Az MJPEG a Motion-JPEG rövidítése. A JPEG egy ISO (International Organization for Standardization) szabvány színes- és szürkeárnyalatos képek veszteséges tömörítésére.

 

Az ilyen eljárással tömörített kép nem teljesen egyezik meg az eredetivel - különbségük a veszteség. Nevének eredete a Joint Photographic Experts Group-tól (~ állókép Szakértők Bizottsága) származik. A Motion-JPEG olyan videó, amelynek minden egyes képkockája JPEG tömörítésű. A csak képkockán belüli tömörítést nevezik I frame-esnek is (intra-frame coded). Az ilyen kódolású videó (MJPEG, DV, MPEG-2 I frame, stb.) képkocka-pontos editálása, -vágása, -audió/videó szinkronja egyszerűen megvalósítható, szemben a képkockák közötti tömörítést is alkalmazó - pl. MPEG - kódokkal. A teljes méretű MJPEG videó 25-30 képkocka/sec-os tömörítése vagy lejátszása szoftveresen nem lehetséges, célhardvert igényel. Ez a hardver általában az MJPEG digitalizáló kártya, amely lehetővé teszi a szabványos videó valós idejű, kétfélképes MJPEG kódolását és visszajátszását. A JPEG szabvány megengedi a kép tág határok között szabályozható tömörítését, ennek megfelelően az MJPEG videó adatátviteli sebessége is tág határok között változhat. Megfelelő codec használatával 1,3:1 és 7:1 tömörítési arány mellett minőségromlás szabad szemmel egyáltalán nem, vagy alig észrevehető.

Az MJPEG tömörítéssel természetesen a 7:1-nél jóval nagyobb arány is elérhető. A broadcast videózás területén a legmagasabb minőséget a Sony Digital Betacam rendszere jelenti, ami egy speciális 2:1 arányú MJPEG kódot alkalmaz a tömörítésre. Tévedés volna azonban a minőséget összetéveszteni az adatátvitellel. A JPEG szabvány egy nyitott szabvány, sok ajánlással. Az adott tárfoglalás mellet elérhető képminőség jelentős részben a codec készítőin ill. verziószámán is múlik: ugyanazon eredeti felvételnél kétszer akkora adatátvitel mellett is előfordulhat rosszabb képminőség. (A mai képmanipuláló programok többsége nem, vagy csak hiányosan írja ki az alkalmazott JPEG tömörítés verziószámát, így csak kevesek által ismert, hogy a különböző verziók között képminőség terén milyen óriási különbségek vannak, még ha a legfontosabb paraméterek - tömörítési arány, mintavételezés, Huffman kód, stb - megegyeznek is. Az 1.00, 1.01 vagy 1.02 JPEG FIF verziókkal tömörített képek minősége - kis túlzással - nem összevethető egymással, még ha tömörítési arányuk megegyező is.)

 

Az MJPEG kártyáknál (ahogyan a más típusúaknál is) a valós idejű kódolás kényszere miatt gyakran engednek a minőség rovására. Ha a kártyával szoftveres codec-et is kapunk, azzal gyakran jobb minőséget érhetünk el az újraszámoltatott (effektezett, lassított, gyorsított, átméretezett stb.) részeknél, mint a hardveres tömörítéssel, mert ekkor már nem korlátozott valós időre a tömörítés. Az MJPEG kódolás a szükséges tömörítés eléréséhez többfajta eljárást ötvöz: A tömörítendő képkocka felosztásra kerül NxN, tipikusan 8x8 képpont méretű blokkokra. A blokkokat diszkrét cosinus transzformációnak (DCT) vetik alá. A DCT bonyolult matematikai eljárás, azonban valósidőben végrehajtható a szokásos (videó)képméretekre, elérhető számítási teljesítmény mellett. A DCT transzformáció eredményeképp olyan együtthatók keletkeznek, amelynek első elemei az emberi fényérzékelés szempontjából több (alacsony frekvenciás) információt hordoznak, mint az utánuk következő (magas frekvenciás) nagyobb indexűek. Az eredeti képhez való hasonlóságot az határozza meg, hogy milyen pontossággal ábrázolják az együtthatókat. A blokkméret növelésével a szükséges számítási teljesítmény jelentősen növekszik, a tömöríthetőség (azonos képminőséget feltételezve) kevésbé.

 

A tömörítési arány az együtthatók kvantálásával állítható be: az alacsony indexű együtthatókat célszerűen nagyobb bitszámra, a magas indexű együtthatókat alacsony bitszámra kvantálják. A "kevés" információt hordozó (legnagyobb indexű) együtthatók jelentős része elhagyható. A különböző együtthatók optimális bitszámon való tárolását kvantálási táblák segítik. További műveletek és kódolások elvégzését követően (RLE-, Huffman kód) alakul ki a JPEG kép, összefűzésükkel az MJPEG adatfolyam. Az MPEG tömörítésben alkalmazott kvantálás lényegében hasonló, természetesen ekkor fontos a képkockák közötti (nemcsak képkockán belüli) redundáns információ kiszűrése, elhagyása is. A különböző MJPEG videók közötti átjárhatóságot akadályozza, hogy az MJPEG tömörítésnek nincs kialakult és általánosan elfogadott szabványa. A különböző Motion JPEG videók általában nem olvashatók egymás lejátszóival. Talán ez az oka annak, hogy az European Broadcast Union (EBU) ajánlása szerint broadcast felhasználásra a 4:2:2-es, nyitott tömörítési algoritmust alkalmazó, legalább 50Mbit/sec adatátviteli sebességű formátum a megfelelő. Ezek alapján kétféle kompressziós eljárást tart elfogadhatónak: a 422 DV alapú- és az MPEG-2 422P@ML (Profile at Main Level) only I-frame kompressziót.

 

Tags: MJPEG - Motion-JPEG, Video I., Add more tags...,

or Close