Aerobatika o'rtasida samolyotning tartibsiz tushishi. Ismlar bilan aerobatika. "O'lik halqa" akrobatik manevrni bajarish

25.10.2019

Shuningdek o'qing

Ilon ayollar bosh kiyimlarining ramzi: ijobiy ramziylik

Archangel Jabroilning ikonasi - bosh farishta Jabroilning ikonasi nimaga yordam berishini anglatadi, homiylikni anglatadi

Mifning kam ma'lum tomonlari

Tushdagi belgilar nimani anglatadi?

Rossiya imperiyasining ma'muriy-hududiy bo'linishi 1900 yildagi Rossiya imperiyasining viloyatlar bilan xaritasi

Hozirda har bir videosevuvchi o'zining shaxsiy kompyuteri asosida o'zining uy videostudiyasini yaratish imkoniyatiga ega. Ma'lumki, videofayllar bilan ishlashda juda katta hajmdagi ma'lumotlarni qayta ishlash va saqlash zarurati tug'iladi, masalan, SIF o'lchamlari (VHS bilan taqqoslanadigan) va haqiqiy rang (millionlab ranglar) bilan raqamli video signalning bir daqiqasi. (288 x 358) piksel x 24 bit x 25 kadr/s x 60 s = 442 MB, ya'ni CD (CD-ROM, taxminan 650 MB) yoki qattiq disk kabi zamonaviy shaxsiy kompyuterlarda ishlatiladigan muhitda ( bir necha o'nlab gigabayt) yozib olingan to'liq vaqtli videoni saqlash uchun U bu formatda ishlamaydi. MPEG siqish yordamida video ma'lumotlarining hajmi sezilarli darajada tasvir buzilishisiz sezilarli darajada kamayishi mumkin. MPEG qanday ishlaydi va uning qanday boshqa ilovalari borligi haqida keyinroq muhokama qilinadi.

MPEG

MPEG so'zi video va audio ma'lumotlarni kodlash va siqish standartlarini ishlab chiqish bilan shug'ullanuvchi ISO ekspertlar guruhining nomi bo'lgan Moving Picture Expert Group uchun qisqartma hisoblanadi. Guruhning rasmiy nomi ISO/IEC JTC1 SC29 WG11. Ko'pincha MPEG qisqartmasi ushbu guruh tomonidan ishlab chiqilgan standartlarga murojaat qilish uchun ishlatiladi. Hozirgi vaqtda quyidagilar ma'lum:

MPEG-1 sinxronlashtirilgan videoni (odatda SIF formatida, 288 x 358) va audioni CD-ROMga yozib olish uchun mo'ljallangan. maksimal tezlik o'qish taxminan 1,5 Mbit/s. MPEG-1 tomonidan qayta ishlangan video ma'lumotlarning sifat parametrlari ko'p jihatdan an'anaviy VHS videosiga o'xshaydi, shuning uchun bu format birinchi navbatda standart analog video mediadan foydalanish noqulay yoki amaliy bo'lmagan joylarda qo'llaniladi.
MPEG-2 sifati bo'yicha televizor bilan taqqoslanadigan video tasvirlarni qayta ishlash uchun mo'ljallangan tarmoqli kengligi ma'lumotlarni uzatish tizimlari 3 dan 15 Mbit / s gacha, professional uskunalarda esa 50 Mbit / s gacha tezlikda oqimlardan foydalanadilar. Ko'pgina televizion kanallar MPEG-2 asosidagi texnologiyalarga o'tmoqda, bu standartga muvofiq siqilgan signal televizion sun'iy yo'ldoshlar orqali uzatiladi va katta hajmdagi video materiallarni arxivlash uchun ishlatiladi.
MPEG-3 - ma'lumotlar uzatish tezligi 20-40 Mbit/s bo'lgan yuqori aniqlikdagi televidenie (HDTV) tizimlarida foydalanish uchun mo'ljallangan, lekin keyinchalik MPEG-2 standartining bir qismiga aylandi va endi alohida tilga olinmaydi. Aytgancha, ba'zan MPEG-3 bilan chalkashib ketadigan MP3 formati faqat audio siqish uchun mo'ljallangan va MP3 ning to'liq nomi MPEG-Audio Layer-3 dir.
MPEG-4 uchta soha uchun media ma'lumotlarining raqamli ko'rinishi bilan ishlash tamoyillarini belgilaydi: interaktiv multimedia (shu jumladan optik disklarda va Internet orqali tarqatiladigan mahsulotlar), grafik ilovalar (sintetik tarkib) va raqamli televidenie.

SISISH QANDAY BO'LADI

MPEG standartidagi asosiy kodlash ob'ekti televizor tasvir ramkasidir. Ko'pgina sahnalarda tasvirning foni etarlicha barqaror bo'lib, harakat faqat oldingi planda sodir bo'lganligi sababli, siqish asl ramkani yaratishdan boshlanadi. Dastlabki (Intra) freymlar faqat JPEG-da ishlatiladiganlarga o'xshash algoritmlar yordamida ramka ichidagi siqish yordamida kodlanadi. Ramka 8x8 pikselli bloklarga bo'lingan. Har bir blokda diskret kosinus transformatsiyasi (DCT) amalga oshiriladi, so'ngra olingan koeffitsientlarni kvantlash amalga oshiriladi. Qo'shni tasvir piksellari orasidagi yorqinlikning yuqori fazoviy korrelyatsiyasi tufayli DCT spektrning past chastotali qismida signalning kontsentratsiyasiga olib keladi, bu kvantlashdan so'ng o'zgaruvchan uzunlikdagi kodlash yordamida samarali siqiladi. Bashorat qilingan kadrlar oldingi asl yoki bashorat qilinadigan kadrlardan oldinga bashorat qilish yordamida qayta ishlanadi. Kadr 16 × 16 pikselli makrobloklarga bo'linadi; Ushbu protsedura harakat tahlili va kompensatsiya deb ataladi. Bashorat qilinadigan ramkalar uchun ruxsat etilgan siqilish darajasi asl ramkalar uchun mumkin bo'lganidan 3 baravar yuqori. Videotasvirning tabiatiga qarab, Ikki tomonlama Interpolyatsiya qilingan kadrlar to'rtta usuldan biri bilan kodlanadi: oldinga bashorat qilish; harakat kompensatsiyasi bilan teskari bashorat - kodlangan ramkada yangi tasvir ob'ektlari paydo bo'lganda ishlatiladi; harakat kompensatsiyasi bilan ikki tomonlama bashorat qilish; kadr ichidagi bashorat - sahnada keskin o'zgarish sodir bo'lganda yoki qachon yuqori tezlik harakatlanuvchi tasvir elementlari. Ikki tomonlama ramkalar videoma'lumotlarning eng chuqur siqilishi bilan bog'liq, ammo yuqori siqish nisbati asl tasvirni qayta tiklashning aniqligini pasaytirganligi sababli, ikki tomonlama ramkalar mos yozuvlar ramkalari sifatida ishlatilmaydi. Agar DCT koeffitsientlari to'g'ri uzatilsa, qayta tiklangan tasvir asl rasmga to'liq mos keladi. Biroq, kvantlash bilan bog'liq bo'lgan DCT koeffitsientlarini qayta tiklashdagi xatolar tasvirning buzilishiga olib keladi. Kvantlash qanchalik qo'pol amalga oshirilsa, koeffitsientlar egallagan hajm qanchalik kichik bo'lsa va signalning siqilishi shunchalik kuchli bo'ladi, lekin vizual buzilish ham shunchalik ko'p bo'ladi.

MPEG ISO kabi nufuzli tashkilot tomonidan ishlab chiqilganligi va juda yaxshi ekanligi tufayli universal usul siqishni (video yozish, teleko'rsatuv, uy videolarini tahrirlash, multimedia dasturlari (ta'lim, o'yin), telekonferentsiya, Internetda taqdimotlar uchun video yaratishda qo'llanilishi mumkin), u raqamli videoni siqish uchun dominant standartga aylandi, bu zaruratni bartaraf etdi. undan oldin mavjud bo'lgan ko'plab mos kelmaydigan video siqish usullaridan foydalaning.

MPEG video qanday ishlaydi

Siqilgan ketma-ketlikdagi rangli raqamli tasvirga aylantiriladi rang maydoni YUV (YCbCr). Y komponenti intensivlikni, U va V esa xromani ifodalaydi. Inson ko'zi rangga nisbatan intensivlikka nisbatan kamroq sezgir bo'lganligi sababli, rang komponentlarining o'lchamlari vertikal yoki vertikal va gorizontal ravishda 2 marta kamayishi mumkin. Animatsiya va yuqori sifatli studiya videolari uchun piksellar sonini pasaytirish sifatni saqlab qolish uchun emas, balki maishiy foydalanish, oqimlar pastroq bo'lgan va uskunalar arzonroq bo'lsa, bunday harakatga olib kelmaydi sezilarli yo'qotishlar ma'lumotlarning qimmatli bitlarini saqlagan holda vizual idrok etishda.

Butun sxemaning asosiy g'oyasi - kadrdan freymga harakatni bashorat qilish va keyin kosmosdagi ortiqchalikni qayta taqsimlash uchun diskret kosinus transformatsiyasini (DCT) qo'llash. DCT 8x8 pikselli bloklarda, harakatni bashorat qilish intensivlik kanalida (Y) 16x16 pikselli bloklarda yoki asl tasvir ketma-ketligining xususiyatlariga qarab (interlace, kontent) 16x8 pikselli bloklarda amalga oshiriladi. Boshqacha qilib aytganda, joriy kadrda berilgan 16x16 piksel bloki oldingi yoki keyingi kadrlarda mos keladigan kattaroq hududda qidiriladi. DCT koeffitsientlari (asl ma'lumotlar yoki ushbu blok va mos keladigan blok o'rtasidagi farq) kvantlangan, ya'ni ahamiyatsiz bitlarni yo'q qilish uchun ma'lum bir raqamga bo'linadi. Bunday operatsiyadan keyin ko'plab koeffitsientlar nolga aylanadi. Kvantlash koeffitsienti har bir "makroblok" uchun o'zgartirilishi mumkin (makroblok - bu Y-komponentlarining 16x16 nuqtali bloki va YUV nisbati 4:2:0 bo'lsa, 8x8 mos keladigan bloklar, 4 holatda: 16x8: 2: 2 va 4: 4: 4 holatida 16x 16 DCT koeffitsientlari, kvantlash parametrlari, harakat vektorlari va boshqalar standart tomonidan aniqlangan sobit jadvallar yordamida kodlanadi MPEG sintaksisi.

Ramka nisbati va turlari

Kodlangan ramkalarning uch turi mavjud. I-ramkalar - bu keyingi yoki oldingilariga havolasiz, harakatsiz tasvirlar sifatida kodlangan ramkalar. Ular boshlang'ich sifatida ishlatiladi. P-ramkalar - oldingi I- yoki P-ramkalardan bashorat qilingan ramkalar. P-ramkadagi har bir makroblok vektor va DCT koeffitsientlarining oxirgi dekodlangan I yoki P ning tegishli blokidan farqi bilan kelishi mumkin yoki tegishli blok topilmasa, I-dagi kabi kodlanishi mumkin.

Nihoyat, B-ramkalar mavjud bo'lib, ular ikkita eng yaqin I yoki P-ramkalardan, biri oldingi va biri keyingilardan bashorat qilinadi. Ushbu ramkalarda mos keladigan bloklar qidiriladi va eng yaxshisi tanlanadi. Oldinga vektor, keyin teskari vektor qidiriladi va o'tmishdagi va kelajakdagi mos keladigan makrobloklar orasidagi o'rtacha qiymat hisoblanadi. Agar bu ishlamasa, blokni I-ramkadagi kabi kodlash mumkin.

Dekodlangan ramkalar ketma-ketligi odatda shunday ko'rinadi
I B B P B B P B B P B B I B B P B B P B ...

I ramkadan I ramkagacha 12 ta ramka mavjud. Bu boshlang'ich nuqtasi har 0,4 soniyada takrorlanishi kerak bo'lgan tasodifiy kirish talabiga asoslanadi. P va B o'rtasidagi munosabatlar tajribaga asoslangan.

Dekoder ishlashi uchun oqimdagi birinchi P ramka birinchi B dan oldin uchrashi kerak, shuning uchun siqilgan oqim quyidagicha ko'rinadi:
0 x x 3 1 2 6 4 5 ...
bu erda raqamlar ramka raqamlari. Agar ketma-ketlikning boshi bo'lsa, xx hech narsa bo'lmasligi mumkin yoki oqim o'rtasidan olingan parcha bo'lsa -2 va -1 B-ramkalari.
Avval I ramka, so'ngra P ramkasi dekodlanishi kerak, so'ngra ikkalasi ham xotirada bo'lgan holda, B ramkasi dekodlanishi kerak, P ramka dekodlanayotganda, I ramka ko'rsatiladi, B ramkalar darhol ko'rsatiladi Keyingi kadr dekodlanayotganda dekodlangan P ko'rsatiladi.

MPEG audio siqish algoritmi

Ovozni siqish inson qulog'iga eshitilmaydigan tovushlarni yo'q qilish uchun eng aqlli tinglovchilar bilan tajribalar natijasida olingan yuqori darajada rivojlangan psixoakustik modellardan foydalanadi. Bu "niqoblash" deb ataladigan narsa, masalan, ba'zi bir chastotadagi katta komponent yaqin atrofdagi chastotalardagi pastki koeffitsient komponentlarini eshitilishiga to'sqinlik qiladi, bu erda maskalanayotgan chastotalarning energiyalari o'rtasidagi bog'liqlik qandaydir empirik egri chiziq bilan tasvirlangan. Shunga o'xshash vaqtinchalik maskalash effektlari, shuningdek, vaqtinchalik effekt chastotani yoki aksincha, ta'kidlashi mumkin bo'lgan murakkab shovqinlar mavjud.

Ovoz sinus va tarmoqli o'tish o'zgarishlarini birlashtirgan gibrid sxema va ushbu bloklar tilida tasvirlangan psixoakustik model yordamida spektral bloklarga bo'linadi. Olib tashlash yoki kamaytirish mumkin bo'lgan har qanday narsa olib tashlanadi va kamayadi, qolganlari esa chiqish oqimiga yuboriladi. Aslida, narsalar biroz murakkabroq, chunki bitlar chiziqlar o'rtasida taqsimlanishi kerak. Va, albatta, yuborilgan hamma narsa ortiqcha qisqartirish bilan kodlangan.

Oqimlar, chastotalar va ramka o'lchamlari

MPEG-1 ham, MPEG-2 ham oqimlar, chastotalar va ramka o'lchamlarining keng sinfiga qo'llanilishi mumkin. Ko'pchilikka tanish bo'lgan MPEG-1, PAL formatida 352x288 piksellar sonida 25 kadr yoki NTSCda 1,86 Mbit/s dan kam bit tezligida 352x240 piksellar sonida 30 kadr/soniya imkonini beradi - bu kombinatsiya "Cheklangan parametrlar bit oqimlari" deb nomlanadi. Bu raqamlar CD (VideoCD)dagi video uchun Oq kitob spetsifikatsiyasi bilan kiritilgan.

Aslida, sintaksis 100 Mbit / s gacha tezlikda 4095x4095 o'lchamdagi tasvirlarni kodlash imkonini beradi. Sarlavhalardagi bitlar soni cheklanmagan bo'lsa, bu raqamlar cheksiz bo'lishi mumkin.

MPEG-2 spetsifikatsiyasining paydo bo'lishi bilan eng mashhur kombinatsiyalar qatlamlar va profillarga birlashtirildi. Eng keng tarqalganlari:

Manba kiritish formati (SIF), 352 nuqta x 240 satr x 30 kadr/s, shuningdek, Past daraja (LL) deb ham ataladi va
“CCIR 601” (masalan, 720 nuqta/satr x 480 qator x 30 kadr/s) yoki Asosiy daraja – asosiy daraja.

Harakat kompensatsiyasi makrobloklarni oldingi rasmlardagi makrobloklar bilan almashtiradi
Makroblok bashoratlari oldingi qayta tiklangan kadrlardan mos keladigan 16x16 nuqta bloklaridan (MPEG-2 da 16x8) shakllantiriladi. Oldingi rasmdagi makroblokning o'rni bo'yicha hech qanday cheklovlar yo'q, chegaralaridan tashqari.

Manba ramkalari - ma'lumotnoma - (ulardan bashoratlar tuziladi) ularning kodlangan shaklidan qat'iy nazar ko'rsatiladi. Ramka dekodlangandan so'ng, u bloklar to'plami emas, balki oddiy tekis bo'ladi raqamli tasvir nuqtalardan.

MPEG-da ko'rsatilgan tasvirning o'lchami va kadr tezligi oqimda kodlanganidan farq qilishi mumkin. Masalan, kodlashdan oldin, asl ketma-ketlikdagi freymlar to'plami o'tkazib yuborilishi mumkin, so'ngra har bir ramka filtrlanadi va qayta ishlanadi. Qayta tiklanganda, tiklash uchun interpolyatsiya qilinadi original o'lcham va kadr tezligi. Aslida, uchta asosiy bosqich (asl chastota, kodlangan va ko'rsatilgan) parametrlarda farq qilishi mumkin. MPEG sintaksisi sarlavhalar orqali kodlangan va ko'rsatiladigan chastotani tavsiflaydi va asl kadr tezligi va hajmi faqat kodlovchiga ma'lum. Shuning uchun MPEG-2 sarlavhalari videoni ko'rsatish uchun ekran o'lchamini tavsiflovchi elementlarni o'z ichiga oladi.
I-ramkada makrobloklar ichki kodlangan bo'lishi kerak - oldingi yoki keyingilariga havolasiz, agar kengaytiriladigan rejimlar ishlatilmasa. Biroq, P-ramkadagi makrobloklar ichki bo'lishi yoki oldingi ramkalarga tegishli bo'lishi mumkin. B-ramkadagi makrobloklar ichki bo'lishi yoki oldingi, keyingi yoki ikkalasiga tegishli bo'lishi mumkin. Har bir makroblok sarlavhasida uning turini aniqlaydigan element mavjud.

Harakat kompensatsiyasisiz:

Harakat kompensatsiyasi bilan:

P-ramkalarda o'tkazib yuborilgan makrobloklar:

B-ramkalarda o'tkazib yuborilgan makrobloklar:

Kadrlar ketma-ketligi I, P va B freymlarning har qanday joylashishiga ega bo'lishi mumkin. IN sanoat amaliyoti Ruxsat etilgan ketma-ketlikka ega bo'lish odatiy holdir (masalan, IBBPBBPBBPBBPBB), ammo kuchliroq kodlovchilar video ketma-ketligining konteksti va global xususiyatlariga qarab ramka turini tanlashni optimallashtirishi mumkin.
Har bir ramka turi tasvirning xususiyatlariga (harakat faolligi, vaqtincha maskalash effektlari,...) qarab o'ziga xos afzalliklarga ega.
Masalan, agar tasvirlar ketma-ketligi kadrdan freymga kam o'zgarsa, P ga qaraganda ko'proq B-kadrlarni kodlash mantiqan to'g'ri keladi. keyingi jarayon dekodlash, ular umuman video sifatiga ta'sir qilmasdan, yanada kuchliroq siqilishi mumkin.
Muayyan dasturning talablari ramka turini tanlashga ham ta'sir qiladi: kalit ramkalar, kanallarni almashtirish, dasturlarni indekslash, xatolarni tiklash va boshqalar.
Videoni siqishda quyidagi statistik xususiyatlar qo'llaniladi:
1. Fazoviy korrelyatsiya: 8x8 nuqtali diskret kosinus konvertatsiyasi.

2. Xususiyatlari inson ko'rish- yuqori chastotali komponentlarga immunitet: sifatni yo'qotish bilan DCT koeffitsientlarini skaler kvantlash.

3. Umumiy tasvirning katta fazoviy korrelyatsiyasi: 8x8 blokda birinchi past chastotali transformatsiya koeffitsientini bashorat qilish (butun blokning o'rtacha qiymati).

4. Eng ehtimoliy kodlangan oqimdagi sintaktik elementlarning paydo bo'lishi statistikasi: harakat vektorlarini optimal kodlash, DCT koeffitsientlari, makrobloklar turlari va boshqalar.

5. Kvantlangan DCT koeffitsientlarining siyrak matritsasi: blokning oxirini ko'rsatuvchi takroriy nol elementlarni kodlash.

6. Fazoviy niqoblash: makroblokni kvantlash darajasi.

7. Sahna mazmunini hisobga olgan holda bo'limlarni kodlash: makroblokni kvantlash darajasi.

8. Mahalliy tasvir xususiyatlariga moslashish: blok kodlash, makroblok turi, adaptiv kvantlash.

9. Moslashuvchan kvantlash bilan doimiy qadam kattaligi: faqat yangi kvantlash darajasi o'rnatiladi maxsus turi makroblok va sukut bo'yicha uzatilmaydi.

10. Vaqtinchalik ortiqcha: 16x16 ball makroblok darajasida oldinga va orqaga harakat vektorlari.

11. Idrokni biladigan makroblokni bashorat qilishda xato kodlash: adaptiv kvantlash va transform koeffitsientini kvantlash.

12. Kichkina bashorat qilish xatosi: makroblok uchun hech qanday xatolik signali berilmasligi mumkin.

13. Makroblok darajasida bashorat qilish xatosining nozik kodlanishi: Makroblok ichidagi bloklarning har biri kodlanishi yoki o'tkazib yuborilishi mumkin.

14. Harakat vektorlari - tasvir fragmentining sekin harakatlanishi murakkab naqsh: harakat vektorini bashorat qilish.

15. Ko'rinish va yo'qolish: B-kadrlarda oldinga va orqaga bashorat qilish.

16. Interframe prognozining aniqligi: ikki chiziqli interpolyatsiya qilingan (filtrlangan) bloklar farqlari. IN haqiqiy dunyo ob'ektlarning ramkadan ramkaga harakatlari kamdan-kam hollarda nuqtalar chegarasiga to'g'ri keladi. Interpolatsiya ob'ektning haqiqiy holatini aniqlashga imkon beradi, ko'pincha siqishni samaradorligini 1 dB ga oshiradi.

17. P-ramkalarda cheklangan harakat faolligi: o'tkazib yuborilgan makrobloklar. Harakat vektori va bashorat xatosi nolga teng bo'lganda. O'tkazib yuborilgan makrobloklar kodlangan oqimda juda ma'qul, chunki ular keyingi makroblokning sarlavhasidan tashqari hech qanday bitni egallamaydi.

18. B-ramkalarda tekis tekis harakat: o'tkazib yuborilgan makrobloklar. Harakat vektori bir xil bo'lsa va bashorat qilish xatosi nolga teng bo'lsa.

E'lon

MPEG video fayl formati

MPEG va MPG formatlari orasidagi farq juda kichik. MPEG - ko'proq yangi format, bu quyidagi kichik turlar bilan ifodalanadi: MPEG-1 - MPEG-4, MPEG-7 va MPEG-21. Yo'qotilgan siqish fayllarni yuklab olish va yuklashni osonlashtiradi, shuningdek, yuqori sifatni saqlab qolgan holda fayl hajmini kamaytiradi. Ushbu audio va video konteyner fayllari ikkala ma'lumot oqimini sinxronlashtirishga imkon beradi. Ko'p sonli onlayn oqim xizmatlari audio va kabel tarmoqlari va sun'iy yo'ldoshlar orqali audio/video signallarni uzatish uchun MPEG-1 fayllaridan foydalanadi. MPEG tizimi MP3 fayllarni yaratish uchun asos bo'ldi. Mac va Windows operatsion tizimlari MPEG-1 va MPEG-2 fayllarini bunday formatlarni qo'llab-quvvatlaydigan turli dasturlar yordamida boshqarishi mumkin.

MPEG fayllari haqida texnik ma'lumot

MPEG-1 formati video va tegishli audioni keyingi saqlash uchun 1,5 Mb/s (ISO/IEC 11172) bit tezligida kodlaydi (format yuqoriroq bit tezligini qo‘llab-quvvatlashga qodir). Bu sizga fayllarni sifat jihatidan CD yoki past sifatli DVD disklariga yaqin bo'lgan formatlarga kodlash imkonini beradi. MPEG-2 formati yuqori aniqlikdagi televizion eshittirish uchun ishlatiladi. MPEG-3 HDTV standarti uchun ko'p o'lchamli kengaytiriladigan siqish standarti sifatida ishlatiladi (bu format keyinchalik MPEG-2 bilan deyarli farq qilmaganligi sababli birlashtirildi). MPEG-4 formati yuqoriroq siqish nisbati (MPEG-2 bilan solishtirganda) imkonini beradi, shuningdek, tegishli usullar yordamida yuqori sifatli siqishni ta'minlaydi. Oxir-oqibat, ushbu standart ko'rsatish uchun ishlatilgan kompyuter grafikasi. MPEG-7 formati ISO-IEV 15938 standartida tasvirlangan va MPEG-21 formati ISO/IEC 21000 standartida tasvirlangan umumiy tamoyillar ommaviy axborot vositalari ma'lumotlarini shakllantirish, shuningdek mualliflik huquqini ta'minlash.

Kirish

Ushbu formatning asoschisi MPEG-1 bo'lib, u muhokama qilindi oldingi bobda, ikkilanmasdan, chinakam inqilobiy deb atash mumkin, chunki unga o'xshash hech narsa undan oldin mavjud emas edi. MPEG-1 formatidagi birinchi video disklar va sun'iy yo'ldosh teleko'rsatuvlari mo''jizaga o'xshardi - bunday nisbatan past bit tezligida bunday sifat. Siqilgan raqamli video maishiy videomagnitafon bilan taqqoslanadigan sifatga ega edi va analog mediaga nisbatan juda ko'p afzalliklarga ega edi. Ammo vaqt o'tdi, raqamli texnologiyalar sohasidagi taraqqiyot pog'ona va chegaralar bilan rivojlandi va eski MPEG-1 fan va texnologiya mo''jizalaridan xabardor bo'lish uchun sezilarli yaxshilanishlarni talab qildi. Natijada MPEG-2 formati paydo bo'ldi, bu inqilobiy format emas, balki evolyutsion format bo'lib, MPEG-1ni mijozlar ehtiyojlarini qondirish uchun qayta ishlash natijasida paydo bo'ldi. Va bu formatning mijozlari sun'iy yo'ldosh televideniesiga va chiziqli bo'lmagan raqamli video tahrirlashga tayangan eng yirik ommaviy axborot vositalari edi.

Endi MPEG-2 formati birinchi navbatda DVD disklari bilan bog'liq, ammo 1992 yilda ushbu formatni yaratish bo'yicha ish boshlanganda, MPEG-2 siqilgan video ma'lumotlarini yozib olish mumkin bo'lgan keng tarqalgan ommaviy axborot vositalari mavjud emas edi, lekin eng muhimi, buning kompyuter texnologiyasi. vaqt talab qilinadigan tarmoqli kengligini ta'minlay olmadi - soniyasiga 2 dan 9 Mbitgacha. Lekin bu kanal sun’iy yo‘ldosh televideniyesini o‘sha paytdagi eng so‘nggi jihozlar bilan ta’minlashi mumkin edi. Kanalga bo'lgan bunday yuqori talablar MPEG-2 ning siqilish nisbati MPEG-1 dan past ekanligini anglatmaydi, aksincha, u ancha yuqori edi! Ammo tasvir o'lchamlari va soniyadagi kadrlar soni ancha yuqori, chunki o'rtacha bit tezligida yuqori sifat mijozlar MPEG qo'mitasi oldiga qo'ygan asosiy maqsad edi. Aynan MPEG-2 tufayli televizorning paydo bo'lishi mumkin bo'ldi yuqori aniqlik- HDTV, unda tasvir oddiy televizorga qaraganda ancha ravshanroq.

Ish boshlanganidan bir necha yil o'tgach, 1995 yil oktyabr oyida "Pan Am Sat" kosmik televizion sun'iy yo'ldoshi orqali MPEG-2 standartidan foydalangan holda birinchi 20 kanalli teleko'rsatuv amalga oshirildi. Sun'iy yo'ldosh Skandinaviya, Belgiya, Niderlandiya, Lyuksemburg, Yaqin Sharq va Afrikada translyatsiyalarni amalga oshirgan va hozir ham uzatmoqda.
Hozirgi vaqtda HDTV-ning keng doirasi mavjud Uzoq Sharq- Yaponiya va Xitoyda.
MPEG-2 siqilgan video oqimlari soniyasiga 9 Mbit tezlikda studiyada yozib olish va yuqori sifatli raqamli videoni tahrirlash uchun ishlatiladi.

Birinchi DVD pleerlar paydo bo'lishi bilan, katta sig'imga ega va nisbatan hamyonbop narx, MPEG-2, bu tabiiy ravishda yuqori sifati va video ma'lumotlarini siqish uchun asosiy format sifatida tanlangan yuqori daraja siqilish. Bu MPEG-2 dan foydalanadigan filmlar hali ham DVD foydasiga asosiy dalil bo'lib qolmoqda.

Keling, MPEG-2 ni retrospektiv ko'rib chiqish bilan yakunlaymiz va uning ichki qismlarini o'rganishga harakat qilamiz. Yuqorida aytib o'tilganidek, MPEG-2 evolyutsion formatdir, shuning uchun uni o'zining mashhur MPEG-1 avlodi bilan taqqoslash orqali ko'rib chiqish maqsadga muvofiqdir, bu asl formatga qanday yangilik kiritilganligini ko'rsatadi.

MPEG-2. Nima yangiliklar?

Aytish kerakki, MPEG-2 ishlab chiquvchilari muammoni hal qilishga ijodiy yondashgan. Allaqachon siqilgan tasvirdan qo‘shimcha bit va baytlarni olib tashlash (esda tuting, MPEG-1 allaqachon mavjud edi, endi uni siqish kerak edi) haqida miya hujumi birdaniga uch tomondan boshlandi. Video (bir tomon) va audio (boshqa tomon) uchun siqish algoritmlarini takomillashtirishdan tashqari, u topildi. muqobil yo'l ilgari foydalanilmagan oxirgi fayl hajmini kamaytirish.

MPEG qo'mitasi tomonidan olib borilgan tadqiqotlardan ma'lum bo'lishicha, video ma'lumotlarning 95% dan ortig'i u yoki bu tarzda turli kadrlarda, bir necha marta takrorlanadi. Ushbu ma'lumotlar ballast yoki MPEG qo'mitasi tomonidan taklif qilingan atama bilan aytganda, ortiqcha. Ortiqcha ma'lumotlar tasvirga deyarli hech qanday zarar etkazmasdan o'chiriladi; Ma'lum bo'lgan siqish va o'chirish algoritmlariga ortiqcha ma'lumotlar, biz MPEG-1 formatida duch kelganmiz, yana biri qo'shildi, aftidan, eng samarali. Video oqimini freymlarga ajratgandan so'ng, ushbu algoritm takroriy, ortiqcha ma'lumotlar uchun keyingi kadrning tarkibini tahlil qiladi. Ro‘yxat tuzilmoqda asl syujetlar va takrorlanuvchi bo'limlar jadvali. Asl nusxalar saqlanadi, nusxalari o'chiriladi va siqilgan video oqimini dekodlashda takroriy jadval ishlatiladi. Ortiqcha ma'lumotni olib tashlash algoritmining natijasi past bit tezligida yuqori aniqlikdagi ajoyib tasvirdir. Bunday o'lcham/sifat nisbati MPEG-2 paydo bo'lishidan oldin erishib bo'lmaydigan deb hisoblangan.

Ammo bu algoritm ham cheklovlarga ega. Masalan, takrorlanuvchi fragmentlar etarlicha katta bo'lishi kerak, aks holda deyarli har bir piksel uchun takrorlanadigan bo'limlar jadvaliga yozuv yaratish kerak bo'ladi, bu jadvalning foydaliligini nolga kamaytiradi, chunki uning o'lchami o'lchamidan oshib ketadi. ramka. Va bu holat ushbu algoritmni samarasiz qiladi - eng foydali va samarali bu algoritmni alohida kadrlarga emas, balki butun videoga qo'llash bo'ladi, chunki katta video bo'limida takroriy bo'limlarni topish ehtimoli ancha yuqori. bitta ramkaga qaraganda. Va barcha ramkalar uchun jadvallarning umumiy hajmi bitta umumiy jadvalning mumkin bo'lgan hajmidan ancha katta. Ammo, afsuski, MPEG-2 dastlab sun'iy yo'ldosh kanallari yoki kabel tarmoqlari orqali jo'natish uchun mo'ljallangan oqim formatidir, shuning uchun freymlarning mavjudligi zaruriy shartdir.

Shunday qilib, biz kodlangan fayl hajmini sezilarli darajada qisqartirishni ta'minlovchi bir yondashuvni ko'rib chiqdik, ammo agar bu hiyla yolg'iz bo'lsa, ishlab chiquvchilar hech qachon MPEG-2 da ko'rgan bunday ta'sirchan natijalarga erishmagan bo'lar edi. Albatta, ular mavjud algoritmlar ustida qattiq ishlashlari, ularni tom ma'noda yalashlari va har bir oxirgi baytni siqib chiqarishlari kerak edi. Videoni siqish algoritmlari juda muhim modernizatsiyadan o'tdi.

MPEG-1 bilan solishtirganda videoni siqish algoritmlaridagi o'zgarishlar.

Asosiy o'zgarishlar kvantlash algoritmlariga, ya'ni uzluksiz ma'lumotlarni diskretga aylantirish algoritmlariga ta'sir qildi. MPEG-2 o'zidan oldingisiga qaraganda ancha samarali bo'lgan chiziqli bo'lmagan diskret kosinus o'zgartirish jarayonidan foydalanadi. MPEG-2 formati foydalanuvchilar va dasturchilarga MPEG-1ga nisbatan ancha katta erkinlik beradi. Shunday qilib, endi kodlash jarayonida kvantlash matritsasining chastota koeffitsientlarining aniqligini belgilash mumkin bo'ldi, bu siqish natijasida olingan tasvir sifatiga (va o'lchamiga ham) bevosita ta'sir qiladi. MPEG-2 dan foydalanib, foydalanuvchi quyidagi kvantlash aniqlik qiymatlarini o'rnatishi mumkin - har bir element qiymati uchun 8, 9, 10 va 11 bit, bu faqat bitta sobit qiymatga ega bo'lgan MPEG-1ga nisbatan ushbu formatni sezilarli darajada moslashuvchan qiladi - 8 har bir element uchun bit.

Bundan tashqari, har bir kadrdan oldin darhol alohida kvantlash matritsasini yuklash mumkin, bu juda ko'p yuqori sifatli tasvirlar, garchi bu juda ko'p mehnat talab qilsa. Rasm sifatini yaxshilash uchun kvantlash matritsasidan qanday foydalanishim mumkin? Hech kimga sir emaski, tez harakatlanadigan joylar an'anaviy hisoblanadi zaiflik MPEG oilasi uchun, tasvirning statik qismlari juda yaxshi kodlangan. Bu shunday xulosaga keladi: statik maydonlarni va harakatga ega bo'lgan hududlarni xuddi shunday kodlash mumkin emas. Tasvir sifati kvantlash bosqichiga bog'liq bo'lganligi sababli, bu ko'p jihatdan ishlatiladigan kvantlash matritsasiga bog'liq, bu matritsalarni videoning turli bo'limlari uchun o'zgartirish tasvir sifatini yaxshilashi mumkin. Ko'pgina MPEG-2 kodeklari buni avtomatik ravishda bajaradi, ammo kvantlash matritsalarini qo'lda o'rnatishga imkon beruvchi dasturlar mavjud, masalan, Internetda topish mumkin bo'lgan AVI2MPG2 transkoderi: http://members.home.net/beyeler/ bbmpeg.html. Agar havola o'lik bo'lsa, faylning nusxasidan foydalaning: bbmpg123.zip

Harakatni bashorat qilish algoritmlari innovatsiyalardan chetda qolmadi. Ushbu bo'lim yangi rejimlar bilan boyitilgan: 16x8 MC, maydon MC va Dual Prime. Ushbu algoritmlar rasm sifatini sezilarli darajada yaxshiladi va eng muhimi, asosiy kadrlarni MPEG-1 bilan solishtirganda kamroq qilish imkonini berdi, shu bilan oraliq kadrlar sonini ko'paytirdi va siqish nisbatini oshirdi. Tasvir bo'lingan bloklarning asosiy o'lchami MPEG-1, 16x16 va 16x8 kabi 8x8 piksel bo'lishi mumkin, ammo ular faqat 16x8 MS rejimida qo'llaniladi.
MPEG-2 da harakatni bashorat qilish algoritmlarini amalga oshirishning ba'zi xususiyatlari tufayli rasm o'lchamida ba'zi cheklovlar mavjud. Endi tasvirning vertikal va gorizontal o'lchamlari kvadratma-kadr kodlash rejimida 16 ga, maydon kodlovchi rejimida esa vertikal ravishda 32 ga ko'paytirilishi kerak bo'ldi, bunda har bir maydon ikkita kvadratdan iborat. Kadr o'lchami 16383 * 16383 gacha ko'tarildi.
Rang tekisliklari va yorug'lik tekisliklarining yana ikkita nisbati kiritildi - 4: 4: 4 va 4: 2: 2.

Yuqoridagi yaxshilanishlarga qo'shimcha ravishda, MPEG-2 formatiga ilgari hech qachon ishlatilmagan bir nechta yangi video siqish algoritmlari kiritildi.
Ulardan eng muhimlari Scalable Modes, Spatial Scalability, Ma'lumotlarni qismlarga ajratish, Signal To Noise Ratio (SNR) Scalability va Temporal Scalability deb nomlangan algoritmlardir. Hech shubha yo'qki, ushbu algoritmlar MPEG-2 muvaffaqiyatiga juda muhim hissa qo'shgan va ko'proq e'tiborga loyiqdir.

Masshtabli rejimlar- video oqimining turli qatlamlarining ustuvorlik darajasini aniqlash imkonini beruvchi algoritmlar to'plami. Videoma'lumotlar oqimi uchta qatlamga bo'lingan - asosiy, o'rta va yuqori. Eng yuqori ustuvorlik yoqilgan bu daqiqa qatlam (masalan, oldingi fon) yuqori bit tezligida kodlangan

Fazoviy miqyoslilik(fazoviy masshtablash) - bu algoritmdan foydalanganda asosiy qatlam pastroq ruxsat bilan kodlanadi. Keyinchalik, kodlash natijasida olingan ma'lumotlar yuqori ustuvor qatlamlarning harakatini bashorat qilish algoritmlarida qo'llaniladi.

Ma'lumotlarni qismlarga ajratish(ma'lumotlarni parchalash) - bu algoritm kvantlash matritsasining 64 elementi bloklarini ikkita oqimga ajratadi. Bir ma'lumot oqimi, yuqori ustuvorlik past chastotali (sifat uchun eng muhim) komponentlardan iborat, ikkinchisi, mos ravishda pastroq ustuvorlik, yuqori chastotali komponentlardan iborat. Bu oqimlar keyinchalik boshqacha tarzda qayta ishlanadi. Shuning uchun MPEG-2 da dinamik sahnalar an'anaviy tarzda dahshatli bo'lgan MPEG-1 dan farqli o'laroq, dinamik va statistik sahnalar juda yaxshi ko'rinadi.

Signaldan shovqin nisbati(SNR) Scalability (signal-to-shovqin nisbati masshtablash) - bu algoritm ishlaganda, turli ustuvorlikdagi qatlamlar bilan kodlanadi. har xil sifat. Past ustuvor qatlamlar ko'proq namunali, qo'polroq va shuning uchun kamroq ma'lumotlarni o'z ichiga oladi, yuqori ustuvor qatlam esa o'z ichiga oladi Qo'shimcha ma'lumot, bu dekodlanganda yuqori sifatli tasvirni tiklash imkonini beradi.

Vaqtinchalik miqyoslilik(vaqtinchalik masshtablash) - ushbu algoritm amalga oshirilgandan so'ng, past ustuvor qatlamdagi ma'lumotlarning asosiy bloklari soni kamayadi, yuqori ustuvor qatlam esa, aksincha, oraliq kadrlarni qayta tiklashga imkon beradigan qo'shimcha ma'lumotlarni o'z ichiga oladi. bashorat qilish uchun pastki ustuvor qatlamdan ma'lumot

Bu algoritmlarning barchasi juda ko'p umumiy xususiyatlarga ega: ularning barchasi video ma'lumotlar oqimining qatlamlari bilan ishlaydi, bu algoritmlardan foydalanish deyarli sezilmaydigan tasvir degradatsiyasi bilan yuqori siqilishga erishishga imkon beradi. Ammo bu algoritmlarning yana bir xususiyati bor, ehtimol unchalik yoqimli emas. Ularning har qandayidan foydalanish videoni MPEG-1 formatiga mutlaqo mos kelmaydigan qiladi. Shuning uchun, bu algoritmlar har bir MPEG-2 kodekida mavjud emas edi.
Natijada, turli o'lchamlari, sifatlari, siqilish darajasi har xil va o'lcham/sifat nisbati har xil bo'lgan ko'plab formatlar paydo bo'ldi. Tartibni tiklash va MPEG-2 ni yakuniy standartlashtirish uchun MPEG qo'mitasi darajalar va profillar tushunchalarini kiritdi. Aynan darajalar va profillar, shuningdek, ularning kombinatsiyasi MPEG-2 oilasidan deyarli har qanday formatni aniq tasvirlash imkonini beradi.

Darajalar

daraja nomi	ruxsat	maksimal bit tezligi	sifatli muvofiqlik
Past	35224030	4 Mbit/s	CIF, iste'molchi video kassetasi
Asosiy	72048030	15 Mbit/s	CCIR 601, televizor studiyasi
Yuqori 1440	1440115230	60 Mbit/s	4x601, uy HDTV
Yuqori	1920108030	80 Mbit/s	Hi-End video tahrirlash uskunalari

Profillar

Profillar va darajalarning to'g'ri kombinatsiyasi

Oddiy	Asosiy	Asosiy+	Keyingisi
Yuqori	Yo'q	Yo'q	4:2:2
Yuqori 1440	Yo'q	Fazoviy miqyoslilik bilan asosiy	4:2:2
Asosiy	Hammasidan 90%	SNR miqyosi bilan asosiy	4:2:2
Past	Yo'q	SNR miqyosi bilan asosiy	Yo'q

Eng mashhur standartlar.

Ism

Ruxsat

Formatlarning xususiyatlari, taqqoslash, kelib chiqish va rivojlanish tarixi.

Kirish

Ushbu formatning asoschisi MPEG-1 ni hech ikkilanmasdan chinakam inqilobiy deb atash mumkin, chunki undan oldin hech narsa mavjud emas edi. MPEG-1 formatidagi birinchi video disklar va sun'iy yo'ldosh teleko'rsatuvlari mo''jizaga o'xshardi - bunday nisbatan past bit tezligida bunday sifat. Siqilgan raqamli video maishiy videomagnitafon bilan taqqoslanadigan sifatga ega edi va analog mediaga nisbatan juda ko'p afzalliklarga ega edi. Ammo vaqt o'tdi, sohada taraqqiyot raqamli texnologiyalar sakrash va chegaralar bilan harakat qilardi va endi chol MPEG-1 fan va texnologiya mo''jizalaridan xabardor bo'lish uchun sezilarli yaxshilanishlarga muhtoj edi. Natijada MPEG-2 formati paydo bo'ldi, bu inqilobiy format emas, balki evolyutsion format bo'lib, MPEG-1ni mijozlar ehtiyojlarini qondirish uchun qayta ishlash natijasida paydo bo'ldi. Va bu formatning mijozlari sun'iy yo'ldosh televideniesiga va chiziqli bo'lmagan raqamli video tahrirlashga tayangan eng yirik ommaviy axborot vositalari edi.

Endi MPEG-2 formati birinchi navbatda DVD disklari bilan bog'liq, ammo 1992 yilda ushbu formatni yaratish bo'yicha ish boshlanganda, MPEG-2 siqilgan video ma'lumotlarini yozib olish mumkin bo'lgan keng tarqalgan ommaviy axborot vositalari mavjud emas edi, lekin eng muhimi, buning kompyuter texnologiyasi. vaqt talab qilinadigan tarmoqli kengligini ta'minlay olmadi - soniyasiga 2 dan 9 Mbitgacha. Lekin bu kanal sun’iy yo‘ldosh televideniyesini o‘sha paytdagi eng so‘nggi jihozlar bilan ta’minlashi mumkin edi. Kanalga bo'lgan bunday yuqori talablar MPEG-2 ning siqilish nisbati MPEG-1 dan past ekanligini anglatmaydi, aksincha, u ancha yuqori edi! Ammo tasvir o'lchamlari va soniyadagi kadrlar soni ancha yuqori, chunki o'rtacha bit tezligida yuqori sifat mijozlar MPEG qo'mitasi oldiga qo'ygan asosiy maqsad edi. Aynan MPEG-2 tufayli yuqori aniqlikdagi televizor - HDTV paydo bo'ldi, unda tasvir oddiy televizorga qaraganda ancha ravshanroq bo'ladi.

Ish boshlanganidan bir necha yil o'tgach, 1995 yil oktyabr oyida "Pan Am Sat" kosmik televizion sun'iy yo'ldoshi orqali MPEG-2 standartidan foydalangan holda birinchi 20 kanalli teleko'rsatuv amalga oshirildi. Sun'iy yo'ldosh Skandinaviya, Belgiya, Niderlandiya, Lyuksemburg, Yaqin Sharq va Afrikada translyatsiyalarni amalga oshirgan va hozir ham uzatmoqda.
Hozirgi vaqtda Uzoq Sharqda - Yaponiya va Xitoyda HDTV kengaymoqda.
MPEG-2 siqilgan video oqimlari soniyasiga 9 Mbit tezlikda studiyada yozib olish va yuqori sifatli raqamli videoni tahrirlash uchun ishlatiladi.

Katta sig'imga va nisbatan arzon narxga ega bo'lgan birinchi DVD pleerlar paydo bo'lishi bilan MPEG-2 tabiiy ravishda yuqori sifatli va yuqori siqish nisbati uchun video ma'lumotlarini siqishning asosiy formati sifatida tanlandi. Bu MPEG-2 dan foydalanadigan filmlar hali ham DVD foydasiga asosiy dalil bo'lib qolmoqda.

MPEG-2. Nima yangiliklar?

Aytish kerakki, MPEG-2 ishlab chiquvchilari muammoni hal qilishga ijodiy yondashgan. Allaqachon siqilgan tasvirdan qo‘shimcha bit va baytlarni olib tashlash (esda tuting, MPEG-1 allaqachon mavjud edi, endi uni siqish kerak edi) haqida miya hujumi birdaniga uch tomondan boshlandi. Video (bir tomon) va audio (boshqa tomon) uchun siqish algoritmlarini takomillashtirishdan tashqari, ilgari ishlatilmagan yakuniy fayl hajmini kamaytirishning muqobil usuli topildi.

Asl bo'limlar ro'yxati va takroriy bo'limlar jadvali tuziladi. Asl nusxalar saqlanadi, nusxalari o'chiriladi va siqilgan video oqimini dekodlashda takroriy jadval ishlatiladi. Ortiqcha ma'lumotni olib tashlash algoritmining natijasi past bit tezligida yuqori aniqlikdagi ajoyib tasvirdir. Bunday o'lcham/sifat nisbati MPEG-2 paydo bo'lishidan oldin erishib bo'lmaydigan deb hisoblangan.

Ammo bu algoritm ham cheklovlarga ega. Masalan, takrorlanuvchi fragmentlar etarlicha katta bo'lishi kerak, aks holda deyarli har bir piksel uchun takrorlanadigan bo'limlar jadvaliga yozuv yaratish kerak bo'ladi, bu jadvalning foydaliligini nolga kamaytiradi, chunki uning o'lchami o'lchamidan oshib ketadi. ramka. Va bu holat ushbu algoritmni samarasiz qiladi - eng foydali va samarali bu algoritmni alohida kadrlarga emas, balki butun videoga qo'llash bo'ladi, chunki katta video bo'limida takroriy bo'limlarni topish ehtimoli ancha yuqori. bitta ramkaga qaraganda. Va barcha ramkalar uchun jadvallarning umumiy hajmi bitta umumiy jadvalning mumkin bo'lgan hajmidan ancha katta. Ammo, afsuski, MPEG-2 dastlab yuborish uchun mo'ljallangan oqim formatidir. sun'iy yo'ldosh kanallari yoki kabel tarmoqlari orqali, shuning uchun ramkalar mavjudligi majburiy shartdir.

MPEG-1 bilan solishtirganda videoni siqish algoritmlaridagi o'zgarishlar.

Asosiy o'zgarishlar kvantlash algoritmlariga, ya'ni uzluksiz ma'lumotlarni diskretga aylantirish algoritmlariga ta'sir qildi. MPEG-2 chiziqli bo'lmagan diskret kosinus o'zgartirish jarayonidan foydalanadi, bu avvalgisiga qaraganda ancha samarali. MPEG-2 formati foydalanuvchilar va dasturchilarga MPEG-1ga nisbatan ancha katta erkinlik beradi. Shunday qilib, endi kodlash jarayonida kvantlash matritsasining chastota koeffitsientlarining aniqligini belgilash mumkin bo'ldi, bu siqish natijasida olingan tasvir sifatiga (va o'lchamiga ham) bevosita ta'sir qiladi. MPEG-2 dan foydalanib, foydalanuvchi quyidagi kvantlash aniqlik qiymatlarini o'rnatishi mumkin - har bir element qiymati uchun 8, 9, 10 va 11 bit, bu faqat bitta sobit qiymatga ega bo'lgan MPEG-1ga nisbatan ushbu formatni sezilarli darajada moslashuvchan qiladi - 8 har bir element uchun bit.

Bundan tashqari, har bir kadrdan oldin darhol alohida kvantlash matritsasi yuklanishi mumkin, bu juda yuqori tasvir sifatiga imkon beradi, garchi bu juda ko'p mehnat talab qilsa. Rasm sifatini yaxshilash uchun kvantlash matritsasidan qanday foydalanishim mumkin? Hech kimga sir emaski, tez harakatlanuvchi joylar an'anaviy ravishda MPEG oilasi uchun zaif nuqta bo'lib, tasvirning statik joylari juda yaxshi kodlangan. Bu shunday xulosaga keladi: statik maydonlarni va harakatga ega bo'lgan hududlarni xuddi shunday kodlash mumkin emas. Tasvir sifati kvantlash bosqichiga bog'liq bo'lganligi sababli, bu ko'p jihatdan ishlatiladigan kvantlash matritsasiga bog'liq, bu matritsalarni videoning turli bo'limlari uchun o'zgartirish tasvir sifatini yaxshilashi mumkin. Ko'pgina MPEG-2 kodeklari buni avtomatik ravishda bajaradi, ammo kvantlash matritsalarini qo'lda o'rnatishga imkon beruvchi dasturlar mavjud, masalan, Internetda topish mumkin bo'lgan AVI2MPG2 transkoderi: http://members.home.net/beyeler/ bbmpeg.html.

MPEG-2 da harakatni bashorat qilish algoritmlarini amalga oshirishning ba'zi xususiyatlari tufayli rasm o'lchamida ba'zi cheklovlar mavjud. Endi tasvirning vertikal va gorizontal o'lchamlari kvadratma-kadr kodlash rejimida 16 ga, maydon kodlovchi rejimida esa vertikal ravishda 32 ga ko'paytirilishi kerak bo'ldi, bunda har bir maydon ikkita kvadratdan iborat. Kadr o'lchami 16383 * 16383 gacha ko'tarildi.

Rang tekisliklari va yorug'lik tekisliklarining yana ikkita nisbati kiritildi - 4: 4: 4 va 4: 2: 2.

Yuqoridagi yaxshilanishlarga qo'shimcha ravishda, MPEG-2 formatiga ilgari hech qachon ishlatilmagan bir nechta yangi video siqish algoritmlari kiritildi.

Ulardan eng muhimlari Scalable Modes, Spatial Scalability, Ma'lumotlarni qismlarga ajratish, Signal To Noise Ratio (SNR) Scalability va Temporal Scalability deb nomlangan algoritmlardir. Hech shubha yo'qki, ushbu algoritmlar MPEG-2 muvaffaqiyatiga juda muhim hissa qo'shgan va ko'proq e'tiborga loyiqdir.

Masshtabli rejimlar- video oqimining turli qatlamlarining ustuvorlik darajasini aniqlash imkonini beruvchi algoritmlar to'plami. Videoma'lumotlar oqimi uchta qatlamga bo'lingan - asosiy, o'rta va yuqori. Hozirda eng yuqori ustuvor qatlam (masalan, oldingi fon) yuqori bit tezligida kodlangan

Ma'lumotlarni qismlarga ajratish(ma'lumotlarni parchalash) - bu algoritm kvantlash matritsasining 64 elementi bloklarini ikkita oqimga ajratadi. Bir ma'lumot oqimi, yuqori ustuvorlik past chastotali (sifat uchun eng muhim) komponentlardan iborat, ikkinchisi, mos ravishda pastroq ustuvorlik, yuqori chastotali komponentlardan iborat. Bu oqimlar keyinchalik boshqacha tarzda qayta ishlanadi. Shuning uchun MPEG-2 da dinamik va statistik sahnalar an'anaviy ravishda dahshatli bo'lgan MPEG-1 dan farqli o'laroq, juda yaxshi ko'rinadi.

Signaldan shovqin nisbati(SNR) Scalability (signal-to-shovqin nisbati masshtablash) - bu algoritm yordamida turli ustuvorlikdagi qatlamlar turli sifat bilan kodlanadi. Kam ustuvor qatlamlar ko'proq namunali, qo'polroq va shuning uchun kamroq ma'lumotlarni o'z ichiga oladi va yuqori ustuvor qatlam qo'shimcha ma'lumotlarni o'z ichiga oladi, ular dekodlanganda yuqori sifatli tasvirni tiklashga imkon beradi.

Darajalar

Darajaning nomi	ruxsat	maksimal bit tezligi	sifatli muvofiqlik
			CIF, iste'molchi video kassetasi
			CCIR 601, televizor studiyasi
			4x601, uy HDTV
			Hi-End video tahrirlash uskunalari

Profillar

Profillar va darajalarning to'g'ri kombinatsiyasi



		Fazoviy miqyoslilik bilan asosiy
	Hammasidan 90%	SNR miqyosidagi asosiy
		SNR miqyosidagi asosiy

Eng mashhur standartlar

Ism

Ruxsat