Стандарты MPEG

Пока вы думали, что уже знакомы со всеми последними стандартами MPEG, такими, как MPEG-2 и MPEG-4, комитет MPEG старательно разрабатывал новую серию международных стандартов, названных MPEG-A, MPEG-B и т. д. Но если основной функцией старых инструментов было сжатие, большинство новых стандартов объединяют многие существующие MPEG технологии, формируя коллективное решение для конкретного применения. MPEG-A и другие, происходящие от него стандарты, были созданы для того, чтобы за счет нормативных спецификаций достигать взаимодействия, и быть использованными изначально не предусмотренными способами.

Исторически сложилось так, что MPEG поддерживал большое разнообразие решений путем определения профилей. Профиль в MPEG представляет собой множество инструментов части MPEG стандарта (подмножество синтакса). Он помогает достичь компромисса между функциональностью и сложностью для соответствующих классов приложений. Таким образом, в то время, когда каждый из перечисленных MPEG стандартов использует различные профили, которые в совокупности формируют видеокодек с определенными свойствами, новые стандарты группируются в разные технологии, которые могут иметь разные применения. Фактически, при попытке сделать MPEG по-настоящему универсальным, многие из этих технологий пришли извне существующей области MPEG стандартов. Этот опыт комбинирования технологий разных стандартов уже существует во многих сферах применения, включая ATSC и DVD.

MPEG-A

MPEG-A это формат мультимедийных приложений (Multimedia Application Format (MAF). Он описывает некоторое количество приложений, таких как формат архивирования Professional Archival Application Format. Например, рассмотрим проигрыватель MPEG-A Music Player MAF и программу для просмотра изображений Photo Player MAF, как это показано на рисунке.

Эти спецификации не только включают элементы некоторых MPEG, но также и JPEG стандартов.

MPEG комитет рассчитывает и дальше развивать новые форматы Application Format и добавлять их к стандартам, сохраняя совместимость с новыми технологиями. Особо важно в этом процессе то, что можно значительно уменьшить объем работы, необходимой для разработки и утверждения новых продуктов и сервисов. Это происходит за счет того, что MPEG стандарты появятся со ссылками на реализацию программных функций, которые могут быть использованы для быстрого развития соответствующих продуктов и сервисов.

MPEG-B

Системные технологии MPEG-B представляют собой кодирующие инструменты, такие как кодер Reconfigurable Video Coding (RVC), MPEG формат для XML, дескрипторный язык Bitstream Syntax Description Language (BSDL) и инструмент для обработки потока Dynamic Adaptive Streaming через HTTP (DASH). MPEG-B RVC включает в себя два стандарта - Codec Configuration Representation и Video Tool Library, разработанных в 2009 году. Video Tool Library отличается набором функциональных единиц Functional Units (FUs), которые описывают видео декодирующие процессы как трансформации блоков данных, компенсацию движения и энтропийное декодирование.

Язык Decoder Description Language (DDL) определяет дальнейшую структуру видео декодера, а формат закодированного потока битов определяется с использованием языка Bitstream Syntax Description Language (BSDL). Оба они относятся к стандарту Codec Configuration Representation. В действии RVC не только позволяет создавать кодеки из разных составляющих блоков, но также позволяет произвольно указывать взаимосвязи этих блоков.

С такой гибкостью реконфигураций может показаться, что декодер, полностью реализированный в программном обеспечении может быть более универсальным, чем аппаратный декодер. Хотя это может быть ценным для персональных компьютеров и подобных устройств, специальные высокоскоростные сигнальные процессоры очень часто являются более эффективными решениями. Причиной тому служит их низкоуровневая структура, которая может быть впоследствии более оптимизирована. Тем не менее, RVC не является преимуществом для полупроводниковых кремниевых разработок, таких как логическая матрица Field-Programmable Gate Array (FPGA), которая легко и недорого производится с помощью RVC инструментов.

MPEG-C

MPEG-C (2006) объединяет различные элементы, включая точную спецификацию для целостного вывода обратных дискретных косинусных преобразований и возможности для применения в стереоскопическом видео (SSV). Первое, хотя и кажется технически не осуществимым, на самом деле представляет собой способ качественного кодирования, основанного на трансформации блоков. Напомним, что DCT это один из простых инструментов, которые используются в самых обычных видеосжимающих кодеках. Если точность DCT-обратного-DCT каскада (такого, который используется в процессе кодирования-декодирования) совместима со спецификацией MPEG-C, то можно достигнуть более высокого уровня передачи изображений (меньше блочных артефактов).

Или, возможно, больший интерес для перспективных пользователей MPEG-C представляет новая SSV спецификация. Чтобы максимально увеличить взаимодействие между провайдерами контента, вещателями и производителями дисплеев, MPEG-C SSV определяет стандартный формат для сжатия 2D+depth видео. Применения, требующие кодирования карты глубин, поддерживаются соответствующими элементами, мобильные дисплеи также предусмотрены. Функции спецификации включают низкий уровень потерь, обратную совместимость и повторное использование существующих MPEG и других стандартов (включая MPEG-2 и AVC), гибкость в отношении схемы сжатия, своевременная доступность, простота и независимость дисплея.

MPEG-D, MPEG-E и MPEG-H

MPEG-D применим с различными аудио технологиями, включая объемный звук, пространственное кодирование, объединенное голосовое/аудио кодирование. MPEG-E - это новый стандарт (M3W), поддерживающий загрузку мультимедиа и работу с ними. MPEG-H это высокоэффективный видеокодек (HEVC), который дает существенно увеличенное видеосжатие. HEVC предназначен, чтобы вполовину снижать битрейт по сравнению с такими кодеками, как AVC. Также предусмотрен широкий диапазон применений.

MPEG-M

Стандарт MPEG-M eXtensible Middleware (MXM) используется для расширения использования цифрового медиа контента, производственных мультимедиа применений и устройств. MXM предоставляет спецификацию стандарта для связующих архитектур и технологий, связующих API (интерфейсов прикладного программирования) и связующих протоколов. Хотя этот стандарт был разработан без использования стандартных MPEG технологий, MXM нацелен на применение в аудио/видео медиа и для последовательной обработки этих медиа.

Разработчики MXM считают, что их продукт предоставит быстрый и экономически выгодный путь перехода на инновационные бизнес-модели, так как все звенья цепи наращивания стоимости основаны на одном и том же комплекте технологий. Хотя это звучит провокационно, но пользователи MPEG-M могут выбирать части MXM стандарта, которые подходят к конкретному применению (речь идет о профилях).

MPEG-U

MPEG-U Rich Media User Interface это спецификация, которая предоставляет стандартный протокол для создания интерфейса пользователя, включая графические элементы, их собственные интерфейсы и менеджеры. Единственное достоинство этого стандарта это интероперабельность графических элементов от различных сервисных провайдеров. Также возможно создание персонализированных пользовательских интерфейсов.

MPEG-V

MPEG-V делает более доступным новый набор стандартов, определяя форматы и протоколы для «информационного обмена с виртуальными мирами». Он обеспечивает обмен данными между виртуальными мирами, а также между ними и реальным миром. Интерфейс для пользователей предусмотрен с акцентом на сенсорной информации и форматах данных для взаимодействия устройств.

—

Источник: telekritika.ua