Самостоятельная работа тема: «Алгоритми сравнение стандартов mpeg»

3.2 Семейство Алгаритмов MPEG
Первый вариант алгоритма MPEG-1 появился в 1990 году. Он обладал существенными ограничениями, связанными с возможностями аппаратной части того времени. В частности, формат кадра был ограничен величиной 352 х 288 элементов.
Стандарт MPEG-2 появился в 1994 году и получил широкое распространение как основной стандарт сжатия в таких применениях как DVD, цифровое спутниковое телевидение, компьютерные приложения, связанные с видеозахватом и позже – в цифровых телевизионных системах безопасности и в телевидении высокой четкости.
Стандарт описывает лишь битовый поток. Техническая и программная реализация этого стандарта у различных производителей оборудования и программного обеспечения может существенно отличаться.
Основу алгоритма MPEG-2 составляют следующие методы:
- внутрикадровое кодирование: блочная структура кадра, дискретное косинусное преобразование, нелинейная таблица квантования, формат изображения 4:2:0, 4:2:2, 4:4:4, поддержка произвольного размера кадра.
- межкадровое кодирование: кадровая структура видеопоследовательности, использование кадров трех типов, использование векторов движения.
Стандарт обладает высокой гибкостью, которая обеспечивается большим количеством (методов) инструментов, используемых при кодировании, а также большим количеством настраиваемых параметров. Для упрощения работы со стандартом в различных приложениях предусмотрены понятия профилей и уровней.
Профили определяют набор используемых инструментов кодирования и, следовательно, эффективность работы алгоритма, которая выражается в степени сжатия и качестве сжатого видеопотока. Вместе с тем, профиль определяет и общую сложность алгоритма, а также требования к ресурсам.
Уровень обычно определяет разрешение, частоту кадров и скорость битового потока.
Сочетание профилей и уровней дает возможность выбрать наиболее удобную реализацию алгоритма для конкретного использования. Например, сочетание при кодировании главного профиля и главного уровня может быть применено в обычном цифровом телевидении (DVD и спутниковое вещание), сочетание главного профиля и высокого уровня – в телевидении высокой четкости.

Таблица сочетаний профилей и уровней приведена на рис.3.10. Как видно из таблицы, стандартом предусмотрены четыре уровня с фиксированным разрешением. Однако, это не значит, что другие варианты форматов не используются. Может быть практически любой формат вплоть до разрешения 16К х 16К.

Рис. 3.10. Профили и уровни стандарта MPEG-2
Для удобства изучения алгоритма MPEG-2 его обычно рассматривают как иерархическую структуру:
- Видеоряд,
- группа кадров,
- кадр,
- срез,
- макроблок,
- блок.