Dodaj tę stronę do książki
Pokaż książkę (0 stron)
Proponowane stronyMPEG (ang. Moving Picture Experts Group) - grupa robocza ISO/IEC zajmująca się rozwojem standardów kodowania audio i wideo, a także zatwierdzona przez ISO grupa powszechnie stosowanych formatów zapisu danych zawierających obraz i dźwięk.
Wśród tych standardów znajdują się m.in. najpopularniejszy format kompresji dźwięku, stosowany w komputerach osobistych i przenośnych odtwarzaczach muzycznych (MP3) oraz opracowany dość dawno przez grupę niezależnych ekspertów standard do zapisu filmów (Video CD, DVD) i transmisji telewizji cyfrowej (MPEG 2).
Spis treści |
Grupa MPEG powstała w 1988, do pierwszego spotkania doszło w maju 1988 w Ottawie. Jej celem było opracowanie standardu kodowania wideo wraz z dźwiękiem.
Rozwój technologii wymógł konieczność opracowania sposobu kompresji, ponieważ np. obraz PAL zwykle składa się 25 klatek na sekundę, 720 punktów w poziomie i 576 punktów w pionie, a kolor każdego z tych punktów opisany jest 24 bitami. Oznacza to, że każda sekunda nieskompresowanego obrazu w standardzie PAL ma wielkość prawie 30 megabajtów. 1,5-godzinny film w tym formacie zajmuje ponad 156 gigabajtów, a do jego zapisania potrzebne byłyby 224 płyty CD.
Ponieważ taka ilość danych drastycznie przekraczała możliwości dostępnego na ówczesnym rynku konsumenckim sprzętu, zarówno jeśli chodzi o możliwości składowania danych, jak i ich przesyłu czy odczytu z nośników danych, cyfrowe odtwarzanie wideo wymagało opracowania wydajnych standardów kompresji.
W 1991 opracowano oficjalną specyfikację standardu MPEG-1. Obraz ma w nim rozdzielczość 352x240 punktów i jest wyskalowany do odtwarzania pełnoekranowego, a przepustowość wynosi 1,5 Mb/s. Trzecia warstwa standardu MPEG-1 dotyczy kodowania dźwięku i jest wykorzystywana w popularnym formacie MP3.
W roku 1994 pojawiła się specyfikacja standardu MPEG-2, w którym maksymalna rozdzielczość obrazu wynosi 1920x1152 punktów, a prędkość transferu waha się między 3 a 13 Mb/s.
MPEG-3 został oryginalnie zaprojektowany dla HDTV, został jednak porzucony gdy okazało się, że format MPEG-2 jest dla telewizji wysokiej rozdzielczości w zupełności wystarczający.
MPEG-4 jest przystosowany głównie do kompresji danych strumieniowych (wideokonferencje), dlatego posiadał zaimplementowane funkcje ochronne przed błędami przesyłu. Ich usunięcie i drobne usprawnienia w części 2 standardu przez francuskiego hakera Jérôme Rota (ur. 1973 w Montpellier) zaowocowało powstaniem kodeka "DivX;-)" (emotikon jest częścią nazwy tego kodeka). Od tej pory rozpoczął się dynamiczny rozwój tej gałęzi multimediów, oraz powstanie coraz bardziej wydajnych kodeków, takich jak XviD. Część 3. standardu MPEG-4 opisuje kodek audio AAC. Część 10. opisuje jeszcze wydajniejszy algorytm kompresji, nazwany AVC - Advanced Video Coding (zalecenie ITU-T H.264).
MPEG-7 to standard opisu danych multimedialnych. Umożliwia zapis informacji o cechach obrazu: kształtach, kolorach, teksturach. Na podstawie tych danych możliwe jest szybkie i trafne odnajdywanie obrazów podobnych do siebie.
MPEG-21 to przyszłościowy standard, mający na celu dalszą standaryzację treści multimedialnych.
W kodowaniu obrazu MPEG 1, 2 i 4 wykorzystywane są różne metody kompresji bazujące na znajomości ograniczeń ludzkiego postrzegania obrazów:
Podsumowując: najpierw następuje odtworzenie informacji zero-jedynkowej przy pomocy dekodowania Huffmana. Uzyskuje się dwa rodzaje klatek: kluczowe — zawierające pełne obrazy oraz predykcyjne, zawierające różnice między skompensowanymi ruchowo klatkami kluczowymi i oryginalnymi w filmie. Następnie strumienie bitów z klatek predykcyjnych są poddawane odwrotnej transformacji kosinusowej celem odtworzenia przybliżonych obrazów, będących wynikiem poprzesuwania bloków z klatki odniesienia zgodnie z wektorami ruchu. Następnie obrazy te są dodawane do klatek odniesienia (również odtworzonych za pomocą odwrotnej transformacji kosinusowej), dzięki czemu odtworzone zostają pozostałe klatki filmu. Tak w skrócie wygląda uzyskanie obrazu poddanego kompresji MPEG.
Aby odtworzyć tak skompresowany film jest potrzebny komputer o odpowiedniej mocy obliczeniowej. Do VideoCD wystarczy już Pentium 166 MHz. Do DivX uważa się, że procesor 300 MHz obciążony minimalnie przez system operacyjny jest w stanie sobie poradzić z dekompresją w czasie rzeczywistym.
Rozwój technologii informatycznej – rosnąca moc obliczeniowa i spadające koszty sprzętu komputerowego czynią tę przeszkodę coraz mniej istotną, co zaowocowało m.in. przenośnymi odtwarzaczami DVD czy możliwością odtwarzania plików wideo m.in. w standardzie H.264 na piątej generacji odtwarzaczy iPod.
|
||||||||||||||
