Einleitung


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Einleitung

Die Motion Picture Expert Group (MPEG) wurde Ende der 80er Jahre zur Festlegung eines digitalen Standards für Bewegtbilddarstellung ins Leben gerufen. Bis zur Verabschiedung der Norm MPEG-1 standen bereits verschiedene Verfahren zur Verfügung. Zu den bis dato wichtigsten Vertretern gehörten Motion-JPEG (M-JPEG) [Roq94][PM93] und die Recommendation H.261 der CCITT.

Das M-JPEG-Verfahren basiert auf der Serialisierung von im JPEG-Format komprimierten Einzelbildern. Die Qualität der verlustbehafteten JPEG-Kompression ist dabei in weiten Grenzen konfigurierbar. Der Kompressionsgrad liegt in der Einstellung für gute Bildqualität bei einem Faktor von 20-25. Durch die relativ geringen Hardwareanforderungen existieren bereits seit einiger Zeit Lösungen, die in Fernsehauflösung 30 Bilder pro Sekunde packen und entpacken können. Die Einbindung von Audiodaten ist jedoch nicht im (Quasi-) Standard definiert. Ein Norm für M-JPEG existiert nicht. Durch die Fixierung auf Einzelbildkompression erwies sich das Verfahren desweiteren als zu ineffizient.

Mit der Recommendation H.261 [CCITT90] stand desweiteren ein audiovisueller Standard der CCITT (The International Telegraph and Telephone Consultative Committee) zur Verfügung. H.261 besitzt durch seine Ausrichtung auf Bewegtbildübertragung bereits einen hybriden Kompressionsalgorithmus, der aus einer Spielart des Deltaverfahrens, einer Restbildkompression sowie einem optional einbindbaren Verfahren zur Bewegungskompensation besteht. Der Standard ist u.a. in Auflösung (2-stufig im Format 4:3) und Bildrate (7.5 - 30 pps) konfigurierbar, wobei sich die Bandbreite der Datenübertragungsraten im Bereich von 40 KBit/s (z.B. für ISDN) bis zu 2 MBit/s (einfache Fernsehnorm) bewegt. Die relativ enge Auslegung der Recommendation erwies sich jedoch als starkes Handicap. Nicht unterstützt wird beispielsweise ein Interlace-Modus, welcher in Anlehnung an die derzeitige Übertragungsmethode des Fernsehens seitens der TV-Gesellschaften gefordert wird. Die Begrenzung auf nur 2 Auflösungsstufen verbietet zudem den dynamischen Gebrauch innerhalb von multimedialen Anwendungen sowie die Adaption an künftige Standards wie HDTV.

Eine Lösung für die oben aufgeführten Probleme steht nun mit MPEG-1 und MPEG-2 zur Verfügung, wobei wesentliche Merkmale von M-JPEG als auch H.261 in die Normung eingingen. MPEG wurde dabei als generische Norm entworfen, wodurch eine Anpassung an verschiedene Anwendungen möglich gemacht werden soll. Hiermit ist gemeint, daß nicht alle Möglichkeiten der Norm zu einem Zeitpunkt genutzt werden müssen, dies wäre in der Regel zu ineffizient.


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Klaus Schroiff
Tue May 2 16:02:11 MET DST 1995