MPEG 7

UNIVERZITET U BIHAĆU TEHNIČKI FAKULTET

BIHAĆ Elektrotehnički odsjek Smjer informatika

Seminarski rad iz predmeta:

Multimedijalni sistemi

Tema: Razvoj MPEG-a

Profesor: doc.dr. Ivana Ognjanović Sudent: Ekrem Ajdinović Viši asistent: dr. Mehmed Arnautović Br. indeksa: 610-et

Školska godina:

2014/15

SADRŽAJ

1. UVOD ............................................................................ 1

2. ZNAČAJ STANDARDIZACIJE.............................................. 2

3. POJMOVI U MULTIMEDIJI................................................... 4

4. VIDEO STANDARDI............................................................ 8

5. .MPEG............................................................................... 9

5.1. MPEG-1................................................................... 10

5.2. MPEG-2................................................................... 13

5.3. MPEG-4................................................................... 15

5.4. MPEG-7................................................................... 20

5.5. MPEG-21................................................................. 23

6. ZAKLJUČAK...................................................................... 28

7. LITERATURA..................................................................... 30

1. UVOD

Za razmatranje standarda u oblasti multimedijalnih komunikacija

postoje dva pristupa. Prvi pristup se fokusira na bit-niz sintaksu u

namjeri da se razumije što predstavlja svaki sloj sintakse i na što

ukazuje svaki bit u jednom odreĎenom nizu bitova. Ovakav pristup je

važan za proizvoĎače opreme u skladu sa standardima. Drugi pristup

je usredotočen na algoritme za kodiranje koji se koriste za

generiranje nizova bita, u skladu s odgovarajućim multimedijalnim

kodnim standardom. Isto tako, ovaj pristup zasniva se na

istraživanju, razvoju, modernizaciji i implementaciji različitih tipova

algoritama za kodiranje multimedijalnog sadržaja kako bi se podržao

veliki broj različitih i sve zahtjevnijih multimedijalnih aplikacija i

servisa.

Predstavljanje neobraĎenih video signala zahtijeva veliki kapacitet,

pa se moraju definirati manje kompleksni video kodni algoritmi radi

efikasnije kompresije video sekvenci kako bi se iste memorirale i

prenosile. Pravilni izbor algoritama za video kodiranje multimedijalnih

aplikacija je značajan faktor koji zavisi od raspoloživog kapaciteta i

multimedijalnih zahtjeva za kvalitetom. Bitski prijenos i brzina

fremova (pojedinačne sličice čiji niz tvori pokretnu sliku) su faktori s

kojima se selektirani video koder može adaptivno birati, a sve to u

skladu sa raspoloživim propusnim opsegom medija za komunikaciju. Sa druge strane, stalni napredak u tehnologiji daje kao rezultat

povećanje procesora digitalnih signala i značajno smanjuje cijene

opreme. U oblasti audio-vizualnih komunikacija takvi video kodni

algoritmi se koriste za kompresiju video signala sa visokom

efikasnošću kodiranja i maksimalnom kvalitetom percipiranog.

Korisnički zahtjevi za digitalne video servise definiraju se preko

kvaliteta i širine opsega video signala, kompleksnosti, sinkronizacije i

kašnjenja. S jedne strane, kompleksnost video-kodnih algoritama

odnosi se na logaritamska izračunavanja koja se izvrše tokom

kodiranja i dekodiranja. Sa druge strane, sinkronizacija izmeĎu

različitih nizova bita mora se održavati da bi se osigurale

zadovoljavajuće performanse.

1

2. ZNAČAJ STANDARDIZACIJE

S neprekidnim povećavanjem brzine prijenosa, očigledno je da je

kapacitet memorije hard diskova, flash memorije i optičkih medija

veći nego ranije. Suvremene tehnike kompresije multimedijalnih

podataka pružaju mogućnost memoriranja ili prijenosa velike količine

informacija neophodnih za prezentaciju digitalnog sadržaja na

efikasan način. Sa neprekidnim povećanjem kapaciteta prijenosa i

memoriranja, kompresija postaje jedna od osnovnih komponenata za

multimedijalne servise. Što se tiče video-zapisa, kompresija ima

važne prednosti. Prije svega, ona omogućava da se digitalni video

koristi u okruženju za prijenos ili memoriranje koji ne podržava

nekomprimirani video. Zatim, video kompresor omogućava da se

efikasnije koriste resursi za prijenos i memoriranje. Npr. ako je

raspoloživ kanal sa velikim bitskim protokom, tad je prihvatljivije da

se pošalje komprimirani video signal velike rezolucije ili veći broj

komprimiranih video signala, nego da se pošalje jedan

nekomprimirani tok ili niz niže rezolucije. Cilj algoritma za kompresiju je da se postigne što efikasnija

kompresija uz minimiziranje izobličenja koje nastaje u tom procesu.

Npr., algoritmi za video kompresiju rade tako što odstranjuju

redundansu (suvišno ponavljanje) u prostornom, vremenskom,

statističkom i psihovizuelnom domenu. Odstranjivanjem redundanse

u različitim oblicima, moguće je značajnije komprimirati podatke.

Npr., ljudski vizualni sistem (oko i mozak) više je osjetljiv na niže

nego na više frekvencije, pa ako se odstrani iz slike sadržaj sa nižim

frekvencijama, slika će i dalje biti prepoznatljiva usprkos činjenici da

je dio informacija odstranjen. Kompresija slike i video-sadržaja je alternativno polje za istraživanje

i razvoj oblasti multimedijalnih komunikacija. Predloženi su mnogi

različiti algoritmi za kompresiju i dekompresiju. Ovo je dovelo do

razvoja drugih ključnih multimedijalnih standarda. Što se tiče tehnike

kompresije, one se razvijaju intenzivno od prije dvadesetak godina

uz razvoj prateće tehnologije. Početni algoritmi su bili bazirani na

pikselima, a nešto kasnije i algoritmi su koristili grupe piksela ili

osobine vida, kao i redundantna svojstva slike u prostornom,

vremenskom i frekvencijskom domenu.

2

U postupku standardizacije kompresije slike i video signala pojavljuju se dvije organizacije, i to:

• MeĎunarodna unija za telekomunikacije – telekomunikacijski

sektor (eng. International Telecomunication Union -

Telecominication sector – ITU-T) za standardizaciju sa svojom

Ekspertskom grupom za video kodiranje (eng. Video Coding

Expert Group - VCEG)

• MeĎunarodna organizacija za standardizaciju / MeĎunarodni

elektrotehnički komitet (eng. International Standard

Organization International Electrotechnical Committee -

ISO/TEC) sa grupom MPEG.

3

3. POJMOVI U MULTIMEDIJI

Da bi se uopće mogao razmatrati razvoj MPEG-a potrebno je

upoznavanje s nekim osnovnim pojmovima u multimediji te njihovim

kratkim pojašnjavanjem.

Video kompresija je tehnologija kojom se omogućuje da se video

zapiše na takav način da zauzme što manje memorijskog prostora a

da se taj video zapis pri puštanju (čitanju, reproduciranju) što manje

razlikuje od originala. Pri svakom radu sa video fajlovima na

računaru zapravo radimo sa digitalnim videom. Digitalni video zapis

skoro uvijek koristi neku tehnologiju kompresije, pa zato sve što

radimo u vezi kreiranja ili konvertiranja video fajlova spada u oblast

video kompresije. Na primjer, u oblast video kompresije spada: izbor

codeca, računanje parametara, podešavanje enkodera, enkodiranje,

primjena filtera i slično.

Pojam video kompresija je više opći naziv za svu tu problematiku oko

digitalnog zapisivanja i čitanja video-zapisa, dok pojam enkodiranje

znači konkretan proces stvaranja video zapisa u odreĎenom formatu.

Pošto gotovo svi današnji formati sadrže neke tehnike video

kompresije, možemo reći da je enkodiranje konkretan proces

kompresiranja videa.

Konvertiranje (formata video zapisa) ili transkodiranje - najčešće

konvertiranje video zapisa je proces kada video zapis koji je u

jednom formatu pretvorimo u neki drugi format. Pri tom pretvaranju

novi video zapis se stvara enkodiranjem. Transkodiranje ima isto

značenje kao konvertiranje. Znači pretvaranje video zapisa u neki

drugi format. Reenkodiranje ili rekompresija je ponovljeni postupak enkodiranja

odnosno kompresije. Pošto je video koji konvertiramo već jednom bio

enkodiran (u nekom formatu), ovo sadašnje enkodiranje sada

možemo nazvati reenkodiranje što znači ponovno enkodiranje.

Rekompresija ima isto značenje kao i reenkodiranje, znači ponovna

kompresija. Codec je skraćenica od CODER-DECODER ili drugim riječima: enkoder-dekoder. Da bismo razumjeli što je codec trebamo znati što

4

je enkoder a što dekoder. U praksi se riječ "codec" koristi za puno

različitih ureĎaja ili aplikacija, ali pojednostavljeno sve "codece"

možemo podijeliti na one koje koristimo pri puštanju video zapisa i

one pomoću kojih enkodiramo.

Enkoder je znači ono što obavlja enkodiranje tj. stvaranje video

zapisa u odreĎenom formatu. To je softverska komponenta koja je

obično ugraĎena u neki program za enkodiranje ili se posebno

instalira i povezuje sa programima.

Dekoder obavlja "čitanje" video-zapisa. On dakle služi za puštanje (Play) videa.

Lossy ili lossless kompresija - svakoj video kompresiji je cilj da se

postignu što manji fajlovi, ali nemoguće je postići dovoljno male

fajlove a da se ne izgubi bar malo kvaliteta. Na osnovu dileme što je

važnije, postići manje fajlove ili sačuvati kvalitet, stvorile su se dvije

vrste video kompresije, Lossless i Lossy.

Lossless video kompresija - to je vrsta video kompresije kod koje

nema nikakvog gubitka kvaliteta. Reprodukcijom lossless

kompresiranog video zapisa se postiže prikaz videa identičan

originalu. Lossless video kompresiju možete obaviti koliko hoćete

puta ali slika će uvijek biti identična originalu. To je velika prednost

ali takvo očuvanje kvaliteta ima i svoje nedostatke. Glavni

nedostatak lossless video kompresije je u tome što se dobivaju

ogromni fajlovi. Tako veliki fajlovi su nepraktični i nemoguće ih je

koristiti za masovnu upotrebu. Lossless kompresiju koriste

profesionalci za arhiviranje video materijala i svi oni koji žele da pri

video capturingu sačuvaju maksimalnu kvalitetu. Video zapis sa

lossless kompresijom se kasnije obično obradi, izmontira i konvertira

u neki od popularnih Lossy formata da bi bio pogodan za širu

upotrebu.

Lossy video kompresija je svaka kompresija kod koje je nemoguće

zadržati 100% kvalitetu slike od originala. Kod ovakve kompresije

uvijek postoji barem mala razlika u odnosu na original tj. bar mali

gubitak kvaliteta. Današnje tehnologije omogućavaju da taj gubitak

kvaliteta bude neprimjetan. Dobro komprimiran Lossy video, iako

nije identičan originalu, obično je toliko dobrog kvaliteta da gledatelj

ne može primijetiti razliku. Ogromna prednost Lossy kompresije je

5

što se dobivaju mnogo manji fajlovi koji su pogodniji za kopiranje,

snimanje na CD medije, upload na internet i ostale svakodnevne

namjene. To je najpraktičnija i najviše upotrebljavana vrsta video

kompresije. Koriste je najpopularniji formati video zapisa MPEG-2,

MPEG-4, ASP (DivX), H.264 i slični. Tehnike video kompresije - tehnike kojima se postiže smanjenje

veličine video zapisa se uglavnom svode na kompresiju sadržaja

pojedinačnih fremova i tehnike zapisivanja promjena i razlika meĎu

fremovima. Progressive ili Interlaced - postoje dvije vrste prikazivanja video zapisa. Svaki video je ili Progressive ili Interlaced.

Progressive - znači da se video sastoji od potpunih slika i da se svaka

slika prikazuje u cijelosti. Ova metoda prikazivanje slike koristi se na

računarima i novim televizorima.

Interlaced - znači da se video sastoji od poluslika. Svaka poluslika

kod interlaced videa se naziva field. Svaki field se sastoji od samo

parnih ili samo neparnih vodoravnih linija. Pri prikazivanju interlaced

videa, naizmjenično se prikazuju parne i neparne linije pa sve izgleda

glatko, ali dvije poluslike najčešće ne čine dijelove jedne slike jer

nisu snimljeni u istom trenutku. Kada bi zaustavili interlaced video

vidjeli bi blago nepodudaranje izmeĎu parnih i neparnih linija na slici.

Interlaced se koristi za klasičan analogni TV signal, a takoĎer se

koristi kod nekih digitalnih video formata. Često se sreće na DVD

video diskovima i video snimcima snimljenim digitalnim kamerama. Interlaced je lošija metoda ali je manje zahtjevana za video ureĎaje pa se zbog toga toliko mnogo i koristia.

Bitrate - još na samom početku podešavanja codeca, mi zadajemo ili

bitrate ili način na koji će enkoder sam izabrati bitrate. Bitrate govori

codecu koliko kilobita u prosjeku treba potrošiti na svaku sekundu

video zapisa. Bitrate je najvažniji faktor koji utiče na kvalitetu videa

ali osim na kvalitetu utiče na još dosta toga pa je jako važno shvatiti

njegov utjecaj. Veći bitrate daje veću kvalitetu ali i veće fajlove. Veći

bitrate znači više kilobita po sekundi video zapisa i codecu je lakše da

sačuva kvalitetu slike. Prednost većeg bitratea je najviše u tome što

olakšava posao codecu pa se može koristiti i neki od jednostavnijih i

bržih metoda enkodiranja. Manji bitrate daje manji kvalitetu ali i

6

manje fajlove. Manji fajlovi su praktičniji jer ih je lakše smjestiti i

može ih se snimiti veći broj na CD ili DVD disk. Manji fajlovi su

naročito značajni kod video zapisa namijenjenih za internet jer ih

tako lakše mogu skinuti i gledati korisnici sa sporijom internet

vezom, a smanjuju i troškove servera. Nedostatak malog bitratea je

u tome što je codecu teže da sačuva kvalitetu pa se može desiti da

kvaliteta bude nezadovoljavajuća. Uz mali bitrate je neophodno

koristiti napredne i snažne tehnike enkodiranja koje su obično spore

pa enkodiranje traje jako dugo. CBR (Constant Bitrate) - to znači da se na svaki frem potroši jednaka

količina bitova. Drugim riječima, svaka pojedina sekunda video

snimka zauzima jednako kilobita tj. točno onoliko koliko ste zadali

bitrate. Da bi se osiguralo da će i najkompliciranije scene zadržati

dobru kvalitetu mora se upotrijebiti dosta visok bitrate za CBR

metodu. CBR zbog toga postiže slabu kompresiju. VBR (Variable Bitrate) - VBR je naprednija metoda kojom se postiže

snažnija video kompresija. To znači da enkoder, tokom enkodiranja

može koristiti različiti bitrate za različite dijelove video zapisa, negdje

veći negdje manji, zavisno od potrebe.

7

4. VIDEO STANDARDI

90 minuta filma, sa 25 fps (frema po sekundi), pri visokoj rezoluciji i

punoj paleti boja, daje veličinu filma i do 110 GB. Tu količinu

podataka je jako teško obraditi, pa ih treba komprimirati da bi nam

bili praktični. Za komprimiranje ili obradu videa, pod Windowsima, su

dostupni mnogi algoritmi – codeci. Codec može biti na hardverskoj ili

softverskoj bazi. Hardverska rješenja imaju prednost u brzini, jer su

čipovi na njima napravljeni samo sa jednim ciljem, komprimiranja ili

dekomprimiranja podataka. Tajna dobre slike leži u izboru algoritma,

koji utiče na vizualnu kvalitetu i brzinu videa.

8

5. .MPEG (Moving Pictures Experts Group)

MPEG je radna grupa unutar ISO/IEC (International Standardization

Organisation / International Electrotechnical Committee), zadužena

za razvoj meĎunarodnih standarda za kompresiju, dekompresiju,

obradu i prezentaciju pokretnih slika i pratećih audio sadržaja. Do

sada su donesene slijedeće norme:

MPEG-1 – kodiranje pokretnih slika i pratećih audiosignala za

digitalno pohranjivanje pri brzinama do 1,5 Mbit/s (1992.

godine)

MPEG-2 – generičko kodiranje pokretnih slika i pratećih audio signala (1995.)

MPEG-4 – kodiranje audio-vizualnih objekata (verzija 1: 1998.,

verzija 2: 1999.) MPEG-7 – sučelje za opis multimedijskih sadržaja (2001.) MPEG-21 – multimedijski okvir

MPEG norme same po sebi se ne mogu jednostavno definirati. U

svojoj biti, MPEG je skup standardnih alata, precizno definiranih

algoritama i načina na koji se oni mogu kombinirati kako bi se

napravio stvarni sustav za kompresiju signala. Suprotno očekivanju,

MPEG norme ne propisuju egzaktni način na koji se kompresija mora

provesti. Umjesto toga, MPEG precizno propisuje način na koji

dekoder mora obraditi skup različitih komprimiranih tokova podataka.

MPEG ne propisuje kako treba prenositi sam signal, jer će to biti

odreĎeno karakteristikom sustava u primjeni. Razlog za takav pristup

je omogućavanje velike fleksibilnosti, uz istovremeno zadržavanje

kompatibilnosti meĎu sustavima. Razni proizvoĎači opreme mogu

razvijati različite algoritme kompresije, ali izlazni komprimirani video

signal mora biti sukladan MPEG standardu. To omogućava da se sami

algoritmi kompresije neprekidno usavršavaju, a da istovremeno

komprimirani signal ostane kompatibilan sa svim postojećim

dekoderima. Primjena kompresije video signala na zadržava se samo

na televizijskim sustavima; kompresija se koristi za niz primjena,

počevši od prikaza video signala na monitorima računala, pa sve do

raznih prezentacijskih primjena. Zahtjevi za kvalitetom variraju od

vrlo malih (npr. video-telefoni, video-nadzor, ...) do vrlo velikih

(transparentnost potrebna u TV produkciji).

9

5.1. MPEG-1

MPEG-1 standard predstavlja prvu generaciju iz grupe MPEG

standarda koja je uvedena u periodu od 1988. do 1991. godine.

MPEG-1 je u stvari originalni MPEG standard za lossy kompresiju

audio-video signala s protokom do 1.5 Mbit/s bez gubitka kvalitete,

razvijen za pravljenje video CD-ova, za digitalnu kablovsku/satelitsku

TV i digitalni audio broatcasting (audio distribuciju). Danas, MPEG-1 je postao najkorišteniji kompatibilni lossy audio/video

format korišten u mnogim proizvodima i tehnologijama. Najpoznatiji

dio MPEG-1 standarda je MP3 audio format. MPEG-1 je codec koji se

sastoji iz pet dijelova:

1. Sistemski - odreĎuje sloj sustava za kodiranje. On je razvijen

prvenstveno za podršku video i audio kodiranja, metoda

definirane u ISO / IEC 11172-2 i ISO / IEC 11172-3. Sistemski

sloj podržava sljedeće osnovne funkcije: sinkronizacija više

komprimiranih stream-ova za reprodukciju, prepletanje

višestrukih komprimiranih stream-ova u jedan stream,

kontinuirani buffer management i identifikacija vremena. 2. Video - odreĎuje kodirani prikaz videa za digitalne medije za

pohranu podataka i proces dekodiranja. Prvenstveno odnosi se na

digitalni medij za pohranu i podržava kontinuiranu brzinu

prijenosa do oko 1,5 Mbit/s (CD, digitalne audio trake, HDD te za

ne-interlaced video formate). MPEG-1 Video iskorištava

perceptivne metode kompresije da bi znatno smanjio količinu

podataka potrebne za video stream. On smanjuje ili potpuno

odbacuje informacije u odreĎenim frekvencijama i u području

slike koje ljudsko oko nije u mogućnosti da u potpunosti percipira.

MPEG-1 Video iskorištava vremenske i prostorne redundantnosti

uobičajene u video snimkama da postigne bolje kompresije

podataka nego što bi bilo moguće na neki drugi način.

TakoĎer, budući da je ljudsko oko puno osjetljivije na male

promjene u osvjetljenju nego u boji Chroma subsampling je

učinkovit način da se smanji količina podataka u kompresiji.

Prilikom ove kompresije kod videa s visokom prostornom

kompleksnošću može se pojaviti manje neslaganje u boji, gdje će

se ona pojaviti malo ispred ili malo iza ostatka objekata u videu.

MPEG-1 Video je definirao maksimalnu veličinu kadra koja može

biti do 4095×4095 piksela.

10

3. Audio - odreĎuje visoko kvalitetni audio codec za pohranu audio

medija. MPEG - 1 Audio koristi psihoakustiku da značajno smanji

brzinu prijenosa podataka koje se zahtijevaju audio streamu . On

smanjuje ili potpuno odbacuje odreĎene dijelove zvuka koje

ljudsko uho ne može čuti, bilo zbog toga što su u frekvencijama

ograničene osjetljivosti , ili su maskirani od drugih obično

glasnijih zvukova. Moguća su slijedeća kanalna kodiranja: Mono Joint stereo – kodiran po intenzitetu Joint stereo – M/S kodiran samo za Layer3 Stereo Dual – dva mono kanala koja nisu u uzajamnoj vezi

Ostvaruje pohranu kontinuirane brzine prijenosa za audio i video

bitstreams, za npr. CD, DAT i HDD te za sampling rates od 32

kHz, 44,1 kHz i 48 kHz. Ima tri layera:

MPEG-1 Layer I nije ništa drugo do pojednostavljena verzija

Layer II. Layer I koristi manji uzorak veličine frejma za vrlo

niska kašnjenja i finije rezolucije. To je prednost kod

aplikacija kao što su telekonferencije, studijsko ureĎivanje,

itd. Zbog olakšavanja kodiranja u realnom vremenu on je

niže složenosti nego Layer II. Layer I je imao ograničenu

primjenu te je ubrzo postao nepotreban i zastario.

MPEG-1 Layer II (MP2 često pogrešno nazivan MUSICAM) je

lossy audio format dizajniran je kako bi osigurao visoku

kvalitetu na oko 192 kbit/s za stereo zvuk. Dekodiranje MP2

audia je računski jednostavniji, u odnosu na MP3, AAC, itd .

MPEG-1 Layer III (MP3) je lossy audio format prvobitno

dizajniran da osigura zadovoljavajuću kvalitetu na oko 64

kbit/s za mono zvuk preko jednog kanala ISDN veze, i 128

kbit/s za stereo zvuk. MP3 lossy algoritam je osmišljen kako

bi se uvelike smanjila količina podataka potrebnih za audio

snimanje ali da još uvijek zvuči kao vjerna reprodukcija

izvornog nekomprimiranog zvuk. Kompresija djeluje tako

što smanjuje točnost pojedinih dijelova zvuka za koji se

smatra da su izvan slušne razlučivosti većine ljudi . Ova

metoda se obično naziva perceptivno kodiranje. Ona koristi

psihoakustične modele za odbacivanje ili smanjivanje

preciznosti komponenti manje čujnih ljudskom uhu, a zatim

bilježi preostale informacije na učinkovit način.

11

4. Ispitivanje usklaĎenosti - ispitivanje ispravnosti implementiranja

standarda. Sumira zahtjeve, unakrsne reference i odreĎuje kako

usklaĎenost s njima može biti ispitana. Daje smjernice kako

izraditi testove i odrediti njihov ishod. 5. Softverska simulacija - tehnički izvještaj koji pokazuje kako se

kodiranje i dekodiranje vrši prema standardu.

12

5.2. MPEG-2

MPEG-2 standard je ISO/IEC 13818 standard koji specificira audio-

video kompresiju. Po pravilu MPEG-2 komprimirani signal višeg je

kvaliteta nego u slučaju MPEG-1 kompresije. Ovaj standard

specificira parametre prijenosa čini centralni dio digitalne video

difuzije (eng. digital video broadcasting — DVB). Glavni cilj MPEG-2

video standarda je definiranje formata koji će se koristiti za opis

kodiranog video signala. MPEG-2 standard definira rezultirajući strim

bita. Kada je MPEG-2 razvijen, jedini zahtjev je bio da se formira tako

da bude dovoljno fleksibilan za upotrebu kod šireg spektra video

aplikacija, koje zahtijevaju binarne protoke do Mbit/s, kao to su

HDTV, DVD, interaktivna memorija (eng. interactive storage media —

ISM), širokodifuzni (eng. broadcast) servisi, kablovska TV distribucija

i interaktivni TV servisi pogodni za fleksibilne mogućnosti mreže,

ograničenja u širini mrežnog opsega i kvalitetu slike. U odnosu na

MPEG-1 standard, MPEG-2 je uveo slijedeće razlike:

• Pretraživanje u poljima, a ne samo u kadrovima, • Generiranje makroblokova tipa 4:2:2 i 4:4:4, • Veličina kadra može biti do 16383 x 16383 piksela, • Može se koristiti nelinearna kvantizacija trakta makrobloka.

Kodni algoritmi u MPEG-2 skoro su isti kao kod MPEG-1. MeĎutim, MPEG-2 sadrži više mogućnosti, npr. analiza sa proredom. MPEG-2

sistemi, audio i video specifikacije su bazirani na odgovarajućim

MPEG-1 specifikacijama. Danas MPEG-2 standard sačinjavaju

slijedeći dijelovi:

1. Sistemski – u odnosu na MPEG-1 došlo je do proširenja na: Okruženje kao što je difuzija Hardversko orijentirano procesiranje Prijenos više programa simultano bez zajedničke baze Prijenos u asinkronom transfer-modu

2. Video – osnovna kodna arhitektura je ista kao i za MPEG-1

Video uz podršku za isprepletene video formate i za

hijerarhijske kodne formate. OdreĎuje opći domet kodiranja

sve do HDTV rezolucije.

13

3. Audio – odreĎuje kodni format za višekanalni audio. Osigurava

kompatibilnost s MPEG-1 audio stream-ovima: MPEG-2 Audio je

u tehničkom pogledu sličan s MPEG-1 Audio u sva tri layera. 4. Ispitivanje usklaĎenosti – obuhvata specifične testove koji

omogućavaju provjeru da li sadržaj i dekoderi odgovaraju

specifikacijama MPEG-2. 5. Softverska simulacija – softver koristi alate definirane u

sistemskim, video i audio dijelovima i daje tehnički izvještaj.

6. Digital storage media – command and control (DSM-CC) –

obuhvata opće komande i kontrole nezavisno o tipu digitalne

memorije, kako bi se predstavile specifične funkcije za MPRG

stream-ove. Ove komande se primjenjuju na MPEG-1

streamove i na MPEG-2 programske i transportne streamove. 7. Napredno audio kodiranje (AAC) - standardizirana lossy

kompresija i shema kodiranja za digitalni audio. Dizajniran da

bude nasljednik MP3 formatu, AAC općenito postiže bolju

kvalitetu zvuka nego MP3 na sličnim bitrate-ovima. 8. 10-bit video – povučen. Rad je prekinut zbog slabog interesa

industrije. Odnosio se na 10-bitno kodiranje.

9. Interface u realnom vremenu – odreĎuje dodatne alate za

korištenje MPEG-2 sistema za razmjenu podataka u realnom

vremenu, koji se koriste u telekomunikacijama. 10. DSM-CC prilagoĎeno proširenje – specificira testove za provjeru

da li sadržaji i dekoderi odgovaraju specifikacijama datim za DSM-CC.

11. Upravljanje intelektualnom svojinom i zaštita u MPEG-2

sistemima (IPMP) – dodatak uveden radi daljnje specifikacije

alata u sistemu koji osigurava da IPMP mogućnosti budu

razvijene u sklopu standarda MPEG-4 koji bi koristio stream-

ove MPEG-2 sistema.

Za MPEG-2 se može reći da se on bavi tehnologijama kompresije i

sintakse u bit stream-ovima, u cilju osiguranja prijenosa audio i video

signala u širokopojasnim mrežama.

14

5.3. MPEG-4

MPEG-4 je standard koji specificira postupke simultanog kodiranja

sintetičkih i prirodnih objekata i zvukova. Radi se o standardu za

audio-video kodiranje radi zadovoljavanja različitih potreba

komunikacijskih, interaktivnih i difuznih modela servisa, kao i

potreba mješovitih modela servisa. MPEG-4 standard osigurava skup

tehnologija da bi zadovoljio potrebe autora, provajdera servisa i

krajnjih korisnika. Autorima MPEG-4 osigurava produkciju sadržaja

koji ima veću mogućnost da se ponovo koristi i veću fleksibilnost

nego to je to moguće primjenom pojedinačnih tehnologija kao što su

digitalna televizija, animirana grafika, web stranice itd. Provajderima

servisa MPEG-4 nudi transparentne informacije koje mogu biti

interpretirane i prevedene u odgovarajuće signalne poruke za svaku

mrežu, kao i pomoći od strane relevantnih tijela za standardizaciju. Krajnjim korisnicima MPEG-4 osigurava visoki nivo interaktivnosti sa

sadržajem unutar ograničenih skupova od strane autora. Generalno,

MPEG-4 omogućava:

• Prikazivanje audio, vizualnog i audio-vizualnog sadržaja koji se

nazivaju medija objekti. Ovi objekti mogu biti prirodnog ili

sintetičkog porijekla, što znači da mogu biti snimljeni kamerom

ili mikrofonom ili biti generirani pomoću računara

• Opisivanje kompozicije objekata da bi se kreirao složeni medija objekt koji formira audio-vizualne scene

• Multipleksiranje i sinkronizaciju podataka koji su povezani sa

medija objektima, tako da se mogu prenositi kanalom u mreži

osiguravajući pri tome QoS koji odgovara prirodi specifičnih

objekata

• Interakcije sa audio-vizualnim scenama generiranim na prijemnom sloju.

MPEG-4 audio-vizualne scene sastoje se od nekoliko medija objekata

koji su organizirani na hijerarhijski način. U odsustvu hijerarhije

mogu se pronaći osnovni medija objekti (slike, video objekti, audio

objekti itd.). MPEG-4 standardizira brojne osnovne medija objekte i u

mogućnosti je da prikaže i prirodne i sintetičke tipove sadržaja koji

mogu biti 2D ili 3D. TakoĎer, MPEG-4 definira i prikazivanje podataka

o objektu. Medija objekti u svojoj kodiranoj formi sastoje se od

deskriptivnih elemenata koji omogućavaju rukovanja objektima u

15

audio-vizualnim scenama. Svaki medija objekt se može prikazati u

sopstvenoj kodiranoj formi, nezavisno od sopstvenog okruženja i

pozadine. MPEG-4 je tako koncipiran da osigura uspješnu podršku na

polju digitalne televizije, na polju interaktivnih grafičkih aplikacija,

kao i na polju interaktivne multimedije.

MPEG-4 standard se sastoji od slijedećih dijelova:

1. Sistemski - opisuje sinkronizaciju i multipleksiranje videa i audia.

2. Video – odreĎuje kodne alate pridružene vizualnim objektima

prirodnog i sintetičkog porijekla.

3. Audio – skup formata za kompresiju za perciptivno kodiranje

audio signala, uključujući i neke varijacije AAC kao i drugih

audio kodova i alata. 4. PrilagoĎeno ispitivanje - opisuje postupke za ispitivanje

usklaĎenosti s ostalim dijelovima norme. 5. Referentni softver – pruža referentni softver za dokazivanje i

objašnjavanje ostalih dijelova standarda. 6. Okvir za isporuku multimedijalnih integracija (DMIF) - je

jedinstveno sučelje izmeĎu aplikacije i transporta, koji

omogućuje MPEG-4 razvojnoj aplikaciji da se prestane brinuti o

tom prometu. DMIF podržava sljedeće funkcionalnosti: Transparentna MPEG-4 DMIF-aplikacija Kontrola uspostave FlexMux kanala

Korištenje homogenih mreža meĎu interaktivnim mrežama:

IP, ATM, mobilne, PSTN, uskopojasni ISDN.

Podrška za mobilne mreže, razvijena u suradnji sa ITU-T UserCommands s potvrdom poruke.

Upravljanje MPEG-4 informacija Sync Layer

7. Optimizirani softverski alati za MPEG-4 – specificira kodne alate

koji poboljšavaju izvedbu i kvalitetu za kodiranje vizualnih

objekata kao što je definirano u ISO / IEC 14496-2. Postoje tri

vizualna alata: Fast Motion Estimation Fast Global Motion Estimation

16

Fast and Robust Spirite Generation

8. Prijenos MPEG-4 sadržaja po IP mrežama – specificira preslikavanje MPEG-4 sadržaja u nekoliko IP protokola

9. Referentno opisivanje hardvera – uključuje hardverski opisan

jezik za vrlo brzo integrirano kolo (VHDL).

10. Napredno video kodiranje (AVC) – specificira napredne alate za

video kodiranje koji osiguravaju 50% veću kodnu efikasnost za

široki opseg bitskih brzina i video rezolucija. Kompleksnost

dekodera je oko četiri puta veća nego kod MPEG-2.

11. Opis scena i aplikacijski ureĎaj – takoĎer poznat kao BIFS, XMT, MPEG-J. On definira:

kodirani prikaz prostorno-vremenskog pozicioniranja audio-

vizualnih objekata, kao i njihovo ponašanje u odgovoru na

interakciju (opis scena)

kodirana zastupljenost sintetičkog dvodimenzionalnog ili

trodimenzionalnog objekta koji se može manifestirati

zvučno i/ili vizualno

Extensible MPEG-4 Textual (XMT) format - tekstualni prikaz multimedijskih sadržaja opisanog u MPEG-4 pomoćuExtensible Markup Language (XML)

sistemski opis razina aplikacijskog ureĎaja

12. ISO media file format – ovaj format je opći format koji čini

osnovu za druge specifične file formate. Sadrži strukturu,

vrijeme i informacije o medijima za vremenske serije podataka

o mediju. 13. IPMP procesiranje – odreĎuje alate za zaštitu intelektualne

svojine u audio-video sadržaju i algoritmima tako da samo

autorizirani korisnici imaju pristup njima. 14. File format – definira MP4 file format kao poseban slučaj medija

file formata. Ovaj dio je bio uključen u prvi Sistemski dio – ali

sada je kao takav izdvojen. 15. AVC file format – definira oblik memorije za video strimove

komprimirane primjenom AVC-a.

17

16. Proširenje okvira animacije (AFX) – odreĎuje alate za

interaktivni 3D sadržaj koji radi na geometrijskim

modelirajućim i biometrijskim nivoima i obuhvata alate

prethodno definirane u MPEG-4. 17. Streaming text format – odreĎuje streamove teksta, vezu

izmeĎu pristupnih jedinica teksta, format streamova teksta,

pristupne jedinice za tekst, signalizaciju i dekodiranje

streamova teksta.

18. Kompresija fonta i streaming – odreĎuje alate koji osiguravaju

komunikaciju podataka o fontu kao dio MPEG-4 kodirane audio-

video prezentacije. 19. Stream sintetizirane teksture – specificira sintetizirane teksture

koje proizlaze iz animacije foto-realističkih tekstura

opisivanjem informacije u boji. Pri tome se koriste vektori koji

proizvode pokrete vrlo malih bitskih brzina i koji se nazivaju

sintetičke teksture. 20. Svjetlosne primjene kod scenskog predstavljanja (LASER) i

Simple Aggregation Format (SAF) – osigurava scensko

predstavljanje s ciljem da se uspostavi veza izmeĎu brzine,

efikasnosti kompresije i dekodiranja. 21. Proširenje okvira grafike (GFX) – osigurava potpuni programski

okvir uključujući tu i operacije prirodnog i sintetičkog kodiranja.

GFX koristi interface za programske aplikacije, omogućavajući

široki opseg aplikacija na prijemniku od mobilnih ureĎaja do

stacionarnih računara. 22. Open Font Format – OFFS se temelji na OpenType verziji 1.4

specifikaciji formatu fonta. 23. Symbolic Music Representation (SMR) – simbolički prikaz

glazbe je logička struktura koja se temelji na:

Simboličkim elementima koji predstavljaju audiovizualne dogaĎaje

Odnosima izmeĎu tih dogaĎaja

Na aspektima koji se odnose na način kako se ti dogaĎaji

mogu renderirati (proces generiranja objekta, slike, tona, iz

nekog modela) te sinkronizirati s drugim vrstama medija.

18

24. Sistemska i audio interakcija - opisuje željeno zajedničko

ponašanje MPEG-4 sustava i MPEG-4 audio codeca. Poželjno je

da MPEG-4 Audio koderi i dekoderi dopuste da se odreĎena

duljina signala kodira u datoteku i po dekodiranju da se dobije

identičan signal u ovisnosti o distorziji codeca. 25. 3D Graphics Compression Model – opisuje model za

povezivanje 3D grafičkih kompresorskih alata definiranih u ISO/IEC 14496 standardu.

26. Audio usklaĎenost - odreĎuje kako testovi mogu biti osmišljeni

da bi provjerili da li komprimirani podaci i dekoderi ispunjavaju

uvjete propisane od strane ISO / IEC 14496-3.

27. 3D grafička usklaĎenost - sumira zahtjeve, unakrsnim

referencama daje obilježja i odreĎuje kako sukladnost s njima

može biti ispitana. Smjernice su dane za testove za provjeru

sukladnosti dekodera.

28. Composite font representation – u razvoju

29. Web video kodiranje – u razvoju

30. Vremenski odreĎen tekst i druga vizualna prekrivanja u ISO standardima baziranim za medijske formate – u razvoju

19

5.4. MPEG-7

Sa dostupnošću standarda MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4 i drugih

digitalnih kodnih standarda bilo je lako pribaviti i raspodijeliti audio-

video sadržaj. MeĎutim, mnoštvo digitalnog sadržaja predstavljalo je

ogroman izazov za upravljanje tim sadržajem. Što je više sadržaja,

postaje teže da se njime upravlja, da se on pretražuje i filtrira kako

bi se pronašlo ono što nam stvarno treba. Sa druge strane, sadržaj

ima vrijednost ukoliko može biti otkriven brzo i efikasno. Pošto su

načinjeni važni koraci na putu daljeg razvoja digitalnog audio-video

sadržaja, MPEG je prepoznao da je potrebno usmjeriti problem ka

upravljanju audio-video sadržajem. 1996 godine MPEG je pokrenuo

MPEG-7 projekt pod nazivom ―Opis interfejsa za multimedijalni

sadržaj― sa ciljem da se specificira standard za opis različitih tipova

audio-video informacija kao što su osnovni dijelovi, skladištenje

informacija, bez obzira na njihov format, način predstavljanja ili

medija. Poput drugih MPEG standarda, MPEG-7 se susreće sa nizom

zahtjeva od prethodnih MPEG standarda, audio-video predstava

ovdje nema za cilj da komprimira i reproducira podatke, već se bavi

tzv. metapodacima (podaci o podacima). MPEG-7 deskriptori

osiguravaju rješenje za metapodatke kod velikog broja primjena. Oni

su nezavisni od medija i formata na bazi objekata i sa mogućnošću

proširenja. MPEG-7 specificira format za deskripciju i njegovo

dekodiranje. MPEG-7 specificira dva osnovna tipa alata: deskriptori

(eng. descriptor - D) i sheme za deskripciju (eng. descriptor scheme

- DS). Deskriptor je predstavljanje karakteristika koje definiraju

sintaksu i semantiku. Deskripcije MPEG-7 mogu se predstaviti na dva

načina: tekstualni tipovi koji koriste opis definicije jezika (eng.

desciption definition language — DDL) i binarne tokove koji koriste

binarni format za metapodatke (eng. binaiy form at for metadata —

BiM) MPEG-7. To je u osnovi DDL alat za kompresiju.

MPEG-7 standard se sastoji od slijedećih dijelova:

1. Sistemski – odreĎuje alate za transport i memoriranje MPEG-7 deskripcije koristeći BiM format za binarno predstavljanje.

2. Opis definicije jezika - odreĎuje jezik kod kreiranja novih shema za deskripciju kao i za proširenje i modifikaciju

20

postojećih. DDl je baziran na označenom jeziku za proširenje (XML) koji je dio W3C.

3. Video – odreĎuje alate za opis osnovne strukture i deskriptore

ili deskripcione sheme za opis vizualnih karakteristika te za

lokalizaciju opisnih objekata na slici ili video sekvenci. MPEG-7

video deskriptor pokriva pet osnovnih vizualnih karakteristika

koji uključuju boju, teksturu, oblik, pokret i lokalizaciju

(deskriptor prepoznavanja lica je takoĎer definiran). 4. Audio – odreĎuje alate za audio deskripciju koji su organizirani

kao melodija, tišina, govorni sadržaj i zvučni efekti.

5. Sheme za multimedijalnu deskripciju (MDS) – odreĎuje

deskripcione alate koji se bave općim i multimedijalnim

entitetima. Opći entiteti su oni koji se mogu primijeniti kod

audio, video i tekstualnih deskripcija pa se mogu tretirati kao

opći u svim medijima. Alati za multimedijalnu deskripciju mogu

se grupirati u šest različitih klasa prema svojoj funkcionalnosti.

Prva klasa sadrži opis sadržaja: strukturne i semantičke aspekte.

Druga klasa se bavi upravljanjem sadržajem: medijima,

korištenjem, kreiranjem i produkcijom. Treću klasu čini organizacija sadržaja: kolekcije i modeli.

Četvrta klasa bavi se navigacijom i pristupom: rezime,

gledišta i varijacije.

Peta klasa se odnosi na korisnike: davanje prvenstva korisnicima i porijeklo primjene.

Šesta klasa se bavi osnovnim elementima: tipovima

podataka i struktura, shemama različitih alata, linkovima i

lokalizacijom medija kao i osnovnim deskripcionim

shemama.6. Referentni softver – sadrži softver za implementaciju alata

odreĎenih u prethodnim dijelovima. Kao i kod MPEG-4

standarda, ovaj softver koristi se za primjene koje su

prilagoĎene MPEG-7 standardom 7. PrilagoĎeno testiranje – odreĎuje procedure koje osiguravaju

da se provjeri da li deskripcioni tokovi odgovaraju zadanim

specifikacijama u prethodnim dijelovima.

21

8. Ekstrakcija i primjena MPEG-7 deskripcije – osigurava korisne informacije o ekstrakciji i upotrebi deskripcije.

9. Profili i nivoi – odreĎuje opis profila i nivoa. Deskripcioni nivo u

općem slučaju opisuje podniz svih deskripcija i alata opisanih u

MPEG-7. Deskripcija alata u deskripcionom profilu podržava niz

funkcionalnosti za odreĎenu klasu primjena: nivo raspršenja

profila definira ograničenja u pogledu usklaĎenosti opisa sa

ograničenjem koje predstavlja maksimalna dozvoljena

kompleksnost. 10. Definicija sheme – odreĎuje definiciju sheme kroz MPEG-7.

Prikuplja opise alata odreĎenih u MPEG-7 i odreĎuje opis

sintakse i sheme primjenom opisa jezika po definiciji DDL-a.

11. Profil shema – obuhvata sheme za različite profile. 12. Query format - opisuje format query alata koji se mogu koristiti

samostalno ili u kombinaciji s drugim dijelovima ISO / IEC

15938. Svaki format query alata opisan je u dvije normativne

sekcije:

Sintaksa (normativna specifikacija upita i upravljanja formatom)

Semantika (normativno definiranje semantike svih

komponenata koje odgovaraju specifikaciji query formata).

22

5.5. MPEG-21

Početak rada na MPEG-21 standardu 1999. godine je uspostavio za

cilj definiranje otvorenog okvira za multimedijske aplikacije. MPEG-21

se temelji na dva osnovna koncepta:

Definiciji Digitalnog predmeta (osnovna jedinica za distribuciju i

transakciju) Korisničkoj interakciji s Digitalnim predmetima.

Digitalni predmeti mogu se smatrati kernelom Multimedijsklog okvira (Multimedia Framework), a korisnici su ti koji su u interakciji s njima unutar Multimedijalnog okvira. Na svojoj najosnovnijoj razini, MPEG- 21 pruža okvir u kojem jedan korisnik komunicira s drugim, a objekt te interakcije je Digitalni predmet. S obzirom na to, možemo reći da je glavni cilj MPEG-21 da definira tehnologiju potrebnu za podršku korisnicima za razmjenu, pristup, konzumiranje, trgovinu i manipulaciju digitalnim artiklima na učinkovit i transparentan način.

Ciljevi u ranom stadiju razvoja MPEG-21 standarda bili su: • Da se shvati kako različite dostupne komponente mogu biti

uzajamno fitovane,

• Da se diskutuje o tome koji su to potrebni standardi ukoliko za to postoji prostor u odgovarajućoj infrastrukturi,

• Kada se zadovolje prethodne dvije točke da se sprovede

integracija različitih standarda.

Da bi se ostvarila ideja o jednom interoperabilnom okruženju, MPEG

suraĎuje sa drugim tijelima koji takoĎer donose standarde. Kao

rezultat te suradnje pojavila se lista od dvadeset i jedan dio

elemenata finalnog dokumenta nazvanog Tehnički izvještaj. Ovi

dijelovi formiraju osnovni koncept MPEG-21 standarda:

1. Vizija tehnologije i strategije – inicijalni nacrt standarda

MPEG-21 2. Deklaracija o digitalnim predmetima (DID) - osigurava

uniformno i fleksibilno uopćavanje i interoperabilnu shemu za

naznaku Digitalnih predmeta. 3. Identifikacija i opis digitalnih predmeta - predstavlja

sposobnost da opiše bio koji entitet bez obzira na njegovu

prirodu ili tip. Identifikacijski sustavi su temeljne komponente

23

bilo kojeg komercijalnog sustava. To se odnosi i na fizički

svijet i na digitalni sadržaj u eCommerce okruženju. Danas

postoje različiti identifikatori sadržaja ili su u još uvijek fazi

razvoja. Ako se MPEG-21 koristit u eCommerce okruženju,

bitno je da se takve identifikatore može povezati s digitalnim

predmetima.

4. MPEG-21 za intelektualno upravljanje imovinom i zaštitu

(IPMP) – odnose se na omogućavanje prava na intelektualnu

svojinu sadržaja kojima se upravlja postojano i pouzdano, dok

se zaštita provodi kroz široki opseg u mreži i na ureĎajima. 5. Rights Expression Language – je strojno čitljiv jezik koji

odreĎuje prava i dozvole. MPEG REL, kao što je definirano u

ISO/IEC 21000-5, pruža fleksibilne, meĎusobno ovisne

mehanizme za podršku transparentnom i širokom korištenju

digitalnih resursa u cijelom lancu na način koji štiti digitalni

resurs i poštuje prava, uvjete i naknade koje su navedene za

to korištenje. Na primjer, osigurava mehanizme potpore

nakladništvu, distribuciju i konzumiranje digitalnih sadržaja

kao što su elektroničke knjige, digitalni filmovi, digitalna

glazba, interaktivne igre, računalni softver, i svih ostalih

proizvoda u digitalnom obliku. 6. Rights Data Dictionary - utvrĎuje je da standard za semantike

bitan za razmjenu izraza izmeĎu različitih aplikacija za

upravljanje digitalnim vlasničkim pravima. MeĎutim, u vrijeme

kad je MPEG odlučila definirati standard, bilo je mnogo

sadržaja metapodataka koji su bili već dostupni i onda je

trebalo i njih ugraditi u ta prava. Ovaj zahtjev je zadovoljen

od strane MPEG Rights Data Dictionary, čija primjena želi

olakšati točne razmjene i obrade informacija izmeĎu

zainteresiranih strana uključenih u ostvarivanje prava na i

korištenje, digitalnih predmeta.

7. Digital Item Adaptation - posljednjih desetak godina desio se

ogroman rast digitalnog multimedijskog sadržaja što je dovelo

do šarolikosti medijskih formata, ali i došlo je do povećanja

audiovizualnih sadržaja i usluga koje sada uključuju pomno

sastavljene setove scena, audia i govora, videa i grafičkih

podataka. U isto vrijeme, broj ureĎaja za pristup i

24

interakciju s multimedijskim sadržajem znatno je porastao.

Spektar varira od osobnih računala (PC) i set-top box (STB) za

prijenosne ureĎaje kao što su osobni digitalni asistenti (PDA) i

mobilni telefoni. Svaki ureĎaj može biti ograničen na drugačiji

način, kao što je u pogledu veličine zaslona, mogućnosti boja,

procesorske snage, memorijskih resursa i napajanja. Konačno,

nastao je širok spektar mreža za prijenos multimedijskih

sadržaja. Bežične mreže i tehnologije širokopojasnih pristupa

su cvjetale u posljednjih nekoliko godina, čime se korisnicima

omogućuje pristup web-u i multimedijskim sadržajima s

različitih lokacija u različitim kontekstima, te s različitim

karakteristikama povezivanja. MPEG - 21 DIA (Digital Item

Adaptation) pruža alate kako bi se omogućilo optimalno

korištenje kvalitetnih multimedijskih usluga uz minimalne

troškove. 8. Reference Software - opisuje referentni softver implementiran

u normativne klauzule u ostalim dijelovima norme ISO/IEC

21000. Informacija u ovom standardu je primjenjiva za

odreĎivanje referentnih softverskih modula na raspolaganju za

dijelove ISO/IEC 21000, za razumijevanje funkcionalnosti

dostupnih referentnih programskih modula, te za korištenje

dostupnih referentnih softverskih modula. 9. File format - unutar ISO/IEC 14496 MPEG-4 postoji nekoliko

dijelova koji definiraju formate datoteka za pohranu vrijeme-

based medija (kao što su audio, video i sl.). Oni su svi temelji

i proizlazi iz ISO Base Media File Format datoteka, što je

strukturalna medijski neovisna definicija koja je takoĎer

objavljena kao dio standarda JPEG 2000 obitelji. MPEG-21 File

Format koristi strukturnu definiciju box-strukturirane datoteke

kao što je definirano u ISO Base Media File Format. To

definira pohranu MPEG-21 Digitalnih predmeta kao što su

slike, filmovi ili drugi ne-XML podaci - unutar iste datoteke. 10. Digital Item Processing (DIP) - u MPEG-21 temeljna jedinica

transakcije je Digitalni predmet. Kao što je definirano u sklopu

1. ISO/IEC 21000 Digitalni predmet je strukturirani Digitalni

objekt sa standardnom prezentacije, identifikacije i

metapodataka unutar MPEG-21 okvira. Dio 2 od ISO/IEC

21000 navodi konceptualni model za Deklaraciju Digitalnog

25

predmeta (DID), a takoĎer i kao Deklaraciju jezika Digitalnog

predmeta (DIDL). DID model i DIDL predviĎaju deklaraciju

statičke strukture (uključujući identifikatore i metapodatke) u

Digitalnom predmetu. DIP omogućuje autoru Digitalnog

predmeta da osigura predloženu interakciju korisnika s

Digitalnim predmetom. 11. Evaluation Tools for Persistent Association – MPEG-21 pruža

okvir unutar kojeg su okupljeni mnogi elementi multimedije.

Za rukovanje takvim sadržajem potrebni su alati koji mogu

stvoriti i upravljati s vezom izmeĎu sadržaja i metapodataka

koji se odnose na sadržaj unutar MPEG -21. Alati temeljeni na

tehnikama poznatim kao "vodeni žig" i "otisak prstiju" nude

sredstva za formiranje takve skupine , pri čemu informacije

mogu izravno biti ugraĎene unutar sadržaja ili pretpostavljene

iz samog sadržaja. Takvi alati se nazivaju Persistent

Association Technologies (PAT). Uvažavajući da

standardizacija Persistent Association Technologies trenutno

dostupna u MPEG-21, ISO/JEC JTC 1/SC 29/WG 11 (MPEG)

ispituje mogućnosti koje će joj osigurati da pomogne industriji

da usvoji PAT. 12. Izvještaj o dogaĎaju - zahtjev za Event Reporting početku

došao iz potrebe nositelja prava da bude u mogućnosti pratiti

korištenje sadržaja zaštićenog autorskim pravima u

komercijalnom okruženju. Do sada, su postojala samo

nepotpuna i neuskladiva rješenja za izvještavanje korištenja

sadržaja i MPEG-21 je ponudila idealnu priliku da se

standardiziraju i Event Reporting proces i format. Event

Reporting unutar MPEG-21 pruža standardizirana sredstva za

"objavljene dogaĎaje". Takav Event Reporting može se

odnositi na korištenje Digitalnog predmeta na mreži ili na

pojavu dogaĎanja vezanih uz samu mrežu. Na primjer,

dogaĎaj koji se odnosi na korištenje Digitalnog predmeta bi

mogao biti renderiranje (ili puštanje / play) resursa povezanih

s Digitalnim predmetom.

13. Identifikacija fragmenata - navodi normativni sintaksu za URI

Fragment identifikatora koji će se koristiti za adresiranje

dijelova bilo kojeg resursa na internetu i pripadaju jednom od

medijskih formata:

26

audio / mpeg video / mpeg video / mp4 audio / mp4 aplikacija / mp4 video / MPEG4-visual aplikacija / mp21

Alati navedeni u ovom dijelu ISO/IEC 21000 omogućuju

identifikaciju dijela resursa osiguravajući format za upućivanje

na dio koji koristi Fragment identifikator.

14. Streaming Digiralnog predmeta - omogućuje inkrementalnu

isporuku Digitalnog predmeta (DID, metapodataka, resursa) u

komadu sa vremenskim ograničenjima na način koji prima

korisnik koji može postupno konzumirati taj Digitalni predmet.

DIS definira Bitstream Binding Language (BBL) za tu

namjenu. 15. Media Value Chain Ontology - navodi strojno čitljivu ontologiju

lanca medijskih vrijednosti definirajući minimalan skup vrsta

intelektualnog vlasništva, i uloge korisnika u interakciji s

njima, te relevantne radnje u svezi intelektualnog vlasništva

meĎu ostalim značajkama. MVCO je dizajniran da

predstavljaju zajedničke aspekta stvaranja sadržaja,

distribucije, uporabe i rukovanja. Izvještavanje o dogaĎaju

bavi se metrikarna i interfejsima koji omogućavaju korisnicima

da upravljaju dogaĎajima u okruženju.

16. Contract Expression Language

17. Media Contract Ontology

27

6. ZAKLJUČAK

Promatrajući MPEG standarde možemo zaokružiti dva koncepta –

razvoj MPEG standarda direktno vezanih uz budućnost primjene

MPEG codeca i razvoj MPEG standarda s razvojem alata za

pretraživanje i alata čiji je osnovni cilj zaštita intelektualne svojine.

Pri razmatranju prvog koncepta zadržat ću se na televizijskim

standardima u Europskoj uniji. Europska komisija u svojim

dokumentima preporučila je da su sve članice trebale završiti procese

digitalizacije do kraja 2012.godine, a oni koji započinju digitalizaciju

poslije 2012. trebaju koristiti MPEG-4, a da svi TV prijemnici

proizvedeni nakon 2012. godine moraju imati MPEG-4.

MPEG-2 je kao standard odobren 1994. godine i napravljen za

visokokvalitetan digitalni video (DVD), digitalnu televiziju visoke

rezolucije (HDTV), interaktivni medij za pohranjivanje (ISM), digitalni

prijenosni video (DBV) i kabelsku TV (CATV). Projekt se usredotočio

na proširivanje tehnike MPEG-1 kompresije kako bi se obuhvatile

veće slike i viša kvaliteta po cijenu manjeg omjera kompresije i veće

brzine prijenosa. Kao glavna prednost sustava MPEG-4 kompresije je

kapacitet, odnosno mogućnosti da se sa istim parametrima odašilje

oko 40% više TV programa nego u MPEG-2, što implicira veću uštedu

frekvencijskog spektra i već spomenuto ―oslobaĎanje‖ dodatnog

frekvencijskog spektra za mobilne operatere.

Sustav MPEG-4 u usporedbi s formatom MPEG-2, MPEG-4 sadrži

znatno više alata za smanjenje brzine prijenosa u bitovima, koja je

potrebna za ostvarivanje odreĎene kvalitete slike kod odreĎene

aplikacije ili pozadine slike. Druga prednost MPEG-4 veći je broj i

razinu profila koji obuhvaćaju veći raspon aplikacija: od niskog

širokopojasnog streaminga do mobilnih ureĎaja i do aplikacija s

izvanredno visokokvalitetnim i gotovo neograničenim širokopojasnim

zahtjevima. No, jedan od bitnih nedostataka MPEG-4 kompresije je

vrijeme potrebno za procesiranje signala od približno 5 sekundi, što

je nekoliko puta više u odnosu na sustav MPEG-2.

28

UreĎaji koji rade u MPEG 2 mogu prenositi i sliku HD, ali se u Europi

to najčešće koristi za SD programe. Isto tako, MPEG-4 se ne koristi

samo za HD već se koristi i za SD.

Drugi koncept je usko vezan uz MPEG-7 i MPEG-21. Ovi standardi su posvetili posebnu pažnju dogaĎajima u različitim kontekstima tokom cijelog multimedijskog lanca: stvaranje sadržaja, proizvodnja sadržaja, utvrĎivanje sadržaja i opis, distribucija sadržaja, potrošnja sadržaja i korištenje, pakiranje sadržaja, upravljanje i zaštita intelektualnog vlasništva, financijsko upravljanja, privatnost korisnika, terminali i mrežni resursi. TakoĎer se radi na usavršavanju alata za pretraživanje, kategoriziranje i usporeĎivanje multimedijskih sadržaja na internetu. Već su razvijeni alati koji pretražuju „mirne slike― – fotografije na osnovu usporedbe za traženu boju (mogućnost pretraživanja i do deset boja odjednom), pretraživanjem i usporedbom ključnih objekata unutar ciljane fotografije s dostupnim fotografijama na webu, te su u konstantnom razvoju alati za prepoznavanje lica. Zadnja dva alata isprepliću MPEG-7 i MPEG-21 standard jer su razvijeni kao alati za prezentaciju sadržaja u svrhu pretraživanja informacija, ali i kao alati koji će ukazivati na kršenje prava iz intelektualnog vlasništva i kao alati zaduženi za sigurnost u konceptu Velikog brata. Na tragu ovih alata Sony je razvio algoritam za usporedbu 10 sekundi nekog tonskog zapisa s bazom podataka svih svojih glazbenih izdanja i glazbe na koja polažu neka od vlasničkih prava. Taj algoritam se u javnosti pojavio u sklopu mobilne aplikacije za prepoznavanje pjesama, ali u stvarnosti najveća mu je uloga u kontroli glazbe dostupne na Internetu da bi se utvrdila moguća kršenja nekih od vlasničkih prava. Sličan algoritam koristi i

Youtube usporeĎujući uploadiranu glazbu s onom u bazi podataka na koju su stavljena upozorenja o kršenju vlasničkih prava. Naredno što se može očekivati je razvoj pretraživačkih alata za usporedbu videa bez pratećih ili slabo koncipiranih metafileova što će se najvjerojatnije ostvariti kroz neki oblik digitalnog potpisa unutar svakog kadra ili unutar neke jedinice vremena. Direktna usporedba dva video materijala prvo zahtijeva da budu u istom formatu, a zatim treba se imati u vidu kolika hardverska snaga treba da stoji iza tog alata jer npr. jedna minuta video materijala u sebi sadrži (u prosjeku) 1500 slika.

29

7. LITERATURA http://www.vcl.fer.hr/dtv/mpeg/Data/3.htm

http://www.am.unze.ba/pzi/2011/Damir%20Pivic/stranice/Video%20kompresija.html

http://bs.scribd.com/doc/133118105/Video

http://en.wikipedia.org/wiki/MPEG-1

http://en.wikipedia.org/wiki/MPEG-2

http://en.wikipedia.org/wiki/MPEG-4

http://en.wikipedia.org/wiki/MPEG-7

http://en.wikipedia.org/wiki/MPEG-21

http://www.iso.org/iso/home/store/catalogue_tc/catalogue_tc_browse.htm?commid=45020

http://www.digitag.org/

30