P9 - dit/UPM

Normas ISO de codificación
de contenidos audiovisuales
-MPEG 1, MPEG-2, MPEG-4,
MPEG 7 y MPEG 21-
1
La familia MPEG
MPEG 1 (1992): codificación digital de audio y vídeo hasta 1.5
Mbit/s para almacenamiento local (CD-ROM =entorno libre de
errores). IMPLEMETADA EN PRODUCTOS COMERCIALES
MPEG 2 (1994): codificación genérica de audio y vídeo para
distribución (TV digital). IMPLEMETADA EN PRODUCTOS
COMERCIALES
MPEG 4 (1998): codificación de objetos audio-visuales naturales y
Futuro
sintéticos. YA EXISTEN LAS PRIMERAS IMPLEMENTACIONES
MPEG 7 (2002): descripción de contenido multimedia (búsquedas
por contenidos, filtrados,...)
MPEG 21(200x): nuevos paradigmas multimedia (“Objeto Digital
Estructurado” )
2
1
MPEG 1 - 2
3
Jerarquía de capas
4
2
Group of Pictures (GOP)
5
Redundancia temporal
Imágenes P
Imágenes B
6
3
Redundancia temporal
7
Transformada Discreta del Coseno
8
4
Redundancia espacial
9
Redundancia espacial
10
5
Redundancia espacial
11
MPEG 2: Niveles y perfiles
12
6
MPEG 2. Niveles y perfiles
13
MPEG 2. Niveles y perfiles
14
7
MPEG 2. Niveles y perfiles
15
Jerarquía MPEG 2
16
8
Jerarquía MPEG 2: Elementary Stream
17
Jerarquía MPEG 2: Packetized Elementary
Stream
18
9
Jerarquía MPEG 2: Program Stream
19
Jerarquía MPEG 2: Transport Stream
20
10
Jerarquía MPEG 2: Transport Stream
21
Jerarquía MPEG 2
22
11
Packet Identification (PID)
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MPEG-4
NO ES una simple norma de codificación digital de audio y
vídeo
Trata de facilitar la manipulación digital interactiva de
información audio visual desde el punto de vista de:
Creadores de Contenido
Proveedores de Servicios y Redes
Usuarios finales
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12
Datos técnicos MPEG-4
Ancho de banda desde 5 kbit/s a 10 Mbit/s
Resolución vídeo desde sub-QCIF a TV Alta Definición.
Pausa, rebobinado rápido hacia delante y hacia atrás con
todos los objetos sincronizados.
Escalabilidad espacial y temporal de todos los objetos
(imágenes, textos, gráficos animados,...)
Tratamiento similar de objetos naturales o sintéticos (voz
sintética, imágenes creadas en ordenador,...)
Calidad de audio desde telefonía (4 kHz) a calidad CD
estéreo (20 kHz)
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MPEG-4 para Creadores de Contenido
mayor flexibilidad en el uso y manipulación de audio, vídeo,
gráficos animados, fotos, texto,.....
posibilidad de re-utilización de partes o totalidad del contenido
mayor protección de partes o totalidad del contenido
integra elementos de TV digital, gráficos animados, World Wide
Web,......
El autor del contenido tiene en sus manos una herramienta para
“fragmentarlo en objetos” a su gusto. La capacidad de
interacción del usuario final con el contenido dependerá de ese
grado de fragmentación. La transmisión de ese contenido por
redes de distinta tecnología será también más flexible y eficiente
cuanto mayor sea el grado de fragmentación.
La clave de la eficiencia del MPEG-4 reside en cómo
se cree el contenido en origen.
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MPEG-4 para Proveedores de
Servicios y Redes
Define el encapsulamiento de cada tipo de objeto para su
posterior transmisión a través de redes de distinta
tecnología y ancho de banda.
Cada tipo de objeto se codifica y comprime en base a
normas ya existentes (ej.. el vídeo en H.263 o MPEG-2, el
texto en HTML, las fotos en JPEG o GIF,....)
Cada objeto puede transmitirse por redes de distinto
ancho de banda consiguiendo mayor eficiencia final
(hasta un 50% mayor que trabajando con audio y vídeo
comprimidos “a pelo” en MPEG-2)
Se definen distintas QoS para cada tipo de objeto
Todas estas ventajas no son de aplicación si los
contenidos no se han creado fragmentados en
objetos
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MPEG-4 para Usuarios Finales
Total interacción con el contenido hasta el límite definido por
el autor (ej.. poder cambiar el fondo de un Telediario o el
color de los textos sobreimpresos, recibir sólo el audio y
fotos fijas de una película en un terminal móvil,....)
Nuevas aplicaciones sobre contenidos multimedia: más allá
de la pura recepción de TV digital (para eso ya está MPEG2).
El disfrute de todas las posibilidades de MPEG-4 precisa una
plataforma de usuario con capacidad de proceso (PC).
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14
MPEG-4
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Un ejemplo: “contenido MPEG-2”
frente a “contenido MPEG-4”
Tomemos un Telediario
Si se toma el audio y el vídeo analógicos y se codifican en
MPEG 2 “como un todo indivisible” tendremos un
“contenido MPEG-2” . Se transmite como un bloque y el
usuario final sólo puede modificar volumen, tono,
brillo,contraste,... El contenido “o lo toma o lo deja”.
En MPEG-4 se fragmenta el contenido: fondo fijo salvo
una ventana con gráficos 3D animados, mesa del
presentador (objeto 3D), folios del presentador (objeto
2D), presentador (voz y busto), textos sobreimpresos,
logotipo del programa, logotipo de la cadena de TV,
música de fondo, .....
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“contenido MPEG-2” frente a
“contenido MPEG-4”
El Telediario en “contenido MPEG-4” tiene la siguiente
estructura:
ESCENA
Fondo
Presentador
2D fijo
Gráfico animado 3D
Música
Objetos
Voz
Mesa
Imagen
Folios
Lo único que precisa
“ ancho de banda”
Textos
Subtítulos
Logotipo 1
Logotipo 2
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“contenido MPEG-2” frente a
“contenido MPEG-4”
Cada uno de los elementos se puede codificar del modo
deseado (más o menos calidad, frente a más o menos
ancho de banda)
La sincronización de los objetos está definida en la norma
MPEG-4
El usuario final podría manipular cada uno de los
“objetos”, ej. eliminar o modificar la música de fondo,
girar o cambiar la textura de la mesa del presentador,
seleccionar el idioma en los textos sobreimpresos,....
(según se haya creado el contenido, ej, para seleccionar
idioma en los textos tienen que haberse introducido las
diferentes versiones)
La pregunta clave es: ¿se van a utilizar todas las
posibilidades de MPEG-4?. ¿Se van a molestar los
creadores de contenidos en fragmentar los
elementos de su “creación audiovisual”?,...........
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Productos MPEG-4
En 1999 se creó el “MPEG-4 Industry Forum” para promocionar la
implementación de MPEG-4
Hoy cuenta con 100 miembros entre fabricantes de HW y SW,
proveedores de contenidos, laboratorios y centros de I+D,....
17 empresas cuentan ya con prototipos técnicamente estables
se anuncian productos comerciales para la segunda mitad del año
2002.
Web de este Foro Industrial:
www.m4if.org
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MPEG-7
Norma de “Descripción de Contenidos Multimedia”. No es una
norma de codificación.
Norma completada técnicamente. En fase de aprobación formal en
ISO. Se publicará a mediados de 2002.
Estandariza la descripción de los distintos tipos de información
audiovisual
MPEG 1, 2 y 4 tratan sobre los contenidos (“los bits”); MPEG-7 trata
de la información sobre los contenidos.
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Aportaciones de MPEG-7
Una nueva generación de aplicaciones multimedia interactivas, por
ejemplo:
búsqueda de una película tarareando un poco de su banda sonora.
búsqueda de todas las obras de un determinado compositor que
contengan un solo de oboe.
conexión automática al canal de TV del partido de fútbol cuando un
determinado jugador se acerca al área de gol.
búsqueda de delincuentes en bases de datos de vídeos de supervisión
aportando fotografías o descripciones.
filtrados de audio y/o vídeo de contenido pornográfico, violento,....
No hay fecha aún para primeros prototipos.
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MPEG-21
Iniciada en Mayo 2000
Se ha publicado en Julio 2001 un informe previo sobre
“Visión, Tecnologías y Estrategias” de un nuevo
paradigma multimedia
Se introduce el concepto de “Objeto Digital Estructurado”
cuya descripción, identificación, manipulación, protección
de la propiedad intelectual, representación,....... es el
objetivo de esta nueva norma.
Los primeros documentos técnicos estarán listos en 2003.
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