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:
- https://www.chip.cz/soubory/dokumenty/07-13-108-spickovy-videokodek.pdf
- https://www.hanwhasecurity.com/media/attachment/file/h/_/h.265_compression-wisestream_webinar_2-2018.pdf