![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
Остальные части
Начнём с совсем глупого вопроса: а зачем вообще нужно кодирование?
А затем же, зачем вообще вся стандартизация придумана - чтобы оборудование друг друга понимало. В частности, чтобы приёмное оборудование могло понять, чтО это в него вообще такое передали, что с ним делать и как его показывать.
Более умный вопрос: какое кодирование применяется для аудио и видео в DVB? Краткий ответ: MPEG2 (обратно совместимый с MPEG1) и/или MPEG4.
Лирическое отступление про сжатие информации.
Кодирование, кроме собственно стандартизации представления информации, может иметь ещё одну цель, а именно - сокращение объёма этой информации. Причём сокращение может производиться разными способами: с потерями и без потерь.
Без потерь - это значит, что исходную информацию можно восстановить точно в том виде, который она имела до сжатия. По таким алгоритмам работают, например, обычные файловые архиваторы.
С потерями - это значит, что исходную информацию можно восстановить только приблизительно, поэтому такие методы применяются там, где это и не нужно. Например, в JPEG или MP3 используются особенности восприятия изображения или звука человеком, позволяющие удалить малозаметные детали, сохранив первоначальную картину в общих чертах, но зато сильно уменьшить объем данных.
Оба типа алгоритмов требуют некоторых вычислительных мощностей (и времени) как для сжатия, так и для последующего разжатия, давая взамен уменьшение объёма хранимых или передаваемых данных. Обычно оба типа алгоритмов имеют некоторые параметры, позволяющие изменять степень сжатия в обмен на скорость обработки и/или качество результата.
Например, для MP3 основным таким параметром является битрейт (объём сжатых данных в битах за единицу времени). Каждый, кто хоть раз пробовал кодировать звук в MP3, знает, что чем больше битрейт, тем более близким к оригиналу получается результат. Но тем больше времени тратится на кодирование, и тем больше получается файл.
А для JPEG это степень сжатия. Все видели, как неразумное применение этого параметра приводит не только к уменьшению размера файла, но и к появлению страшных артефактов.
MPEG2 использует для сжатия аудио и видео обе разновидности алгоритмов - и с потерями, и без потерь.
[Конец лирического отступления]
Оцифрованный несжатый звук и видео имеют очень большой объем.
Например, секунда несжатого стереозвука (обычный CD): 44100 сэмплов в секунду * 16 бит на сэмпл * 2 канала = 1411200 бит, то есть, примерно 172 килобайта. А час, соответственно, 605 мегабайт.
Видео 576*544 пиксела (типичное разрешение для сигнала, оцифрованного из PAL) * 3 канала цветности * 8 бит на канал * 25 кадров/с = 188006400 бит = 22 мегабайта. Или 79 гигабайт в час.
Понятно, что места для хранения заметных объемов записей в таком формате ни у кого нет, и каналов с такой пропускной способностью тоже не сильно много.
Поэтому у разработчиков систем цифрового телевидения возникло естественное желание эту информацию сжимать, и уже в сжатом виде хранить и передавать. А разжимать только непосредственно перед выводом на конечное устройство (телевизор).
На момент принятия стандартов DVB (DVB-S и -C были утверждены в 1994 году) MPEG2 позволял сжимать эту информацию до разумных пределов, обеспечивая приемлемое качество изображения и звука.
В отличие от MPEG1, MPEG2 не накладывает жестких ограничений на размер картинки и ширину потока (в значительной степени определяющую качество картинки), позволяя варьировать эти параметры по мере необходимости, в том числе и на ходу (переменный битрейт).
И что самое главное - вычислительная техника того времени позволяла массово реализовать аппаратные MPEG2-кодеры, работающие в реальном времени. (Декодеры, понятное дело, тоже, но декодирование проще и занимает меньше времени).
С тех пор придумали телевидение высокой чёткости, у которого размер картинки существенно больше, чем у традиционного. Для передачи возросшего объема данных по существующим каналам потребовалось сильно увеличить степень сжатия, не портя качество изображения.
Такую возможность предоставил MPEG4, который, однако, требует существенно бОльших вычислительных ресурсов, чем MPEG2. Но и вычислительная техника с тех пор ушла далеко вперёд, позволив наладить массовое производство аппаратных кодеров (и декодеров) MPEG4 реального времени.
Поэтому новый стандарт DVB-S2, наряду с MPEG2, предусматривает использование одной из разновидностей MPEG4 - MPEG4 part 10, он же H.264, он же AVC.
Кстати, в DVD-video тоже используется MPEG2. И HD-DVD и Blu-Ray его поддерживают из соображений совместимости, хотя в основном для кодирования видео там предполагаются VC-1 и AVC (он же H.264).
Начнём с совсем глупого вопроса: а зачем вообще нужно кодирование?
А затем же, зачем вообще вся стандартизация придумана - чтобы оборудование друг друга понимало. В частности, чтобы приёмное оборудование могло понять, чтО это в него вообще такое передали, что с ним делать и как его показывать.
Более умный вопрос: какое кодирование применяется для аудио и видео в DVB? Краткий ответ: MPEG2 (обратно совместимый с MPEG1) и/или MPEG4.
Лирическое отступление про сжатие информации.
Кодирование, кроме собственно стандартизации представления информации, может иметь ещё одну цель, а именно - сокращение объёма этой информации. Причём сокращение может производиться разными способами: с потерями и без потерь.
Без потерь - это значит, что исходную информацию можно восстановить точно в том виде, который она имела до сжатия. По таким алгоритмам работают, например, обычные файловые архиваторы.
С потерями - это значит, что исходную информацию можно восстановить только приблизительно, поэтому такие методы применяются там, где это и не нужно. Например, в JPEG или MP3 используются особенности восприятия изображения или звука человеком, позволяющие удалить малозаметные детали, сохранив первоначальную картину в общих чертах, но зато сильно уменьшить объем данных.
Оба типа алгоритмов требуют некоторых вычислительных мощностей (и времени) как для сжатия, так и для последующего разжатия, давая взамен уменьшение объёма хранимых или передаваемых данных. Обычно оба типа алгоритмов имеют некоторые параметры, позволяющие изменять степень сжатия в обмен на скорость обработки и/или качество результата.
Например, для MP3 основным таким параметром является битрейт (объём сжатых данных в битах за единицу времени). Каждый, кто хоть раз пробовал кодировать звук в MP3, знает, что чем больше битрейт, тем более близким к оригиналу получается результат. Но тем больше времени тратится на кодирование, и тем больше получается файл.
А для JPEG это степень сжатия. Все видели, как неразумное применение этого параметра приводит не только к уменьшению размера файла, но и к появлению страшных артефактов.
MPEG2 использует для сжатия аудио и видео обе разновидности алгоритмов - и с потерями, и без потерь.
[Конец лирического отступления]
Оцифрованный несжатый звук и видео имеют очень большой объем.
Например, секунда несжатого стереозвука (обычный CD): 44100 сэмплов в секунду * 16 бит на сэмпл * 2 канала = 1411200 бит, то есть, примерно 172 килобайта. А час, соответственно, 605 мегабайт.
Видео 576*544 пиксела (типичное разрешение для сигнала, оцифрованного из PAL) * 3 канала цветности * 8 бит на канал * 25 кадров/с = 188006400 бит = 22 мегабайта. Или 79 гигабайт в час.
Понятно, что места для хранения заметных объемов записей в таком формате ни у кого нет, и каналов с такой пропускной способностью тоже не сильно много.
Поэтому у разработчиков систем цифрового телевидения возникло естественное желание эту информацию сжимать, и уже в сжатом виде хранить и передавать. А разжимать только непосредственно перед выводом на конечное устройство (телевизор).
На момент принятия стандартов DVB (DVB-S и -C были утверждены в 1994 году) MPEG2 позволял сжимать эту информацию до разумных пределов, обеспечивая приемлемое качество изображения и звука.
В отличие от MPEG1, MPEG2 не накладывает жестких ограничений на размер картинки и ширину потока (в значительной степени определяющую качество картинки), позволяя варьировать эти параметры по мере необходимости, в том числе и на ходу (переменный битрейт).
И что самое главное - вычислительная техника того времени позволяла массово реализовать аппаратные MPEG2-кодеры, работающие в реальном времени. (Декодеры, понятное дело, тоже, но декодирование проще и занимает меньше времени).
С тех пор придумали телевидение высокой чёткости, у которого размер картинки существенно больше, чем у традиционного. Для передачи возросшего объема данных по существующим каналам потребовалось сильно увеличить степень сжатия, не портя качество изображения.
Такую возможность предоставил MPEG4, который, однако, требует существенно бОльших вычислительных ресурсов, чем MPEG2. Но и вычислительная техника с тех пор ушла далеко вперёд, позволив наладить массовое производство аппаратных кодеров (и декодеров) MPEG4 реального времени.
Поэтому новый стандарт DVB-S2, наряду с MPEG2, предусматривает использование одной из разновидностей MPEG4 - MPEG4 part 10, он же H.264, он же AVC.
Кстати, в DVD-video тоже используется MPEG2. И HD-DVD и Blu-Ray его поддерживают из соображений совместимости, хотя в основном для кодирования видео там предполагаются VC-1 и AVC (он же H.264).
Tags: