MPEG-4

Estándar de codificación de vídeo

MPEG-4 es un grupo de estándares internacionales para la compresión de datos de audio y video digitales, sistemas multimedia y formatos de almacenamiento de archivos. Fue introducido originalmente a fines de 1998 como un grupo de formatos de codificación de audio y video y tecnología relacionada acordados por el Grupo de Expertos en Imágenes en Movimiento (MPEG) de ISO/IEC ( ISO/IEC JTC 1 /SC29/WG11) bajo el estándar formal ISO/IEC 14496 – Codificación de objetos audiovisuales . Los usos de MPEG-4 incluyen la compresión de datos audiovisuales para video por Internet y distribución de CD , voz ( teléfono , videoteléfono ) y aplicaciones de transmisión de televisión . El estándar MPEG-4 fue desarrollado por un grupo liderado por Touradj Ebrahimi (más tarde presidente de JPEG ) y Fernando Pereira. ^[1]

Fondo

El MPEG-4 absorbe muchas de las características del MPEG-1 y el MPEG-2 y otros estándares relacionados, y añade nuevas características como compatibilidad (extendida) con VRML para renderizado 3D, archivos compuestos orientados a objetos (incluidos audio, vídeo y objetos VRML), compatibilidad con la gestión de derechos digitales especificada externamente y varios tipos de interactividad. La AAC (codificación avanzada de audio) se estandarizó como complemento del MPEG-2 (como Parte 1) antes de que se publicara el MPEG-4.

MPEG-4 sigue siendo un estándar en evolución y se divide en varias partes. Las empresas que promocionan la compatibilidad con MPEG-4 no siempre indican claramente a qué nivel de "parte" de compatibilidad se refieren. Las partes clave que hay que tener en cuenta son MPEG-4 Parte 2 (que incluye el Perfil simple avanzado, utilizado por códecs como DivX , Xvid , Nero Digital , RealMedia , 3ivx , H.263 y QuickTime 6) y MPEG-4 Parte 10 (MPEG-4 AVC/ H.264 o Codificación de vídeo avanzada, utilizada por el codificador x264 , Nero Digital AVC, QuickTime 7, Flash Video y medios de vídeo de alta definición como Blu-ray Disc ).

La mayoría de las características incluidas en MPEG-4 se dejan en manos de los desarrolladores individuales, quienes deberán decidir si las implementan o no. Esto significa que probablemente no existan implementaciones completas de todo el conjunto de estándares MPEG-4. Para abordar este problema, el estándar incluye el concepto de "perfiles" y "niveles", lo que permite definir un conjunto específico de capacidades de una manera adecuada para un subconjunto de aplicaciones.

Inicialmente, el formato MPEG-4 estaba destinado principalmente a comunicaciones de vídeo con baja tasa de bits ; sin embargo, su alcance como estándar de codificación multimedia se amplió posteriormente. El formato MPEG-4 es eficiente en una variedad de tasas de bits que van desde unos pocos kilobits por segundo hasta decenas de megabits por segundo. El formato MPEG-4 ofrece las siguientes funciones:

• Eficiencia de codificación mejorada con respecto a MPEG-2 ^[2]
• Capacidad de codificar datos multimedia mixtos (vídeo, audio, voz)
• Resistencia a errores para permitir una transmisión robusta
• Capacidad de interactuar con la escena audiovisual generada en el receptor

Descripción general

MPEG-4 proporciona una serie de tecnologías para desarrolladores, para diversos proveedores de servicios y para usuarios finales:

• MPEG-4 permite a diferentes desarrolladores de software y hardware crear objetos multimedia que poseen mejores capacidades de adaptabilidad y flexibilidad para mejorar la calidad de servicios y tecnologías como la televisión digital , los gráficos de animación , la World Wide Web y sus extensiones.
• Los proveedores de redes de datos pueden utilizar MPEG-4 para lograr transparencia en los datos. Con la ayuda de procedimientos estándar, los datos MPEG-4 pueden interpretarse y transformarse en otros tipos de señales compatibles con cualquier red disponible.
• El formato MPEG-4 proporciona a los usuarios finales una amplia gama de interacción con diversos objetos animados.
• Señalización de gestión de derechos digitales estandarizada, también conocida en la comunidad MPEG como Gestión y Protección de la Propiedad Intelectual (IPMP).

El formato MPEG-4 puede realizar varias funciones, entre las que podrían estar las siguientes:

• Multiplexa y sincroniza datos asociados a objetos multimedia de tal forma que puedan ser transportados eficientemente a través de canales de red.
• Interacción con la escena audiovisual, que se forma en el lado del receptor.

Perfiles y niveles

MPEG-4 proporciona un amplio y rico conjunto de herramientas para la codificación. ^{[ vague ]} Se han proporcionado subconjuntos de los conjuntos de herramientas MPEG-4 para su uso en aplicaciones específicas. ^{[ vague ]} Estos subconjuntos, llamados "Perfiles", limitan el tamaño del conjunto de herramientas que un decodificador debe implementar. ^[3] Para restringir la complejidad computacional, se establecen uno o más "Niveles" para cada Perfil. ^[3] Una combinación de Perfil y Nivel permite: ^[3]

• Un generador de códecs para implementar solo el subconjunto del estándar necesario, mientras mantiene la interoperabilidad con otros dispositivos MPEG-4 que implementan la misma combinación. ^[3]
• Comprobación de si los dispositivos MPEG-4 cumplen el estándar, lo que se conoce como prueba de conformidad . ^[3]

Partes de MPEG-4

MPEG-4 consta de varios estándares, denominados "partes", entre los que se incluyen los siguientes (cada parte cubre un aspecto determinado de toda la especificación):

Los perfiles también se definen dentro de las "partes" individuales, por lo que una implementación de una parte normalmente no es una implementación de una parte entera.

MPEG-1 , MPEG-2 , MPEG-7 y MPEG-21 son otros conjuntos de estándares MPEG.

Licencias

MPEG-4 contiene tecnologías patentadas, cuyo uso requiere licencia en países que reconocen las patentes de algoritmos de software . Más de dos docenas de empresas afirman tener patentes que cubren MPEG-4. MPEG LA ^[62] otorga licencias de patentes requeridas para MPEG-4 Parte 2 Visual de una amplia gama de empresas (el audio se licencia por separado) y enumera todos sus licenciantes y licenciatarios en el sitio. Se están desarrollando nuevas licencias para patentes del sistema MPEG-4 ^[63] y no se están ofreciendo nuevas licencias mientras los titulares de su antigua licencia de sistemas MPEG-4 sigan estando cubiertos por los términos de esa licencia para las patentes enumeradas (MPEG LA – Lista de patentes).

La mayoría de las patentes utilizadas para el formato visual MPEG-4 pertenecen a tres empresas japonesas: Mitsubishi Electric (255 patentes), Hitachi (206 patentes) y Panasonic (200 patentes).

Véase también

• MPEG
• Audio estructurado MPEG-4
• MPEG-4 SLS
• ISO/IEC JTC 1/SC 29

Referencias

1. Ebrahimi, Touradj; Pereira, Fernando (2002). El libro MPEG-4. Profesional de Prentice Hall . ISBN 9780130616210.
2. Wiegand, T ; Sullican, GJ; Bjontegaard, G; Luthra, A (2003). "Descripción general del estándar de codificación de vídeo H.264/AVC". IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology . 13 (7): 560–576. doi :10.1109/TCSVT.2003.815165.
3. MacKie, David; Singer, David; Meer, Jan Van der; Swaminathan, Viswanathan; Gentric, Philippe (diciembre de 2003), RFC 3640, IETF, p. 31, archivado desde el original el 28 de abril de 2009 , consultado el 23 de marzo de 2009.
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Enlaces externos

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• Libro blanco sobre MPEG-4 del Foro de la industria MPEG (MPEGIF) en los Archivos web de la Biblioteca del Congreso (archivado el 8 de enero de 2010)
• Código de referencia JM MPEG-4 AVC /H.264 Archivado el 2 de agosto de 2015 en Wayback Machine
• OpenIPMP: Proyecto DRM de código abierto para MPEG-4 Archivado el 10 de febrero de 2007 en Wayback Machine