1.4. Об этой книге

Эта книга является технически ориентированным руководством по стандартам видеосжатия MPEG-4 Visual и Н.264 с особым вниманием к практическим применениям этих стандартов. В других книгах можно найти детальное описание других частей MPEG-4 Visual и Н.264 [4 - 6], а настоящее издание сфокусировано на приложениях к кодированию обычного, естественного видеоматериала. Большинство существующих приложений MPEG-4 Visual (и появляющихся приложений Н.264) использует семейства специфических инструментов (профилей), которые обеспечивают эти стандарты. По этой причине изложение стандартов в книге также организовано на основе профилей, начиная от самых простых, базовых, а затем вводя дополнительные инструменты, используемые более продвинутыми и усложненными профилями.

Главы 2 и 3 содержат некоторый основной подготовительный материал, лежащий в основе обоих стандартов, бел которого невозможно понять суть этих методов. В главе 2 изложены базовые концепции цифрового видео, включающие фиксирование (захват) изображения и его представление в цифровой форме, цветовые пространства, форматы и методы оценивания качества. Глава 3 посвящена фундаментальным принципам видеокомпрессии, которые используются обоими стандартами. В этой главе также вводится модель последовательных преобразований изображений, использующая понятие «кодек», которое лежит в центре ведущих стандартов видеокодирования.

В главе 4 даются обзоры стандартов MPEG-4 Visual и Н.264. В ней рассказывается о том, как эти стандарты формировались и развивались, обсуждается взаимодействие рабочих групп MPEG и VCEG по стандартизации. В этой главе кратко суммируется содержание стандартов, приводятся практические советы по их интерпретации и даются гарантии их целостности. Также коротко обсуждаются другие близкие стандарты кодирования статических изображений и видео.

Главы 5 и 6 сфокусированы на технических особенностях стандартов MPEG-4 Visual и Н.264. Изложение ведется на основе структуры профилей каждого стандарта (это важно для разработчиков кодеков). Простой профиль (и связанные с ним профили) является едва ли не самым популярным в MPEG-4 Visual, поэтому в главе 5 прежде всего исследуется этот профиль, за которым следует описание остальных профилей (имеющих меньшую коммерческую значимость), поддерживающих кодирование видеообъектов, неподвижных текстур, масштабируемых объектов и т.д. Поскольку эта книга посвящена естественному видео, снятому в реальной жизни, то инструментарий MPEG-4 Visual для работы с синтетическими (искусственными) объектами излагается весьма сжато. В главе 6 описан базисный профиль стандарта Н.264, после чего даются описания основного и расширенного профиля. Главы 5 и 6 имеют тесную связь с материалом главы 3 («Основы видеокодирования»). Стандарт Н.264 освещен значительно подробнее MPEG-4 Visual по причине малого числа доступных материалов по этому новейшему стандарту видеокодирования.

Практические результаты по внедрению и исследованию видеокодеков обсуждаются в главе 7. Приводятся необходимые требования при конструировании всех основных функциональных модулей конкретных кодеров и декодеров, начиная с оценивания движения и заканчивая энтропийным кодированием. Рассматриваются требования к интерфейсу и практические подходы к совершению пре- и постобработки видео для улучшения эффективности сжатия и/или визуального качества. Сравнивается вычислительная производительность двух стандартов, регулирование скорости (на выходе кодера, подходящей для практической передачи по каналам связи или для механизма записи сжатых видеоданных). Обсуждаются проблемы, возникающие при передаче и хранении сжатого видео.

В главе 8 рассматриваются различные требования, предъявляемые к существующим и появляющимся приложениям, перечисляются некоторые доступные кодеки, разработанные для конкретных компьютерных платформ, обсуждаются важные коммерческие факторы использования кодеков, например патентное лицензирование продуктов. Наконец, даются некоторые прогнозы относительно следующих шагов в процессе стандартизации и публикации результатов исследований, которые могут повлиять на развитие будущих стандартов видеокодирования.

1.5. Полезные ссылки

1. ISO/IEC 13818. Information Technology Generic Coding of Moving Pictures and Associated Audio Information. 2000.

2. ISO/IEC 14496-2, Coding and Audio-Visual Objects. Part 2: Visual. 2001.

3. ISO/IEC 14490-10 and ITU-T Reс. H.264, Advanced Video Coding. 2003.

4. Pereira F., Ebrahimi T. (eds.). The MPEG-4 Book. IMSC Press. 2002.

5. Walsh A., Bourges-Sevenier M. (eds.). The MPEG-4 Jump Start. Prentice- Hall. 2002.

6. ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 N4668, MPEG-4 Visual Overview. http:// www.m4if.org/resources/Overview.pdf. March 2002.