الجزء الثاني من MPEG-4

الموسوعة الحرة

يُعدّ معيار MPEG-4 الجزء 2 ، أو MPEG-4 Visual (المعروف رسميًا باسم ISO / IEC 14496-2 [ 1 ] )، مواصفةً لترميز الفيديو صممتها مجموعة خبراء الصور المتحركة (MPEG). وهو ينتمي إلى عائلة مشفرات MPEG-4 ISO/IEC. يستخدم هذا المعيار تعويض الحركة على مستوى الكتل وتحويل جيب التمام المنفصل (DCT)، على غرار المشفرات السابقة مثل MPEG-1 الجزء 2 و H.262/MPEG-2 الجزء 2 .

تتضمن أمثلة التطبيقات الشائعة لمواصفات المشفر DivX و Xvid و Nero Digital .

يُعدّ معيار MPEG-4 الجزء 2 متوافقًا مع H.263 ، بمعنى أن مُفكِّك ترميز فيديو MPEG-4 يقوم بفك تشفير دفق بتات H.263 الأساسي بشكل صحيح. (يتمتع مُفكِّك ترميز فيديو MPEG-4 بقدرة أصلية على فك تشفير شكل أساسي من H.263). [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] في معيار MPEG-4 المرئي، يوجد نوعان من طبقات كائنات الفيديو: طبقة كائنات الفيديو التي توفر وظائف MPEG-4 الكاملة، وطبقة كائنات فيديو ذات وظائف مُخفَّضة، وهي طبقة كائنات الفيديو ذات رؤوس قصيرة (والتي توفر توافق دفق البتات مع H.263 الأساسي). [ 5 ] يعتمد معيار MPEG-4 الجزء 2 جزئيًا على معيار ITU-T H.263. [ 6 ] استخدم أول نموذج للتحقق من فيديو MPEG-4 (نموذج المحاكاة والاختبار) أدوات ترميز ITU-T H.263 مع ترميز الشكل. [ 7 ]

تاريخ

طُوِّر تنسيق MPEG-4 المرئي بواسطة لجنة مجموعة خبراء الصور المتحركة (MPEG). [ 5 ] استُخدمت في تطوير هذا المعيار براءات اختراع من أكثر من اثنتي عشرة منظمة، مُدرجة لدى MPEG LA في مجموعة براءات اختراع . كانت غالبية براءات الاختراع المستخدمة في تنسيق MPEG-4 المرئي من ثلاث شركات يابانية : ميتسوبيشي إلكتريك (255 براءة اختراع)، وهيتاشي (206 براءات اختراع)، وباناسونيك (200 براءة اختراع). [ 8 ] للاطلاع على القائمة الكاملة لأصحاب براءات الاختراع، يُرجى مراجعة قسم "أصحاب براءات الاختراع" أدناه.

الطبعات

إصدارات MPEG-4 المرئية [ 9 ]
طبعةتاريخ الافراج عنهآخر تعديلمعياروصف
الطبعة الأولى19992000ISO/IEC 14496-2:1999 [ 10 ]
الطبعة الثانية20012003ISO/IEC 14496-2:2001 [ 11 ]
الطبعة الثالثة20042009 [ 1 ]ISO/IEC 14496-2:2004 [ 1 ]

الملفات الشخصية

لمعالجة تطبيقات متنوعة تتراوح بين كاميرات المراقبة منخفضة الجودة والدقة إلى البث التلفزيوني عالي الوضوح وأقراص DVD، تقوم العديد من معايير الفيديو بتجميع الميزات في ملفات تعريف ومستويات. يحتوي الجزء الثاني من معيار MPEG-4 على ما يقارب 21 ملف تعريف.

أكثر الملفات الشخصية استخدامًا هي الملف الشخصي البسيط المتقدم (ASP أو ملف تعريف AS) والملف الشخصي البسيط (SP)، وهو مجموعة فرعية من ASP.

وتشمل الملفات الشخصية الأخرى ملف الكفاءة المتقدمة للترميز (ACEP أو ملف ACE الشخصي)، وملف الوقت الحقيقي البسيط المتقدم (ARTSP أو ملف ARTS الشخصي)، والملف الشخصي الأساسي (CP)، والملف الشخصي الرئيسي (MP)، وملف الاستوديو البسيط (SStP أو ملف SSt الشخصي).

تُوحّد معظم أنظمة ضغط الفيديو تدفق البيانات (وبالتالي وحدة فك التشفير)، تاركةً تصميم وحدة التشفير للتطبيقات الفردية. لذا، فإن تطبيقات ملف تعريف معين (مثل DivX أو Nero Digital، وهما تطبيقان لملف تعريف Advanced Simple Profile، وXvid الذي يُطبّق كلا الملفين) متطابقة تقنيًا من ناحية وحدة فك التشفير. وللمقارنة، يمكن تشغيل ملف MP3 على أي مشغل MP3، سواءً أُنشئ عبر iTunes أو Windows Media Player أو LAME أو برنامج التشفير Fraunhofer الشائع.

الملف الشخصي البسيط (SP)

يهدف الملف التعريفي البسيط في الغالب إلى الاستخدام في الحالات التي تتطلب فيها ظروف التطبيقات الأخرى معدل بت منخفض ودقة منخفضة، مثل عرض النطاق الترددي للشبكة وحجم الجهاز وما إلى ذلك. ومن الأمثلة على ذلك الهواتف المحمولة وبعض أنظمة مؤتمرات الفيديو منخفضة التكلفة وأنظمة المراقبة الإلكترونية وما إلى ذلك.

المستويات

مستوىالحد الأقصى للمخزن المؤقتالحد الأقصى لمعدل البتأقصى تأخير عند أقصى معدل بتأقصى حجم VPالحد الأقصى لحجم VOPأقصى معدل فك التشفيرأقصى حجم للإطار
@ 30  هرتزعند 25  هرتز@ 24  هرتز@ 15  هرتزعند 12.5  هرتز
0160642.502048991485—QCIF (176×144)
0ب320128
116064128×96144×96160×96
26401285.0040963965940256×192304×192، 288×208304×208CIF (352×288)
33841.66819211880CIF (352×288)
4أ128040000.3216384120036000VGA (640×480)
5179280000.22162040,500D1 NTSC (720×480)D1 PAL (720×576)
63968120000.333600108,000720p (1280x720)
الوحداتكيلوبتكيلوبت/ثانيةثوانٍأجزاءوحدات الماكرووحدات ماكرو/ثانيةبكسل

ملف تعريف بسيط متقدم (ASP)

لم يتم تضمين ملف التعريف البسيط المتقدم في المعيار الأصلي. وتشمل ميزاته التقنية البارزة مقارنةً بملف التعريف البسيط، الذي يشبه إلى حد كبير معيار H.263 ، ما يلي:

تم تصميم دعم التكميم والتداخل في MPEG بطرق مشابهة بشكل أساسي للطريقة الموجودة في MPEG-2 الجزء 2. تم تصميم دعم الصورة B بطريقة مشابهة بشكل أساسي للطريقة الموجودة في MPEG-2 الجزء 2 و H.263v2 .

كانت ميزة تعويض الحركة بربع البكسل في معيار ASP مبتكرة، وقد أُدرجت لاحقًا (بأشكال مختلفة نوعًا ما) في تصميمات لاحقة مثل MPEG-4 الجزء 10 و HEVC و VC-1 و VVC . بعض تطبيقات MPEG-4 الجزء 2 لا تدعم هذه الميزة، نظرًا لتأثيرها السلبي الكبير على سرعة برامج فك التشفير، ولأنها لا تُحسّن الجودة دائمًا.

لا تدعم معظم التطبيقات ميزة تعويض الحركة الشاملة، على الرغم من أن المعيار يشترط رسميًا على أجهزة فك التشفير دعمها. كما أن معظم أجهزة التشفير لا تدعمها أيضًا، ويرى بعض الخبراء أنها لا تُحسّن الضغط عادةً. عند استخدامها، يؤثر تعويض الحركة الشاملة في بروتوكول ASP سلبًا على السرعة بشكل كبير، ويُضيف تعقيدًا ملحوظًا إلى عملية التنفيذ.

المستويات

مستوىالحد الأقصى للمخزن المؤقتالحد الأقصى لمعدل البتأقصى تأخير عند أقصى معدل بتأقصى حجم VPالحد الأقصى لحجم VOPأقصى معدل فك التشفيرأقصى حجم للإطار
@ 30  هرتزعند 25  هرتز@ 24  هرتز@ 15  هرتزعند 12.5  هرتز
01601281.252048992970QCIF (176×144)
1
26403841.6640963965940256×192304×192، 288×208304×208CIF (352×288)
37680.8611880CIF (352×288)
3ب104015000.69
4128030000.43819279223760352×576، 704×288
5179280000.2216384162048,600720×576
الوحداتكيلوبتكيلوبت/ثانيةثوانٍأجزاءوحدات الماكرووحدات ماكرو/ثانيةبكسل

ملف تعريف الاستوديو البسيط (SStP)

يحتوي ملف تعريف الاستوديو البسيط ( SStP ) على ستة مستويات، تتراوح من دقة SDTV إلى دقة 4K . [ 12 ] يسمح SStP بعمق بت يصل إلى 12 بت، وبأخذ عينات فرعية للون تصل إلى 4:4:4 ، [ 12 ] باستخدام ترميز الإطار الداخلي فقط. [ 13 ] يُستخدم SStP بواسطة HDCAM SR . [ 12 ]

المستويات

المستويات ذات القيم العقارية القصوى [ 12 ]
مستوىأقصى عمق بت ومعاينة لونية فرعيةأقصى دقة ومعدل إطاراتالحد الأقصى لمعدل نقل البيانات (ميغابت/ثانية)
110 بت 4:2:2تلفزيون SD180
210 بت 4:2:21920×1080 30p/30i600
312 بت 4:4:41920×1080 30p/30i900
412 بت 4:4:42K×2K 30p1350
512 بت 4:4:44K×2K 30p1800
612 بت 4:4:44K×2K 60p3600

أصحاب براءات الاختراع

انتهت صلاحية براءات اختراع الجزء الثاني من معيار MPEG-4 في جميع أنحاء العالم. انتهت صلاحية آخر براءة اختراع أمريكية في 14 نوفمبر 2023، بينما انتهت صلاحية آخر براءة اختراع عالمية (في البرازيل)، PI0109962B1، [ 14 ] في 19 يوليو 2026. [ 15 ] [ 16 ] كانت المنظمات التالية تمتلك براءات اختراع لتقنية MPEG-4 المرئية، كما هو مُدرج في مجموعة براءات الاختراع التي تديرها MPEG-LA ولاحقًا Via-LA .

المنظمة [ 17 ]براءات الاختراع [ 8 ]
ميتسوبيشي إلكتريك255
هيتاشي206
باناسونيك200
صندوق صن باتنت تراست125
توشيبا96
سامسونج للإلكترونيات92
سوني84
فيليبس73
شركة شارب44
بانتيش36
شركة روبرت بوش المحدودة27
شركة نيبون للتلغراف والهاتف24
تطوير التكنولوجيا في شركة جنرال إلكتريك23
ترخيص CIF20
دولبي19
تيلينور19
شركة سيمنز المساهمة15
JVC Kenwood14
أورانج إس إيه14
إل جي إلكترونيكس13
فوجيتسو11
ZTE10
جوجل9
مجموعة بي تي3
كالمار ثيرابيوتكس2
مختبرات تلفزيون الكابل، المحدودة1
شركة كانون1
KDDI1
مايكروسوفت1
شركة أوكي للصناعات الكهربائية1
سانيو1

الانتقادات

تعرض معيار MPEG-4 الجزء الثاني لبعض الانتقادات في هذا المجال. فقد انتقد مايكل نيدرماير، القائم على صيانة FFmpeg ، معيار MPEG-4 لافتقاره إلى مرشح إزالة التشويش داخل الحلقة ، ولأن GMC يتطلب موارد حاسوبية كبيرة، ولأن OBMC مُعرّف ولكنه غير مسموح به في أي من ملفات التعريف، من بين أمور أخرى. [ 18 ] ويذكر بن واغونر من مايكروسوفت : "اتخذت مايكروسوفت (قبل انضمامي إليها بفترة طويلة) مسار معيار الترميز مع معيار MPEG-4 الجزء الثاني، والذي تبين أنه مخيب للآمال بشدة في جميع أنحاء الصناعة - إذ لم يقدم ميزة ضغط كبيرة مقارنةً بمعيار MPEG-2، كما أن المناقشات المطولة حول اتفاقية الترخيص أدت إلى عزوف الكثيرين عن تبنيه. لقد شاركتُ في العديد من مشاريع الوسائط الرقمية التي رفضت حتى استخدام معيار MPEG-4 في أواخر التسعينيات وأوائل الألفية الثانية بسبب وجود "رسوم محتوى" لم تكن محددة بالكامل بعد." [ 19 ]

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. 1 2 3 ISO. "ISO/IEC 14496-2:2004 - تكنولوجيا المعلومات - ترميز الكائنات السمعية والبصرية - الجزء 2: المرئي" . ISO . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22-04-2026 .
  2. ↑ chiariglione.org (10 أغسطس 2006). "ركوب جذوع الإعلام، هل هذه هي نهاية الرحلة؟" . مؤرشف من الأصل في 1 نوفمبر 2011. تم الاطلاع عليه في 10 مارس 2010 .
  3. ↑ chiariglione.org (25-10-2003). "ركوب بتات الوسائط، داخل MPEG-4 - الجزء ب" . مؤرشف من الأصل في 1-11-2011 . تم الاسترجاع في 10-3-2010 .
  4. ↑ ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 (مارس 2000). "فيديو MPEG-4 - الأسئلة الشائعة" . chiariglione.org. مؤرشف من الأصل بتاريخ 22-03-2010 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10-03-2010 .{{cite web}}: صيانة CS1: الأسماء الرقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )
  5. 1 2 تورادج إبراهيمي وكاسبار هورن. "ترميز الفيديو الطبيعي MPEG-4 - نظرة عامة" . chiariglione.org. مؤرشف من الأصل بتاريخ 22-03-2010 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10-03-2010 .
  6. ↑ chiariglione.org (2009-09-06). "ركوب بتات الوسائط، تطوير MPEG-1 - الجزء أ" . مؤرشف من الأصل في 2011-01-22 . تم الاسترجاع في 2010-03-10 .
  7. ↑ فرناندو بيريرا. "MPEG-4: لماذا، وماذا، وكيف، ومتى؟" . chiariglione.org. مؤرشف من الأصل بتاريخ 18-10-2011 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10-03-2010 .
  8. 1 2 "قائمة براءات اختراع MPEG-4 المرئية" (ملف PDF) . MPEG LA . 1 يوليو 2019. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 6 يوليو 2019. تم الاطلاع عليه في 6 يوليو 2019 .
  9. ↑ MPEG. "معايير MPEG - قائمة كاملة بالمعايير المطورة أو قيد التطوير" . chiariglione.org. مؤرشف من الأصل بتاريخ 20 أبريل 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 أكتوبر 2009 .
  10. ↑ المنظمة الدولية للمقاييس (ISO). "ISO/IEC 14496-2:1999 - تكنولوجيا المعلومات - ترميز الكائنات السمعية والبصرية - الجزء 2: المرئي" . المنظمة الدولية للمقاييس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 نوفمبر 2009 .
  11. ↑ المنظمة الدولية للمقاييس (ISO). "ISO/IEC 14496-2:2001 - تكنولوجيا المعلومات - ترميز الكائنات السمعية والبصرية - الجزء 2: المرئي" . المنظمة الدولية للمقاييس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 نوفمبر 2009 .
  12. 1 2 3 4 ياسوهيكو ميكامي؛ هوغو جاجيوني. "4K End-to-End HPA Technology Retreat 2010" (PDF) . سوني . تم الاسترجاع 2012/11/28 .
  13. ↑ كارولين ر. آرمز؛ كارل فليشهاور؛ كيت موراي (ديسمبر 2011). "MPEG-4، الترميز المرئي، ملف تعريف Simple Studio" . استدامة التنسيقات الرقمية . مكتبة الكونغرس . تم الاطلاع عليه في 9 مارس 2015 .
  14. ↑ براءة اختراع برازيلية رقم PI0109962B1 ، هوتر، أندرياس؛ بايس، جيرو ؛ باندل، يورغن وآخرون، "عملية لتخزين ومعالجة معلومات الصور من صور متتالية عبر الزمن"، نُشرت في 19 يوليو 2016 
  15. ↑ "قائمة براءات اختراع MPEG-4 المرئية" (ملف PDF) . 1 يوليو 2026. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 18 يوليو 2026. تم الاطلاع عليه في 20 يوليو 2026 .
  16. ↑ لارابيل، مايكل (19 يوليو 2026). "انتهت صلاحية آخر براءة اختراع مرئية لتقنية MPEG-4" . www.phoronix.com . تاريخ الاطلاع: 19 يوليو 2026 .
  17. ↑ "الجهات المرخصة المشمولة في ترخيص محفظة براءات اختراع MPEG-4 المرئية" . MPEG LA . مؤرشف من الأصل في 6 يوليو 2019. تم الاطلاع عليه في 6 يوليو 2019 .
  18. ↑ ميلانسون، مايك. "15 سببًا يجعل MPEG4 سيئًا" . عرين خبير الوسائط المتعددة . تم الاسترجاع في 11 سبتمبر 2021 .
  19. ↑ VC-1 و H264 - الصفحة 2 - منتدى Doom9