MPEG-4 Part 2 , MPEG-4 Visual (формально ISO / IEC 14496-2 [1] ) - это формат сжатия видео, разработанный Группой экспертов по движущимся изображениям (MPEG). Он принадлежит к стандартам MPEG-4 ISO / IEC. Это стандарт сжатия с дискретным косинусным преобразованием (DCT), аналогичный предыдущим стандартам, таким как MPEG-1 Part 2 и H.262 / MPEG-2 Part 2 .
Этот стандарт реализуют несколько популярных кодеков, включая DivX , Xvid и Nero Digital . Обратите внимание, что MPEG-4 Part 10 определяет формат, отличный от MPEG-4 Part 2, и его не следует путать с ним. MPEG-4 Part 10 обычно называется H.264 или AVC и был разработан совместно ITU-T и MPEG.
MPEG-4 Part 2 совместим с H.263 в том смысле, что основной поток битов H.263 правильно декодируется видеодекодером MPEG-4. (Видеодекодер MPEG-4 изначально способен декодировать базовую форму H.263.) [2] [3] [4] В MPEG-4 Visual существует два типа слоев видеообъектов: слой видеообъектов, который обеспечивает полная функциональность MPEG-4 и слой видеообъекта с ограниченной функциональностью, уровень видеообъекта с короткими заголовками (который обеспечивает совместимость потока битов с базовым H.263). [5] MPEG-4 Part 2 частично основан на ITU-T H.263. [6] Первая модель проверки видео MPEG-4 (имитационная и тестовая модель) использовала инструменты кодирования ITU-T H.263 вместе с кодированием формы. [7]
История
Формат MPEG-4 Visual был разработан комитетом группы экспертов по движущимся изображениям (MPEG). Авторы спецификации - швейцарско-иранский инженер Турадж Эбрахими (впоследствии президент JPEG ) и голландский инженер Каспар Хорн. [5] Стандарт был разработан с использованием патентов более десятка организаций, внесенных MPEG LA в патентный пул . Большинство патентов, используемых для формата MPEG-4 Visual, было получено от трех японских компаний: Mitsubishi Electric (255 патентов), Hitachi (206 патентов) и Panasonic (200 патентов). [8] Полный список держателей патентов см. Ниже.
Редакции
Версия | Дата выпуска | Последняя поправка | Стандарт | Описание |
---|---|---|---|---|
Первое издание | 1999 г. | 2000 г. | ИСО / МЭК 14496-2: 1999 [10] | |
Второе издание | 2001 г. | 2003 г. | ИСО / МЭК 14496-2: 2001 [11] | |
Третье издание | 2004 г. | 2009 [1] | ИСО / МЭК 14496-2: 2004 [1] |
Профили
Для решения различных задач - от камер наблюдения низкого качества с низким разрешением до телевещания высокой четкости и DVD-дисков, многие видеостандарты группируют функции по профилям и уровням. MPEG-4 Part 2 имеет примерно 21 профиль, включая профили под названием Simple, Advanced Simple, Main, Core, Advanced Coding Efficiency, Advanced Real Time Simple и т. Д. Наиболее часто используются профили Advanced Simple и Simple, которые являются подмножеством Advanced Простой.
Большинство схем сжатия видео стандартизируют поток битов (и, следовательно, декодер), оставляя дизайн кодера для отдельных реализаций. Следовательно, реализации для определенного профиля (например, DivX или Nero Digital, которые являются реализациями Advanced Simple Profile и Xvid, реализующими оба профиля) технически идентичны на стороне декодера. Для сравнения можно сказать, что файл MP3 можно воспроизводить в любом проигрывателе MP3, независимо от того, был ли он создан с помощью iTunes, Windows Media Player, LAME или обычного кодировщика Фраунгофера.
Простой профиль (SP)
Simple Profile в основном предназначен для использования в ситуациях, когда низкая скорость передачи данных и низкое разрешение требуются другими условиями приложений, такими как пропускная способность сети, размер устройства и т. Д. Примеры: мобильные телефоны , некоторые системы видеоконференцсвязи низкого уровня, системы электронного наблюдения и т. Д.
Расширенный простой профиль (ASP)
Advanced Simple Profile «S заметные технические характеристики по сравнению с Простом профилем, который примерно похож на H.263 , включают в себя:
- Поддержка квантования в стиле "MPEG"
- Поддержка чересстрочного видео
- Поддержка B-изображений (также известных как B-кадры )
- Компенсация движения четверть пикселя ( Qpel )
- Компенсация глобального движения (GMC)
Квантование MPEG и поддержка чересстрочной развертки разработаны в основном так же, как и в MPEG-2, часть 2. Поддержка B-изображения разработана в основном так же, как и в MPEG-2 Part 2 и H. .263v2 .
Функция компенсации движения на четверть пикселя в ASP была новаторской и позже была включена (в несколько других формах) в MPEG-4 Part 10 и VC-1 . В некоторых реализациях отсутствует поддержка этой функции, поскольку она оказывает существенное вредное влияние на скорость и не всегда благоприятно сказывается на качестве.
Функция глобальной компенсации движения фактически не поддерживается в большинстве реализаций, хотя стандарт официально требует, чтобы декодеры поддерживали ее. Большинство кодировщиков также не поддерживают его, и некоторые эксперты говорят, что обычно он не дает никаких преимуществ при сжатии. При использовании, глобальная компенсация движения ASP оказывает большое неблагоприятное влияние на скорость и значительно усложняет реализацию.
Профиль Simple Studio (SStP)
MPEG-4 Simple Studio Profile (SStP), или ISO / IEC 14496-2, имеет шесть уровней от SDTV до разрешения 4K . [12] в формате MPEG-4 SSTP позволяет до 12-битной битовой глубины и до 4: 4: 4 цветности подвыборки , [12] с использованием внутрикадрового кодирования только. [13] MPEG-4 SStP используется HDCAM SR . [12]
Уровень | Максимальная битовая глубина и субдискретизация цветности | Максимальное разрешение и частота кадров | Максимальная скорость передачи данных (Мбит / с) |
---|---|---|---|
1 | 10-битный 4: 2: 2 | SDTV | 180 |
2 | 10-битный 4: 2: 2 | 1920 × 1080 30p / 30i | 600 |
3 | 12-битный 4: 4: 4 | 1920 × 1080 30p / 30i | 900 |
4 | 12-битный 4: 4: 4 | 2К × 2К 30 пикселей | 1,350 |
5 | 12-битный 4: 4: 4 | 4K × 2K 30p | 1,800 |
6 | 12-битный 4: 4: 4 | 4K × 2K 60p | 3600 |
Патентообладатели
Следующие организации имеют патенты на технологию MPEG-4 Visual, как указано в патентном пуле, управляемом MPEG LA .
Организация [14] | Патенты [8] |
---|---|
Mitsubishi Electric | 255 |
Hitachi | 206 |
Panasonic | 200 |
Патентный фонд Sun | 125 |
Toshiba | 96 |
Samsung Electronics | 92 |
Sony | 84 |
Philips | 73 |
Sharp Corporation | 44 год |
Pantech | 36 |
Роберт Бош ГмбХ | 27 |
Nippon Telegraph and Telephone | 24 |
GE Technology Development | 23 |
Лицензирование CIF | 20 |
Долби | 19 |
Telenor | 19 |
Siemens AG | 15 |
JVC Kenwood | 14 |
Orange SA | 14 |
LG Electronics | 13 |
Fujitsu | 11 |
ZTE | 10 |
9 | |
BT Group | 3 |
Calmare Therapeutics | 2 |
Cable Television Laboratories, Inc. | 1 |
Canon Inc. | 1 |
KDDI | 1 |
Microsoft | 1 |
Oki Electric Industry | 1 |
Саньо | 1 |
Критика
MPEG-4 Part 2 вызвал некоторую критику в отрасли. Сопровождающий FFmpeg Майкл Нидермайер раскритиковал MPEG-4 за отсутствие внутрициклового фильтра удаления блочности , за чрезмерную вычислительную нагрузку GMC и, помимо прочего , за определение OBMC в каких-либо профилях. [15] Microsoft «s Бен Ваггонер заявляет , что «Microsoft (задолго до моего времени) пошел вниз кодек стандартного маршрута , прежде чем с MPEG-4 частью 2, которая оказывается глубоким разочарование во всей отрасли - это не предлагает , что много преимущества сжатия по сравнению с MPEG-2, а затяжные обсуждения лицензионных соглашений отпугнули многих.Я участвовал во многих проектах цифрового мультимедиа, которые даже не касались MPEG-4, в конце 1990-х - начале 2000-х годов, потому что там собирались быть «платой за контент», которая еще не была полностью определена ». [16]
Популярные программные реализации
- 3ivx
- DivX
- HDX4
- libavcodec
- Nero Digital
- QuickTime
- Xvid
Смотрите также
- Высокоэффективное кодирование видео
- H.264 / MPEG-4 AVC
- Квантование (обработка изображений)
- FourCC
- MP3
- ISO / IEC JTC 1 / SC 29
Заметки
- ^ а б в ISO. «ISO / IEC 14496-2: 2004 - Информационные технологии - Кодирование аудиовизуальных объектов - Часть 2: Визуальные» . ISO . Проверено 1 ноября 2009 .
- ^ chiariglione.org (10 августа 2006 г.). "Оседлать СМИ, конец пути?" . Архивировано из оригинала на 2011-11-01 . Проверено 10 марта 2010 .
- ^ chiariglione.org (25 октября 2003 г.). «Медиа-биты внутри MPEG-4 - Часть B» . Архивировано из оригинала на 2011-11-01 . Проверено 10 марта 2010 .
- ^ ISO / IEC JTC1 / SC29 / WG11 (март 2000 г.). «Видео в формате MPEG-4 - часто задаваемые вопросы» . chiariglione.org . Проверено 10 марта 2010 .
- ^ а б Турадж Эбрахими и Каспар Хорн. «MPEG-4 Natural Video Coding - Обзор» . chiariglione.org. Архивировано из оригинала на 2010-03-22 . Проверено 10 марта 2010 .
- ^ chiariglione.org (06.09.2009). «Медиа-биты. Развитие MPEG-1 - Часть A» . Архивировано из оригинала на 2011-01-22 . Проверено 10 марта 2010 .
- ^ Фернандо Перейра. «MPEG-4: почему, что, как и когда?» . chiariglione.org. Архивировано из оригинала на 2011-10-18 . Проверено 10 марта 2010 .
- ^ а б «MPEG-4 Visual - Список патентов» (PDF) . MPEG LA . Дата обращения 6 июля 2019 .
- ^ MPEG. «Стандарты MPEG - Полный список стандартов, разработанных или разрабатываемых» . chiariglione.org. Архивировано из оригинала на 2010-04-20 . Проверено 31 октября 2009 .
- ^ ISO. «ISO / IEC 14496-2: 1999 - Информационные технологии - Кодирование аудиовизуальных объектов - Часть 2: Визуальные» . ISO . Проверено 1 ноября 2009 .
- ^ ISO. «ISO / IEC 14496-2: 2001 - Информационные технологии - Кодирование аудиовизуальных объектов - Часть 2: Визуальные» . ISO . Проверено 1 ноября 2009 .
- ^ а б в г Ясухико Миками; Уго Гаджони. «Отступление технологии 4K End-to-End HPA 2010» (PDF) . Sony . Проверено 28 ноября 2012 .[ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Кэролайн Р. Армс; Карл Флейшхауэр; Кейт Мюррей. «MPEG-4, Visual Coding, Simple Studio Profile» . Устойчивость цифровых форматов . Библиотека Конгресса . Проверено 9 марта 2015 года .
- ^ «Лицензиары, включенные в лицензию на портфель патентов MPEG-4 Visual» . MPEG LA . Дата обращения 6 июля 2019 .
- ^ Логово гуру мультимедиа »15 причин, по которым MPEG4 - отстой
- ^ VC-1 и H264 - Страница 2 - Форум Doom9
Внешние ссылки
- MPEG-4, часть 2: визуальный
- «Уровни для визуальных профилей MPEG-4» . Архивировано из оригинала на 2010-01-08 . Проверено 2 марта 2006 .
- Официальный веб-сайт MPEG
- Список патентов на MPEG-4 Visual (MPEG LA)