logo search
ОЭВМ

36. Стандарты mpeg.

Стандарты MPEG созданы и продолжают создаваться одноименной организацией Motion Picture Expert Group (далее в тексте MPEG означает и название стандартов, и название организации).

На вход MPEG-кодера поступает цифровой поток цветных кадров. Его скорость - 30 или 25 кадров в cекунду. Основная идея сжатия MPEG состоит в том, что из всего потока полностью передаются только избранные (опорные) кадры, для остальных же передаются их изменения по отношению к опорным. На самом деле в подвижном изображении от кадра к кадру в большинстве случаев меняется только его часть. Полная же смена кадра, когда очередной кадр нельзя восстановить как изменение предыдущего (в этом случае проще передать сам кадр), происходит относительно редко.

По этой причине в MPEG-2 определено три типа кадров:

· I-кадры (intra frames);

· P-кадры (predicted frames);

· B-кадры (bi-directional frames).

I-кадры несут полноценное неподвижное изображение и вдобавок используются для построения P- и B-кадров. P-кадры, то есть "предсказуемые", строятся на базе последнего (с точки зрения приемника) принятого I- или P-кадра. Правда, если он сильно от него отличается (например, произошла смена плана), то P-кадр кодируется как I-кадр. Наиболее сложно восстанавливаются B-кадры или "интерполируемые". Такой кадр может строиться либо как продолжение предыдущего I(P)-кадра, либо как предшественник следующего за ним I(P)-кадра, либо как интерполяция между обоими. Опять же, если B-кадр значительно отличается и от первого, и от второго, то он кодируется как I-кадр. Все типы кадров группируются в последовательности, показанной на рисунке. Группа из 12 кадров образует так называемую GOP (Group of Pictures). Таким образом, при частоте 25 кадров в секунду, новый I-кадр приходит максимум через 12х(1/25)=0,48 секунды. Вместе с ним восстанавливается полная идентичность передаваемого и принимаемого изображения. В связи с тем, что при декодировании для получения B-кадров необходимо уже иметь следующий за ним P-кадр, то при передаче последовательность кадров должна быть такой, как показано