MPEG-4 Часть 2 , MPEG-4 Visual (официально ISO / IEC 14496-2 [1] ) — формат сжатия видео, разработанный Moving Picture Experts Group (MPEG). Он относится к стандартам MPEG-4 ISO/IEC. Он использует блочную компенсацию движения и дискретное косинусное преобразование (DCT), аналогично предыдущим стандартам, таким как MPEG-1 Часть 2 и H.262/MPEG-2 Часть 2 .
Несколько популярных кодеков , включая DivX , Xvid и Nero Digital, реализуют этот стандарт. MPEG-4 Part 10 определяет другой формат, нежели MPEG-4 Part 2. MPEG-4 Part 10 обычно называют H.264 или AVC, и он был совместно разработан ITU-T и MPEG.
MPEG-4 Часть 2 совместим с H.263 в том смысле, что базовый поток битов H.263 правильно декодируется декодером видео MPEG-4. (Декодер видео 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 полную функциональность MPEG-4, и слой видеообъектов с ограниченной функциональностью, слой видеообъектов с короткими заголовками (который обеспечивает совместимость потока битов с базовой линией H.263). [5] MPEG-4 Часть 2 частично основана на ITU-T H.263. [6] Первая модель проверки видео MPEG-4 (модель моделирования и тестирования) использовала инструменты кодирования ITU-T H.263 вместе с кодированием формы. [7]
Формат MPEG-4 Visual был разработан комитетом Moving Picture Experts Group (MPEG). Спецификация была разработана ирано - швейцарским инженером Тураджем Эбрахими (позже президентом JPEG ) и голландским инженером Каспаром Хорном. [5] Стандарт был разработан с использованием патентов более чем дюжины организаций, перечисленных MPEG LA в патентном пуле . Большинство патентов, использованных для формата MPEG-4 Visual, были получены от трех японских компаний: Mitsubishi Electric (255 патентов), Hitachi (206 патентов) и Panasonic (200 патентов). [8] Полный список патентообладателей см . в разделе «Владельцы патентов» ниже.
Для различных приложений, от камер наблюдения низкого качества и разрешения до телевещания высокой четкости и DVD, многие видеостандарты группируют функции в профили и уровни. MPEG-4 Часть 2 содержит около 21 профиля.
Наиболее часто используемыми профилями являются расширенный простой профиль (ASP или AS Profile) и простой профиль (SP), который является подмножеством ASP.
Другие профили включают в себя расширенный профиль эффективности кодирования (профиль ACEP или ACE), расширенный простой профиль реального времени (профиль ARTSP или ARTS), основной профиль (CP), основной профиль (MP) и простой студийный профиль (профиль SStP или SSt).
Большинство схем сжатия видео стандартизируют битовый поток (и, следовательно, декодер), оставляя разработку кодировщика для индивидуальных реализаций. Таким образом, реализации для определенного профиля (например, DivX или Nero Digital, которые являются реализациями Advanced Simple Profile, и Xvid, который реализует оба профиля) технически идентичны на стороне декодера. Для сравнения можно сказать, что файл MP3 может быть воспроизведен в любом проигрывателе MP3, независимо от того, был ли он создан с помощью iTunes, Windows Media Player, LAME или обычного кодировщика Fraunhofer.
Простой профиль в основном предназначен для использования в ситуациях, когда низкая скорость передачи данных и низкое разрешение обусловлены другими условиями приложений, такими как пропускная способность сети, размер устройства и т. д. Примерами являются мобильные телефоны , некоторые недорогие системы видеоконференций , электронные системы наблюдения и т. д.
Advanced Simple Profile не был включен в исходный стандарт. Его примечательные технические характеристики относительно Simple Profile, который примерно похож на H.263 , включают:
Поддержка квантования и чересстрочной развертки MPEG в основном реализована аналогично тому, как это реализовано в MPEG-2 Часть 2. Поддержка изображения B реализована аналогично тому, как это реализовано в MPEG-2 Часть 2 и H.263v2 .
Функция компенсации движения в четверть пикселя ASP была инновационной и позже была также включена (в несколько иных формах) в более поздние разработки, такие как MPEG-4 Part 10 , HEVC , VC-1 и VVC . Некоторые реализации MPEG-4 Part 2 не поддерживают эту функцию, поскольку она оказывает существенное негативное влияние на скорость программных декодеров и не всегда полезна для качества.
Функция глобальной компенсации движения фактически не поддерживается в большинстве реализаций, хотя стандарт официально требует, чтобы декодеры поддерживали ее. Большинство кодеров также не поддерживают ее, и некоторые эксперты говорят, что она обычно не дает никаких преимуществ при сжатии. При использовании глобальная компенсация движения ASP оказывает большое неблагоприятное влияние на скорость и значительно усложняет реализацию.
Simple Studio Profile имеет шесть уровней, от SDTV до разрешения 4K . [12] SStP допускает глубину цвета до 12 бит и цветовую субдискретизацию до 4:4:4 , [12] используя только внутрикадровое кодирование. [13] SStP используется HDCAM SR . [12]
Патенты MPEG-4 Часть 2 истекли во всем мире, за исключением Бразилии. Последний патент США истек 14 ноября 2023 года. [14] Следующие организации владели патентами на технологию MPEG-4 Visual, как указано в патентном пуле, администрируемом MPEG LA .
MPEG-4 Часть 2 вызвал некоторую критику в отрасли. Сопровождающий FFmpeg Майкл Нидермайер критиковал MPEG-4 за отсутствие фильтра деблокирования в цикле , слишком интенсивные вычисления GMC и определение OBMC , но его недопустимость ни в одном профиле, среди прочего. [16] Бен Ваггонер из Microsoft утверждает: «Microsoft (задолго до меня) пошла по пути стандарта кодеков с MPEG-4 Часть 2, что оказалось глубоким разочарованием для всей отрасли — оно не предлагало такого большого преимущества в сжатии по сравнению с MPEG-2, а затянувшиеся обсуждения лицензионного соглашения отпугнули многих от принятия. Я был вовлечен во многие цифровые медиапроекты, которые даже не касались MPEG-4 в конце 1990-х — начале 2000-х годов, потому что предполагалась «плата за контент», которая еще не была полностью определена». [17]
{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )