MPEG

MPEG (Moving Picture Experts Group) to nazwa serii standardów kompresji audio i wideo, opracowanych przez międzynarodową organizację zajmującą się kodowaniem multimediów. Standardy MPEG umożliwiły rozwój nowoczesnych formatów zapisu i transmisji dźwięku oraz obrazu, stosowanych w telewizji cyfrowej, filmach, grach, transmisjach online i mediach strumieniowych.

Dzięki zaawansowanym algorytmom kompresji stratnej i bezstratnej, MPEG pozwala na znaczną redukcję rozmiaru plików multimedialnych przy zachowaniu wysokiej jakości. Standardy te obejmują kodeki wideo (np. MPEG-2, MPEG-4), formaty audio (MP3, AAC) oraz technologie strumieniowania (HLS, DASH).

Czym Jest MPEG?

• MPEG (Moving Picture Experts Group) to międzynarodowy zespół ekspertów ds. kodowania multimediów, założony w 1988 roku przez ISO (International Organization for Standardization) i IEC (International Electrotechnical Commission).
•  Celem MPEG jest tworzenie standardów kompresji audio i wideo, które umożliwiają:
  
  • Efektywną kompresję danych multimedialnych – redukcję rozmiaru plików bez zauważalnej utraty jakości.
  • Usprawnienie transmisji wideo i audio – MPEG jest podstawą technologii telewizji cyfrowej, DVD, Blu-ray i strumieniowania internetowego.
  • Interoperacyjność między urządzeniami – standardy MPEG zapewniają kompatybilność różnych formatów na komputerach, smartfonach i telewizorach.

Najważniejsze Standardy MPEG
MPEG-1 (1993) – Kompresja dla CD i VCD

• Pierwszy standard MPEG, który wprowadził format MP3 oraz kompresję wideo stosowaną na płytach VCD (Video CD).
• Rozdzielczość: 352 × 240 px (NTSC), 352 × 288 px (PAL).
• Popularne zastosowania: MP3, VCD, pierwsze cyfrowe pliki wideo.

Największe osiągnięcie: MP3 (MPEG-1 Layer 3) – do dziś jeden z najpopularniejszych formatów kompresji audio.

MPEG-2 (1995) – Standard Telewizji Cyfrowej i DVD

• Udoskonalenie MPEG-1 – obsługuje wyższą jakość obrazu i dźwięku.
• Rozdzielczość: SD (480p) i HD (1080i, 720p).
• Stosowany w DVD, telewizji cyfrowej DVB, ATSC, satelitach (DVB-S, DVB-T).

Największe osiągnięcie: Kodek H.262 – używany w transmisji telewizyjnej i na płytach DVD.

MPEG-4 (1999) – Kompresja dla Internetu i Strumieniowania

• Zawiera kodeki H.263, H.264 (AVC) oraz formaty audio AAC.
• Pozwala na wyświetlanie wideo o wysokiej jakości przy niskiej przepływności (low bitrate streaming).
• Obsługuje kompresję bezstratną (ALS), formaty animacji 3D i interaktywne aplikacje multimedialne.

Największe osiągnięcie: Kodek H.264 (MPEG-4 Part 10 AVC) – powszechnie używany w YouTube, Netflix, Blu-ray i transmisjach HD.

MPEG-7 (2002) – Opis i Wyszukiwanie Treści Multimedialnych

• Nie jest kodekiem wideo, lecz metadanym do opisania i indeksowania treści audiowizualnych.
• Stosowany w systemach rozpoznawania obrazów, wyszukiwarkach multimedialnych, automatycznej analizie wideo.

Największe osiągnięcie: Umożliwia zaawansowane katalogowanie i analizę treści audiowizualnych.

 MPEG-21 (2001) – Cyfrowa Dystrybucja Multimediów

• Standard służący do zarządzania prawami autorskimi i dystrybucji treści cyfrowych.
• Wspiera DRM (Digital Rights Management) i formaty zabezpieczeń plików multimedialnych.

Największe osiągnięcie: Podstawa dla systemów ochrony treści cyfrowych (Netflix, Apple Music, Spotify).

MPEG w Audio – MP3, AAC i Kompresja Dźwięku
MP3 (MPEG-1 Layer 3)

• Jeden z najpopularniejszych formatów kompresji stratnej audio.
• Umożliwia redukcję rozmiaru plików nawet 10-krotnie, minimalizując utratę jakości.
• Przepływności: 128 kbps (niska jakość), 192 kbps (optymalna jakość), 320 kbps (wysoka jakość).

Gdzie stosowany? Odtwarzacze MP3, radio internetowe, podcasty, archiwizacja muzyki.

AAC (Advanced Audio Coding – MPEG-4 Part 3)

• Lepsza jakość dźwięku niż MP3 przy tej samej przepływności.
• Stosowany w Apple Music, Spotify, YouTube, systemach telewizyjnych (DVB, ATSC).
• Obsługuje dźwięk przestrzenny (Dolby Digital, DTS-HD).

Największe osiągnięcie: Główny format audio w iTunes, Netflix, Apple Music i Bluetooth Audio (kodeki aptX, LDAC).

MPEG w Wideo – Kodeki H.264, H.265 i Nowe Technologie

• H.264 (MPEG-4 AVC)
  
  • Powszechnie stosowany kodek wideo, redukujący rozmiar plików nawet 50% względem MPEG-2.
  • Standard w YouTube, Netflix, Blu-ray, transmisjach HD i Full HD.
• H.265 (HEVC, MPEG-H Part 2)
  
  • Ulepszona wersja H.264 – zapewnia dwukrotnie lepszą kompresję przy tej samej jakości.
  • Stosowany w 4K Ultra HD, HDR, transmisjach na żywo, Apple ProRes.
• AV1 (następca H.265, wspierany przez Google, Netflix, Amazon)
  
  • Darmowy kodek bez opłat licencyjnych, zapewniający jeszcze lepszą kompresję niż H.265.
  • Standard w przyszłych serwisach streamingowych.

MPEG w Strumieniowaniu i Telewizji

• MPEG-DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) - technologia adaptacyjnego strumieniowania wideo stosowana w YouTube, Netflix, Amazon Prime Video.
• DVB (Digital Video Broadcasting) - MPEG-2 i MPEG-4 są standardami kodowania w telewizji cyfrowej i satelitarnej.