MPEG-4 - стандарт за кодиране на изображението

Стандартът MPEG-4 е въведен през 1998 година. Той представя целия набор от стандарти за кодиране на аудио и видео, заедно с придобитите кодиращи елементи, присъстващи в MPEG-1 i MPEG-2

Към стандарта бяха добавени нови функции, например VRML поддръжка за 3D рендиране (стандарт, описващ триизмерна графика - 3D интерактивна векторна графика, специално предназначена за уеб страници), обектно-ориентирани файлове, притежаващи такива обекти като аудио, видео и VRML, поддръжка на DRM технология (система за сигурност въз основа на криптографски механизми, използвани за защита на авторските права).

Елементите, които са били имплементирани в MPEG-4 кодек, зависят от индивидуалните решения на програмистите, а наборът от възможности на приложение се определя от профилите и нивата, дефинирани в ISO/IEC стандарт.

В MPEG-4 отличаваме основните потоци от данни, които са резултат от кодиращи алгоритми. Тези потоци се предават или съхраняват отделно и осигуряват възможност за адекватно възпроизвеждане от страна на приемника, за да представи оригинална мултимедийна презентация. Описанието на връзка между отделните аудио-визуални елементи е представено в две основни нива. Първо ниво – BIFS (Binary Format Scenes), описва времево-пространствено оформление на сцени, благодарение на което е възможно взаимодействието с обекти в сцената. Второ ниво – ODs (Object Descriptors), показва връзката между основните потоци, които се отнасят до ODS обекти и пренасят допълнителни информации, например URL адрес, които са необходими, за получаване на достъп до основния поток.

MPEG-4 стандарт във “Visual” профилите дава възможност за хибридно кодиране на естествените видео секвенции заедно с виртуални образи, получени благодарение на подходящ компютърен софтуер. Такова решение позволява например поставяне на едно лице във виртуално студио (виртуална реалност).

MPEG-4 поддържа потоци в диапазона от 5 kbit/s, до повече от 1 Gbit/s в прогресивен формат и презредово. Той може да се използва в резолюции, вариращи от sub-QCIF (88x72 px) до UHD 4k (4096×2304 px).

Алгоритмите за компресия са много ефективни за компактно кодиране на текстурите във добро качество с много висока степен на компресиране. Кодирането на изображения базирани на съдържанието дава възможност за отделно декодиране на свободно избрани обекти във видео секвенции.

Модифицирането на съдържанието е възможно благодарение на такива функции като: изкривявания, трансформация на текстове, текстури и видео. Скалируемостта на кодиране позволява различна сложност за генериране на битови потоци за текстури или видео секвенции.

MPEG-4 кодирането позволява гъвкаво адаптиране към възникване на грешки, благодарение на функционирането на алгоритми за компресия видео и изображения в среди изложени на грешки, както и на специални инструменти за ниско качество на видео секвенции (по-малко от 64 kb/s), които са подходящи за използване на стандарт при честотна лента с ограничена пропускателна способност.

MPEG-4 съдържа голям набор от инструменти за кодиране на аудио-визуални обекти. Тези набори са разделени на подгрупи отговорни за различни приложения. Подгрупите са наричани профили и съдържат различни лимити на инструментите и функции за кодиране. За всеки профил са достъпни също така и нива. Най-често използваната комбинация от профили и нива е комбинацията от 'Main Profile @ Main Level'.

По-новите версии се характеризират винаги с обратна съвместимост. Те добавят нови профили, но не въвеждат промени в съществуващите такива. Това е много важно, защото други системи са съвместими с по-старите.