Formáty (komprese) digitálního videa

Site: Moodle ZČU
Course: KVD/MMV1 Multimédia pro vzdělávání 1 - šablona
Book: Formáty (komprese) digitálního videa
Printed by: Nepřihlášený host
Date: Sunday, 8 November 2026, 2:41 PM

1. MPEG-1 (Motion Pictures Experts Group)

  • Standard kódování a ztrátové komprese pohyblivého obrazu (videa) obsahující jak video stopu, tak současně audio stopu.
  • Formát byl dokončen roku 1991.
  • Standardně je určen pro digitální datové nosiče CD (VCD). Maximální datový tok je 1,5 Mb/s.
  • Jde o nejvíce kompatibilní video formát, avšak již téměř nepoužívaný a zastaralý.
  • Standard MPEG-1 zahrnuje také zvukový kompresní formát Layer 3 (MP3).

2. H.262 (MPEG-2 část 2 také známý jako MPEG-2 Video)

  • Ztrátově kompresní datový formát, který slouží ke snížení datového toku, a tím i velikosti výsledného souboru u digitálně zpracovávaných videozáznamů při co nejmenším viditelném zhoršení kvality po dekomprimaci.
  • Je součástí sady standardů MPEG-2 a jeho předchůdcem je formát MPEG-1 Video a dokonalejšími technologickými nástupci formáty ze sad MPEG-4 AVC a MPEG-H (HEVC).
  • Jde o standardní formát užívaný pro ukládání a přenos videa na DVD nebo při distribuci digitálního televizního (DVB-T), kabelového (DVB-C) a satelitního (DVB-S) signálu.
  • U aplikací, které vyžadují MPEG-2 komprimaci či dekomprimaci videa v reálném čase, jsou kladeny výrazně vyšší nároky na výpočetní kapacitu procesoru než u formátu MPEG-1.

3. H.263

  • Standard pro kompresi videa, součást sady standardů MPEG-4.
  • Původně byl navržen jako komprimovaný formát pro videokonference s nízkou přenosovou rychlostí (až dvakrát lepší kvalita při stejné velikosti než u MPEG-2).
  • Formát kódování videa požadovaný v technických specifikacích jako ETSI 3GPP (obvykle používán v kontejneru 3GP) nebo např. pro službu multimediálních zpráv (MMS).
  • Uplatnění našel také v mnoha aplikacích na internetu jako součást Flash Video (používaný na webových stránkách jako YouTube, Google Video, MySpace atd.).
  • Technické parametry H.263 jsou srovnatelné a kompatibilní se standardem MPEG-4 SP (Simple Profile).

4. MPEG-4 ASP (Advanced Simple Profile), MPEG-4 část 2, MPEG-4 Visual

  • Standard komprese videa, který je kompatibilní se standardem H.263 v tom smyslu, že základní bitový proud H.263 je správně dekódován dekodérem MPEG-4 Video, který je schopen dekódovat základní formu H.263 a bývá někdy označován jako H.263v2.
Příklady kodeků, které pracují se standardem MPEG-4 ASP:

  • XviD, DivX(5), DivX(4)/OpenDivX, libavcodec, ffmpeg/ffvfw/ffdshow, 3ivx, Nero Digital, Skal, QuickTime, mpegable, Envivio, Sorenson.


5. H.264 (MPEG-4 AVC) (Advanced Video Coding), MPEG-4 část 10

  • Standard pro kompresi videa, který je součástí sady standardů MPEG-4.
  • Úkolem projektu H.264 / AVC bylo vytvořit standard, který by poskytoval dobrou kvalitu obrazu při podstatně nižších přenosových rychlostech dat než předchozí standardy (tj. až dvakrát lepší kvalitu při stejné velikosti než u MPEG-2 H.263).
  • Dalším cílem bylo poskytnout dostatečnou flexibilitu pro použití standardu v široké škále aplikací na nejrůznějších sítích a systémech, včetně malých a vysokých bitových rychlostí, videa s vysokým rozlišením, vysílání.
  • Standard MPEG-4 AVC se používá při pozemním digitálním televizním DVB-T, kabelovém DVB-C a satelitním DVB-S2 vysílání.
    Podporuje rozlišení až 4096 × 2304, včetně 4K UHD.
  • formát H.264 se obvykle používá pro ztrátovou kompresi, je ale také možné vytvořit skutečně bezztrátově kódované oblasti v ztrátově kódovaných snímcích nebo podporovat případy vzácného použití, u nichž je celé kódování bezztrátové.
  • H.264 je jedním ze standardů pro Blu-ray Disc a od roku 2014 je jedním z nejčastěji používaných formátů pro nahrávání, kompresi a distribuci videoobsahu. Je také podporován majoritními webovými prohlížeči v rámci přímého zobrazení video obsahu na webové stránce ve standardu HTML5.

6. H.265 (MPEG-H část 2, HEVC) (High Efficiency Video Coding)

  • Nástupce standardu MPEG-4 AVC, který snižuje datový tok na polovinu při zachování porovnatelné obrazové kvality s předchůdcem H.264.
  • Jeho nasazení a podpora je v UHDV/UHDTV (Ultra High Definition Video and Television), kde se počítá s rozlišením 8K (7680x4320p) ve standardech DVB-T2, DVB-C2, DVB-S2.
  • Při kódování klade vysoké nároky na výpočetní výkon (podle prováděných měření je kódování H.265 videa až 10x a dekódovaní až 2x náročnější na procesor, než u zpracování H.264).
  • HEVC je položen na stejné struktuře jako předchozí verze AVC avšak má mnoho přidaných vylepšení, jako např.:
    • podpora až 8K UHD (ultra high definition) videa s rozlišením 8192 x 4320 px,
    • flexibilnější rozdělení makrobloků (superbloků) od velkých po malé,
    • lepší flexibilita v predikčních módech a transformování velikostí makrobloků,
    • funkce k podpoře efektivnějších paralelních zpracování.
    • důmyslnější predikce a signalizace módů a pohybových vektorů,
    • důmyslnější interpolační a „protiblokové“ filtry.

Makroblok:
  • je procesní jednotka ve formátech komprese obrazu a videa založená na lineárních blokových transformacích, jako je například diskrétní kosinová transformace (DCT).
  • Makroblok se obvykle skládá ze 16 × 16 vzorků a dále se dělí na transformační bloky a může být dále rozdělen na bloky predikce (předpovědi).
  • Formáty založené na makroblocích zahrnují metodu ztrátové komprese JPEG, kde se nazývají bloky MCU (formáty H.261 , MPEG-1 část 2 , H.262 / MPEG-2 část 2 , H.263 , MPEG-4 část 2 a H.264 / MPEG-4 AVC).
  • V H.265 / HEVC byl makroblok jako základní procesní jednotka nahrazen kódovací stromovou jednotkou (CTU).

Podrobnější vysvětlení uvedené terminologie na: