Сімейство форматів mpeg

вступ

Закінчимо з ретроспективним оглядом MPEG-2 і спробуємо попорпатися в його нутрощах. Як вже говорилося, MPEG-2 формат еволюційний, саме тому доречно його розглядати, порівнюючи з його іменитим прабатьком MPEG-1, із зазначенням, що ж нового було внесено в вихідний формат.

MPEG-2. Що нового?

Основні зміни торкнулися алгоритмів квантування, тобто алгоритмів перетворення безперервних даних в дискретні. В MPEG-2 використовується нелінійний процес дискретно-косинусного перетворення, який набагато ефективніше попередника. Формат MPEG-2 надає користувачам і програмістам значно більшу свободу в порівнянні з MPEG-1. Так тепер стало можливим в процесі кодування задавати точність частотних коефіцієнтів матриці квантування, що безпосередньо впливає на якість одержуваного в результаті стиснення зображення (і на розмір теж). Використовуючи MPEG-2, користувач може задавати такі значення точності квантування - 8, 9, 10 і 11 біт на одне значення елемента, що робить цей формат значно більш гнучким у порівнянні з MPEG-1, в якому було тільки одне фіксоване значення - 8 біт на елемент.

Не оминули нововведення і алгоритми передбачення руху. Дана секція збагатилася новими режимами: 16x8 MC, field MC і Dual Prime. Дані алгоритми істотно підвищили якість картинки і, що важливо дозволили робити ключові кадри рідше в порівнянні з MPEG-1, збільшивши, таким чином, кількість проміжних кадрів і підвищивши ступінь стиснення. Основний розмір блоків, на які розбивається зображення, може бути 8х8 точок, як і MPEG-1, 16х16 і 16х8, що втім використовується тільки в режимі 16х8 МС.
Через деяких особливостей реалізації алгоритмів передбачення руху в MPEG-2 з'явилися деякі обмеження на розмір картинки. Тепер стало необхідно, щоб дозвіл зображення по вертикалі і горизонталі було кратно 16 в режимі покадрового кодування, і 32 по вертикалі в режимі кодування полів (field-encoder), де кожне поле складається з двох кадрів. Розмір фрейму збільшився до 16383 * 16383.
Було введено ще два співвідношення колірних площин і площині освітленості - 4: 4: 4 і 4: 2: 2.

Spatial scalability (просторове масштабування) - при використанні цього алгоритму, базовий шар кодується з меншим дозволом. Надалі отримана в результаті кодування інформація іслользуется в алгоритмах передбачення руху більш пріоритетних шарів.

Data Partitioning (дроблення даних) - цей алгоритм дробить блоки розміром в 64 елемента матриці квантування на два потоки. Один потік даних, більш високопріоритетний складається з низькочастотних (найбільш критичні до якості) компонентів, інший, відповідно менш пріоритетний складається з високочастотних компонентів. Надалі ці потоки обробляються по-різному. Саме тому в MPEG-2 і динамічні і статистичні сцени виглядають досить непогано, на відміну від MPEG-1, де динамічні сцени традиційно жахливі.

Signal to Noise Ratio (SNR) Scalability (масштабування співвідношення сигна / шум) - при дії цього алгоритму різні за пріоритетом шари кодуються з різною якістю. Фонові шари більш діскретізірованни, більш грубі, відповідно містять менше даних, а високопріоритетний шар містить додаткову інформацію, яка при декодуванні дозволяє відновити високоякісне зображення.

Temporal Scalability (тимчасове масштабування) - після дії цього алгоритму у низькопріоритетного шару зменшується кількість ключових блоків інформації, при цьому високопріоритетний шар, навпаки містить додаткову інформацію, яка дозволяють відновити проміжні кадри використовуючи для передбачення інформацію менш пріоритетного шару

Якість CCIR 601.Studio D-1

Зміни в алгоритмах стиску аудіо формату MPEG-2.

Основна зміна - на зміну багаторічному лідеру в області стиснення звуку MPEG Layer 3 прийшов стандарт MPEG-2 AAC (Advanced Audio Coding), вірніше ціле сімейство форматів. Про це сімействі написано безліч статей, зокрема, мій матеріал "Конкуренти MP3. TwinVQ (VQF), MPEG-2 AAC"

З змін стосуються форматів звуку (НЕ алгоритмів стиснення), можна назвати нові види частот: 16, 22.05, 24 КГц і підтримку багатоканальні - тепер замість двох каналів, в MPEG-2 підтримуються 5 повноцінних каналів (left, center, right, left surround, right surround) + 1 низькочастотний (subwoofer).

Другий етап може бути двох видів:
  • MPEG-2 Program Stream. який повністю сумісний з MPEG-1 System і використовується в основному для локальних передач (носії, мережа Internet, кабельне телебачення).
  • MPEG-2 Transport Stream - для передачі транспортних пакетів (довжиною 188 або 188 + 16 біт) двох типів (стислі дані - PES - і сигнальну таблицю Program Specific Information - PSI) через супутникові канали або на поганих ділянках мереж, де можливо велику кількість помилок .

Післямова

На цьому закінчується огляд MPEG-2. Взагалі-то про нього можна говорити дуже довго, але так все і не розповісти. Особливо цікавиться я б порадив відвідати www.mpeg.org. там багато чого цікавого, правда, англійською мовою.

CleverClean SLIM-Series VRpro - самий плоский робот-пилосос Незважаючи на невеликі, майже іграшкові габарити, новий робот-пилосос компанії CleverClean може похвалитися тим, чого не зможе зробити ніхто інший його більший побратим. Він легко пропилососити під диваном або комодом, де пил може збиратися місяцями, а то й роками, адже дістатися туди нелегко навіть звичайними засобами: шваброю і ганчіркою

Згода на обробку персональних даних

Схожі статті