно снижает объем информации и ускоряет процесс сжатия. Основное преимущество формата сжатия MPEG 7 над его предшественниками состоит в применении уникальных дескрипторов и схем описания, которые, помимо всего прочего, делают возможным автоматическое выделение информации как по общим, так и по семантическим признакам, связанным с восприятием информации человеком. Процедура занесения в каталог и поиска данных находятся вне сферы рассмотрения этого формата сжатия.

Разработка формата сжатия MPEG 21 — это долговременный проект, который называется «Система мультимедийных средств» (Multimedia Framework). Над разработкой этого формата сжатия эксперты начали работать в июне 2000 г. На первых этапах планировалось провести расширение, унификацию и объединение форматов MPEG 4 и MPEG 7 в единую обобщающую структуру. Подразумевалось, что она будет обеспечивать глубокую поддержку управления правами и платежными системами, а также качеством предоставляемых услуг.

Характеристики

Тип — семейство стандартов видео (включает медиаконтейнеры и кодеки) Совместимые кодеки — H.264 и другие (для видео) и AAC, MP3, WAV и другие (для аудио) Расширения файлов — .mpeg, .mpg, .mpe, .m1v; .dat и .m2v (форматы видео VideoCD (VSD) и Super VideoCD(SVCD) дисков – стандарт сжатия MPEG-1/2); .vob (формат видео DVD диска, содержит видео в MPEG2)

Вывод

Как оказалось разобраться в многообразии видео форматов очень и очень сложно. Во-первых, существуют десятки различных стандартов видео, которые порой сильно отличаются друг от друга. Во-вторых, из-за «войн форматов» появляются все новые и новые форматы похожие друг на друга, но все же имеющие свои особенности. Все это приводит к тому что сейчас довольно сложно ориентироваться в этом многообразии технологий.

 

Назад: Лабораторная 1