sts-56-21-rew

6
8/19/2019 STS-56-21-REW http://slidepdf.com/reader/full/sts-56-21-rew 1/6 INFOTEH-JAHORINA Vol. 11, March 2012. - 1049 - MPEG4 kod IPTV Mla đ an Cvijanovi ć Student prvog ciklusa studija Fakultet za Informacione tehnologije, Slobomir P Univerzitet Doboj, Republika Srpska, Bosna i Hercegovina [email protected] Sadržaj —U ovom radu ć e biti objašnjen pojam IPTV sistema, kao i predstavljanje MPEG sistema kodovanja. Posebna pažnja ć e se posvetiti MPEG4 kodovanju. Analiziran je na č in njegovog nastajanja, kao i prednosti koje MPEG4 donosi u odnosu na svoje prethodnike (MPEG1, MPEG2), te na č ini kompresije audio i video podataka preko MPEG4 sistema. Klju č ne rije č i-IPTV; MPEG; MPEG4; AVC; H.264. I. UVOD Kontekst gdje o č ekujem mnogo od realnog novca ć e biti napravljen na Internetu” , rekao je Bill Gates 1996. godine. Danas, deset godina kasnije, sve ve ć i broj usluga potvr đ uje mudrost ovih rije č i. U svijetu deregulacije, globalizacije i pove ć ane konkurencije, sadržaj ostaje jedan od rijetkih elemenata koji omogu ć ava davaocima usluga uspješnu diferencijaciju njihove ponude. Tradicionalne metode isporuke usluga, uklju č uju ć i zrak, satelitski i kablovski na č in su još uvijek prisutni, ali su preskupi za male i srednje davaoce usluga i nisu globalno prilagodljive. Sre ć om, tu su nove tehnologije kao što je Internet Protocol Television (IPTV), koja omogu ć ava nisku cijenu i globalno je prilagodljiva za isporuku multimedijalnog sadržaja do krajnjih korisnika. IPTV tehnologija omogu ć ava transport kvalitetnih multimedijalnih sadržaja putem javnih mreža, kao što je Internet. Budu ć i da davaoci usluga mogu da uti č u na postoje ć u globalnu infrastrukturu interneta, imaju mogu ć nost pružanja TV, video na zahtjev i plati po gledanju usluga za vrlo niske cijene, pa tako mogu da konkurišu sa davaocima usluga na tradicionalan na č in. II. IPTV Internet Protocol Television (IPTV) je sistem pomo ć u kojeg su televizijske usluge ostvarene korištenjem Internet protokola preko tehnike mreža sa komutacijeom paketa, kao što je Internet, umjesto da se ostvaruju kroz tradicionalne zemaljske, satelitske signale ili kablovsku televiziju. IPTV usluga se može svrstati u tri velike grupe: Direktni program, sa ili bez interaktivnog u č ć a koji se odnosi na trenutni TV program; Vremenski pomaknuti program, snimljeni program (pregledanje TV sadržaja koji je emitovan satima ili danima ranije), po č ni sa po č etka (pregled trenutnog TV sadržaja od po č etka); Video na zahtjev (VOD), pregled video kataloga, ova usluga nije povezana sa TV programom. Suština razlike IPTV od Internet televizije je u tome da se IPTV ostvaruje u zatvorenom mrežnom okruženju operatera koji može garantovati kvalitet usluge, dok je Internet televizija usluga koja se pruža preko otvorene mreže. Dakle, paketi podataka (govora i videa) su podložni gubicima, zagušenjima linkova i sl. Istorijski gledano, mnoge razli č ite definicije o IPTV su se pojavile, uklju č uju ć i i osnovni protok preko IP mreže, transport protoka preko IP mreže itd. Jedna od službenih definicija koja je odobrena od Me đ unarodne Telekomunikacijske Unije č iji je fokus na IPTV (ITU-T FG IPTV) glasi: “IPTV je definisana kao multimedijalna usluga kao televizija/ video/ zvuk/ tekst/ slika/ podatak isporu č ena preko IP osnovne mreže koja je uspjela osigurati potreban nivo kvalitete usluga iskustva, sigurnosti, interakcije i pouzdanosti.”[1] Drugu, mnogo detaljniju, definiciju dao je Savez za Telekomunikacijska Industrijska rešenja (ATIS) 2005. godine: IPTV se definiše kao sigurna i pouzdana dostava zabavne, videa i povezanih usluga do pretplatnika. Ove usluge mogu uklju č ivati, npr, TV program uživo, Video na zahtjev (VOD) i interaktivni TV (iTV). Ove usluge su dostavljene preko poznatog pristupa, mreže sa komutacijom paketa koja koristi IP protokol za transport zvuka, videa i kontrolnih signala. Za razliku od videa preko javnog interneta, sa IPTV implementacijom, sigurnost mreže i performanse č vrsto su uspjele osigurati vrhunsku zabavu i iskustvo, što je rezultiralo uvjerljivo poslovno okruženje za davaoca usluga, oglašiva č e i kupce podjednako.” [2] [3] Sl 1. prikazuje tipi č nu arhitekturu IPTV sistema, sa Super hed endom (Super Head End) na jednom kraju kao i krajnjim korisnikom na drugom kraju. Slika 1. Tipi č na arhitektura IPTV sistema

Upload: emsadi

Post on 07-Jul-2018

213 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: STS-56-21-REW

8/19/2019 STS-56-21-REW

http://slidepdf.com/reader/full/sts-56-21-rew 1/6

INFOTEH-JAHORINA Vol. 11, March 2012.

- 1049 -

MPEG4 kod IPTVMlađan Cvijanović

Student prvog ciklusa studijaFakultet za Informacione tehnologije, Slobomir P Univerzitet

Doboj, Republika Srpska, Bosna i [email protected]

Sadržaj —U ovom radu ć e biti objašnjen pojam IPTV sistema,kao i predstavljanje MPEG sistema kodovanja. Posebna pažnjać e se posvetiti MPEG4 kodovanju. Analiziran je na č in njegovognastajanja, kao i prednosti koje MPEG4 donosi u odnosu nasvoje prethodnike (MPEG1, MPEG2), te na č ini kompresije audioi video podataka preko MPEG4 sistema.

Klju č ne rije č i-IPTV; MPEG; MPEG4; AVC; H.264.

I. UVOD

“ Kontekst gdje oč ekujem mnogo od realnog novca

će bitinapravljen na Internetu” , rekao je Bill Gates 1996. godine.

Danas, deset godina kasnije, sve veći broj usluga potvr đujemudrost ovih riječi. U svijetu deregulacije, globalizacije i povećane konkurencije, sadržaj ostaje jedan od rijetkihelemenata koji omogućava davaocima usluga uspješnudiferencijaciju njihove ponude.

Tradicionalne metode isporuke usluga, uključujući zrak,satelitski i kablovski način su još uvijek prisutni, ali su preskupi za male i srednje davaoce usluga i nisu globalno prilagodljive.

Srećom, tu su nove tehnologije kao što je Internet ProtocolTelevision (IPTV), koja omogućava nisku cijenu i globalno je prilagodljiva za isporuku multimedijalnog sadržaja do krajnjihkorisnika. IPTV tehnologija omogućava transport kvalitetnihmultimedijalnih sadržaja putem javnih mreža, kao što jeInternet. Budući da davaoci usluga mogu da utiču na postojećuglobalnu infrastrukturu interneta, imaju mogućnost pružanjaTV, video na zahtjev i plati po gledanju usluga za vrlo niskecijene, pa tako mogu da konkurišu sa davaocima usluga natradicionalan način.

II. IPTVInternet Protocol Television (IPTV) je sistem pomoću

kojeg su televizijske usluge ostvarene korištenjem Internet protokola preko tehnike mreža sa komutacijeom paketa, kao

što je Internet, umjesto da se ostvaruju kroz tradicionalnezemaljske, satelitske signale ili kablovsku televiziju.

IPTV usluga se može svrstati u tri velike grupe:• Direktni program, sa ili bez interaktivnog učešća koji

se odnosi na trenutni TV program;• Vremenski pomaknuti program, snimljeni program

(pregledanje TV sadržaja koji je emitovan satima ilidanima ranije), počni sa početka (pregled trenutnog TVsadržaja od početka);

• Video na zahtjev (VOD), pregled video kataloga, ovausluga nije povezana sa TV programom.

Suština razlike IPTV od Internet televizije je u tome da seIPTV ostvaruje u zatvorenom mrežnom okruženju operaterakoji može garantovati kvalitet usluge, dok je Internet televizijausluga koja se pruža preko otvorene mreže. Dakle, paketi podataka (govora i videa) su podložni gubicima, zagušenjimalinkova i sl.

Istorijski gledano, mnoge različite definicije o IPTV su se pojavile, uključujući i osnovni protok preko IP mreže, transport protoka preko IP mreže itd. Jedna od službenih definicija koja je odobrena od Međunarodne Telekomunikacijske Uniječiji jefokus na IPTV (ITU-T FG IPTV) glasi:

“IPTV je definisana kao multimedijalna usluga kaotelevizija/ video/ zvuk/ tekst/ slika/ podatak isporu č ena preko

IP osnovne mreže koja je uspjela osigurati potreban nivokvalitete usluga iskustva, sigurnosti, interakcije i

pouzdanosti.”[1]

Drugu, mnogo detaljniju, definiciju dao je Savez zaTelekomunikacijska Industrijska rešenja (ATIS) 2005. godine:

“ IPTV se definiše kao sigurna i pouzdana dostava zabavne,videa i povezanih usluga do pretplatnika. Ove usluge moguuklju č ivati, npr, TV program uživo, Video na zahtjev (VOD) iinteraktivni TV (iTV). Ove usluge su dostavljene preko

poznatog pristupa, mreže sa komutacijom paketa koja koristi IP protokol za transport zvuka, videa i kontrolnih signala. Zarazliku od videa preko javnog interneta, sa IPTVimplementacijom, sigurnost mreže i performanse č vrsto suuspjele osigurati vrhunsku zabavu i iskustvo, što je rezultiralouvjerljivo poslovno okruženje za davaoca usluga, oglašiva č e ikupce podjednako.” [2]

[3] Sl 1. prikazuje tipičnu arhitekturu IPTV sistema, saSuper hed endom (Super Head End) na jednom kraju kao ikrajnjim korisnikom na drugom kraju.

Slika 1. Tipična arhitektura IPTV sistema

Page 2: STS-56-21-REW

8/19/2019 STS-56-21-REW

http://slidepdf.com/reader/full/sts-56-21-rew 2/6

- 1050 -

III. PROTOKOLI ZAIPTVIPTV pokriva TV uživo (multicasting= višesmjerno), kao i

video-na-zahtjev (Video on Demand). Reprodukcija IPTVzahtjeva ili privatni računar ili set-top boks spojen na TVuređaj. Video sadržaj je obično komprimovan korištenjem iliMPEG-2 ili MPEG4 kodeka, a zatim poslan u MPEGtransportni protok isporučen preko IP Multicast ako je riječ oteleviziji uživo, ili preko IP unicast ako je riječ o video-na-zahtjev sistemu (VOD). IP Multicast je metoda pomoću koje seinformacije mogu poslati na više računara u isto vrijeme.H.264 (MPEG-4) kodek se sve više koristi za zamjenu starijeverzije MPEG-2 kodeka.

Po osnovnim standardima IPTV sistema, primarni protokolikoji se koriste su:

• IPTV uživo koristi IGMP za konekciju za multicast prenos (TV kanal) i za promjenu iz jednog multicast prenosa u drugi (TV promjena kanala). IP multicastradi unutar LAN ili VLAN pa se drugi protokoli, kaoProtokol independet multikast (Protocol IndependentMulticast PIM), koriste za rutiranje IPTV multikast

protoka od jednog LAN segmenta do drugog.• Video na zahtjev (VOD) koristi UDP ili RTP protokole

za kanalisanje protoka i kontrola se obavlja pomoćuRil tajm striming protokola (Real Time Streaming).

• Lični mrežni video rekorder, kao što je video-na-zahtjev (VOD), koristi UDP ili RTP za IPTV protok iRTSP za kontrolu komunikacije sa krajnjimkorisnikom.

Lokalni IPTV, koji se koristi od strane firme za audio ivizuelnu distribuciju na njihovoj privatnoj mreži obično sezasniva na mješavini:

• IPTV opreme za prijem i IPTV dekodera,

• IPTV izlazi koji prihvataju broadcast MPEG kanale iIP, te ih pakuju i formiraju multicast protoke.

IV. MPEGGrupa stručnjaka za pokretne slike razvila je digitalne

standarde za video kodiranje procesa koji koordiniraju prenosvišestrukih oblika medija (multimedija). MPEG standardispecifikuju procese kompresije i dekompresije podataka, kao inačin isporuke preko digitalnog broadcast sistema. MPEG predstavlja industrijski standard koji omogućava korištenjerazličitih vrsta audio kodeka. Tip kodeka koji je izabran možeda varira na osnovu aplikacije (kao što je slušanje muzike ili

govor) i tipa uređaja kroz koji se zvuk reprodukuje (kao što jetelevizor, prenosni uređaji koji rade na baterije). MPEG kodecivariraju od niske kompleksnosti (sloj 1) do visoke složenosti(sloj 3). Nova verzija MPEG kodovanja MPEG-4 nudi boljukvalitetu na nižim brzinama. MPEG-4 ima nekoliko varijantikoje se koriste u različitim vrstama aplikacija (npr, radioemitovanje nasuprot telefoniranja u realnom vremenu). MPEG predstavlja dio Međunarodne Organizacije za Standarde (ISO).

MPEG sistem definiše komponente (kao što su protokmedija i kanal) od multimedijalnih signala (kao što je digitalnitelevizijski kanal) kao i kako se ovi kanali kombinuju, prenose,

rastavljaju, sinhronizuju i konvertuju nazad u multimedijalniformat. MPEG posjeduje nekoliko standarda za konpresijuuključujući MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4 i MPEG-4AVC/H.264.

[3] Na Sl 2. pokazane su osnovne operacije MPEG sistema.Ovaj dijagram pokazuje da MPEG sistem dozvoljava upotrebuviše vrsta medija (glas, audio i podaci), kodovanje ikompresuju svakog tipa medija, dodavanje vremenskeinformacije i kombinovanje (multipleksiranje) medijskihkanala u MPEG programski protok. Ovaj primjer pokazuje daviše programiranih protoka (npr, televizijskih kanala) može bitikombinovano u transportni kanal.

MPEG-1 nudi manje od standardne televizijske rezolucije.Dizajniran je za medije sa malom brzinom spremanja iumjerenim sposobnostima za obradu. MPEG-2 je dizajniran ikoristi se za televizijske sisteme (radio, satelitska i kablovskatelevizija) standardnih i televizijske sisteme visoke rezolucije.MPEG-4 specifikacija je dizajnirana da omogući televizijski prenos paketnih podataka preko mreže kao što je širokopojasniInternet. Početno izdanje MPEG-4 sistema imalo je istu

količinu video kompresije kao i MPEG-2. MPEG-4 sistem jeunapređen sa drugim tipom kompresije pod nazivom naprednovideo kodiranje (AVC)/H.264 koje je povećalo iznoskompresije što je dnijelo značajnu prednost kompanijama kojesu instalirale MPEG sistem (više kanala za manje protoka).

[4] Na Sl 3. prikazano je kako se MPEG sistem razvijaotokom vremena. Ovaj dijagram pokazuje da je originalniMPEG standard (MPEG–1) razvijen 1991. godine nudiodigitalni video i zvuk srednje kvalitete brzine do 1,2 Mbps, prije svega namjenjen za slanje preko CD- ROM uređaja.Standard je evoluirao 1995. godine u MPEG-2, koji je korištenza satelitske i kablovske digitalne televizije, zajedno sa DVDdistribucijom. MPEG specifikacija je poboljšana 1999. godine i

preimenovana u MPEG-4. MPEG-4 standard podrazumijevao je multimedijalnu distribuciju preko Interneta. Slika 4 pokazujeda se standard nastavio razvijati i dalje, te se pojavljuje MPEG-7 koji je baziran na objektnoj multimediji i MPEG-21 zaupravljanje digitalnim pravima.

Slika 2. MPEG sistem

Page 3: STS-56-21-REW

8/19/2019 STS-56-21-REW

http://slidepdf.com/reader/full/sts-56-21-rew 3/6

- 1051 -

V. SINHRONIZACIJA MEDIJA Sinhronizacija medija je proces prilagođavanja relativnog

vremena medijskih informacija (kao što je vremenskousklađivanje zvučnih i video medija). Sinhronizacija medija podrazumijeva slanje vremenske reference u svaki medijski protok, koji se može koristiti za usklađivanje relativnogvremena više medijskih signala.

Ova metoda je posebno važna za paketski sistem koji možeimati promjenjivo kašnjenje između izvora medija.Promjenjivo vrijeme paketskog prenošenja može rezultirati da

medijske komponente budu ponovo kreirane u različitovrijeme.

Da bi se obezbijedila sinhronizacija medija u MPEGsistemima, koristi se taktni program (PCR). PCR je referentniizvor vremenskih informacija koje se koriste kao reference zasve medijske protoke povezane sa tim programom. PCR je 42- bitno polje koje se prenosi svakih 100msec.

[4] Na Sl 4. je prikazano kako se MPEG može koristiti zasinhronizaciju vremena višemedijalnih kanala jednih sadrugima. Dijagram pokazuje da MPEG kanali sadrže programski taktovane (PCR) vremenske oznake, kako bi seomogućilo svim osnovnim protocima da se vremenskisinhronizuju između sebe.

VI. FORMATIRANJE PRIKAZA Formatiranje prikaza predstavlja pozicioniranje i

određivanje vremena pojavljivanja grafičkih elemenata na prikazanoj površini ( kao što su televizijski i računarski ekrani).Formatiranje prikaza može kombinovati mješovite tipovemedija kao što su video, animacije, slike i interaktivne kontrolena ekranima.

MPEG posjeduje nekoliko protokola koji se mogu koristitiza pozicioniranje i određivanje rasporeda medijskih prezentacija. Ovi protokoli uključuju sinhronizovanimultimedijalni integracijski jezik (SMIL), binarni format zascene (BIFS) i aktivni format za opis (AFD).

SMIL je protokol koji se koristi za kontrolu korisničkoginterfejsa sa multimedijalnim sesijama. SMIL se koristi za podešavanje i kontrolu rada medijskih datoteka zajedno sa pozicioniranjem i radom prozora na ekranu korisnika. BIFS jedio MPEG-4 standarda koji se bavi sinhronizacijom videa izvuka. AFD je skup komandi koje se šalju na bit video protoka, koji opisuje ključne oblasti koje su od interesa zavideo ili slikovnu sekvencu. Upotreba AFD-a omogućava da prijemnik ili set-top boksa mogu podesiti ili optimizovati ekrankorisnika.

[4] Na Sl 5. je prikazano kako MPEG može da koristi BIFSda se pozicionira i koordinira vremenom medija na različitimdijelovima ekrana. Ovaj primjer pokazuje televizijski ekrankoji vrši prikaz različitih tipova medija. U gornjem desnomuglu, prikazuje se video protok, dok se u lijevom gornjem uglu prikazuje protok slika. Na dnu, prikazuje se tekst sainteraktivnim tasterima za svaku liniju teksta.

VII. MPEG4

MPEG-4 je digitalni multimedijalni prenosni standard koji je dizajniran da omogući interaktivnu digitalnu televiziju i daima efikasniju sposobnost kompresije od MPEG-2 standarda(veći omjer od 200:1). Glavna karakteristika MPEG-4 jemogućnost da upravlja odvojenim medijskim komponentamauz pomoć slikovnih okvira. Ovi medijski objekti mogu bitinezavisno kontrolisani i kompresovani što omogućava većuefikasnost. MPEG-4 može modelisati medijske komponente udvo-dimenzionalne ili tro-dimenzionalne scene. Imasposobnost da osjeti i podesi isporuku medija, u zavisnosti odtipa medijskog kanala kao što su pouzdan prenos ili nepouzdanInternet.

Da bi se efikasnije razvila tehnika video kompresije za

MPEG-4, stvoren je zajednički video odbor. Ovaj Odbor je biosastavljen odčlanova iz (IETC) i (ITU) za potrebne analize, prijedloga, i tehničkih rešenja namjenjenih za kreiranjespecifikacija napredne video kompresije. Rezultat njihovogzajedničkog napora bilo je kreiranje naprednog videokodovanja (AVC) koji obezbjeđuje standardne definicije (SD)kvaliteta od približno 2Mbps. Ovaj novi dio MPEG-4 tehnikekompresije (10. dio) je za približno 50% efikasniji (ima većinivo kompresije) nego MPEG-2 video kompresija. VerzijaAVC koja je definisana od strane ITU-a je nazvana H.264.

[5] Na Sl 6. je prikazano kako je video kompresijarazvijena za MPEG-4 stvorena zajedničkim naporima od strane(ISO/IEC) i Ujedinjenih nacija (ITU). Obije grupe su radile

zajedno da bi proizvele standard video kodovanja. ISO/IEC-

Slika 3. MPEG Evolucija

Slika 5. MPEG Fromatiranje prikaza

Slika 4. MPEG Sinhronizacija medija

Page 4: STS-56-21-REW

8/19/2019 STS-56-21-REW

http://slidepdf.com/reader/full/sts-56-21-rew 4/6

- 1052 -

ova verzija je nazvana napredno video kodovanje (AVC), aIUT-ova verzija se krije pod nazivom H.264.

Prvi dio MPEG-4 sistema definiše način čitave strukture ifunkcionisanje MPEG-4 standarda. Drugi dio definišeoriginalni kodek video kompresije koji se koristi u MPEG-4sistemu. Treći dio sadrži skup zvučnih kodeka zajedno saalatima za kodovanje govora.

Četvrti dio definiše testiranje usaglašenosti procesa koji sekoriste kao bi se obezbijedilo da uređaji ispunjavaju MPEG-4specifikacije. Peti dio sadrži referencu softvera koji se možeiskoristiti za demonstraciju ili testiranje rada MPEG-4 sistema.

Šesti dio omogućava dostavu multimedijalne integracijefrejmvorka (framework-a) (DMIF) strukture koja omogućavamultimedijalnom sistemu (kao što je MPEG) da identifikujeizvore medija i prenosnih znakova za koje izvori medija (kaošto je za veliki propusni opseg nizak nivo DVD greške ili preko ograničenog propusnog opsega sistema mobilne

telefonije). Upotreba (DIMF-a) omogućava reprodukcijusistema da postane nezavistan od izvora i njihovih prenosnihograničenja.

Sedmi dio sadrži reference softvera koji se mogu koristitiza optimizaciju MPEG sistema. Osmi dio opisuje kako da se pošalje MPEG signal kroz IP mrežu. Deveti dio omogućavaizvještaj dizajna hardvera koji se može koristiti da sedemonstrira kako se sprovode MPEG rešenja.

Deseti dio je napredno video kodovanje/H.264, dio kojiobezbjeđuje značajna poboljšanja u odnosu na MPEG-2 sistemza video kompresiju. Jedanaesti dio sadrži binarni format zadijelove scena MPEG-4 standarda, koji se bavesinhronizacijom video i audio signala. Dvanaesti dio opisujeformat datoteke koji se može koristiti začuvanje medijskihkomponenti programa.

Trinaesti dio sadrži intelektualnu svojinu upravljanja izaštite, to je protokol koji se koristi u MPEG sistemu da bi seomogućilo upravljanje digitalnim pravima (DRM).Četrnaestidio definiše skup formata datoteke koji se mogu koristiti zaMPEG-4 datoteke. Petnaesti dio definiše format datoteke kojise može koristiti začuvanje videa koji je kompresovankorištenjem naprednog video kodiranja (AVC)

Šesnaesti dio sadrži ekstenziju - animacijski framework(AFX) skup 3D alata za interaktivni 3D fukcionalni sadržaj zageometriju, modeliranje i nivo biomehanike. Sedamnaesti diodefiniše kako prevod teksta može da se kombinuje sa MPEGmedijima. Osamnaesti dio definiše kako fontovi mogu bitikompresovani i strimovani. Devetnaesti dio opisuje kako da seomogući tekstura sintetizovanih tokova.

VIII.

MPEG LONGGOP (GROUP OFPICTURES) ENCODING(INTER -CODING)Za pokretne slike, iskorištavanje redudance između slika

daje veći faktor kompresije. U jednostavnom unutrašnjemkoderu, počevši od prvog frejma (intra kodovanje slike), svakasledeća slika je opisana preko razlika u odnosu na prvu sliku(prvi frejm). Dekoder dodaje razlike na prethodnu sliku da bikonstruisao narednu. Slika sa razlikom, kreirana tako što seoduzima svaki piksel iz jedne slike koji je isti sa pikselomnaredne slike, je posebna slika i kompresovana je pomoću DCT procesa. Jednostavan proces Inter kodovanja ne radi dobro kodznačajnih kretanja između slika, a kao rešenje za to jekorištenje kompezacije kretanja. Na koderu, uzastopne slike se porede i mjeri se kretanje iz oblasti jedne slike na drugu da bise kreirali vektori kretanja.

[5] Sl 7. pokazuje da koder pokušava da predvidi objekat usvom novom položaju pomjeranjem piksela u odnosu na prethodnu sliku koristeći vektor kretanja. Svaka greška u predviđanju se eliminiše poređenjem predviđene slike satrenutnom slikom. Koder šalje vektor kretanja i greške.Dekoder pomjera prethodnu sliku pomoću vektora i dodajegreške da bi kreirao sledeću sliku.

U MPEG-u, slika je podijeljena na pravougaone oblastikoje se nazivaju makroblokovi, od kojih svaki ima svoj vektorkretanja. Ako ivica pokretnog objekta leži preko makrobloka,neki od makroblokova se kreću, a neki ne. Ova situacija semože riješiti postavljanjem pokretnih vektora na nulu irukovanjem pokretnog dijela sa različitim podacima, ilikorišćenjem konačnih pokretnih vektora i rukovanjestacionarnim dijelom sa različitim podacima. Pametnikompresor može pokušati oboje da bi odredio koji pristup jedao najmanju brzinu protoka.

Kao što kretanje u realnom materijalu programa imatendenciju da dominira ukupnom pomjeranju slike, pokretnivektori se različito prenose. Shodno tome vektor kretanja koji je podešen na nulu se predstavlja kao isti pokret susjednogmakrobloka. Vektori iz prethodnog makrobloka se kopiraju.Ako pokret izmjeni sliku, šalje se vektor razlike. Postoji

Slika 6. MPEG zajednički video odbor

Slika 7. Inter kodovanje

Page 5: STS-56-21-REW

8/19/2019 STS-56-21-REW

http://slidepdf.com/reader/full/sts-56-21-rew 5/6

- 1053 -

nekoliko potencijalnih problema sa dugačkom grupacijom slika(GOP). Ako se bilo koja greška pojavi u kanalu, ona se

prenosi u svakoj sledećoj slici. Nemoguće je dekodirati signalako je izabran nakon početka prenosa. MPEG prevazilazi ove probleme korištenjem različitih tipova prenosa slika.

[5] Sl 8. prikazuje primjer duge grupacije slika (GOP) kojase koristi u MPEG sistemima. Niz počinje sa I (Intra kodiranje)slikom kao bazom, ova slika kao i sve naredne slike do naredneI slike se nazivaju grupacijom slika (GOP). Unutar GOP-analazi se veliki broj predikcionih slika koje se nazivaju P slike.Prva P slika je dekodirana korištenjem I slike kao baze,koristeći kompezaciju pokreta i dodaavanjem različitih podataka. Sledeća i ostale P slike su dekodovane korištenjem prethodne P slike kao baze. Preostali dio slika u GOP sistemusu bidirekcione B slike. B slike mogu biti dekodiranekorištenjem vektora i različitihh podataka iz I i P slikaneposredno prije ili posle. Pošto su slike podijeljene umakroblokove, svaki makroblok može biti unaprijed ili/iunazad predviđen u odnosu na posebne baze. Očigledno, predviđanje unazad ne može biti iskorišteno ukoliko dekoder još uvijek nema frejm koji je prikazan unazad. Rešenje je da se pošalju slike bez reda prikazivanja. Nakon I slike, prva P slika je sledeća. Nakon što dekoder ima I i P sliku, B slike koje senalaze između mogu biti dekodirane pokretnim kretanjemkompenzovanih podataka naprijed i nazad. Dvosmijerni sistemzahtijeva više memorije enkodera i dekodera pa slike mogu biti ponovo sortirane što omogućava odlično kodno kašnjenje.

IX. MPEG PROFILI MPEG profili su posebne implementacije ili skup

neophodnih protoka i akcija koje omogućavaju pružanjefunkcija i usluga za posebne MPEG aplikacije. Ove aplikacijese kreću od pružanja standardnih televizijskih usluga preko broadkast sistema do pružanja video servisa na mobilnim

bežičnim mrežama. Upotreba profila omogućava da MPEGuređaj ili servis koristi samo neophodne mogućnosti (kao što jetip kodovanja) koje su potrebne za isporuku medija doaplikacije.

Profili su kreirani za specifične aplikacije i tipove medija. Novi profili bivaju konstantno zahtjevani i kreirani. Zbog vrstaaplikacija koje koriste MPEG prenos može mnogo da varira,MPEG ima desetine profila i postoje različiti tipovi profila zaMPEG-2 i MPEG-4 sisteme.

X. MPEG4 PROFILI [5] Sl 9. Prikazuje MPEG-4 profile koji uključuju audio

profile, vizuelne profile, MPEG-J profile (aplikacijski programiran interfejs, napredna video kompresija (viši nivokompresije), distribucija scena (kontrola dimenzija) i grafičke profile (za obradu slika).

XI. ZAKLJUČAK IPTV (Internet Protocol TV) je usluga koja je bazirana na

ADSL tehnologiji, i korisnicima osigurava da mogu na svomTV-u pratiti televizijske i radio kanale - te koristiti brojneinteraktivne usluge.

Prednost ove usluge je u tome što u svakom domaćinstvu postoji telefonska parica i sa samim širenjem ADSL mrežekoja u tehničkom smislu može podržati IPTV, dolazi i doširenja same IPTV usluge.

Uvođenjem IPTV-a u svoj dom, korisnik dobija mogućnostda preko svog TV-a prati brojne TV i radio kanale jednostavnim upravljanjem set-top box uređaja koji vrši prenosslike i zvuka na TV. Takođe kako je za IPTV uslugu potreban iADSL priključak, korisnik dobija mogućnost pristupuširokopojasnom Internetu.

Pored živih kanala, IPTV podrazumijeva i brojne drugeusluge direktno na TV ekranu korisnika, kao što su:

• VOD – usluga “videa-na-zahtjev” - predstavlja tzv“virtuelnu” videoteku koja omogućava korisnicima da putem IPTV sistema iz svog doma mogu naručivatifilmove, serije i sl.

• NPVR – mrežno snimanje programa• Tajm shift (Time shift)TV – vremensko pomjerena

televizija, mogućnost gledanja TV programa 24 sataunazad,

• EPG – Elektronski programski TV vodič za kanalekoje može da gleda,

• Gaming – igranje unutar IPTV sistema i brojne drugeDa bi IPTV mogao funkcionisati na način na koji je

zamišljen morali su se pronaći novi načini kodovanja medijskihizvora (video i zvučnih protoka). Stvoren je MPEG-2 načinkodovanja, ali on nije u potpunosti zadovoljavao potrebeIPTV-a. Da bi se efikasnije razvila tehnika video kompresijeza MPEG-4, stvoren je zajednički video odbor. Ovaj Odbor susačinjavaličlanovi IETC i ITU. Rezultat njihovog zajedničkognapora bilo je kreiranje naprednog video kodovanja (AVC) kojiobezbjeđuje standardne definicije (SD) kvaliteta od približno

Slika 9. GOP sistem

Slika 8. MPEG4 tipovi profila

Page 6: STS-56-21-REW

8/19/2019 STS-56-21-REW

http://slidepdf.com/reader/full/sts-56-21-rew 6/6

- 1054 -

2Mbps. Ovaj način kodovanja je poboljšao dosadašnje videokodovanje za približno 50% nego što je bio slučaj kod MPEG-2 video kompresija. Tako je stvoren novi način videokodovanja pod nazivom i MPEG-4 AVC/H.264.

ZAHVALNICA Posebnu zahvalnicu upućujem svom mentoru Prof. Dr

Zvezdanu Stojanoviću na ukazanom vremenu, znanju i pruženoj podršci pri izučavanju tematike, te obezbjeđivanju potrebne literature vezane za moj rad “MPEG4 kod IPTV”.

LITERATURA[1] TU-T Newslog, 2006[2] Alliance for Telecommunications Industry Solutions (ATIS) IPTV

Exploratory Group on 2005;http://www.atis.org/tops/IEG/ATIS_IPTV_EG_RPT_final.pdf

[3] Mr. Lawrence Harte, IPTV Basics, 2006, 2007 By Althos PublishingFirst Printing.

[4] Mr. Wes Simpson and Mr. Howard Greenfield, IPTV and InternetVideo: Expanding the Reach of TelevisionBroadcasting, 2009, ElsevierInc Second edition.

[5] MPEG Encoding Basic,članak.

ABSTRACT This project will explain the concept of IPTV systems, as

well as the presentation of coding systems called MPEG.Special attention will be given to MPEG4 coding. First of all,the manner of it's creation has been analyzed, as well as theadvantages that MPEG4 brings comparing to it’s precedents

(MPEG1, MPEG2), and the ways that enabled the obtaining ofaudio compression and video data in relation satisfying to theMPEG4 system.

MPEG4 ON IPTV

Mladjan CvijanovicStudent of first cycle studies

Faculty of Information Technology, Slobomir P UniversityDoboj, Republic of Srpska, Bosnia and Herzegovina

[email protected]