mpeg2 или mpeg4 что лучше

Описание форматов сжатия MPEG-2 и MPEG-4

Отличительной особенностью видеоданных является их чрезвычайно большой объем. Специалисты в области сжатия данных, уже на протяжение многих лет работают над улучшением эффективности алгоритмов компрессии видеоизображений. На рубеже 21 века, с появлением HDTV, назрела острая необходимость передавать большие объемы видеоинформации по спутниковым и кабельным сетям, и встала задача оптимизации способов кодирования видеоданных.

Технические аспекты стандарта MPEG-2

Задача сводится к определению на экране неподвижного фона и движущихся объектов, на основании этого можно выделить и передать информацию о базовом кадре, а потом уже передавать кадры с информацией о движущихся объектах. В процессе передачи данных происходит отбрасывание малозначимой информации, аналогичной принципам, которые используются в графическом формате JPEG. Реализуется процесс путем разбивки потока видеоинформации на группы видеоизображений, каждая группа состоит из 3-х типов видеокадров. Обычно используются потоки из 30 кадров в секунду.

Благодаря постоянному совершенствованию видео кодеков формата MPEG-2 операторы спутникового и кабельного вещания получили возможность передавать в 2 раза больший объем информации при той же пропускной способности канала, чем когда то, на заре эволюции цифрового вещания. Стало появляться все большее количество разных видео кодеков, но они уже не соответствовали существующему формату MPEG-2. Назрела необходимость дальнейшей унификации стандарта.

MPEG-4 и HDTV

Цифровое спутниковое телевидение использует формат MPEG-2, где при разрешении кадра в 720×576 пикселей, скорость информационного потока при 30 кадрах/сек. составляет около 12 Мбит/сек, практически же используется скорость потока около 3 Мбит/сек. При стандартной ширине полосы в 54МГц на одном транспондере спутника обычно умещается 18 каналов. При вещании в HDTV разрешение изображения составляет 1920×1080 пикселей, что в 5 раз больше по сравнению с обычным SD телевидением, и для вещания одного HDTV канала в стандарте MPEG-2 оператору потребовалось бы арендовать чуть ли не треть транспондера.

Очередным витком в развитии алгоритмов видеокомпрессии стал стандарт MPEG-4. Изначально он предназначался для передачи потокового видео по низкоскоростным каналам, но так же нашел применение и в цифровом телевидении.

Идея стандарта MPEG-4 заключается в объединении 22 подстандартов, из которых поставщики могут выбрать тот, который более точно отвечает их задачам.

Выделим из них наиболее важные подстандарты:

При переходе операторов спутникового телевидения на стандарт DVB-S2 и сжатие данных в MPEG-4 кодеком H.264 позволило в стволе одного транспондера разместить 8-10 HDTV каналов.

Источник

Практика: разбираемся с форматами цифрового видео

Сколько весит видео

Видеоизображение стандарта PAL или SECAM – это последовательность картинок, отображаемая с частотой 25 кадров в секунду. В одном цифровом кадре содержится 720х576 точек, то есть 414 тыс. 720 элементов (пикселей). Каждая точка может иметь один из 16,7 млн. цветов и занимать 3 байта в компьютере. Следовательно, один кадр занимает порядка 1,2 Мб. При стандартной частоте получаем цифру около 30 Мб в секунду, то есть хранение одного лишь часа видео (вместе со звуком) без компрессии обойдётся в 107 Гб. Выглядит устрашающе, но уже сейчас допустимо.

Но ведь прогресс видео не стоит на месте. Максимально возможное качество сейчас достигается в HDTV (ТВ высокой чёткости), этот формат подразумевает разрешение 1920х1080 точек, то есть, при прочих равных условиях, серия кадров, рассчитанных на одну секунду, уже займет 148 Мб (521 Гб в час).

Чтобы избежать подобных объемов хранимого видео и нерационального использования ресурсов компьютера, а также получить возможность распространения видеосюжетов, были созданы различные способы сжатия видео. Достигнутые за 15 лет наработки развития цифровой техники активно используются в повседневной жизни, в видеотрансляциях, бытовых устройствах (видеокамерах, DVD-плеерах) и в сети интернет. В зависимости от вида кодека, можно достичь разной степени сжатия и разного «веса» готового фильма.

Как происходит сжатие

В отличие от универсальных архиваторов (вроде WinRar или WinZip), сжатие видео происходит с некоторыми потерями, величина которых зависит от выбранного кодека. Это связано с тем, что алгоритмы обычных архиваторов видеоинформацию (равно как и звук) практически не сжимают. Современные алгоритмы сжатия прибегают к всестороннему логическому анализу видеоролика с целью извлечь повторяющиеся куски между кадрами и уменьшить размер конечного файла. При воспроизведении сжатая информация «раскрывается», и уже после этого демонстрируется пользователю. Раскрытие изображений, сжатых некоторыми кодеками, может потребовать большого времени от маломощного компьютера.

Для сжатия видео используют различные кодеки

Самые популярные кодеки

Сегодня самые распространенные кодеки – это семейство MPEG. Основу ему положило сжатие фотографий. Все мы знакомы с компактными картинками с расширением JPG, а многие даже смогут отличить сильно сжатую картинку (с кубической структурой) от качественной (на глаз, сравнимой с оригиналом). Анатомические особенности глаза человека позволяют, незаметно сжимать картинку в десять раз, используя кодер JPEG.

На приведенных примерах можно видеть, какие артефакты, так называемые кубики, возникают на фотографии сжатой неправильно (с большим коэффициентом сжатия) и их отсутствие на фото с правильным сжатием. Подобные потери качества при большом сжатии большинством кодеков, в том числе и JPEG, необратимы.

Очень популярный формат во всём мире, с основой, взятой от кодека JPG. Сжатие в нем производится сериями по три кадра. Это один из самых старых кодеков, так что, практически на любых, даже самых «слабых» машинах вы сможете просмотреть видео со стереозвуком в этом формате. Однако и качество изображения невысокое: оно сравнимо с привычным аналоговым форматом VHS. Картинка имеет разрешение 352х288 точек, да и качество ее оставляет желать лучшего. И хотя MPEG-1 не требователен к ресурсам, его судьба предрешена: с развитием ёмкости и скорости передачи данных в компьютерах и интернете формат будет постепенно забываться

Получить файлы MPEG-1 можно с помощью программы AVI2MPG. Для увеличения нажмите здесь.

Формат использует простую обработку кодированного аналогового видеосигнала по стандарту JPG (с разрешением 768х576 точек). Расшифровывается как Motion-JPEG (движущийся JPEG). На сегодняшний день этот формат практически не используется, т.к. качественно сжатые ролики занимают достаточно много места. В некоторых моделях устройств (например, фотокамерах с функцией видео) встречается упрощенный вариант M-JPEG с разрешением 320х240 точек.

Доминирующий формат на сегодня это MPEG-2 (с разрешением 720х576 точек). Все DVD-video диски работают именно в формате MPEG-2. Трансляции со спутников в несколько каналов на одной частоте, эфирная трансляция, в том числе ТВ высокой четкости, разнообразные плееры DVD, microMV-видеокамеры используют этот формат сжатия. И это не удивительно. После триумфального успеха MPEG-1, новый формат, обеспечивающий практически профессиональное качество картинки утверждался довольно долго, и получился очень удачным. MPEG-2 подходит для записи полуторачасового фильма отличного качества на стандартный диск DVD (4,7 Гб). Кроме того, в этом формате можно записывать на двойные DVD (9 Гб) фильмы повышенного качества с использованием нескольких разных дорожек звука (дубляж), разных форматов многоканального звучания, субтитров, разных углов обзора видеоматериала (несколько синхронных дорожек видео) и других цифровых новшеств. Среди них, например, присутствует произвольный мгновенный доступ к любой части видеоматериала на диске и отсутствие перемотки при достижении конца видеоматериала, что раньше являлось довольно большой проблемой.

MPEG-2 позволяет использовать разрешения вплоть до 1920х1080 пикселов (25 кадров в секунду, с полями и без полей, с прогрессивной разверткой) и поддерживает 6-канальный звук.

Особенности этого формата широко использует компания Sony в своем расширенном стандарте microMV, хотя поток информации там повышен до 12 Мбит/с (по сравнению с максимальным стандартом DVD 9,8 Мбит/с), а размер кассеты уменьшен (по сравнению с DV). И всё же стандарт DV отличается большей устойчивостью и большим распространением по всему миру.

Общепринятые стандарты для формата MPEG

Описание	Разрешение	Максимальный поток	Качество
VCD (видео CD, MPEG-1)	352х288х25	1,11 (4) Мбит/c	VHS, бытовое
SVCD (супер видео CD)	480х576х25	4,0 (6) Мбит/c	S-VHS, Laser Disk
DVD Main, MPEG-2	720х576х25	6,0 (10.6) Мбит/c	CCIR 601, профессиональное
DVD High	1920х1080х25	40,0 (80) Мбит/c	Hi-End видеомонтажное оборудование, кино

Источник: ZOOM.CNews

Развитием формата MPEG-2 является MPEG-4. Все мы уже давно привыкли к звуку MP3, а формат MPEG-4 сочетает отличный звук и максимальное уплотнение видеосигнала (до 30-40% лучше чем у предшественника). Разница заключается в том, что кодируется последовательность более чем из трех кадров (обычно до 250 кадров). Тем самым достигается большее сжатие и возможность смотреть в режиме реального времени качественное потоковое видео в интернет. Динамическое сжатие также эффективно использует ресурсы, и на обычный компакт-диск помещается 1,5 часа видео в достаточно хорошем качестве. Однако, в большинстве случаев, внимательный зритель сможет увидеть на хорошем экране разницу между изображением, закодированном в MPEG2 и MPEG4.

Некоторые параметры, которые можно настроить при кодировании видео в MPEG-4

Некоторые видеокамеры позволяют записывать в формате MPEG-4 видео на собственную карту памяти или работать как web-камера, передавая по USB кабелю видео со звуком в формате MPEG-4.

Кроме того, современные технологии позволяют даже воспроизводить цифровое телевидение (сжатое в формате MPEG-4 или MPEG-2) с помощью мобильных телефонов, используя GPRS.

Это формат был разработан программистами компании Apple. Используется он в основном на компьютерах этой компании, хотя также распространен довольно сильно и в интернете. Стандарт MOV считается устаревшим, и позволяет хранить несжатое видео, и довольно популярен по сей день, так как воспроизводится практически на любом компьютере. Однако стоит заметить при его использовании неэффективное использование ресурсов ни по качеству изображения, ни по размеру итогового файла.

Windows Media Video предназначен для небольших файлов и плохих каналов передачи данных. Компания Microsoft активно внедряет этот переходной формат в массы. Для просмотра видео небольшого размера в интернете кодек приходится весьма кстати, а потому используется повсеместно, в том числе для прямых трансляций. Некоторые портативные устройства (например, КПК) также используют этот формат хранения сжатых медиа-данных.

Популярностью этот формат пользуется лишь потому, что его продвигает гигант Microsoft. Также Windows Media Video позиционируют для создания высококачественного видео для DVD (в формате Microsoft Windows Media Video High-Definition, или WMV HD), но со скоростью передачи данных, такой же, как и на стандартном DVD. Воспроизводить его можно с использованием плеера Windows Media 10 Series на компьютерах с ОС Microsoft Windows XP. Будущее этой новинки зависит исключительно от настойчивости Микрософт и количество денег, вкладываемых в эту лицензированную разработку.

По-настоящему качественное цифровое видео появилось с разработкой формата DV (а также с разновидностями DVCAM, DVCPRO, miniDV). Для полноценной работы с этим форматом требуется соединение DV-камеры с компьютером. И оно было найдено – это формат передачи данных IEEE-1394 (также имеющий названия i.Link или FireWire). С помощью порта IEEE-1394 можно копировать все, что отснято на видеокамеру в компьютер и обратно (если камера поддерживает такую возможность). Так как происходит передача цифрового сигнала в обе стороны, потери при переносе информации исключены.

Будущее этого формата практически безоблачно. И будет ещё долго радовать всех любителей и ценителей качественного домашнего видео, которое повсеместно используется на ТВ (документальные фильмы, прямые репортажи и пр.)

Реальными возможностями наращивания качества является улучшение «цифры». Уже не за горами практическое внедрение стандарта HDV (высококачественное DV) в массы, которое подразумевает увеличение четкости кадра и использует в своей основе все тот же формат DV.

Blue Ray диски уже готовы к массовому использованию, а основное их отличие от DVD – в объеме (на один Blue Ray диск вмещается до 25 Гб информации). Такой объем позволит увеличить объем готовых фалов, а значит, уменьшить степень сжатия и увеличить конечное качество. Видеокамеры с возможностью записи на подобные диски должны появиться в ближайшем будущем и станут очередной ступенькой в развитии прогресса цифровой видеотехники.

Источник

MPEG2 VS. MPEG4: все, что вы хотите знать, здесь

MPEG-это группа экспертов по движущимся изображениям, рабочая группа властей, созданная ISO и IEC для установления стандартов сжатия и передачи аудио и видео.Он был основан в 1988 году по инициативе Хироши Ясуда(Nippon Telegraph and Telephone)и Леонардо Кьяриглионе, председателя группы с момента ее основания.Первое собрание MPEG состоялось в мае 1988 года в Оттаве, Канада.По состоянию на конец 2005 года MPEG вырос и включает около 350 участников на каждое собрание из различных отраслей, университетов и исследовательских институтов.

Формат MPEG используется на нескольких носителях.На этом рисунке некоторые из наиболее известных носителей связаны с версией формата MPEG и используемым форматом контейнера(TS и PS).

Стандарты MPEG состоят из разных частей: MPEG-1, MPEG-2, MPEG-3, MPEG-4, MPEG-7, MPEG-21.Каждая часть охватывает определенный аспект всей спецификации.Среди них две самые популярные технологии сжатия и распаковки называются MPEG2 и MPEG4.

Что такое MPEG2?

MPEG2 был выпущен в 1995 году, стандарт для «общего кодирования движущихся изображений и связанной с ними звуковой информации».Транспортные, видео и аудио стандарты для телевидения вещательного качества.Стандарт MPEG2 был значительно шире по объему и привлекательности-поддерживал чересстрочную развертку и высокое разрешение.MPEG-2 считается важным, потому что он был выбран в качестве схемы сжатия для эфирного цифрового телевидения ATSC, DVB и ISDB, услуг цифрового спутникового телевидения, таких как Dish Network, сигналов цифрового кабельного телевидения, SVCD и DVD-видео.Он также используется на дисках Blu-ray, но они обычно используют MPEG-4 Part 10 или SMPTE VC-1 для контента высокой четкости.

Что такое MPEG4?

MPEG4 был выпущен в 1999 году и представляет собой метод определения сжатия аудио-и визуальных(AV)цифровых данных.MPEG4 использует дополнительные инструменты кодирования с дополнительной сложностью для достижения более высоких коэффициентов сжатия, чем MPEG2.Помимо более эффективного кодирования видео, MPEG4 приближается к приложениям компьютерной графики.В более сложных профилях декодер MPEG4 фактически становится процессором рендеринга, а сжатый поток битов описывает трехмерные формы и текстуру поверхности.MPEG4 поддерживает управление и защиту интеллектуальной собственности(IPMP), что дает возможность использовать проприетарные технологии для управления и защиты контента, такие как управление цифровыми правами.

Различия между MPEG2 и MPEG4

Теперь мы объясним, как кодировщики MPEG2 и MPEG4 обрабатывают сжатие, размер файла, качество, скорость передачи, пропускную способность, расширения имени файла и приложение.

MPEG2 против MPEG4-сжатие

И MPEG2, и MPEG4 могут поддерживать одинаковое качество звука или видео при кодировании.MPEG2 использует кодировку H.262, а MPEG4 использует H.264.Хотя сжатие MPEG2 намного проще, чем MPEG4, сжатие MPEG4 является улучшением по сравнению с форматом MPEG2.Это связано с тем, что используемый алгоритм MPEG4 гарантирует высокое качество видеоэффекта при относительно меньшем размере файла, в то же время сохраняя поток видео с низким битом.По сравнению с MPEG2, MPEG4 является гораздо более универсальным форматом кодирования.

# MPEG2 против MPEG4-размер файла

Видеофайлы, закодированные в MPEG2, намного больше, чем MPEG4.Потому что алгоритм сжатия MPEG4 предназначен для создания файлов, которые можно использовать при передаче мультимедиа онлайн/по сети.Файлы MPEG2 всегда хранятся на DVD, что увеличивает емкость.

# MPEG2 против MPEG4-качество

MPEG2 обеспечивает безупречное качество, которое превосходит MPEG-4.MPEG2 является отраслевым стандартом и может обрабатывать видеопотоки из локальных источников, таких как DVD-диски и приложения для вещания.Однако, к сожалению, из-за большего размера файла он не подходит для Интернета или сетевых приложений.С другой стороны, MPEG4 использует высокую степень сжатия и меньшие размеры файлов для обеспечения высококачественного видео и звука в приложениях потоковой передачи мультимедиа в Интернете.

# MPEG2 против MPEG4-скорость передачи данных и пропускная способность + Файлы, закодированные в формате MPEG2

, имеют битрейт от 5 до 80 Мбит/сек, тогда как файлы MPEG4 существенно меньше, чем MPEG-2(несколько килобайт в секунду).Поэтому формат MPEG4 разработан для сетевых приложений.

Если вы сравните пропускную способность MPEG2 и MPEG4, вы обнаружите огромную разницу, поскольку они предназначены для разных платформ.MPEG2 требует гораздо большей полосы пропускания для потоковой передачи по сравнению с MPEG4.MPEG2 имеет пропускную способность до 40 МБ в секунду, но MPEG4 имеет пропускную способность около 64 кбит/с.

# MPEG2 против MPEG4-расширения имен файлов

# MPEG2 vs MPEG4-Application

Оба формата сегодня используются для различных приложений.MPEG-2 по-прежнему используется для DVD и телевизионного вещания, в то время как MPEG4 является предпочтительным методом кодирования для портативных устройств и потоковой передачи в Интернете.

Одно можно сказать наверняка, по сравнению с MPEG2, MPEG4 является более эффективным и универсальным видеоформатом для своей технологии кодирования видео с символами высокой степени сжатия, небольшого размера, низких требований к полосе пропускания и обширных приложений.Поскольку MPEG2 является методом кодирования DVD-дисков, как это сделать, если у вас есть DVD-диски и вы хотите воспроизвести их на портативных устройствах или в Интернете? Копирование DVD в MPEG4 было бы хорошим выбором.В любом случае, и MPEG2, и MPEG4-популярные форматы, применимые к разным областям.Разница заключается в ваших конкретных требованиях.

Источник

Разница между MPEG2 и MPEG4

Форматы медиафайлов MPEG2 и MPEG4 — в числе самых часто используемых на современных компьютерах. Что они представляют собой?

Факты о MPEG2

MPEG2 — это фактически не один цифровой формат, а группа стандартов, применяемых для кодирования и сжатия видео- и аудиоданных. Чаще всего используется для обработки видео, предназначенного для записи на DVD, а также при организации трансляции мультимедийного потока по каналам цифрового телевидения. Видео, закодированное с помощью MPEG2, обычно воспроизводится со скоростью около 30 кадров в секунду. Сжатие звука, сопровождающего кадры, может осуществляться в нескольких каналах.

Если говорить о технических нюансах, MPEG2 позволяют кодировать видео при обеспечении точности вектора движения кадра, составляющей порядка 0,5 пикселей. Тип преобразования при данном формате — дискретный конусный с 8 функциями. Стандарты в рамках MPEG2 не предполагают использования de-blocking фильтра, который позволяет улучшить качество воспроизводимого видеопотока. Коэффициент квантования в MPEG2 — фиксированный. Для кодирования видео применяются алгоритмы VLC, Huffman.

Факты о MPEG4

MPEG4 — это также группа стандартов кодирования и сжатия цифровых данных. Фактически является результатом дальнейшего развития технологий, используемых в MPEG2. Основное его преимущество перед предшествующим стандартом — возможность включать в структуру обрабатываемого медиафайла картинки, текст, трехмерные изображения. Кроме того, технологии MPEG4 в значительной степени ориентированы на применение не только профессиональными студиями звукозаписи и видеомонтажа, но и рядовыми пользователями.

Данные, которые допустимо кодировать с помощью стандартов MPEG4, могут быть не только записаны с естественных источников (например, посредством видеосъемки или звукозаписи на микрофон), но также и сгенерированы с помощью компьютерных программ.

Касательно технологических нюансов MPEG4 следует отметить, что этот стандарт обеспечивает точность вектора движения кадра в 0,25 пикселя, задействует не дискретное конусное преобразование, а целостное с 4 функциями, предполагает использование de-blocking фильтра. Основные алгоритмы кодирования, применяемые в MPEG4, — VLC, а также CABAC.

Как считают многие современные специалисты, MPEG4 примерно на 50 % более эффективен в части кодирования видео в сравнении со стандартами MPEG2. То есть соответствующие ему технологии могут быть задействованы при более низкой пропускной способности доступных каналов, меньшем объеме дискового пространства на серверах, а также меньшей величине памяти в ТВ-приставках — если речь идет об абонентской трансляции видеопотоков.

Сравнение

Главное отличие MPEG2 от MPEG4 — в уровне технологичности обработки аудио- и видеопотоков. Кроме того, второй стандарт можно считать менее ресурсоемким — с точки зрения нагрузки каналов и ресурсов памяти на различных устройствах, используемых при передаче данных. MPEG4 поддерживает более новые алгоритмы кодирования, большее количество типов источников данных.

Определив то, в чем разница между MPEG2 и MPEG4, зафиксируем ее критерии в небольшой таблице.

Источник

Mpeg2 Vs Mpeg4 (одинаковое разрешении и битрейт)

Подержал камеру в руках

Казалось бы, избитый вопрос. Затрагивался в десятках топиков на разных форумах. Но практически везде высказывания попсовые и не дают четкой картины.

Что я предлагаю: давайте наконец грамотно сравним два формата по качеству результата!
(Под MPEG4 предлагаю подразумевать DivX (или XviD) как наиболее продвинутые ветки.)

Под грамотным сравнением я понимаю:
1) сжатие одного и того же источника (одинаковое разрешение);
2) на одном и том же битрейте (или однаковый целевой размер файла);
3) работаем только с видеопотоком, не будем вмешивать сюда аудио;
4) используем оптимальные кодеры: ProCoder 1.5 MQ для MPEG2, последние кодеры для DivX / XviD.

(Если считаете нужным сюда что-то добавить, давайте добавим)

(Тесты проводил еще в январе на рипах с DVD, проводился кроппинг для получения нужного исходного разрешения. ProCoder 1.5 2-pass VBR и CBR MQ/DC10. DivX 5.11)

А какие у вас получаются результаты?

Прежде чем куда-то войти, подумай, как оттуда выйти.

Вставляю своих 5 копеек

А что такое камера, NLE?

Подержал камеру в руках

А почему мы не сравниваем одно- и 8ми мегапиксельные фотоаппараты, где на последних ставим самое низкое разрешение, что бы опустить их до уровня первых?

MPEG4 как раз конкурент MPEG2, но никак не DiVX

На всякий случай еще раз замечу, что не хотелось бы, чтобы разговор перерос в обмен общими фразами. Давайте сравнивать конкретные результаты, полученные с конкретным софтом.
(От софта и реализации формата сжатия в нем ведь очень многое зависит. Давайте выберем лучший для обсуждаемых форматов. Свои представления я уже написал.)

Вот например несколько вычисленных значений bit per pixel / sec для некоторых стандартных вариантов MPEG2:

и для сравнения MPEG1:
VCD 1150 kbit/s 11,6
(понятно, что в случае MPEG2 VBR речь идет о среднем значении)

Вставляю своих 5 копеек

современный DivX вроде как лишь одна из реализаций MPEG4