Make your own free website on Tripod.com

MPEG


               Home-page           Inleiding           Wat is IP Multicast?           MPEG           Woordenlijst           Links

 

  MPEG, Motion Picture Experts Group, bestaat uit verschillende versies voor verschillende toepassingen met als hoofddoel: compressie. Eerst en vooral een algemene inleiding tot MPEG-1 en MPEG-2. Daarna wat uitleg over MPEG-4 gevolgd door een korte beschrijving van MPEG-7 en MPEG-21

Van MPEG-2 naar MPEG-4

MPEG wordt dus door insiders al jaren gezien als de standaard voor distributie van audiovisuele media (DVD en HDTV). Momenteel verdringt MPEG-2 op grote schaal MPEG-1, met name door de komst van DVD-drives en goedkope MPEG-2 kaarten. Digitale video en audio stelt uitgevers, omroepen of Internet-servers voor grote problemen. Het gaat gewoon om teveel data. Zelfs op een CD kan slechts 4 tot 5 minuten full PAL video.
Internet- of TV-verbindingen staan dicht bij 25 MBps (gewone consumenten TV-video). Comprimeren en decomprimeren is dan de oplossing. Niet elke MPEG-standaard blijkt echter geschikt voor multimedia. MPEG-1 valt tegen door matige VHS-kwaliteit. MPEG-2 scoort goed bij DVD. Voor uitzendkwaliteit en video-editing is een nieuwe standaard, MPEG-4, nodig.

 

MPEG-1 en MPEG-2

Compressie is de kunst van het weglaten van digitale informatie. Het MPEG-protocol definieert een aantal steunpunten in de datastroom en laat alles wat daar tussen zit weg. Een dergelijke compressie levert een data-reductie met de factor 20 of hoger op. Bij decompressie worden ontbrekende data aan de hand van de digitale steunpunten terug gerekend. MPEG-1, MPEG-2 en MPEG-3 verstaan deze kunst bij video en audio. MPEG-3, ook wel MP3 genoemd, wordt alleen gebruikt voor audio-compressie (voor Internet en MP3-walkmans).
Een voordeel van MPEG is dat je er kwalitatief alle kanten mee op kan, van simpele computerfilmpjes tot YUV 4:2:2 HDTV. Die `scale- ability' maakt MPEG breed toepasbaar.
Bij MPEG-codering worden de datastromen voor audio en video elk aan een eigen encoder aangeboden. De hard-of software zet de data via een packetizer om in een of meer elementaire datastromen. De mate van compressie hangt af van de MPEG-standaard en de gebruikte instellingen.
De videodisc en CD-i introduceerden op grote schaal MPEG-1. Dankzij deze compressie konden videofilms en videogames op een CD van 640 MB gezet worden.
MPEG-1 werd ook een redelijk succes op Internet waar streaming video tot grote capaciteitsproblemen leidt. MPEG-1 komt kwalitatief niet boven een goede VHS-tape uit. Geluidsaspecten als klankkleur en 3D-effecten verdwijnen bij de compressie MPEG-2 dankt in feite zijn gehele bestaan aan DVD waar al gauw zes tot vijftien keer zoveel informatie op past als op CD-ROM. De groei van DVD-spelers leidde tot vraag naar MPEG-2-montagesystemen en het succes maakt deze standaard ook internationaal acceptabel voor digitale TV-uitzendingen.

 

MPEG-4

MPEG-3 wordt voor video overgeslagen omdat die inmiddels de MP3-compressiestandaard voor audio is geworden. Om verwarring te voorkomen kiest de industrie voor MPEG-4 als opvolger van MPEG-2. Waarom MPEG-4 als MPEG-2 nu eigenlijk al TV-kwaliteit biedt? De TV-kwaliteit is goed maar laat geen manipulatie van afzonderlijke beeldobjecten toe. Met andere woorden, een filmpje afspelen is geen probleem maar wel als men het interactief wil gebruiken of flexibel beelden wil uitzenden.
Stel er wordt een sportwedstrijd in MPEG-4 naar meerdere landen uitgezonden. Via objectmanipulatie is het dan mogelijk om de advertentieborden en het commentaar aan de regio aan te passen.
MPEG-4 bestanden kunnen, anders dan MPEG-2, via Internet op tal van platforms draaien zonder gedoe met afwijkende decoders. Iedere afnemer krijgt gewoon de streaming AV-kwaliteit die zijn PC in zijn mars heeft. Video-conferencing, surveillance en andere vormen van real-time communicatie over Internet zijn interessante mogelijkheden. Hetzelfde geldt voor`video on demand' en digitale TV via de kabel.

Bij MPEG-2 zijn de video- en audio-objecten gescheiden en relatief star, er kan hooguit met de beeldkwaliteit gestoeid worden. MPEG-4 definieert daarentegen dynamische eenheden (`media-objects'), die uit geluid (muziek, commentaar), beeld, (foto's, video) of beeld en geluid (videoclips) kunnen bestaan. Deze objecten zijn de bouwstenen voor de uiteindelijke film of presentaties en kunnen, met de bijbehorende synchronisatie- en opbouwinformatie, relatief simpel en in hoge kwaliteit via de satelliet verstuurd worden.
De dynamische objecten maken ook interactie mogelijk met de beelden die op de monitor of het TV-toestel worden opgebouwd. Hiermee komen echte interactieve TV-programma's (bijvoorbeeld een film waarbij de kijker zelf de afloop bepaalt), virtuele ontmoetingen en VR-games in een stroomversnelling. Daarnaast beschikt MPEG-4 over dezelfde visuele 3D-mogelijkheden als goede grafische versnellers voor de PC.

MPEG-4 audio is in feite een uitbreiding van MPEG-2 en MP3 audio met scaleability en interactiviteit dat lokaal maatwerk mogelijk maakt. De bedoeling is dat MPEG-4 zo flexibel gaat worden dat audio en video zich aan hun omgeving aanpassen en er voor zorgen dat het beeld, geluid en de interfaces (API's) op het betreffende afspeel- platform (PC, TV) op de juiste wijze door de decoders afgeregeld gaat worden. Daarvoor gebruikt men programmeertalen als JAVA en C++.
Voor het uitwisselen van MPEG-4 tussen de opslagplaats en netwerken is een multiplexer nodig. Die interface zorgt voor het juiste up- en down stream transport van de datastromen. MPEG-4 wordt waarschijnlijk de multimediale compressie-standaard van de nabije toekomst. Digitale TV en radio, speelfilms, het Internet,communicatie en interactieve games zullen er door veranderen. Voorbeeld uit de praktijk: Bij de VRT is men in samenwerking met IMEC en de VUB een systeem aan het realiseren om in de nabije toekomst interactief bestaand en nieuw multimediamateriaal(beeld,geluid, tekst,..) via diverse kanalen (kabel, telefoonlijn, ..) en op verschillende platformen(TV, PC, PDA, GSM, ..) te kunnen raadplegen. Zo is MPEG-4 het formaat bij uitstek om audiovisuele producties over diverse kanalen en op verschillende platformen te publiceren en te hergebruiken. Daarnaast zal MPEG-7 de mogelijkheid bieden om een beschrijving te maken van elke scene: daardoor kunnen beelden op een efficiente manier opgezocht worden. Zo zullen we in de toekomst het weer specifiek in uw buurt kunnen opvragen, ondertiteling groter weergeven, alle TV-berichten en programma's interactief aanpassen aan uw wensen en raadplegen op om het even welkt tijdstip van de dag.

 

MPEG-7 en MPEG-21

MPEG-7 wordt de standaard voor metadata(= beschrijving van het object) van multimedia informatie. De beschrijving wordt gekoppeld aan de content, zodat een gebruiker snel en efficient kan zoeken naar interessant materiaal of bepaalde beeldfragmenten vb:"rode wagen voorbij wit gebouw". De standaard omvat niet de extractie van beschrijvingen en features, noch omvat het de search engine waarmee gezocht wordt op de beschrijvingen.
MPEG-21 zal in de toekomst gebruikt worden voor protectie, copyright en identificatie van multimedia.


SAMENGEVAT:

MPEG-1
  • standaard voor video en audio op opslagmedia
  • Target data rate: 1-1,5 Mbps
  • Synchrone(video-conferencing) en asynchrone applicaties(film op CD)
  • MPEG-2 standaard voor digitale TV & DVD

    MPEG-3 standaard voor HDTV(teruggetrokken)

    MPEG-4 standaard voor interactieve multimedia applicaties

    MPEG-7 standaard voor de meta beschrijving van multimedia informatie. Zoeken, filteren, management en verwerking van multimedia-informatie
    MPEG-21 inventarisatie waar behoefte ligt voor nieuwe MPEG standaarden