Yleistä
MPEG-1 on CD-CD-levyille räätälöity videon ja äänen pakkausmuoto. VCD:n resoluutio on vain noin 352 × 240 ja käytössä on kiinteä bittinopeus (1,15 Mbps), joten nopean toiminnan videota toistettaessa ei riittämättömän datamäärän vuoksi makrolohkolohkoa voida täysin säätää, ja tulos johtuu videonäytöstä. Epäselvä neliö. Siksi MPEG-1:n tulostuslaatu on verrattavissa perinteiseen videonauhuriin, mikä saattaa olla syy siihen, miksi VideoCD ei ole menestynyt kehittyneissä maissa. MPEG-1-ääni jaettu kolmeen sukupolveen, tunnetuin kolmannen sukupolven protokolla on nimeltään MPEG-1LAYER3, jota kutsutaan MP3:ksi, on tullut laajalle levinnyt äänenpakkaustekniikka. MPEG-1-äänitekniikka on kunkin sukupolven välissä, ja pakkaussuhde on korkeampi kuin edellisessä sukupolvessa. Ensimmäisen sukupolven MP1-protokollaa sovelletaan DGC-tallennukseen ja Philips-yhtiöön; toisen sukupolven MP2-protokollaa sovelletaan myöhemmin yhteen DVD-äänikerroksen eurooppalaisesta versiosta.
MPEG-1:llä on seuraavat ominaisuudet:
Random access
joustava kuvataajuus
muuttuva kuvan koko
Määritelty I-kehys, P-kehys ja B-kehys
liikekompensaatio voi kattaa useita kehyksiä
puolen pikselin tarkkuusliikevektori
Kvantitointimatriisi
GOF-rakenne
SLICE-rakenne
äänen kerros
MPEG-1-ääni jaettu kolmeen kerrokseen, MPEG-1LAYER1, vastaavasti MPEG-LAYER2 ja MPEG-LAYER3, ja korkean tason yhteensopiva matalatasoinen. Kolmannen kerroksen protokollaa kutsutaan nimellä MPEG-1LAYER3, josta käytetään nimitystä MP3. MP3:sta on tullut laajalle levinnyt äänenpakkaustekniikka.
MPEG-1Layer1 käyttää 192 kbit/s nopeutta kanavaa kohti, 384 näytettä kehystä kohti, 32 equippex-alikaistaa, kiinteitä jaettuja datalohkoja. Osakaistakoodit laskevat osakaistasignaalin kvantisoinnin BIT-numeron DCT:llä (diskreetti kosinimuunnos) ja (nopea Fourier-muunnos). Kvantisointikohina on pienempi kuin peittoarvo psykoakomiamallilla, joka perustuu taajuusalueen peittovaikutukseen. Kvantisointi käyttää lineaarista kvantisoijaa, jossa on kuolleet alueet, pääasiassa digitaaliselle kasetille (DCC).
MPEG-1LAYER2 käyttää 128 kbit/s kanavaa kohden, 1152 näytettä kehystä kohti, 32 alikaistaa, jotka kuuluvat eri divisioonaan. Käytetään yhteisen taajuusalueen psykoakustista mallia ja aikatason maskausefektiä ja rajoitetaan korkean, keskitason ja matalan taajuuden osien bittiallokointia ja allokoidaan bittejä, suhteellisia kertoimia ja näytekoodausta. Layer2:ta käytetään laajalti digi-TV:ssä, CD-ROM-, CD-I- ja VCD-levyissä.
MPEG-1LAYER3 käyttää 64 kbit/s nopeutta kanavaa kohden, hybridisuodatinryhmällä taajuuden resoluution lisäämiseksi, jaettuna 6x32- tai 18x32-osakaistaan signaalin resoluutiossa, ylittää keskimääräisen 32 alikaistan Layer1, Layer2 Matalataajuisen segmentin resoluution puute on matala. Psykoakustista mallia 2 käytetään lisäämään epäyhtenäinen kvantisoija, ja kvantisointiarvo on entropiakoodattu. Käytetään pääasiassa ISDN-äänen koodauksessa (Integrated Business Digital Network).
MPEG-1 on asetettu vuonna 1992, suunniteltu teollisuusstandardeille, jotka voidaan pakata SIF-standardin resoluutiolle (NTSC 352x240; PAL-järjestelmä 352x288), lähetysnopeus on 1,5 Mbits / SC, toista 30 kuvaa per toiseksi, on CD-äänenlaatu (viitaten laserlevyyn), massataso vastaa periaatteessa VHS:ää. MPEG:n koodausnopeus on jopa 4-5 Mbits/s, mutta nopeuden kasvaessa kuvan laatu dekoodauksen jälkeen on heikentynyt.
MPEG-1:tä käytetään myös videon siirtoon digitaalisissa puhelinverkoissa, kuten epäsymmetrisissä digitaalisissa käyttäjälinjoissa (ADSL:t, video on demand (VOD)) ja koulutusverkoissa. Samalla MPEG-1 voi olla myös käytetään äänen siirtämiseen Internetissä tai Internetissä.
MPEG-1:n käyttäminen kerran VCD:n pääpakkausstandardina on reaaliaikaisen videon pakkaamisen valtavirta, jota voidaan soveltaa erilaisiin kaistanleveyslaitteisiin, kuten CD-ROM, VIDEO-CD, CD-I. M-JPEG-tekniikkaan verrattuna reaaliaikainen pakkaus, datamäärä ja käsittelynopeus ovat parantuneet merkittävästi. MPEG1 voi täyttää jopa 16 tai enemmän 25 kuvaa sekunnissa pakkausnopeudella 500 kbit/s pakatussa streamissa ja 352 pikseliä × 288 riviä, vain 2K per kehyskoko. Jos katsot VCD:stä Super VCD:stä DVD:hen, MPEG1:n 352 × 288-formaatti, MPEG2:ssa voi olla 576 × 352, 704 × 576 jne., joita käytetään synkronisten ja värillisten urheiluvideosignaalien tallentamiseen CDROM-levylle, joka on suunniteltu saavuttaa VCR. (Analoginen kasettinauhuri videokasettinauhuri; VCR) Laatu, sen videon pakkaussuhde on 26:1. MPEG1 mahdollistaa kuvien pakkaamisen 1/38 spatiaalisella akselilla ja pakkaamisen jopa 1/5 datasta pienemmäksi aika-akselilla. Kun MPEG1-pakatun tiedonsiirtonopeus on 1,5 Mbps, pakatun lähteen syöttömuoto SIF (SourceInputFormat), resoluutio on 352 pikseliä × 288 riviä (PAL-järjestelmä), kirkkaussignaalin resoluutio on 360 × 240, värikkyyden vyöhykejako signaali Nopeus on 180 × 120, 30 kuvaa sekunnissa. MPEG1:n värieron määrä on 4:1:1. MPEG1, MPEG2 on osittainen näyttö, joka suorittaa eri toiminnon. Toteutuksessa MPEG1 voidaan tehdä olemassa olevan dekoodaussirun avulla sen sijaan, että luottaisi liikaa isäntäkoneen prosessoriin M-JPEG:nä. Laitteiston pakkaus voi säästää tietokoneen resursseja ja vähentää järjestelmäkustannuksia kuin ohjelmistopakkaus.
mutta siinä on myös monia puutteita. Ensinnäkin pakkaussuhde ei ole tarpeeksi suuri, usean valvonnan tapauksessa tallennuksen vaatima levytila on liian suuri. Varsinkin kun DVR-isäntä ylittää 8 tietä, kuukauden varastoinnin säästämiseksi tarvitaan yleensä 10 80G kovalevyä tai enemmän, kovalevyinvestointi on suuri ja kiintolevyn aiheuttama kiintolevyvika ja huolto. Toiseksi kuvan selkeys ei ole tarpeeksi korkea. Koska MPEG1 on vain 352x288, muut tekijät, kuten kapasiteetti, digitaalisen kvantisointihäviön simulointi otetaan huomioon, ja toiston terävyys ei ole korkea, mikä on markkinoiden reaktioiden pääongelma. Kolmanneksi lähetyskuvan kaistanleveydelle on asetettava tietyt vaatimukset, jotka eivät sovellu verkkosiirtoon, erityisesti etämonikanavaiseen videolähetykseen, jolla ei voida saavuttaa monikanavaisen videon etäsiirtoa. Neljänneksi MPEG1:n tietuekehysten määrä on kiinteä 25 kuvaa sekunnissa, eikä kehystä voi hukata, ja joustavuutta käytetään hyväksi. Laajalti käytetystä pakatuista siruista puuttuu myös tehokkaita sääntelykeinoja, kuten avainkehysasetukset, näytteenottoalueen asetukset jne., mikä johtaa sopimattomiin sovelluksiin turvallisuuden valvonnassa, kustannuksissa.
Kaiken kaikkiaan M-JPEG ja MPEG1 ovat DVR-markkinoiden valtavirtateknologiaa teknisen kypsymisen vuoksi, mutta molempien kohtalokas heikkous on se, että kiintolevy maksaa eivätkä pysty vastaamaan turvallisuuden ja reaaliaikaisen tallennuksen tarpeisiin.
Ominaisuudet
Satunnaiskäyttö, joustava kuvataajuus, muuttuva kuvakoko, määritä I-kehys, P-kehys ja B-kehys, liikkeen kompensointi voi kattaa useita kehyksiä, puolen pikselin tarkkuus liikevektori, kvantisointi matriisi, GOF-rakenne, Slice-rakenne, tekniset tiedot, syöttövideomuoto.
parametri
pikselien enimmäismäärä / rivi: 720
rivien/varjon enimmäismäärä: 576
enimmäiskuva/sekunti: 30 < / p>
suurin makrolohko/varjo: 396
maksimi makrolohko/sekunti: 9900
suurin elementtinopeus: 1,86 Mbps
suurin dekoodauspuskurin koko: 376832 bittiä.
Pakkaustila
MPEG-1 voidaan ymmärtää hierarkkisen käsitteen mukaisesti, MPEG-1-videosekvenssi, joka sisältää useita GOP:ita, jokainen GOP sisältää useita kehyksiä, jokainen Kehys sisältää useita SLICE-lohkoja.
Varjo on tärkeä peruselementti MPEG-1:ssä, varjo on täydellinen näyttökuva. Varjolajeja on neljä:
i - kuva / varjo (solmukoodattu kuva, intrakoodattu kuva) Viitekuva, se vastaa kiinteää kuvaa ja on muista kuvatyypeistä riippumaton. Jokainen kuvaryhmä alkaa tämän tyyppisellä kuvalla. Itsenäinen koodaus koodattaessa käytetään vain sisäistä koodaustekniikkaa, joten se ei viittaa muihin kehyksiin, kuten JPEG-koodaus.
p - kuva / varjo (ennustava koodikuva, PredictiveCodedPicture) sisältää aiemman i- tai P-paint-erotiedot. Koodattaessa käytetään liikkeen kompensointia ja siirto-\ dynaamisia arvioita, ja P ennustetaan eteenpäin suuntautuvalla estimaattilla, käytetään edellistä I-kehystä tai P-kehystä ennen referenssiä.
B - kuva / varjo (ennustettu ennen ja jälkeen koodatun kuvan, BidirectionallyPredictiveCodedPictures) sisältää i:n edellisestä ja/tai I:n jälkeen. P-grafiikan erotiedot. Koodaus käyttää myös liikkeen kompensointia ja siirto-\ dynaamisia arvioita, ennustaa eteenpäin-, taaksepäin- tai kaksisuuntaisia arvioita, viittaa ensisijaisesti edelliseen tai taaksepäin Id:hen tai P:hen.
D - kuva / varjo (ilmaisee koodatun kuvan, DcDirectCodedPicture) käytetään sen nopeaan ottamiseen. Vain DC DC -komponentin muodostamaa kuvaa voidaan selata, kun alhainen bittinopeus on aika. Varsinaisessa koodauksessa niitä käytetään harvoin.
Dekoodausstandardi
MPEG-1AUDIOLAYER1
Tyyppi: AUDIO
Toimisto: MPEG
vaadittu Leveys: 384 kbps (pakattu 4 kertaa)
Ominaisuudet: Yksinkertainen koodaus, käytetty digitaalisessa kasetissa, 2 kanavaa, VCD:llä käytetty äänenpakkausmenetelmä on MPEG-1 layer I.
Edut: Pakkaustila on paljon monimutkaisempi suhteellisen aikatason pakkaustekniikka, ja samanaikaisesti koodaustehokkuus, äänenlaatu paranee huomattavasti ja koodausviive kasvaa vastaavasti. Voi saavuttaa "täysin läpinäkyvän" äänenlaadun (EBU-äänenlaatustandardi)
Haitat: taajuuden leveysvaatimukset Suuremmat
Sovelluskenttä: VoIP
Rojaltivapaa: Ilmainen
Huomautuksia: MPEG-1-äänenpakkauskoodaus on ensimmäinen korkealaatuisen äänenpakkauksen kansainvälinen standardi, ja se on jaettu kolmeen tasoon:
- kerros 1 (Layer1: helppo koodata, käytetään digitaaliseen kasettinauhaan
- kerros 2 (layer2): algoritmin monimutkaisuusmedia, käytetään digitaaliseen äänilähetykseen (dab) ja VCD:hen jne.
- Taso 3 (Layer3): koodaus on monimutkainen, korkealaatuisten äänien siirto Internetissä, kuten MP3-musiikin pakkaus 10 kertaa