La norme MPEG
(pour Moving Picture Experts Group) dérive de la compression
JPEG, mais concerne aussi le flux audio, qui doit en
outre être synchronisé avec le flux vidéo. Nous
nous intéresserons ici spécifiquement à ce
dernier.
La séquence IBBP
La compression vidéo recouvre une compression spatiale
(sans tenir compte des images environnantes): la compression JPEG
ici, et une compression temporelle, traitement spécifique
aux séquences d'images.
La compression temporelle consiste à ne coder, pour certaines
images, que la différence avec l'image précédente
(on parle d'images prédites ou images P) ou
à la fois par rapport à l'image précédente
et à l'image suivante (images bidirectionnelles
ou images B). Les images P sont utilisées comme référence
et ont donc l'inconvénient de propager les erreurs liées
à la compression (on ne stocke que les pixels modifiés),
c'est pourquoi on intercale des images B (qui ne sont jamais utilisées
comme référence) qui corrigent ces erreurs. Les images
B ont également l'avantage d'offrir le meilleur taux de compression.
Une séquence typique d'images (frames) en MPEG-1 ressemblera
à ce qui suit:
I B B P B B P
où l'image I est une image "clé"
(Intra picture) comprimée indépendamment de
son contexte (c'est une image JPEG), où les images P sont
codées à partir de l'image P précédente
(ou, à défaut, de l'image I), et où les images
B sont codées à partir des images P (ou, à
défaut, I) suivante et précédente. On
insère une image I toutes les 15 frames environ.
L'ordre d'affichage ne suit pas toujours ce motif unique,
et on peut remarquer qu'il diffère, en tout état de
cause, de l'ordre dans lequel sont décompressées
les images, qui est le suivant (pour le motif que nous avons isolé):
I P B B P B B (ordre logique puisque B utilise P). Enfin, notons
qu'images P et images B utilise la technique de compression de
mouvement, algorithme qui permet le meilleur taux de compression.
MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4
La norme MPEG-2 ne se substitue pas à la norme MPEG-1: elle
est utilisée à des taux de transferts plus importants
(supérieurs à 5 Mbit/s), mais se révèle
moins performante en dessous de 3,5 Mbit/s (à une résolution
certes double). Un autre avantage du MPEG-2 est sa capacité
à traiter des séquences d'images entrelacées
(composées de deux trames).
Le format MPEG-4, établi en décembre 1999, offre d'importantes
améliorations, et notamment un algorithme de compression
basé sur une approche orientée objet: ACE (Advanced
Coding Efficiency). Par ailleurs, MPEG-4 couvre l'ensemble des
débits vidéos (et audios) avec le même niveau
de performance. Le tableau suivant permet de comparer les normes
MPEG-1, 2 et 4:
|
MPEG-1 |
MPEG-2 |
MPEG-4 |
Date
|
1992 |
1995 |
1999 |
Résolution vidéo
maximale
|
352 x 288 |
1920 x 1152 |
720 x 576 |
Résolution vidéo
par défaut
|
352 x 288 |
720 x 576 |
720 x 576 |
Débit de données
maximal
|
3 Mbit/s |
80 Mbit/s |
5 à 10 Mbit/s |
Débit standard
|
1380 kbit/s (352
x 288) |
6500 kbit/s (720
x 576) |
880 kbit/s (720 x
576) |
Nombre de frames par
seconde
|
25 |
25 |
25 |
|