1. Un breve recorrido por los
diferentes estándares
MPEG
IV CINTE
José Ramón Cerquides
Área de Teoría de la Señal y Comunicacion
Universidad de Sevilla

2. Introducción
MPEG (Moving Pictures Expert Group)
es un grupo de trabajo conjunto ISO/IEC,
fundado en 1988 y encargado
originalmente de la elaboración de un
estándar para la codificación de
secuencias de vídeo y del audio
asociado.
MP3 audio, DVB, DAB, DVD... son
posibles gracias a estos estándares.

3. Introducción
En la evolución de los estándares
tenemos un referente claro de los
avances científicos y tecnológicos
alcanzados en diferentes disciplinas, y
de cómo éstas interaccionan entre sí y
con las necesidades y exigencias de la
sociedad de la información .

4. Organización
• Fundamentos de la compresión
• MPEG-1. Vídeo en CD-ROM.
• MPEG-2. La televisión digital.
• MPEG-4. Acceso universal.
• Propuestas para un futuro inmediato.

5. Fundamentos de la
compresión
• Eliminar redundancia
Velocidad de muestreo
– Objetiva
– Subjetiva
INFORMACIÓN
REDUNDANCIA
Bits/muestra

6. Fundamentos de la
compresión
• Eliminar redundancia
Velocidad de muestreo
– Objetiva
– Subjetiva
INFORMACIÓN
REDUNDANCIA
Bits/muestra

7. Fundamentos de la
compresión
• Eliminar redundancia
Velocidad de muestreo
– Objetiva
– Subjetiva
INFORMACIÓN
REDUNDANCIA
Bits/muestra

8. Fundamentos de la
compresión
• Eliminar redundancia
Velocidad de muestreo
– Objetiva
– Subjetiva
INFORMACIÓN
REDUNDANCIA
Bits/muestra

9. Fundamentos de la
compresión
• Eliminar redundancia
Velocidad de muestreo
– Objetiva
– Subjetiva
INFORMACIÓN
REDUNDANCIA
Bits/muestra

10. Fundamentos de la
compresión
• Eliminar redundancia
Velocidad de muestreo
– Objetiva
– Subjetiva
INFORMACIÓN
REDUNDANCIA
Bits/muestra

11. Compresión de vídeo. Muestreo
Estructura de un MacroBloque submuestreado 4:2:0 4 bloques de luminancia
X – Muestra de luminancia
O – Muestra promediada de crominancia
2 bloques de crominancia

12. Compresión de vídeo. DCT
Bloque Bloque
original transformado
DCT
Q
DCT-1
Bloque Bloque
reconstruido cuantificado

13. Compresión de vídeo.
Compensación de
movimiento

14. Compresión de vídeo.
Compensación de
movimiento
I B B P B B P B B P

15. Compresión de audio.
Subbandas y codificación
BANCO
DE
·
FILTROS
·
·

16. Compresión de audio.
Enmascaramiento
Frecuencia
Tiempo

17. MPEG-1. Vídeo en CD-ROM
• Estandarizado en 1992
– Vídeo/audio a 1.5 Mbits/s
– Formato CIF (288x360) ~ calidad VHS
– 25-30 imágenes/segundo
– Índice de compresión ~ 20 a 30
• Aplicaciones
– Vídeo en CD-ROM. DAB.

18. MPEG-1. Vídeo en CD-ROM
Pero...
– Excesivamente rígido
– No explota material entrelazado
– Calidad insuficiente
Consecuencia...
– Se comienza a trabajar en un nuevo
estándar: MPEG-2

19. MPEG-2. Televisión digital
• Añade flexibilidad a MPEG-1 mediante
una estructura Niveles/Perfiles
– Niveles desde HIGH (1920x1152x60) (HDTV
16:9) hasta LOW 352x288x30 (CIF).
– Perfiles hasta con tres capas de mejora.
• Explota el material entrelazado
• Introduce mejoras en los algoritmos de
codificación.

20. MPEG-2. Televisión digital
• Impacto
– Desarrollo de plataformas TV digital (más de
un millón de decodificadores en España).
– La subespecificación de audio (MPEG-2
Layer 3) se convierte en un estándar de
facto en Internet.
– Desarrollo de DVD’s y Home Theater
Systems.

21. MPEG-2. Televisión digital
Pero...
– El usuario sigue recibiendo idéntico
contenido.
– Boom de la telefonía móvil e Internet.
Consecuencia...
– Se comienza a trabajar en un nuevo
estándar: MPEG-4.

22. MPEG-4. Acceso universal
• Estandarizado en 1999 (Junio 2000 v2)
• Objetivos:
– Proporcionar acceso universal
– Garantizar la robustez
– Permitir la integración de datos sintéticos
– Incrementar la eficiencia de la codificación

23. MPEG-4. Acceso universal
• Mejoras respecto a MPEG-2 - vídeo
– Flexibilidad formatos (sub-QCIF a calidad de
estudio) y velocidades (5 Kbits/s - 10 Mbit/s)
– Introducción del concepto de Objeto Video
– Introducción de Error Resilience Tools
– Introducción de objetos sintéticos (face,
body, 2D y 3D meshes...)
– Mejora de las técnicas de compensación de
movimiento.

24. Objeto vídeo. Ejemplo

25. Objetos sintéticos. Ejemplo

26. MPEG-4. Acceso universal
• Mejoras respecto a MPEG-2 audio
– Introducción del concepto de Objeto Audio
– Codificadores específicos para diferentes
aplicaciones
– Introducción de sonido sintético
– Introducción del concepto de escalabilidad
– Introducción de Error Resilience Tools

27. MPEG-4. Acceso universal
• Aplicaciones (por ver):
– TV digital (difícil)
– Multimedia móvil/fija
– Internet (desplazando Real Audio, Real
Video, Shockwave)
– Juegos

28. Propuestas para un futuro
inmediato
• MPEG-7
– Estandarizado en 2001 (Septiembre)
– Objetivo:
• Integrar información de referencia en los
elementos multimedia (colores, efectos de
sonido, actores, movimientos de cámara...)
– Aplicaciones:
• Búsqueda en catálogos informatizados
(librerías multimedia, biomedicina...)

29. Propuestas para un futuro
inmediato
• MPEG-21
– Objetivo
• Establecer mecanismos de gestión del
material audiovisual (creación, producción,
distribución, consumo...)
– Tecnología
• Cifrado, criptografía, Digital WaterMarking...
– Aplicaciones
• Comercio electrónico de material audiovisual

30. Conclusiones
• Estándares ligados a la evolución
simultánea del mercado y de la
tecnología.
• Atractivo del mercado audiovisual:
– Científico/tecnológico
– Económico