MPEG-4 パート2

MPEG-4 Part 2、MPEG-4 Visual（正式名称はISO / IEC 14496-2 [1] ）は、Moving Picture Experts Group （MPEG）によって策定されたビデオエンコード仕様です。MPEG-4 ISO/IECファミリーのエンコーダに属し、MPEG -1 Part 2やH.262/MPEG-2 Part 2などの従来のエンコーダと同様に、ブロック単位の動き補償と離散コサイン変換（DCT）を使用します。

エンコーダー仕様の一般的な実装例としては、DivX、Xvid、Nero Digitalなどがあります。

MPEG-4 Part 2は、基本的なH.263ビットストリームがMPEG-4ビデオデコーダによって正しくデコードされるという意味でH.263と互換性があります。（MPEG-4ビデオデコーダは、H.263の基本形式をネイティブにデコードできます。） [2] [3] [4] MPEG-4 Visualには、完全なMPEG-4機能を提供するビデオオブジェクトレイヤーと、機能が制限されたビデオオブジェクトレイヤーである短いヘッダーを持つビデオオブジェクトレイヤー（ベースラインH.263とのビットストリーム互換性を提供）の2種類のビデオオブジェクトレイヤーがあります。[5] MPEG-4 Part 2は、ITU-T H.263に部分的に基づいています。[6]最初のMPEG-4ビデオ検証モデル（シミュレーションおよびテストモデル）では、ITU-T H.263コーディングツールとシェイプコーディングが使用されました。[7]

歴史

MPEG-4 Visualフォーマットは、Moving Picture Experts Group（MPEG）委員会によって開発されました。仕様は、イラン系スイス人技術者のTouradj Ebrahimi氏（後にJPEGの社長）とオランダ人技術者Caspar Horne氏によって作成されました。[5]この規格は、 MPEG LAが特許プールに登録した12以上の組織の特許を用いて開発されました。MPEG-4 Visualフォーマットに使用された特許の大部分は、三菱電機（255件）、日立製作所（206件）、パナソニック（200件）の3つの日本企業によるものでした。 [8]特許保有者の全リストについては、下記の特許保有者を参照してください。

エディション

MPEG-4ビジュアルエディション[9]
版発売日最新の改正標準説明
初版19992000ISO/IEC 14496-2:1999 [10]
第2版20012003ISO/IEC 14496-2:2001 [11]
第3版20042009年[1]ISO/IEC 14496-2:2004 [1]

プロフィール

低品質・低解像度の監視カメラから高精細テレビ放送やDVDに至るまで、様々な用途に対応するため、多くのビデオ規格では、機能をプロファイルとレベルにグループ化しています。MPEG-4 Part 2には、約21のプロファイルが含まれています。

最も一般的に導入されるプロファイルは、Advanced Simple Profile (ASP または AS Profile) と、ASP のサブセットである Simple Profile (SP) です。

その他のプロファイルには、Advanced Coding Efficiency Profile (ACEP または ACE Profile)、Advanced Real Time Simple Profile (ARTSP または ARTS Profile)、Core Profile (CP)、Main Profile (MP)、および Simple Studio Profile (SStP または SSt Profile) があります。

ほとんどのビデオ圧縮方式は、ビットストリーム（およびデコーダー）を標準化しており、エンコーダーの設計は個々の実装に委ねられています。そのため、特定のプロファイル（Advanced Simple Profile を実装した DivX や Nero Digital、両方のプロファイルを実装した Xvid など）向けの実装は、デコーダー側では技術的にすべて同一です。比較すると、MP3 ファイルは、iTunes、Windows Media Player、LAME、あるいは一般的な Fraunhofer エンコーダーで作成されたものであっても、どの MP3 プレーヤーでも再生できます。

シンプルプロファイル（SP）

シンプルプロファイルは主に、ネットワーク帯域幅、デバイス サイズなどのアプリケーションの他の条件によって低ビット レートと低解像度が必須となる状況での使用を目的としています。例としては、携帯電話、一部のローエンドのビデオ会議システム、電子監視システムなどが あります。

レベル

レベル最大バッファ最大ビットレート最大ビットレートでの最大遅延最大VPサイズ最大VOPサイズ最大デコーダーレート最大フレームサイズ
@ 30 Hz25 Hzで24 Hzで15 Hzで12.5 Hzで
0160642.502,048991,485—QCIF (176×144)
0b320128
116064128×96144×96160×96
26401285.004,0963965,940256×192304×192, 288×208304×208CIF (352×288)
33841.668,19211,880CIF (352×288)
4a1,2804,0000.3216,3841,2003万6000VGA（640×480）
51,7928,0000.221,62040,500D1 NTSC (720×480)D1 PAL (720×576)
63,9681万20000.333,60010万8000720p (1280x720)
ユニットキロビットキロビット/秒秒ビットマクロブロックマクロブロック/秒ピクセル

高度なシンプルプロファイル (ASP)

アドバンストシンプルプロファイルは、元の規格​​には含まれていませんでした。H.263とほぼ同様のシンプルプロファイルと比較した、注目すべき技術的特徴は以下のとおりです。

MPEG の量子化とインターレースのサポートは、基本的にMPEG-2 Part 2と同様の方法で設計されています。Bピクチャのサポートは、基本的に MPEG-2 Part 2 およびH.263v2と同様の方法で設計されています。

ASPの1/4ピクセル動き補償機能は革新的であり、後にMPEG-4 Part 10、HEVC、VC-1、VVCなどの後継設計にも（多少異なる形で）組み込まれました。MPEG-4 Part 2の一部の実装では、この機能のサポートが省略されています。これは、この機能がソフトウェアデコーダの速度に重大な悪影響を与え、品質向上にも必ずしも効果的ではないためです。

グローバル動き補償機能は、標準規格ではデコーダーのサポートが公式に義務付けられているにもかかわらず、実際にはほとんどの実装でサポートされていません。ほとんどのエンコーダーもサポートしておらず、一部の専門家は、通常、圧縮において何のメリットももたらさないと述べています。ASPのグローバル動き補償を使用すると、速度に大きな悪影響を及ぼし、実装がかなり複雑になります。

レベル

レベル最大バッファ最大ビットレート最大ビットレートでの最大遅延最大VPサイズ最大VOPサイズ最大デコーダーレート最大フレームサイズ
@ 30 Hz25 Hzで24 Hzで15 Hzで12.5 Hzで
01601281.252,048992,970QCIF (176×144)
1
26403841.664,0963965,940256×192304×192, 288×208304×208CIF (352×288)
37680.8611,880CIF (352×288)
3b1,0401,5000.69
41,2803,0000.438,19279223,760352×576, 704×288
51,7928,0000.2216,3841,62048,600720×576
ユニットキロビットキロビット/秒秒ビットマクロブロックマクロブロック/秒ピクセル

シンプルスタジオプロファイル（SStP）

シンプルスタジオプロファイルには、 SDTVから4K解像度までの6つのレベルがあります。[12] SStPは、最大12ビットのビット深度と最大4:4:4のクロマサブサンプリングを可能にし、[12]フレーム内コーディングのみを使用します。[13] SStPはHDCAM SRで使用されます。[12]

レベル

最大のプロパティ値を持つレベル[12]
レベル最大ビット深度と
クロマサブサンプリング		最大解像度
とフレームレート		最大データレート
（Mbit/s）
110ビット4:2:2SDTV180
210ビット4:2:21920×1080 30p/30i600
312ビット4:4:41920×1080 30p/30i900
412ビット4:4:42K×2K 30p1,350
512ビット4:4:44K×2K 30p1,800
612ビット4:4:44K×2K 60p3,600

特許権者

MPEG-4パート2の特許は世界中で（ブラジルを除く）失効しており、最後の特許は2024年1月28日に失効しました。 [14]この技術に関連する2つの特許はブラジルでまだ有効で、それぞれドルビーラボラトリーズとシーメンスが所有しています。[15] MPEG LAが管理する特許プールに記載されているように、以下の組織がMPEG-4ビジュアル技術の特許を保有していました。

組織[16]特許[8]
三菱電機255
日立206
パナソニック200
サン・パテント・トラスト125
東芝96
サムスン電子92
ソニー84
フィリップス73
シャープ株式会社44
パンテック36
ロバート・ボッシュGmbH27
日本電信電話24
GEテクノロジー開発23
CIFライセンス20
ドルビー19
テレノール19
シーメンスAG15
JVCケンウッド14
オレンジSA14
LGエレクトロニクス13
富士通11
ZTE10
グーグル9
BTグループ3
カルマーレ・セラピューティクス2
ケーブルテレビ研究所1
キヤノン株式会社1
KDDI1
マイクロソフト1
沖電気工業1
三洋1

批判

MPEG-4 Part 2は業界から批判を浴びています。FFmpegのメンテナーであるMichael Niedermayer氏は、MPEG-4にはインループ・デブロッキング・フィルタが欠如していること、GMCの計算負荷が大きすぎること、OBMCが定義されているにもかかわらずどのプロファイルでも許可されていないことなどを批判しています。[17] MicrosoftのBen Waggoner氏は、「Microsoftは（私の時代よりずっと前に）MPEG-4 Part 2でコーデック標準化の道を歩みましたが、これは業界全体に大きな失望をもたらしました。MPEG-2と比べて圧縮率の優位性はそれほど大きくなく、ライセンス契約に関する議論が長引いたことで多くの企業が採用をためらいました。1990年代後半から2000年代初頭にかけて、私は多くのデジタルメディアプロジェクトに関わってきましたが、それらはMPEG-4に全く触れていませんでした。なぜなら、まだ完全に定義されていなかった『コンテンツ料』が導入される予定だったからです。」と述べています。[18]

参照

注記

  1. ^ abc ISO. 「ISO/IEC 14496-2:2004 - 情報技術 - オーディオビジュアルオブジェクトの符号化 - パート2：ビジュアル」. ISO . 2009年11月1日閲覧。
  2. ^ chiariglione.org (2006年8月10日). 「メディアビットに乗って、乗り物の終わりか？」. 2011年11月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年3月10日閲覧。
  3. ^ chiariglione.org (2003年10月25日). 「Riding the Media Bits, Inside MPEG-4 - Part B」. 2011年11月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年3月10日閲覧。
  4. ^ ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 (2000年3月). 「MPEG-4ビデオ - よくある質問」. chiariglione.org. 2010年3月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2010年3月10日閲覧。{{cite web}}: CS1 maint: numeric names: authors list (link)
  5. ^ ab Touradj Ebrahimi、Caspar Horne著「MPEG-4 Natural Video Coding - An overview」chiariglione.org。2010年3月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2010年3月10日閲覧。
  6. ^ chiariglione.org (2009年9月6日). 「メディアビットに乗る：MPEG-1の開発 - パートA」。2011年1月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年3月10日閲覧。
  7. ^ Fernando Pereira. 「MPEG-4：なぜ、何を、どのように、そしていつ？」 chiariglione.org. 2011年10月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2010年3月10日閲覧。
  8. ^ ab "MPEG-4 Visual - 特許リスト" (PDF) . MPEG LA . 2019年7月6日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2019年7月6日閲覧。
  9. ^ MPEG. 「MPEG規格 - 開発済みまたは開発中の規格の全リスト」chiariglione.org. 2010年4月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2009年10月31日閲覧。
  10. ^ ISO. 「ISO/IEC 14496-2:1999 - 情報技術 - オーディオビジュアルオブジェクトの符号化 - パート2：ビジュアル」. ISO . 2009年11月1日閲覧。
  11. ^ ISO. 「ISO/IEC 14496-2:2001 - 情報技術 - オーディオビジュアルオブジェクトの符号化 - パート2：ビジュアル」. ISO . 2009年11月1日閲覧。
  12. ^ abcd 三上康彦;ウーゴ・ガジョーニ。 「4K エンドツーエンド HPA テクノロジー リトリート 2010」(PDF)。ソニー。2012 年 11 月 28 日に取得。[永久リンク切れ]
  13. ^ Caroline R. Arms、Carl Fleischhauer、Kate Murray（2011年12月）。「MPEG-4、ビジュアルコーディング、シンプルスタジオプロファイル」。デジタルフォーマットの持続可能性。米国議会図書館。 2015年3月9日閲覧。
  14. ^ 「MPEG-4 ビジュアル特許リスト」。
  15. ^ 「MPEG-4 Visual Attachment 1」（PDF） . 2025年11月14日閲覧。
  16. ^ 「MPEG-4 Visual Patent Portfolio Licenseに含まれるライセンサー」MPEG LA . 2019年7月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019年7月6日閲覧。
  17. ^ メランソン、マイク. 「MPEG4がダメな15の理由」.マルチメディア・グルの隠れ家. 2021年9月11日閲覧。
  18. ^ VC-1 と H264 - ページ 2 - Doom9 のフォーラム
  • MPEG-4 パート2: ビジュアル
  • 「MPEG-4ビジュアルプロファイルのレベル」。2010年1月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。2006年3月2日閲覧。
  • 公式MPEGウェブサイト
  • MPEG-4 ビジュアル特許リスト (MPEG LA)
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