MPEG-4

MPEG-4 — это международный стандарт, используемый преимущественно для сжатия цифрового аудио и видео. Он появился в 1998 году, и включает в себя группу стандартов сжатия аудио и видео и смежные технологии, одобренные ISO — Международной организацией по стандартизации/IEC Moving Picture Experts Group (MPEG). Стандарт MPEG-4 в основном используется для вещания (потоковое видео), записи фильмов на компакт-диски, видеотелефонии (видеотелефон) и широковещания, в которых активно используется сжатие цифровых видео и звука.

MPEG-4 включает в себя многие функции MPEG-1, MPEG-2 и других подобных стандартов, добавляя такие функции как поддержка языка виртуальной разметки VRML для показа 3D объектов, объектно-ориентированные файлы, поддержка управления правами и разные типы интерактивного медиа. AAC (Advanced Audio Codec — или Улучшенный Аудио Кодек) был стандартизован как дополнение к MPEG-2 (часть 3), был также расширен и включен в MPEG-4.

MPEG-4 всё ещё находится на стадии разработки и делится на несколько частей. Ключевыми частями стандарта MPEG-4 являются часть 2 (MPEG-4 part 2, включая Advanced Simple Profile, используемый такими кодеками как DivX, XVID, Nero Digital и 3ivx, а также Quicktime 6) и часть 10 (MPEG-4 part 10/MPEG-4 AVC/H.264 или Advanced Video Coding, используемый такими кодеками как x264, Nero Digital AVC, Quicktime 7, а также используемый в форматах DVD следующего поколения, таких как HD DVD и Blu-Ray Disc).

MPEG-4 предоставляет комплект технологий для разработчиков, для различных поставщиков услуг и для конечных пользователей.
* MPEG-4 позволяет различным разработчикам создавать объекты услуг и технологий, например, цифровое телевидение и мультипликацию, WWW и их расширения, обладающие лучшей адаптивностью и гибкостью при улучшении качества. Этот стандарт позволяет разработчикам более эффективно управлять контентом и более эффективно бороться против пиратства.
* Различные сетевые провайдеры могут использовать MPEG-4 для обеспечения прозрачности данных. С помощью стандартных процедур любые данные могут быть интерпретированы и преобразованы в различные сигналы, которые можно передать по любой существующей сети.
* Формат MPEG-4 предоставляет конечным пользователям широкий спектр возможностей, позволяющих взаимодействовать с различными анимированными объектами.
Формат MPEG-4 может позволить выполнять различные функции, среди которых следующие:
* Аудио потоки, видео и аудиовизуальные данные могут быть как естественными, так и искусственно созданными. Это означает, что они могут быть как записаны на видеокамеру или микрофон, так и созданы с помощью компьютера и специального программного обеспечения.
* Мультиплексирование и синхронизация данных, связанных с медийным объектом, в том смысле, что они могут быть переданы через сетевые каналы.
* Взаимодействие с аудиовизуальной сценой, которая формируется на стороне приемника.

Части стандарта MPEG-4

MPEG-4 состоит из нескольких стандартов, называемых «parts», включая следующие:

* Part 1 (ISO/IEC 14496-1): Systems: Описывает синхронизацию и мультиплексирование видео и аудио. Например транспортный поток.
* Part 2 (ISO/IEC 14496-2): Visual: Описывает кодеки для видео (видео, статических текстур, синтетических изображений и т. д.). Один из нескольких «профилей» в Part 2 — это Advanced Simple Profile (ASP) — наиболее широко используемая часть стандарта MPEG-4.
* Part 3 (ISO/IEC 14496-3): Audio: Набор кодеков для сжатия звука и речи, включая Advanced Audio Coding (AAC) и несколько инструментов для обработки звука (речи).
* Part 4 (ISO/IEC 14496-4): Conformance: Описывает процедуру тестирования на совместимость частей стандарта.
* Part 5 (ISO/IEC 14496-5): Reference Software: Содержит программы (software) для демонстрации и более ясного описания других частей стандарта.
* Part 6 (ISO/IEC 14496-6): (Delivery Multimedia Integration Framework-DMIF).
* Part 7 (ISO/IEC 14496-7): Optimized Reference Software: Provides examples of how to make improved implementations (e.g., in relation to Part 5).
* Part 8 (ISO/IEC 14496-8): Carriage on IP networks: Specifies a method to carry MPEG-4 content on IP networks.
* Part 9 (ISO/IEC 14496-9): Reference Hardware: Provides hardware designs for demonstrating how to implement the other parts of the standard.
* Part 10 (ISO/IEC 14496-10): Advanced Video Coding: A codec for video signals which is also called AVC and is technically identical to the ITU-T H.264 standard.
* Part 11 (ISO/IEC 14496-11): Scene description and Application engine, also called BIFS; can be used for rich, interactive content with multiple profiles, including 2D and 3D versions.
* Part 12 (ISO/IEC 14496-12): ISO Base Media File Format: A file format for storing media content.
* Part 13 (ISO/IEC 14496-13): Intellectual Property Management and Protection (IPMP) Extensions.
* Part 14 (ISO/IEC 14496-14): MPEG-4 File Format: The designated container file format for MPEG-4 content, which is based on Part 12.
* Part 15 (ISO/IEC 14496-15): AVC File Format: For storage of Part 10 video based on Part 12.
* Part 16 (ISO/IEC 14496-16): Animation Framework eXtension (AFX).
* Part 17 (ISO/IEC 14496-17): Timed Text subtitle format.
* Part 18 (ISO/IEC 14496-18): Font Compression and Streaming (for OpenType fonts).
* Part 19 (ISO/IEC 14496-19): Synthesized Texture Stream.
* Part 20 (ISO/IEC 14496-20): Lightweight Scene Representation (LASeR) (not yet finished — reached «FCD» stage in January 2005).
* Part 21 (ISO/IEC 14496-21): MPEG-J Graphical Framework eXtension (GFX) (not yet finished — at «FCD» stage in July 2005, FDIS January 2006).
* Part 22 (ISO/IEC 14496-22): Open Font Format Specification (OFFS) based on OpenType (not yet finished — reached «CD» stage in July 2005)

Также внутри частей («parts») определены профили стандартов, поэтому реализация какой-то части стандарта ещё не означает полной поддержки этой части.

MPEG-1, MPEG-2 и другие наборы стандартов от MPEG.

Лицензирование

В MPEG-4 содержатся патентованные технологии, которые требуют лицензирования в странах, признающих патенты на программное обеспечение. Патенты, покрывающие MPEG-4, принадлежат двум десяткам компаний. MPEG Licensing Authority может лицензировать пакет, необходимый для поддержки MPEG-4 от широкого спектра компаний (аудио лицензируется независимо). Осуществить лицензирование за один шаг сейчас невозможно.

Несколько источников в Интернете утверждают, что AT&T пытается возбудить иск против компании Apple по поводу нарушения патента MPEG-4. Это действие AT&T против Apple показывает, насколько сложно узнать, какие компании имеют патенты, покрывающие MPEG-4.

Альтернативы

Альтернативы с открытыми исходными текстами, позволяющие инкапсулировать AV.

Контейнеры

* OGG — создан компанией Xiph Foundation.
o См. также: OGM — создан на основе OGG, но не является официальным стандартом фонда Xiph.Org.
* Matroska — файлы .mkv и .mka.
* NUT — разработан группой MPlayer.

Видеокодеки

* DivX — кодек, основанный на стандарте MPEG-4. Версия 3.11 сходна MPEG-4 и H.263, но имеет отличия, например, заголовок кадра. Версия 4 основана на MPEG-4 SP, версия 5 и выше — на MPEG-4 ASP.
* x264 — H.264 (MPEG-4 part 10) реализация.
* XVID — кодек MPEG-4 part 2, совместимый с DivX.
* FFmpeg-кодеки — кодеки в библиотеке libavcodec из проекта FFmpeg (FFV1, Snow, MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4 part 2, MSMPEG-4, H.264, WMV2, SVQ3, MJPEG, HuffYUV, Indeo и другие).
* Tarkin — экспериментальный видеокодек, сжимающий с потерями, разрабатываемый Xiph.org Foundation и основанный на 3-D-вейвлет сжатии.
* Lagarith — видеокодек без потерь.
* Theora — основан на VP3, часть OGG Project.
* Dirac — основанный на вейвлетах кодек, созданный BBC.
* Huffyuv — кодек без потерь от BenRG.

Аудиокодеки

* FLAC — сжатие без потерь.
* iLBC — сжатие звука с низким битрейтом.
* Musepack — сжатие с потерями; попытка воспроизвести формат MP3.
* Speex — сжатие с низким битрейтом, в основном речи.
* TTA — сжатие без потерь.
* Vorbis — сжатие с потерями; разработан Xiph.org.
* WavPack — сжатие с потерями/без потерь.