MPEG-4

MPEG-4 is een methode voor de compressie van digitale audio en video. Het werd geïntroduceerd eind 1998 en bepaalde een standaard voor een groep van audio- en videocodeerformaten en verwante technologie. De standaard werd vastgelegd door de ISO/IEC Moving Picture Experts Group (MPEG) (ISO/IEC JTC1/SC29/WG11) onder de formele standaard ISO/IEC 14496. MPEG-4- of MP4-bestanden zijn videobestanden. Ze worden veelal gebruikt voor compressie van videodata voor streaming en distributie op cd.

Algemeen

De bestanden die met deze videocompressietechniek worden gecreëerd, zijn vaak terug te vinden in digitale mobiele apparatuur, zoals mobiele telefoons en videowalkmans met video-opnamefunctionaliteit, maar ook bij digitale televisie. Deze compressie is chronologisch gezien de opvolger van MPEG-2 en de voorloper van MPEG-21. Maar bij, bijvoorbeeld, het digital rights management-systeem van MPEG-4 zal te merken zijn dat bepaalde dingen ook zijn overgenomen in MPEG-2.

Toepassingen:

Compressie

Het compressie-algoritme in MPEG-4 Part 10 is de H.264-codecstandaard. Deze compressietechniek met MPEG-4 Part 10 zorgt voor een tweemaal betere compressie dan MPEG-2.

Met andere woorden, de grootte (in bytes) van een bestand waar de compressie door middel van MPEG-2 is gebeurd, is ongeveer dubbel zo groot als dezelfde video door middel van MPEG-4 verwerkt.

Maar deze betere compressie heeft ook een prijs, een MPEG-4-bestand is gevoeliger voor ruis dan MPEG-2: als er tijdens het verzenden van de data storingen optreden op de verbinding, is de uiteindelijke kwaliteit van de video na het uitpakken van het aldus gecomprimeerde bestand qua ruis minder goed.

Beveiliging

Omdat tegenwoordig veel van de gegevens worden verstuurd via het internet, en piraterij steeds meer voorkomt, is een goede beveiliging nodig. MPEG-4 maakt gebruik van een digital rights management-systeem genaamd Intellectual Property Management and Protection, dit systeem heeft later ook nog een uitbreiding gekregen onder de naam Intellectual Property Management and Protection Extension. Het doel van dit deel van de standaard is om het intellectuele eigendom, meestal films en video in dit geval, te beschermen. Deze bescherming betekent concreet dat enkel de apparaten met de juiste rechten de video kunnen bekijken. Dit zorgt ervoor dat indien de video wordt gekopieerd, deze kopie niet kan worden gebruikt alsof het de originele film is.

Ontwikkeling van IPMP

De MPEG-4-standaard voorzag oorspronkelijk enkel hoe het IPMP-systeem zou werken in het grote geheel van de standaard. MPEG had evenwel geen uitwerking van een dergelijk systeem opgenomen, er waren enkel 'haken' aanwezig waar een systeem kon worden aangehangen, ingeklikt. Door het definiëren van enkel deze interface, was het mogelijk voor anderen om een eigen systeem te maken op maat van hun doel. Deze eerste implementatie kreeg dan ook de naam "hooks approach" of "hakenaanpak".

Gevolgen van IPMP

Voordelen die te danken zijn aan de "hooks approach":

Nadelen van deze manier van werken:

Door de combinatie van deze twee nadelen kreeg men te maken met gevallen waar men terminals niet langer kon gebruiken omdat de IPMP-systemen die hierop waren geïnstalleerd, niet compatibel waren met een ander of nieuw systeem. Zo was het soms zelfs het geval dat indien een bepaalde terminal op locatie X gebruikmaakte van IPMP-systeem A en een andere terminal op locatie Y van systeem B, deze onmogelijk met elkaar zouden kunnen communiceren. Er zou dus een derde terminal aanwezig moeten zijn, die systeem A draait op locatie Y en gelijkaardig een terminal met systeem B op locatie X.

Om deze problemen te verhelpen en betere compatibiliteit tussen de verschillende systemen te krijgen, begon MPEG in 2000 met het adresseren van deze compatibiliteitsproblemen. Op dat moment was het zelfs zo dat apparaten die voor dezelfde doeleinden en diensten waren gemaakt toch niet compatibel waren, omdat ze door verschillende producenten waren gecreëerd. Door de verdere verspreiding van breedbandinternet en meer en meer services die werden aangeboden, bijvoorbeeld via gsm, werd de verscheidenheid aan apparatuur en systemen nog uitgebreider. MPEG was uiteindelijk genoodzaakt een poging te ondernemen om de samenwerking en compatibiliteit van al deze systemen te verbeteren. Teneinde dit te verwezenlijken werd de MPEG-4-standaard in oktober 2002 uitgebreid en zo de compatibiliteit en interoperabiliteit meer gegarandeerd. Deze uitbreiding werd aangeduid met Intellectual Property Management and Protection Extension (IPMPX).

IPMPX

Deze architectuur met de naam Intellectual Property Management and Protection Extension (IPMPX) werd in de MPEG-4-omgeving ontwikkeld en werd tijdens deze ontwikkeling ook aangepast en opgenomen in de MPEG-2-standaard. Deze uitbreiding op IPMP voor MPEG-4 had als doel de volgende elementen te verbeteren en bijgevolg de samenwerking tussen verschillende apparaten/terminals/systemen te bevorderen.

Verbeteringen en doelen van de uitbreiding ten opzichte van de originele standaard:

· · Sjabloon bewerken Bestandsformaten voor compressie van multimedia
Videocompressie:ISO/IEC: MPEG-1 · MPEG-2 · MPEG-4 · MPEG-4/AVC · ITU-T: H.261 · H.262 · H.263 · H.264 · H.265 · H.266 · SMPTE: VC-1
Andere: AVS · Dirac · Indeo · MJPEG · RealVideo · Theora · VP7 · VP8 · VP9 ·WMV
Audiocompressie:ISO/IEC MPEG: MP3 (MPEG-1 Layer III) · MPEG-1 Layer II · AAC · HE-AAC · ITU-T: G.711 · G.722 · G.722.1 · G.722.2 · G.723 · G.723.1 · G.726 · G.728 · G.729 · G.729.1 · G.729a · FRC · EFRC
Andere: AC3 · ALAC · ATRAC · DTS · FLAC · iLBC · Monkey's Audio · MT9 · Musepack · RealAudio · SDDS · SHN · Speex · TTA · TwinVQ · Vorbis · WavPack · WMA
Beeldcompressie:ISO/IEC/ITU-T: JPEG · JPEG 2000 · JPEG LS · JBIG · JBIG2 · JPEG XR · JPEG XL
Andere: BMP · GIF · ILBM · PCX · PNG · TGA · TIFF · WMP · WebP
Mediacontainers:3GP · ASF · AVI · FLV · Matroska · MP4 · MXF · NUT · Ogg · Ogg Media · QuickTime · RealMedia · WebM
Audio: AIFF · AU · WAV