5. Системное ПО
Многие приемы сжатия аудио- и видеоинформации основываются на «обмане» органов чувств (зрение и слух) человека путем исключения избыточной информации, которую человек (в силу своих физиологических особенностей) не способен воспринять.
Разработано несколько стандартов сжатия видео- и аудиоинформации.
Наибольшее влияние на настоящее и будущее мультимедийных средств оказывает MPEG (Moving Picture Experts Group) – объединенный комитет двух организаций: Интернациональной организации по стандартизации (ISO) и Интернациональной электротехнической комиссии (IEC). Этот комитет разрабатывает стандарты с одноименными названиями. Так стандарт MPEG-1 был разработан с учетом возможностей двухскоростных проигрывателей лазерных дисков CD-ROM и компьютеров с 486-м процессором.
В январе 1992 г. комитет MPEG опубликовал общие характеристики будущего стандарта MPEG-1, а в декабре 1993 г. они были приняты в качестве стандарта. По требованиям этого стандарта интенсивность потока данных (скорость передачи информации) сжатого видео и звука должна укладываться в 1,5 Мбайт/с, хотя были предусмотрены режимы вплоть до 4 – 5 Мбайт/с.
Окончательное утверждение MPEG-2 в. качестве международного стандарта произошло в ноябре 1994 г. В его спецификациях была определена допустимая интенсивность потока данных от 2 до 10 Мбайт/с.
Стандарт MPEG-2 позволяет записывать на лазерные диски изготовленные по технологии DVD, полноэкранные фильмы «вещательного» качества. Для телевидения высокой четкости разрабатывался стандарт MPEG-3, который впоследствии стал частью стандарта MPEG-2 и отдельно теперь не упоминается Разрабатываемый стандарт MPEG-4 предназначен для использования в системах с низкой пропускной способностью.
Рассмотрим вначале методы сжатия звуковой информации, а затем – методы сжатия видеоинформации.
Согласно теореме Котельникова, чтобы восстановить без искажений аналоговый сигнал после его преобразования в цифровой сигнал, необходимо, чтобы частота выборки (дискретизации) была хотя бы вдвое выше верхней граничной частоты исходного сигнала.