MPEG-4: kas tai — vaizdo ir garso standartas, istorija ir taikymas

MPEG-4 yra vaizdo ir garso standartas. MPEG-4 formato filmams reikia mažiau vietos kompiuteryje, o jų kokybė atitinka DVD kokybę. MPEG reiškia "Moving Picture Experts Group". Kurdami MPEG-4 dirbo šimtai tyrėjų ir inžinierių visame pasaulyje. Darbas prie šio standarto baigėsi 1998 m., o po kelių mėnesių MPEG-4 tapo standartu visame pasaulyje.

MPEG-4 standartą naudojantys filmai yra aukštos kokybės ir užima mažiau vietos kompiuteryje. Senesni standartai buvo MPEG-1 ir MPEG-2. Palyginti su šiomis senesnėmis versijomis, MPEG-4 turi daugiau funkcijų, pvz., galimybę ištaisyti problemas, daugybę kokybės ir dydžio pasirinkimų, gerą vaizdą ir kt.

MPEG-4 atsižvelgiama į specialius kompiuterių, televizijos ir telekomunikacijų sričių poreikius. Jame gali būti ne tik stačiakampiai kompiuterinės informacijos vienetai, bet ir atskiri tam tikros srities objektai. Pavyzdys galėtų būti automobilis, važiuojantis priešais foną. Fonas nesikeičia. Kadangi MPEG-4 gali būti daug stačiakampių vaizdų, automobilis gali būti traktuojamas kaip kitas daiktas, o ne fiksuotas fonas.

Kas tiksliau yra MPEG-4?

MPEG-4 iš tiesų nėra vienas vieningas kodekas — tai standartų rinkinys (daug dalių), apimantis vaizdo, garso, konteinerių ir interaktyvumo aprašus. Svarbiausios dalys yra:

• MPEG-4 Part 2 (dažnai vadinamas tiesiog "MPEG-4 Visual") — tradicinis vaizdo suspaudimo metodas, kuriuo remiasi tokių įrankių kaip DivX ir Xvid koduoti vaizdai;
• MPEG-4 Part 10 (H.264 / AVC) — labai populiarus modernesnis vaizdo kodekas, plačiai naudojamas transliavimui ir internetiniam vaizdui;
• MPEG-4 Part 3 (audio) — apima tokius garso formatus kaip AAC (Advanced Audio Coding), kuris dažnai naudojamas kartu su MP4 konteineriu;
• ISO base media file format (MPEG-4 Part 12) — konteinerio pagrindas, pagal kurį sukuriami .mp4 failai, leidžiantys talpinti įvairius vaizdo, garso ir meta duomenis;
• Kitos dalys — BIFS (scene description/interactivity), objektinis kodavimas ir kt., skirtos interaktyviems ir objektiškai pagrįstiems sprendimams.

Trumpa istorija ir svarbūs etapai

• 1990–1998 m. — Moving Picture Experts Group (MPEG) kūrė MPEG-4 specifikacijas kaip viršutinį standartą vaizdo, garso ir interaktyvumo sprendimams.
• Vėlesni metai — buvo priimintos papildomos dalys (pavyzdžiui, H.264 / MPEG-4 Part 10), o ISO base media file format tapo pagrindu .mp4 konteineriams.
• XXI a. — MPEG-4 technologijos (ypač H.264 ir AAC) tapo plačiai pritaikomos internete, mobiliuosiuose įrenginiuose, srautinėse paslaugose ir transliacijoje.

Failai, plėtiniai ir konteineriai

Dažniausi plėtiniai susiję su MPEG-4 technologijomis:

• .mp4 — vienas populiariausių konteinerių, leidžiantis talpinti H.264/AVC ar MPEG-4 Visual vaizdą ir AAC garsą;
• .m4a — daugiausia garsui (dažnai AAC);
• .m4v — Apple populiarus vaizdo konteineris (panašus į .mp4, bet kartais su DRM);
• .mov — QuickTime konteineris, kuris taip pat gali talpinti MPEG-4 formatus.

Svarbu atskirti konteinerį (pvz., MP4) nuo kodeko (pvz., H.264). MP4 gali talpinti kelis skirtingus kodekus ir garso takelius.

Garso sprendimai

MPEG-4 rekomenduoja ir plačiai naudoja garso sprendimus, iš jų svarbiausias — AAC (Advanced Audio Coding). AAC suteikia geresnę garso kokybę už tą patį bitrato lygį nei senesni MP3 metodai ir dažnai naudojamas kartu su MP4 konteineriais.

Techninės savybės ir privalumai

• Efektyvi suspaudimo technologija — mažesnis failų dydis esant aukštai vaizdo ir garso kokybei;
• Skirtingos kokybės parinktys — leidžia optimizuoti vaizdo srautą mobiliesiems, transliacijoms ar archyvavimui;
• Objektinė ir scenos aprašymo galimybė — leidžia kuriamiems daugiau interaktyvių ir kompozitinių sprendimų;
• Plati programinės ir įrangos parama — daug grotuvų, naršyklių ir įrenginių palaiko MPEG-4 formatus;
• Scalability (kai kuriose dalyse) ir klaidų atkūrimo mechanizmai — svarbu transliacijoms ir nuotoliniam perdavimui.

Panaudojimo sritys

MPEG-4 naudojamas labai plačiai:

• Interneto vaizdo srautams (YouTube, Vimeo ir kt. dažnai naudoja H.264/MP4);
• Mobiliųjų įrenginių vaizdo ir garso atkūrimui;
• Vaizdo konferencijoms ir transliacijoms;
• Skaitmeninei televizijai ir transliacijoms (kai kuriais atvejais kartu su kitais standartais);
• Vaizdo stebėjimui (CCTV), vaizdo redagavimui ir medijos archyvavimui;
• Interaktyvioms programoms ir žaidimams, kur naudojamas objektinis kodavimas.

Praktiniai patarimai vartotojams

• Renkantis formatą — jei norite geriausio suderinamumo su šiuolaikiniais leistuvais ir srautais, rinkitės H.264 video + AAC audio talpyklą MP4 (.mp4);
• Kodavimo nustatymai — naudokite VBR (variable bitrate) aukštesnei kokybės ir mažesniam failo dydžiui arba CBR kai reikalingas stabilus srautas;
• Naudokite patikimas programėles ir bibliotekas: FFmpeg, HandBrake, x264 (H.264 koduotuvė) ir kitas modernias priemones;
• Testuokite atkūrimą skirtinguose įrenginiuose — skirtingi grotuvai kartais skiriasi palaikymu (pavyzdžiui, DRM arba specifiniai profiliai);
• Atsižvelkite į licencijas — kai kurios MPEG-4 technologijos yra patentuotos ir jų naudojimas komerciniams tikslams gali reikalauti licencijų.

Licencijavimas ir teisės

Daug MPEG-4 technologijų yra padengtos patentais ir jas administruoja įvairios licencijų grupės. Tai reiškia, kad komercinėms paslaugoms ir produktams, kurie naudoja tam tikrus kodekus ar funkcijas, dažnai reikia įsigyti licencijas. Asmeniniam naudojimui ir daugeliui atviro kodo įrankių tai neturi tiesioginės įtakos, tačiau verslui svarbu pasikonsultuoti su teisininkais arba licencijų teikėjais.

Santrauka

MPEG-4 — tai galingas ir lankstus standartų rinkinys, sukurtas efektyviam vaizdo ir garso suspaudimui bei interaktyvumo palaikymui. Dėl gero suspaudimo, plataus palaikymo ir galimybės naudoti modernius kodekus (pvz., H.264) jis tapo pagrindiniu formatu daugelyje sričių: nuo interneto transliacijų iki mobiliųjų įrenginių ir skaitmeninės televizijos. Renkantis MPEG-4 sprendimus svarbu suprasti skirtumą tarp konteinerio ir kodeko, pasirinkti tinkamus kodavimo nustatymus ir atsižvelgti į galimas licencijų sąlygas.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra MPEG-4?

K: Kokia yra MPEG reikšmė?

K: Kada MPEG-4 tapo pasauliniu standartu?

K: Kokios yra kai kurios MPEG-4 ypatybės, palyginti su MPEG-1 ir MPEG-2?

K: Kokiems konkretiems poreikiams skirtas MPEG-4?

K: Ar MPEG-4 gali identifikuoti atskirus objektus tam tikroje srityje?

K: Kiek stačiakampių vaizdų vienu metu gali apdoroti MPEG-4?

Paieška pagal raidę