MPEG-4 Teil 2 - MPEG-4 Part 2

MPEG-4 Part 2 , MPEG-4 Visual ( ehemals ISO / IEC 14496-2) ist ein von der Moving Picture Experts Group (MPEG) entwickeltes Videokomprimierungsformat . Es gehört zu den MPEG-4 ISO/IEC-Standards. Es handelt sich um einen Komprimierungsstandard mit diskreter Kosinustransformation (DCT), ähnlich früheren Standards wie MPEG-1 Teil 2 und H.262/MPEG-2 Teil 2 .

Mehrere beliebte Codecs wie DivX , Xvid und Nero Digital implementieren diesen Standard. Beachten Sie, dass MPEG-4 Part 10 ein anderes Format als MPEG-4 Part 2 definiert und nicht damit verwechselt werden sollte. MPEG-4 Part 10 wird allgemein als H.264 oder AVC bezeichnet und wurde gemeinsam von ITU-T und MPEG entwickelt.

MPEG-4 Part 2 ist H.263- kompatibel in dem Sinne, dass ein grundlegender H.263-Bitstream von einem MPEG-4-Videodecoder korrekt decodiert wird. (Der MPEG-4-Videodecoder ist nativ in der Lage, eine Grundform von H.263 zu decodieren.) In MPEG-4 Visual gibt es zwei Arten von Videoobjektebenen: die Videoobjektebene, die die volle MPEG-4-Funktionalität bietet, und eine reduzierte Funktionalität Videoobjektschicht, die Videoobjektschicht mit kurzen Headern (die Bitstream-Kompatibilität mit der Basislinie H.263) bietet. MPEG-4 Part 2 basiert teilweise auf ITU-T H.263. Das erste MPEG-4 Video Verification Model (Simulations- und Testmodell) verwendete ITU-T H.263 Codierungstools zusammen mit Formcodierung.

Geschichte

Das MPEG-4 Visual-Format wurde vom Komitee der Moving Picture Experts Group (MPEG) entwickelt. Die Spezifikation wurde vom schweizerisch-iranischen Ingenieur Touradj Ebrahimi (später Präsident von JPEG ) und dem niederländischen Ingenieur Caspar Horne verfasst. Der Standard wurde unter Verwendung von Patenten von über einem Dutzend Organisationen entwickelt, die von MPEG LA in einem Patentpool aufgeführt sind . Die Mehrheit der für das MPEG-4 Visual-Format verwendeten Patente stammt von drei japanischen Unternehmen: Mitsubishi Electric (255 Patente), Hitachi (206 Patente) und Panasonic (200 Patente). Siehe Patentinhaber unten für eine vollständige Liste des Patentinhabers.

Editionen

MPEG-4 Visuelle Editionen
Auflage Veröffentlichungsdatum Letzte Änderung Standard Beschreibung
Erste Ausgabe 1999 2000 ISO/IEC 14496-2: 1999
Zweite Ausgabe 2001 2003 ISO/IEC 14496-2: 2001
Dritte Edition 2004 2009 ISO/IEC 14496-2: 2004

Profile

Um verschiedene Anwendungen abzudecken, von minderwertigen Überwachungskameras mit niedriger Auflösung bis hin zu hochauflösenden Fernsehübertragungen und DVDs, gruppieren viele Videostandards Funktionen in Profilen und Ebenen. MPEG-4 Part 2 hat ungefähr 21 Profile, einschließlich der Profile Simple, Advanced Simple, Main, Core, Advanced Coding Efficiency, Advanced Real Time Simple usw. Die am häufigsten eingesetzten Profile sind Advanced Simple und Simple, eine Untergruppe von Advanced Einfach.

Die meisten Videokompressionsschemata standardisieren den Bitstrom (und somit den Decodierer) und überlassen das Codiererdesign den einzelnen Implementierungen. Daher sind Implementierungen für ein bestimmtes Profil (wie DivX oder Nero Digital, die Implementierungen von Advanced Simple Profile sind, und Xvid, das beide Profile implementiert) technisch alle auf der Decoderseite identisch. Ein Vergleich wäre, dass eine MP3-Datei in jedem MP3-Player abgespielt werden kann, egal ob sie mit iTunes, Windows Media Player, LAME oder dem gängigen Fraunhofer-Encoder erstellt wurde.

Einfaches Profil (SP)

Simple Profile ist hauptsächlich für den Einsatz in Situationen gedacht, in denen eine niedrige Bitrate und eine niedrige Auflösung durch andere Bedingungen der Anwendungen wie Netzwerkbandbreite, Gerätegröße usw. erforderlich sind. Beispiele sind Mobiltelefone , einige Low-End -Videokonferenzsysteme , elektronische Überwachungssysteme usw.

Erweitertes einfaches Profil (ASP)

Advanced Simple Profile ‚s bemerkenswerte technische Merkmale in Bezug auf die Simple Profile, die in etwa ähnlich ist H.263 , sind:

Die MPEG-Quantisierungs- und Interlace-Unterstützung ist im Wesentlichen ähnlich aufgebaut wie in MPEG-2 Teil 2. Die B-Bildunterstützung ist im Wesentlichen ähnlich wie in MPEG-2 Teil 2 und H .263v2 .

Die Viertelpixel-Bewegungskompensation von ASP war innovativ und wurde später (in etwas anderen Formen) auch in MPEG-4 Part 10 und VC-1 integriert . Bei einigen Implementierungen wird diese Funktion nicht unterstützt, da sie sich erheblich auf die Geschwindigkeit auswirkt und der Qualität nicht immer zuträglich ist.

Die Funktion zur globalen Bewegungskompensation wird in den meisten Implementierungen nicht unterstützt, obwohl der Standard offiziell verlangt, dass Decoder sie unterstützen. Die meisten Encoder unterstützen es auch nicht, und einige Experten sagen, dass es normalerweise keine Vorteile bei der Komprimierung bietet. Bei Verwendung hat die globale Bewegungskompensation von ASP einen großen ungünstigen Einfluss auf die Geschwindigkeit und erhöht die Komplexität der Implementierung erheblich.

Einfaches Studio-Profil (SStP)

Das MPEG-4 Simple Studio Profile (SStP) oder ISO/IEC 14496-2 verfügt über sechs Stufen von SDTV bis 4K-Auflösung . MPEG-4 SStP ermöglicht bis zu 12-Bit- Bittiefe und bis zu 4:4:4 Chroma-Subsampling , wobei nur Intra-Frame-Codierung verwendet wird. MPEG-4 SStP wird von HDCAM SR verwendet .

Ebenen mit maximalen Eigenschaftswerten
Niveau Maximale Bittiefe und
Chroma-Subsampling 		Maximale Auflösung
und Bildrate 		Max. Datenrate
(Mbit/s)
1 10-Bit 4:2:2 SDTV 180
2 10-Bit 4:2:2 1920×1080 30p/30i 600
3 12-Bit 4:4:4 1920×1080 30p/30i 900
4 12-Bit 4:4:4 2K×2K 30p 1.350
5 12-Bit 4:4:4 4K×2K 30p 1.800
6 12-Bit 4:4:4 4K×2K 60p 3.600

Patentinhaber

Die folgenden Organisationen halten Patente für die MPEG-4 Visual-Technologie, die im von MPEG LA verwalteten Patentpool aufgeführt sind .

Organisation Patente
Mitsubishi Electric 255
Hitachi 206
Panasonic 200
Sun Patent Trust 125
Toshiba 96
Samsung-Elektronik 92
Sony 84
Philips 73
Sharp Corporation 44
Pantech 36
Robert Bosch GmbH 27
Nippon Telegraph und Telefon 24
GE-Technologieentwicklung 23
CIF-Lizenzierung 20
Dolby 19
Telenor 19
Siemens AG fünfzehn
JVC Kenwood 14
Orange SA 14
LG Elektronik 13
Fujitsu 11
ZTE 10
Google 9
BT-Gruppe 3
Calmare Therapeutika 2
Kabelfernsehlabors, Inc. 1
Canon Inc. 1
KDDI 1
Microsoft 1
Oki Elektroindustrie 1
Sanyo 1

Kritikpunkte

MPEG-4 Teil 2 hat in der Industrie einige Kritik auf sich gezogen. Der Betreuer von FFmpeg , Michael Niedermayer, hat MPEG-4 dafür kritisiert , dass es unter anderem keinen In-Loop- Deblocking-Filter gibt , GMC zu rechenintensiv ist und OBMC definiert, aber in keinem Profil erlaubt ist. Microsoft ‚s Ben Wagoner heißt es: „Microsoft (auch vor meiner Zeit) ging die Codec Standardroute, bevor mit MPEG-4 Teil 2, die eine tiefe Enttäuschung über die Industrie erweist - es ist nicht so viel von einer Kompression bieten hat Vorteil gegenüber MPEG-2, und die langwierigen Diskussionen über Lizenzvereinbarungen schreckten eine große Akzeptanz ab.Ich war an vielen digitalen Medienprojekten beteiligt, die Ende der 1990er bis Anfang der 2000er Jahre nicht einmal MPEG-4 berühren würden, weil es eine 'Inhaltsgebühr', die noch nicht vollständig definiert war."

Beliebte Softwareimplementierungen

Siehe auch

Anmerkungen

Externe Links