MPEG-1 en 2
Compressie is de kunst van het weglaten van digitale AV-informatie.
Het MPEG-protocol definieert een aantal steunpunten in de
datastroom en laat alles wat daar tussen zit weg. Een dergelijke
compressie levert een data-reductie met de factor 20 of hoger op.
Bij decompressie worden ontbrekende data aan de hand van de
digitale steunpunten terug gerekend. MPEG-1, MPEG-2 en MPEG-3
verstaan deze kunst bij video en audio. MPEG-3, ook wel MP3
genoemd, wordt alleen gebruikt voor audio-compressie (voor Internet
en MP3-walkmans).
Een voordeel van MPEG is dat je er kwalitatief alle kanten mee op
kan, van simpele computerfilmpjes tot YUV 4:2:2 HDTV. Die `scale-
ability' maakt MPEG breed toepasbaar.
Bij MPEG-codering worden de datastromen voor audio en video elk aan
een eigen encoder aangeboden. De hard-of software zet de data via
de pakketjesmaker (`packetizer') om in een of meer elementaire
datastromen. De mate van compressie hangt af van de MPEG-standaard
en de gebruikte instellingen.
De videodisc en CD-i introduceerden op grote schaal MPEG-1. Dankzij
deze compressie konden videofilms en videogames op een CD van 640
MB gezet worden. MPEG-1 werd ook een redelijk succes op Internet
waar streaming video tot grote capaciteitsproblemen leidt. Con-
sument en uitgevers zijn echter kritisch. MPEG-1 komt kwalitatief
niet boven een goede VHS-tape uit. Geluidsaspecten als klankkleur
en 3D-effecten verdwijnen bij de compressie. Leuk voor
PC-spelletjes en een enkel CD-filmpje maar geen vertoning voor de
moderne thuisbioscoop.
MPEG-2 dankt in feite zijn gehele bestaan aan DVD waar al gauw zes
tot vijftien keer zoveel informatie op past als op CD-ROM. De
Gigabytes brengen minimaal S-VHS tot HDTV Broadcast-kwaliteit met
3D geluid op schijf binnen bereik. De groei van DVD-spelers leidde
tot vraag naar MPEG-2-montagesystemen zoals de Fast 601 en het
succes maakt deze standaard ook internationaal acceptabel voor
digitale TV-uitzendingen.
MPEG-4
MPEG-3 wordt voor video overgeslagen omdat die inmiddels de
MP3-compressiestandaard voor audio is geworden. Om verwarring te
voorkomen kiest de industrie voor MPEG-4 als opvolger van MPEG-2.
Waarom MPEG-4 als MPEG-2 nu eigenlijk al TV-kwaliteit biedt? De
TV-kwaliteit is goed maar laat geen manipulatie van afzonderlijke
beeldobjecten toe. Met andere woorden, een filmpje afspelen is geen
probleem maar wel als men het interactief wil gebruiken of flexibel
beelden wil uitzenden. Stel er wordt een sportwedstrijd in MPEG-4
naar meerdere landen uitgezonden. Via objectmanipulatie is het dan
mogelijk om de advertentieborden en het commentaar aan de regio aan
te passen.
MPEG-4 bestanden kunnen, anders dan MPEG-2, via Internet op tal van
platforms draaien zonder gedoe met afwijkende decoders. Iedere
afnemer krijgt gewoon de streaming AV-kwaliteit die zijn PC in zijn
mars heeft. Video-conferencing, surveillance en andere vormen van
real-time communicatie over Internet zijn interessante
mogelijkheden. Hetzelfde geldt voor `video on demand' en digitale
TV via de kabel.
Bij MPEG-2 zijn de video- en audio-objecten gescheiden en relatief
star, er kan hooguit met de beeldkwaliteit gestoeid worden. MPEG-4
definieert daarentegen dynamische eenheden (`media-objects'), die
uit geluid (muziek, commentaar), beeld, (foto's, video) of beeld en
geluid (videoclips) kunnen bestaan. Deze objecten zijn de
bouwstenen voor de uiteindelijke film of presentaties en kunnen,
met de bijbehorende synchronisatie- en opbouwinformatie, relatief
simpel en in hoge kwaliteit via de kabel, satelliet of Internet
verstuurd worden.
De dynamische objecten maken ook interactie mogelijk met de beelden
die op de monitor of het TV-toestel worden opgebouwd. Hiermee komen
echte interactieve TV-programma's (bijvoorbeeld een film waarbij de
kijker zelf de afloop bepaalt), virtuele ontmoetingen en VR-games
in een stroomversnelling. Daarnaast beschikt MPEG-4 over dezelfde
visuele 3D-mogelijkheden als goede grafische versnellers voor de
PC.
MPEG-4 audio is in feite een uitbreiding van MPEG-2 en MP3 audio
met scaleability en interactiviteit dat lokaal maatwerk mogelijk
maakt. De bedoeling is dat MPEG-4 zo flexibel gaat worden dat audio
en video zich aan hun omgeving aanpassen en er voor zorgen dat het
beeld, geluid en de interfaces (API's) op het betreffende afspeel-
platform (PC, TV) op de juiste wijze door de decoders afgeregeld
gaat worden. Daarvoor gebruikt men programmeertalen als JAVA en
C++. Voor het uitwisselen van MPEG-4 tussen de opslagplaats en
netwerken is een multiplexer nodig. Die interface zorgt voor het
juiste up- en down stream transport van de datastromen.
MPEG-4 wordt waarschijnlijk de multimediale compressie-standaard
van de nabije toekomst. Digitale TV en radio, speelfilms, het
Internet, communicatie en interactieve games zullen er door
veranderen. De eerste systemen doen dit jaar hun intrede. Philips
toonde op de IBC `98 al enkele werkende systemen. Met de komst van
nieuwe Intel-processoren zullen ook PC-toepassingen niet lange op
zich laten wachten.
U.S.