ISO 14496-2 (Video) - Advanced Simple Profile (ASP) Simple Profile(SP) là profile sơ cấp nhất cho việc mã hóa video thành dạng mpeg-4,SP không có bất kỳ công cụ đi kèm nào để tác động tới file output,điều duy nhất có thể làm với SP là đặt frame size và frame fer second(fps) Advanced Simple Profile(ASP) là dạng cải tiến của SP,tích hợp thêm một số tùy chọn quan trọng để điều chỉnh file output theo mềm dẻo hơn theo ý người sử dụng như B-Frames,QuarterPixel Motion Estimation, Global Motion Compensation,MPEG/Custom Quantization. B-Frames/B-VOPS/Bi-directional encoding/prediction: Ở giai đoạn bạn đầu,SP có hai loại frame được áp dụng để mã hóa mpeg- 4,đó là I-frame và P-frame. I-frame là một khung hình hoàn chỉnh và không cần nhận hỗ trợ từ frame khác,nó còn gọi là key frame. P-frame là frame chỉ bao gồm những phần khác biệt(có sự thay đổi thay đổi)từ P-frame hay I-frame trước. Với ASP,ngưới sử dụng được tiếp xúc với một loại frame khác,đó là B- frame.Loại frame này được xây dựng để sử dụng dữ liệu từ những frame đứng cạnh nó(có thể là I hay P).B-frame có thể được nén rất nhiều so với các loại frame khác do đó làm giảm đáng kể dung lượng của file video có sử dụng nó.Những ASP codec có hỗ trợ B-frame được sử dụng nhiều nhất là Div từ 5.0 hay cao hơn),XviD…một codec rất nổi tiếng nhưng chưa hỗ trợ loại frame này là 3ivx. Quarter Pixel Motion Search Precision (QPEL): Theo mặc định,hầu hết các codec dành cho mpeg-4 đều nhận diện chuyển động với đơn vị là ½ điểm ảnh (HalfPel).Với QPEL,người sử dụng có thể dò chuyển động với đơn vị là ¼ điểm ảnh,như vậy độ chính xác được tăng lên gấp đôi.Với độ phân tích cụ thể gấp đôi(¼ thay vì ½),hình ảnh thu được cũng sẽ sắc nét hơn rất nhiều. Global Motion Compensation (GMC): GMC sử dung một vectơ chuyển động đơn (single motion vector) cho tất cả những phần chuyển động tương tự như nhau với những frame nó cho là có nhiều phần chuyển động.GMC sẽ giúp lưu lại những phần chuyển động nhỏ khi panning, zoom.Như vậy,với GMC,chuyển động sẽ trở nên sắc nét hơn ngay cả khi tạm dừng,phóng to hình ảnh…qua đó cải thiện chất lượng hình ảnh. MPEG/Custom Quantization: Ở SP,người sử dụng chỉ có thể sử dụng loại quantization là H.263,ASP cung cấp thêm một tính năng vượt trội hơn hẳn:người sử dụng có thể tự thiết lập quantization matrix riêng cho mình.H.263 quantization mặc định được thiết kế cho việc encode với bitrate thấp.Khi dùng nó,kết quả thu được sẽ là video có hình ảnh mịn-hơi mờ giống như khi áp dụng bộ lọc Blur trong Photoshop.Nếu trong codec mình đang sử dụng,bạn có thể chọn MPEG matrix,thì nên nhớ đây là matrix dành cho mpeg-4 với bitrate cao và sẽ không hợp lý khi dùng nó cho việc encode bitrate thấp. Hiện nay trên thế giới phổ biến khá nhiều Custom Matrix tối ưu cho từng truờng hợp,nếu không thể tự xây dựng một Custom Matrix cho riêng mình,bạn có thể sử dụng Google để dễ dàng search thấy một và Matrix cần thiết. Adaptive Quantization: Trong quá trình encode với bitrate biến thiên(Variable Bitrate),khi sử dụng AQ,mỗi frame có thể được nén với những quantizer khác nhau.Thông qua một trình điều khiển của codec gọi là rate control,các frame khác nhau sẽ được cung cấp những quantizer khác nhau phụ thuộc vào bản chất hình ảnh của chúng.Ví dụ những phần chuyển động hay những phần hình ảnh sẫm màu khó nhận biết sẽ được xử lý với quant lớn hơn(độ nén cao hơn,dung lượng nhỏ hơn),những phần hay được hệ thống mắt người chú ý nhiều hơn sẽ được xử lý với quant thấp hơn(độ nén nhỏ hơn,dung lượng lớn hơn). Với rất nhiều người dùng hiện nay,codec ASP nổi tiếng nhất được biết tới là DIVX,hiện nay đã phát triển một định dạng container mpeg-4 của riêng mình với phần mở rộng là .divx.Nhưng bạn nên biết rằng,ngoài DIVX codec,còn có rất nhiều ASP codec khác cũng mạnh mẽ và tương thích không kém. Một số MPEG-4 ASP codec: Dưới đây là bản danh sách một vài ASP codec : 3ivx http://www.3ivx.com/ XviD http://www.xvid.org/ DivX http://www.divx.com DivX4/OpenDivX http://www.projectmayo.com/ Nero Digital http://www.nerodigital.com/ QuickTime http://www.apple.com/quicktime/download/ Envivio http://www.envivio.com/ Sorenson http://www.sorenson.com/ Ffmpeg http://ffmpeg.sourceforge.net/ ffdshow/ffvfw http://cutka.szm.sk/ Một số codec như RV9,VP7 và WMV9 không phải là codec hoàn toàn tương thích với mpeg-4 tiêu chuẩn. Sơ qua về những ASP codec hàng đầu hiện nay: DivX Chắc chắn đây là codec đầu tiên cần được nhắc tới.Có thể nói đây là ASP codec nổi tiếng nhất,được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới hiện nay.Codec này cung cấp những tính năng ASP như QPEL,GMC(chỉ hỗ trợ 1 warpoints để vẫn có thể phát được trên một số thiết bị chuyên dụng),B-frame(chỉ cho phép tối đa 2 B-frame kề nhau),quant H.263 và MPEG(không thể tự tạo Custom Matrix).DivX là một codec mang tính thương mại cao,DivX Networks liên kết với rất nhiều công ty,tập đoàn khác để tạo nên những sản phẩm(phần cứng,phần mềm) tương thích với video sử dụng codec của họ.Hiện nay,DivXNetworks cũng đã nâng codec của họ lên một tầm cao mới khi công bố container .divx với những tính năng đồng bộ hầu như có thể tạo được một movie mpeg-4 có những chức năng giống hệt DVD. XviD Đây là một codec miễn phí và được xây dựng hoàn toàn bởi sự đam mê của nhóm tác giả.Có lẽ hiện nay,đây là ASP codec được giới encode đánh giá cao nhất.XviD cung cấp tất cả những gì một ASP codec có thể mang lại với B-frame(không giới hạn số B-frame liền nhau),QPEL,GMC(hỗ trợ tới 3 warpoints,lưu ý hiện tại không có loại thiết bị chuyên dụng nào có thể giải mã được mpeg-4 với 3 warpoints GMC), H.263/MPEG/Custom Quants,Adaptive Quants…XviD là sự kết hợp tuyệt vời giữa tốc độ,chất lượng và khả năng tùy biến cao. 3ivx Là một trong những mpeg-4 codec đầu tiên.3ivx cung cấp tín năng H.263/MPEG Quants, Adaptive Quant,4 Vector Motion nhưng không có B-Frames, GMC và QPEL).3ivx là codec đầu tiên cho phép chọn Pixel Aspect Ratio hoàn toàn theo ý muốn(Custom PAR). Nero Digital Một ASP codec được phát triển bởi Nero trong thời gian gần đây.Dù xuất hiện sau,nhưng codec này đã nhanh chóng tìm được chỗ đứng với một chất lượng encode khá tốt và tốc độ ấn tượng.Nero Digital hỗ trợ 1 B- frame,GMC(3 warppoints), QPEL, h.263/MPEG/Custom Quants, Adaptive Quant. Sự tương thích của MPEG-4 ASP codec với các thiết bị chuyên dụng: Những loại chip giải mã dành cho thiết bị chuyên dụng đầu tiên không có khả năng hỗ trợ một vài tính năng của ASP codec(ví dụ như QPEL,GMC).Những chip giải mã thế hệ mới có thể hỗ trợ QPEL và GMC với chỉ 1 warppoint(không có bất cứ chip nào hỗ trợ 3WP GMC).Để đảm bảo sự tương thích cho file mpeg-4 với các lọai chip giải mã cũ,một khái niêm mới được đưa vào,đó là “private MPEG-4 Profiles”.Ví dụ với DivXNetworks,họ đưa ra 4 loại Certification profile gồm có Handheld,Portable,Hom Theater,High Definition.Các profile loại này sẽ không cho phép sử dụng những ASP tool có thể làm giảm tương thích của video với thiết bị.Do đó,sự tương thích đã bị đánh đổi bằng chất lượng. Tổng quan về MPEG-4 MPEG-4 là gì? MPEG-4(Moving Picture Experts Group-4) là một chuẩn Multimedia mở vô cùng rộng lớn được phát triển bởi Moving Picture Experts Group-một nhóm thuộc tổ chức quốc tế về tiêu chuẩn hóa(International Organization for Standardization-ISO).Lưu ý rằng chính nhóm này đã phát triển hai chuẩn audio/video hiện nay đang phổ biến trên toàn thế giới là MPEG- 1(VCD) và MPEG-2(DVD,SVCD). MPEG-4 còn được giới am hiểu thông tin hiểu là ISO 14496-được thiết kế không nhằm vào việc sản xuất ra một sản phẩm cụ thể nào(giống như MPEG-2 gắn liền với DVD),nó chỉ đưa ra những tiêu chuẩn bắt buộc phải tuân theo,và những nhà cung cấp sẽ dựa vào khuôn mẫu có sẵn đó để phát triển những định dạng của mình.Dựa trên ý tưởng đó,mpeg-4 đề ra nhiều tiêu chuẩn phụ với các tác dụng sau: -ISO 14496-1 systems: Dùng để tạo những tính năng hỗ trợ cho hệ thống MPEG-4:giống như DVD menu hay chapter. -ISO 14496-2 video: là phần hình ảnh của MPEG-4,được mã hóa và giải mã bởi những Advanced Simple Profile (ASP) codec.ASP codec điển hình là DivX,XviD,3ivX,NeroDigitalASP -ISO 14496-3 audio:sử dụng Advanced Audio Coding (AAC),là phần âm thanh của MPEG-4,hiện nay có khá nhiều định dạng âm thanh hỗ trợ cho MPEG-4 như MP3,AAC,OGG,AC3,DTS -ISO 14496-4 Conformance : những test nhất định được tiến hành để kiểm tra độ tương thích của bitstream và decoder với các phần 1,2,3,6. -ISO 14496-5 Reference Software : Những software dành cho MPEG-4 chưa được tối ưu hóa. -ISO 14496-6 Delivery Multimedia Integration Framework -ISO 14496-7 Optimised software for MPEG-4 tools -ISO 14496-8 4 on IP framework : framework dành cho việc truyền phát MPEG-4 stream trên mạng lưới IP. -ISO 14496-10 video:đây là dạng mới hơn dành cho phần hình ảnh của MPEG-4.Thay vì sử dụng ASP codec,nó sử dụng Advanced Video Coding (AVC),các AVC codec ra đời sau ASP codec và còn trong giai đoạn phát triển ban đầu với nhiều chi tiết chưa thật sự hoạt động tốt,nhưng rõ ràng từ ASP đến AVC là một bước tiến lớn.Các AVC codec được biết đến nhiều nhất gồm có x264,NeroDigitalAVC. -ISO 14496-14 container:định dạng dùng để kết hợp hệ thống MPEG- 4(có thể gồm có các kênh âm thanh,hình ảnh,chapter,phụ đề.file đính kèm ) -ISO 14496-17 subtitles: phụ đề dạng ký tự dành cho MPEG-4.Xem hướng dẫn VobSub để rõ hơn. MPEG-4 mang tới một chất lượng streaming tốt hơn ở một dung lượng thấp hơn so với các dạng streaming hiện nay. MPEG-4 được xây dựng cho các mục đích chính sau: -Truyền hình kỹ thuật số (Digital Television -DT) -Ứng dụng đồ họa tương tác. -Multimedia tương tác . Audio Coding (AAC),là phần âm thanh của MPEG-4,hiện nay có khá nhiều định dạng âm thanh hỗ trợ cho MPEG-4 như MP3,AAC,OGG,AC3,DTS -ISO 14496-4 Conformance : những test nhất định được tiến hành. container :định dạng dùng để kết hợp hệ thống MPEG- 4(có thể gồm có các kênh âm thanh,hình ảnh,chapter,phụ đề.file đính kèm ) -ISO 14496-17 subtitles: phụ đề dạng ký tự dành cho MPEG-4.Xem hướng dẫn. tùy biến cao. 3ivx Là một trong những mpeg-4 codec đầu tiên.3ivx cung cấp tín năng H.2 63/ MPEG Quants, Adaptive Quant,4 Vector Motion nhưng không có B-Frames, GMC và QPEL).3ivx là codec đầu