MPEG 規格。参照データ

無線電子工学および電気工学の百科事典
無料のライブラリ / 無線電子および電気機器のスキーム

MPEG 規格。参照データ

無料のテクニカルライブラリ

デジタルビデオ信号（画像とも言います）の圧縮は、かなり長い間広く使用されてきました。たとえば、デジタルテレビの衛星チャネルを介して高品質のテレビ番組を送信する場合、主に MPEG-2 規格に従って符号化が使用されます。ビデオおよびオーディオ信号の処理 (圧縮) に関するその他の規格とその実装場所については、公開資料に記載されています。

地上波テレビチャンネルの帯域幅が比較的狭く、デジタル信号搬送波のメモリ容量が比較的少ないため、高品質のビデオ情報の普及には大きな制限が課せられます。この問題を解決するために、ビデオ信号の「圧縮」が使用されます。これは、再生画像の品質を著しく低下させることなくデジタル情報の量を削減する特別なエンコードです。現在、一般名 MPEG と呼ばれる符号化規格が最も広く使用されています。

デジタルビデオ信号の効率的な符号化に適用される方法は、ビデオ画像に固有の空間的および時間的冗長性を除去し、それによってビデオ信号が占める体積を削減することです。ビデオ信号 (画像) の「圧縮」という概念のやや科学的な定義の背後には、一見すると比較的単純な操作があります。つまり、ビデオ信号内の繰り返しフラグメントと冗長情報を識別し、それに応じて処理するというものです。

最も単純な例。ビデオ信号が一定期間変化しない場合は、それを一度だけ送信または記録するだけで十分です。つまり、写真を撮り、「写真を覚えていて、指定された回数だけビデオ信号を繰り返す」という短い説明で補足します。回。」記録または送信されるデジタル情報の量が節約されるのは明らかです。

次のステップは、変化する画像を処理することです。ここでのタスクはより困難ですが、解決可能でもあります。 XNUMX つの（時間的に）隣接する画像（ビデオ信号のフレーム）を比較することができ、XNUMX 番目の画像の代わりに、フレーム全体を送信するのではなく、最初の画像と比較して変更された部分のみを送信できます。画像（映像信号）の変化に関する情報は、フレーム全体の情報に比べて占有量が少ないことは明らかである。画像の変化がそれほど速くない場合、その効果は非常に顕著です。そして、そのようなプロットは、ほとんどのビデオ映画に蔓延しています。隣接するフレームの急激な変化は、プロットが変更された場合にのみ発生します。これに、プロットの中間状態 (コンピューターグラフィックスの分野からのもの) を使用してフレームを合成する可能性を追加することができ、これによりビデオ信号圧縮の可能性がさらに広がります。

もちろん、ここでのシンプルさは明らかです。ビデオ信号圧縮の実際の実装には、最も複雑な数学、特殊な超大規模集積回路などが必要になります。しかし、これはユーザーには関係ありません。ユーザーは、世界の多くの国の専門家による長年の努力の成果を享受するだけです。

MPEG という名前は、ビデオ圧縮標準を開発するために国際電気標準会議と協力して国際標準化機構によって設立された作業グループである Moving Pictures Experts Group に由来しています。

このグループによって開発された最初の標準である MPEG-1 が国際的に普及する前は、H.261 および JPEG 標準がビデオ信号の圧縮に使用されていました。 1 つ目は電気通信システム用に開発され、主にテレビ電話やテレビ会議などに使用されています。JPEG 標準は、別の作業グループである共同写真専門家グループ (「共同写真専門家グループ」) から命名されました。この規格は静止画のコーディングに関連していますが、そこで使用されたソリューションは、品質を著しく損なうことなくビデオ信号から冗長な空間情報を削除する方法を示したものであり、MPEG-XNUMX 標準の開発にとって非常に重要でした。 JPEG 標準は、コンピュータ、デジタルカメラ、カラー FAX で広く使用されており、インターネットでも使用されています。

MPEG-1 規格は、最大 74 Mbps のビットレートで 1,5 分間のビデオ (オーディオを伴う) を CD に記録するために作成されました。この規格では、冗長性を除去するために 1 個の隣接するフレームが同時に処理されます。 MPEG-100 規格により、デジタルビデオ情報を 150 ～ XNUMX 倍圧縮することができます。

MPEG グループの次の製品は MPEG-2 標準であり、電気通信、放送、さまざまなメディアでの情報の保存など、汎用的な用途のためにすでに作成されていました。最大4Mbpsの転送速度をサポートします。この規格により提供される再生画像の品質は、ハイビジョンテレビでも使用することができます。 MPEG-2 標準は、デジタルテレビ放送 (DVB - Digital Video Broadcasting) およびユニバーサルビデオディスク (DVD - Digital Versatile Disc) にすでに採用されています。

この規格の特徴の XNUMX つは、情報転送の速度が動的に変化することです。これにより、比較的低い平均データレートで一貫した高画質が可能になります。一定の伝送速度では、伝送速度を過度に上げて圧縮効率を低下させるか、あまり高くない速度を選択してプロットが急速に変化する場合の品質の低下を我慢する必要があります。

現在、MPEG グループは、「インテリジェント情報圧縮」として定義され、電気通信システム (主にモバイルおよびウェアラブル) での使用を目的とした MP EG-4 標準の開発に取り組んでいます。最大 64 kb/s のデータ転送速度をサポートします。

MPEG の主なタスクはビデオ圧縮の分野にありますが、開発者はオーディオ圧縮にも細心の注意を払っています。ほとんどの場合、画像と音声は切り離せないものであるため、これは当然のことです。たとえば、MPEG-1 Audio および MPEG-2 Audio 規格は、CD に代わる DVD ディスクにビデオフィルムを記録するために受け入れられています。

MPEG-1 Audio 標準は MPEG-2 とほぼ同時に作成され、ステレオオーディオ情報のビットをビデオデータに「添付」することができます。同時に、伝送速度は 128 ～ 384 kb/s (2 チャネル) の範囲内にあります。この規格は、ビデオフィルムを CD に記録する場合や、ヨーロッパやカナダのデジタルオーディオ放送に広く使用されています。

MPEG-2 Audio 規格は、MPEG-2 規格の「コンパニオン」です。 MPEG-1 Audio と互換性がありますが、高品質オーディオ放送やハイビジョンテレビに必要な機能が多数追加されています。

MPEG グループによって開発されたもう 2 つの標準は、MPEG-5.1 Digital Surround です。これは、0.1 つのフロントチャネル、5.1 つの完全なリアチャネル、および「サブウーファー」（「XNUMX チャネル」と呼ばれるため、XNUMX と呼ばれます）を備えた XNUMX デジタルサラウンドオーディオで動作します。

他の記事も見る セクション参考資料.

読み書き 有用なこの記事へのコメント.

<<戻る

科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：

庭の花の間引き機 02.05.2024

現代の農業では、植物の世話プロセスの効率を高めることを目的とした技術進歩が進んでいます。収穫段階を最適化するように設計された革新的な Florix 摘花機がイタリアで発表されました。このツールには可動アームが装備されているため、庭のニーズに簡単に適応できます。オペレーターは、ジョイスティックを使用してトラクターの運転台から細いワイヤーを制御することで、細いワイヤーの速度を調整できます。このアプローチにより、花の間引きプロセスの効率が大幅に向上し、庭の特定の条件や、そこで栽培される果物の種類や種類に合わせて個別に調整できる可能性が得られます。 2 年間にわたりさまざまな種類の果物で Florix マシンをテストした結果、非常に有望な結果が得られました。フロリックス機械を数年間使用しているフィリベルト・モンタナリ氏のような農家は、花を摘むのに必要な時間と労力が大幅に削減されたと報告しています。 ... >>

最先端の赤外線顕微鏡 02.05.2024

顕微鏡は科学研究において重要な役割を果たしており、科学者は目に見えない構造やプロセスを詳しく調べることができます。ただし、さまざまな顕微鏡法には限界があり、その中には赤外領域を使用する場合の解像度の限界がありました。しかし、東京大学の日本人研究者らの最新の成果は、ミクロ世界の研究に新たな展望をもたらした。東京大学の科学者らは、赤外顕微鏡の機能に革命をもたらす新しい顕微鏡を発表した。この高度な機器を使用すると、生きた細菌の内部構造をナノメートルスケールで驚くほど鮮明に見ることができます。通常、中赤外顕微鏡は解像度が低いという制限がありますが、日本の研究者による最新の開発はこれらの制限を克服します。科学者によると、開発された顕微鏡では、従来の顕微鏡の解像度の 120 倍である最大 30 ナノメートルの解像度の画像を作成できます。 ... >>

昆虫用エアトラップ 01.05.2024

農業は経済の重要な分野の 1 つであり、害虫駆除はこのプロセスに不可欠な部分です。インド農業研究評議会 - 中央ジャガイモ研究所 (ICAR-CPRI) シムラーの科学者チームは、この問題に対する革新的な解決策、つまり風力発電の昆虫エアトラップを考案しました。このデバイスは、リアルタイムの昆虫個体数データを提供することで、従来の害虫駆除方法の欠点に対処します。このトラップは風力エネルギーのみで駆動されるため、電力を必要としない環境に優しいソリューションです。そのユニークな設計により、有害な昆虫と有益な昆虫の両方を監視することができ、あらゆる農業地域の個体群の完全な概要を提供します。「対象となる害虫を適切なタイミングで評価することで、害虫と病気の両方を制御するために必要な措置を講じることができます」とカピル氏は言います。 ... >>

アーカイブからのランダムなニュース

「目覚めた」遺伝子を持つジャガイモは疫病にうまく抵抗する 28.04.2023

CRISPR/Cas 技術を使用して栽培されたジャガイモの非機能的遺伝子を改変することにより、編集された植物は疫病にうまく抵抗し、保護のための農薬の使用を大幅に減らすことができます。

WUR の研究者 Daniel Mognino-Lopez は、疫病との闘いにおいて突破口を開きました。彼は CRISPR/Cas 遺伝子編集技術を使用して、疫病菌によって引き起こされる疫病に耐性のあるジャガイモ植物を作りました。彼はジャガイモゲノムに外来DNAを挿入せずにこれを行いました.

Monino Lopez は、14 月 XNUMX 日に Wageningen University & Research (WUR) で博士号を取得しました。彼の研究は、オランダ研究評議会 (NWO) とオランダのインフラ環境省によって資金提供されました。

Mognino-Lopez は、CRISPR/Cas 遺伝子編集技術を使用して、機能しない疫病感受性ジャガイモ耐性遺伝子を、野生の Phytophthora infestans 耐性ジャガイモ種に見られる遺伝子のバリアントに変更しました。これらの編集された植物により、疫病を防除するための農薬の使用を大幅に減らすことができます。

その他の興味深いニュース:

▪ スマートフォンノキア N9

▪ システムユニットなしのWindows PC

▪ 世界最小の高速MOSFET

▪ 強力な 40V N チャネル MOSFET

▪ 二酸化炭素が石炭になった

科学技術、新しいエレクトロニクスのニュースフィード

無料の技術ライブラリの興味深い資料:

▪ サイトのセクション工場のテクノロジーを自宅で。記事の選択

▪ ウォーターリフトの記事。図面、説明

▪ 記事なぜホルモンが必要なのでしょうか? 詳細な回答

▪ 記事キッチンワーカー。労働保護に関する標準的な指示

▪ 記事低出力送信機。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

▪ 記事テレビの K416KN1 チップと BPI-411 電源の交換。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

この記事にコメントを残してください：

このページのすべての言語

ホームページ | 図書館 | 物品 | サイトマップ | サイトレビュー