MPEG-4: heli- ja videostandard — määratlus, omadused ja eelised

MPEG-4: kaasaegne audio- ja videostandard — kõrge kvaliteet, väiksem failimaht, paindlikud omadused ja laialdane kasutus TV-s, arvutis ning telekommunikatsioonis.

MPEG-4 on rahvusvaheline audio- ja videostandard, mis võimaldab efektiivselt pakkida heli ja videot nii madalatel kui ka kõrgetel bittikiirustel. Algupärases lauses kasutasid arendajad eesmärgiks nii salvestuse mahu vähendamist arvutis kui ka hea pildikvaliteedi säilitamist — nii saab MPEG-4-videot esitada väiksema failisuurusega ja mõnikord saavutada ka DVD-kvaliteet. MPEG tähendab Moving Picture Experts Group ning standardi loomise kallal töötasid sajad teadlased ja insenerid üle maailma; töörühm lõpetas suure osa määratlustest 1998. aastal, mille järel hakkasid erinevad osa-spetsifikatsioonid laialdaselt levima.

Mis on MPEG-4 täpsemalt?

MPEG-4 ei ole ainult üks koodek, vaid komplekt spetsifikatsioone (osa-standardeid), mis katavad nii videokodeke, helikodeke, konteinervorminguid kui ka interaktiivseid võimalusi ja meta-andmeid. Näiteks kuuluvad MPEG-4 alla:

• videokodekid (nt MPEG-4 Part 2 ja hilisem MPEG-4 Part 10 ehk AVC/H.264 — märkimisväärselt efektiivne videoenkodeerimine);
• heli (nt AAC — Advanced Audio Coding, mida sageli kasutatakse MP4-konteineri sees);
• konteinerid ja failivormingud (nt MP4, mis kannab korraga video-, heli- ja metaandmeid, samuti subtiitreid ja kaustuuringuinfot);
• objektipõhine kodeerimine ja interaktiivsus, mis võimaldab töödelda eraldi eksemplare pildis (näiteks liikuvaid objekte taustast eraldatult).

Peamised omadused

• Tõhus andmekompres­sioon — parem kvaliteet väiksema failisuuruse juures võrreldes vanemate standarditega nagu MPEG-1 ja MPEG-2.
• Skaleeritavus — võimalus edastada sisu erineva kvaliteediga sõltuvalt ühenduse kiirusest ja seadme võimekusest.
• Veakindlus ja vigade parandus — mehhanismid, mis aitavad voogu taastada võrguülekanduse ajal esinevate kadude korral.
• Objektipõhine kodeerimine — MPEG-4 suudab kirjeldada pildi sees olevaid eraldi elemente, mitte ainult ristkülikulisi kaadreid; see võimaldab uuenduslikku töötlemist, animatsiooni ja interaktiivsust. Näiteks kui taust on fikseeritud ja auto liigub, saab auto käsitleda eraldi objektina ning töödelda eraldi.

Eelised ja tüüpilised kasutusvaldkonnad

Eelised: parem pildikvaliteet madalama bitrate juures, tõhus voogedastus internetis, mobiilirakendustes ja digitaalses televisioonis, tugi mitmekanalilisele helile ja metaandmetele ning lai haare erinevates seadmetes.

Kasutusalad: veebivideod ja voogedastus (YouTube, sarnased platvormid), mobiilne videovoog, videokonverentsid, digitaalsed meediamängijad, mitmete kaasaegsete videofailiformaatide (nt .mp4) alus ja multimeediaserverid. Kuigi tavalisel DVD-l kasutatakse peamiselt MPEG-2, on MPEG-4 sobilik kõrgema efektiivsuse tõttu näiteks interneti- ja salvestussüsteemide jaoks.

Failivormingud, koodekid ja litsentsimine

Tavaliselt kantakse MPEG-4 sisu konteinerisse nagu .mp4, kus saab koos videoga salvestada AAC-helitriike, subtiitreid ja metaandmeid. MPEG-4 Part 2 ja Part 10 (AVC/H.264) on laialt levinud videokodekid — H.264 on eriti populaarne tänu heale kompromissile kvaliteedi ja kodeerimise keerukuse vahel.

Oluline on ka litsentsi- ja patendiküsimus: mitmed MPEG-4 osad on patenteeritud ning nende kasutamine toodetes ja teenustes võib nõuda litsentsitasu (näiteks läbi konsortsiumi nagu MPEG LA). Seetõttu on tarkvaraarendajad ja tootjad sageli kursis patenteerimis- ja litsentsitingimustega, kui nad integreerivad MPEG-4 koodekeid oma lahendustesse.

Kokkuvõte

MPEG-4 on paindlik ja mitmekülgne standard, mis toob kaasa väiksemad failid ja parema video- ning helikvaliteedi võrreldes varasemate tehnoloogiatega. Selle tugevuseks on võime teenindada erinevaid seadmeid ja võrke, pakkudes nii voogedastust, interaktiivsust kui ka objektipõhist mediahaldust. Tänu sellele on MPEG-4 olnud tähtis osa kaasaegsest digimeediast ja selle järeltulijad (nt H.264) on veelgi laiemalt kasutusel.

Algtekstis viidatud lähtekohad: MPEG-4-filmid vajavad arvutis vähem ruumi ja samal ajal on neil DVD-kvaliteet. MPEG tähendab Moving Picture Experts Group. MPEG-4 väljatöötamise kallal töötasid sajad teadlased ja insenerid üle kogu maailma. Töö selle standardi kallal lõppes 1998. aastal ja mõne kuuga sai MPEG-4-st standardiks kogu maailmas. MPEG-4 võtab arvesse arvuti, televisiooni ja telekommunikatsiooni erivajadusi. See on võimeline olema, lisaks ristkülikukujuliste tükid arvuti teavet, üksikute objektide teatud valdkonnas.

Küsimused ja vastused

K: Mis on MPEG-4?

K: Mida tähendab MPEG?

K: Millal sai MPEG-4 ülemaailmseks standardiks?

K: Millised on MPEG-4 omadused võrreldes MPEG-1 ja MPEG-2?

K: Milliste konkreetsete vajaduste jaoks on MPEG-4 mõeldud?

K: Kas MPEG-4 suudab tuvastada üksikuid objekte konkreetses piirkonnas?

K: Mitu ristkülikukujulist pilti saab MPEG-4 korraga töödelda?

Otsing