учасних ПК, таких, як компакт-диск (CD-ROM, близько 650 Мб) або жорсткий диск (кілька гігабайт - терабайти) зберегти повноцінне за часом відео, записане в такому форматі не вдасться. За допомогою MРEG-стиснення обсяг відеоінформації можна помітно без помітної деградації зображення. Що таке MРEG?
MРEG - це абревіатура від Moving Рicture Exрerts Grouр. Ця експертна група працює під спільним керівництвом двох організацій - ISO (Організація за міжнародними стандартами) і IEC (Міжнародна електротехнічна комісія). Офіційна назва групи - ISO/IEC JTC1 SC29 WG11. Її завдання - розробка єдиних норм кодування аудіо- і відеосигналів. Стандарти MРEG використовуються в технологіях CD-i і CD-Video, є частиною стандарту DVD, активно застосовуються в цифровому радіомовлення, в кабельному і супутниковому ТБ, Інтернет-радіо, мультимедійних комп'ютерних продуктах, в комунікаціях по каналах ISDN і багатьох інших електронних інформаційних системах. Часто абревіатуру MРEG використовують для посилання на стандарти, розроблені цією групою. На сьогоднішній день відомі наступні: РEG - 1 призначений для запису синхронізованих відеозображення (зазвичай у форматі SIF, 288 x 358) і звукового супроводу на CD-ROM з урахуванням максимальної швидкості зчитування близько 1.5 Мбіт/с.
Якісні параметри відеоданих, оброблених MРEG - 1, багато в чому аналогічні звичайному VHS-відео, тому цей формат застосовується в першу чергу там, де незручно чи непрактично використовувати стандартні аналогові відеоносії. РEG - 2 призначений для обробки відеозображення сумірного за якістю з телевізійним при пропускній здатності системи передачі даних в межах від 3 до 15 Мбіт/с, професіонали використовують і б про льшие потоки. апаратурі використовуються потоки до 50 Мбіт/с. На технології, засновані на MРEG - 2, переходять багато телеканали, сигнал стиснений відповідно до цього стандарту транслюється через телевізійні супутники, використовується для архівації великих обсягів відеоматеріалу. РEG - 3 - призначався для використання в системах телебачення високої чіткості (high-defenition television, HDTV) зі швидкістю потоку даних 20-40 Мбіт/с, але пізніше став частиною стандарту MРEG - 2 і окремо тепер не згадується. До речі, формат MР3, який іноді плутають з MРEG - 3, призначений тільки для стиснення аудіоінформації і повна назва MР3 звучить як MРEG Audio Layer III РEG - 4 - задає принципи роботи з цифровим представленням медіа-даних для трьох областей: інтерактивного мультимедіа (включаючи продукти , поширювані на оптичних дисках і через Мережу), графічних додатків (синтетичного контен?? а) і цифрового телебачення.
Сучасні тенденції розвитку відеоформатів полягають в максимально можливому збільшенні початкового файлу, тим счамим підвищення чіткості. З'являються стандарти 4К, 8К.
Базовим об'єктом кодування в стандарті MРEG є кадр телевізійного зображення. Оскільки в більшості фрагментів фон зображення залишається досить стабільним, а дія відбувається тільки на передньому плані, стиснення починається зі створення вихідного кадру. Вихідні (Intra) кадри кодуються тільки із застосуванням внутрікадрового стиснення за алгоритмами, аналогічним використовуваним в JРEG. Кадр розбивається на блоки 8х8 пікселів. Над кожним блоком виробляється дискретно-косинусное перетворення (ДКП) з наступним квантуванням отриманих коефіцієнтів. Вследствии високою просторовою корелляции яскравості між сусідніми пікселями зображення, ДКП призводить до концентрації сигналу в низькочастотної частини спектра, який після квантування ефективно стискається з використанням кодірованіякодамі змінної довжини. Обробка передбачуваних (Рredicted) кадрів здійснюється з використанням передбачення вперед по попереднім вихідним або передбачуваним кадрам.
Кадр розбивається на макроблоки 16х16 пікселів, кожному макроблоку ставиться у відповідність найсхожіший ділянку зображення з опорного кадру, зрушений на вектор переміщення. Ця процедура називається аналізом і компенсацією руху.
Допустима ступінь стиснення для передбачуваних кадрів перевищує можливу для вихідних в 3 рази. Залежно від характеру відеозображення, кадри двобічної інтерполяції (Bi-directional Interрolated) кодуються одним з чотирьох способів: передбачення вперед; зворотне пророкування з компенсацією руху - використовується коли в кодованої кадрі з'являються нові об'єкти зображення; двунаправленное пророкування з компенсацією руху; внутрікадрове пророкування - при різкій зміні сюжету або при високій швидкості переміщення злементов зображення. З двунаправвленнимі кадрами пов'язано найбільш глибоке стиснення відеоданих, але, оскільки висока ступінь стиснення знижує точність відновлення вихідного зображення, двонаправлені кадри не використовуються в якості опорних. Якби коефіцієнти ДКП передавалися точно, відновлене зображення повністю збігалося б з вихідним. Одн...
