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MPEG-4

MPEG-4 ist ein MPEG Standard (ISO/IEC-14496) zur Videodekodierung mit Komprimierung. Der hauptsächliche Vorteil von MPEG generell ist die Reduktion von Daten unter geringer Einbuße der Qualität. Die Kosten der Reduktion sind komplizierte Algorithmen zur Kompression. Die erste Version des Standards kam 1998/99 heraus. Es folgte Version 2 1999/00 und die Version 3 2001. Erweitert MPEG-2 um verschiedene "Video Objekte" zu unterstützen sowie 3D-Inhalte, künstliche Objekte und noch stärker verdichtete Kodierung.

Zusätzlich zur Videodekodierung wurden auch noch einige Audiostandards, wie Advanced Audio Coding (AAC) sowie die Unterstützung für Digital Rights Management definiert. Außerdem gibt es verschiedene Container für MPEG-4. Der offizielle Container ist MP4.

Inhalt
1 MPEG-4 Video Dekodierung
2 Bekannte MPEG-4 Implementierungen (MPEG-4 Codecs)
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MPEG-4 Video Dekodierung

Im MPEG-4 Standard ist lediglich der Dekoder spezifiziert. Das gibt dem Entwickler die Möglichkeit, den Enkoder frei und kreativ zu gestalten. Die folgende Abbildung zeigt das Blockschaltbild eines MPEG-4 "advanced simple profile" (ASP) Dekoders. Für "simple profile" (SP) kann der Teil der Globalen Bewegungskompensation einfach weglassen werden.

Variable Längen Dekodierung

Die Variable Längen Dekodierung (VLC) basiert auf dem Verfahren nach Huffman zur Redundanzreduktion. Die Kodeworte werden mit Hilfe eines sogenannten "look-up-tables" dekodiert.

Inverses Abtasten

Aus der Variablen Längen Dekodierung erhält man ein eindimensionales Datenfeld QFS[n], dabei kann n Werte von 0 bis 63 annehmen. Diese Ausgabe wird an dieser Stelle in ein zweidimensionales Datenfeld konvertiert mit dem Bezeichner aus dem Blockschaltbild oben PQF[v][u]. Sowohl [v] als auch [u] reicht von 0 bis 7. In der folgenden Abbildung sind die drei definierten Muster zur Abtastung dargestellt.

Inverse DC und AC Prädiktion

Diese anpassungsfähige Auswahl von DC und AC Prädiktionsrichtung basiert auf einem Vergleich der horizontalen und vertikalen DC Gradienten um den zu dekodierenden Block herum.

Inverse Quantisierung

Der Quantisierungsprozess an sich ist reversibel und somit ein Redundanz reduzierendes Verfahren. Allerdings stehen bei der Rekonstruktion der DCT Koeffizienten eine beschränkte Anzahl von diskreten Werten zur Verfügung. Somit ist die inverse Quantisierung verlustbehaftet. Die beiden Vorteile des Quantisierungsprozesses sind:
  1. Für den Betrachter signifikante Koeffizienten, also jene die maßgeblich zum Qualitätserhalt des Bildes beitragen, bleiben trotz geringfügiger Abweichung erhalten. Nicht signifikante Koeffizienten werden gestrichen. Typischerweise resultiert dies darin, daß der überwiegende Anteil der 64 Koeffizienten in der 8x8 Matrix nach der inversen Quantisierung Nullen sind.
  2. Eine dünn besetzte Matrix mit einer beschränkten Anzahl von diskreten Werten kann effizient Komprimiert werden.

Inverse Diskrete Kosinustransformation

Die Inverse Diskrete Kosinustransformation (IDCT) ist ein Verfahren zur Irrelevanzreduktion.

Bekannte MPEG-4 Implementierungen (MPEG-4 Codecs)


Der Ursprungsartikel stammt von der deutschsprachigen Wiki pedia (siehe oben: "Original Artikel & Autoren Liste").
Der Text steht unter der GNU Freie Dokumentation Lizenz.