Thursday, July 2, 2015

Introduction to MPEG video Standard

Bagian ini akan membahas tentang codec keluarga video MPEG.

Kita sudah sangat familiar dengan file dengan extensi .mp4. Yes, hampir semua video di Internet sekarang di save sebagai .mp4 dan di stream dari file .mp4 juga.

Apakah .mp4 itu sama dengan MPEG-4? Apa kaitan .mp4 dengan H.264?

File .mp4 adalah container. Didalamnya ada stream video dan audio (serta bisa juga ada sub-title). Stream video di dalam file .mp4 perlu di compress agar stream bitrate nya menjadi kecil, sehingga apabila di transmisikan perlu saluran transmisi tidak terlalu besar (cukup dengan saluran transmisi 2 sd 8 Mbps saja), sehingga biaya sewa jaringan transmisi menjadi murah.

Untuk meng-compress file video diperlukan codec.

Nah codec video yang tersedia di keluarga MPEG adalah:
- MPEG-1 lahir tahun 1993
- MPEG-2 lahir tahun 1996
- MPEG-4 lahir tahun 1999
- H.264 lahir tahun 2003

Jadi jawaban singkat dari pertanyaan diatas: apakah .mp4 sama dengan MPEG-4?
Jawabannya: Tidak!

.mp4 adalah container (wadah untuk memuat stream video, audio, text) sedangkan MPEG-4 adalah teknik kompresi video yang dijalankan untuk menghasilkan stream video, untuk kemudian stream video tsb di gabung dengan stream audio dan dimasukkan kedalam container .mp4.

Sebenarnya standard MPEG terdiri dari beberapa bagian (disebut "Part"). Jika MPEG itu sebuah buku maka "Part" ini semacam Bab dalam buku tsb.

Part-1 System
Part-2 Video Codec
Part-3 Audio Codec

Nah, untuk tidak rancu sebenarnya yang dimaksud dengan codec video (Part-2) dalam keluarga MPEG adalah sbb:
- MPEG-1 part 2 (disingkat MPEG-1) : dipakai oleh VCD
- MPEG-2 part 2 (disingkat MPEG-2) : dipakai oleh DVD dan DVB/S,C,T
- MPEG-4 part 2 (disingkat MPEG-4) : dipakai oleh DVB/S2 dan streaming di Internet



Kemana perginya video codec MPEG-3 Part-2?

MPEG-3 awalnya dibuat untuk HDTV. Akan tetapi setalah diketahui bahwa MPEG-2 mampu memberikan kualitas yang bagus untuk HDTV maka standar MPEG-3 ini hilang (tidak di kembangkan). Lagipula jika di sebut MPEG-3 dikuatirkan akan rancu dengan compresi codec audio dan file cointainer .mp3.

BTW, mp3 adalah container file audio yang fenomenal. Karena codec audio yang dipakai container .mp3 tsb mampu mengkompress file musik dengan bitrate 128kbps saja, dengan kualitas musik yang tetap terjaga bagus untuk didengar. Dengan kompresi tsb file musik menjadi sangat kecil hanya 4 MB. Dulu menyimpan lagu dalam sebuah CD ukuran 600 MB muat 12 file lagu atau 1 lagu 50 MB (bandingkan dengan mp3 hanya 4 MB).

Untuk lebih jelasnya kompresi codec audio sbb:
- MPEG-1 part 3
- MPEG-2 part 3
- MPEG-4 part 3
(catatan, semua codec audio diatas menggunakan Part-3, oleh karena itu sering disebut MP3).

Karena fokus pembahasan adalah video, maka yang akan di bahas hanya codec video saja (Part -2 saja).

Codec video MPEG-4 memberikan kompresi yang sangat bangus dibandingkan dengan MPEG-1, maupun MPEG-2.

Dan codec video H.264 memberikan kompresi yang lebih bagus lagi dari MPEG-4.

Gambar berikut antara kompresi MPEG-2, MPEG-4 dan H.264, dengan bitrate yang sama.

Beda antara H.264 dengan MPEG-4

Yang sering kurang disadari sebenarnya standar H.264 adalah bagian dari MPEG-4 juga, tapi beda part.

MPEG-4 part 2 (disebut MPEG-4) lahir tahun 1999
MPEG-4 part 10 (disebut H.264 atau AVC) lahir tahun 2003

Setalah MPEG-4 dipakai secara massive, di rasakan pada bitrate tinggi kompresi menjadi kurang effektif. Dari group lain yaitu ITU muncul inisiative untuk membuat standard codec baru. Akhirnya group ITU bekerjasama dengan group MPEG melahirkan H.264. Kedua group tsb mendaftarkan standar tsb. ITU mendaftarkan sebagai ITU-T H.264, sedangkan group MPEG mendaftarkan sebagai MPEG-4 part 10. Di dunia produsen perangkat standar ini juga disebut AVC (Advance Video Coding). Jadi tiga nama itu muncul di pasaran: MPEG-4 part 10, H.264, dan AVC. Ketiganya merefer ke hal yang sama.

Kebiasaan Penamaan

Di kalangan pabrikan biasanya kalau di sebut MPEG-4 saja, maka maksudnya adalah MPEG-4 part 2. Apabila yang dimaksud adalah MPEG-4 part 10 maka pabrikan akan menulis H.264.

Perlu di catat bahwa codec yang digunakan oleh file container .mp4, biasanya MPEG-4 atau H.264/AVC.

MPEG-4 PART 12

Kembali lagi dari pertanyaan di awal. Dimana .mp4 adalah container. Dimana berisi video, audio dan text. Dan videonya dapat di encode/decode menggunakan codec H.264/AVC/MPEG-4 part 10.

Lalu apa yang jadi standar .mp4?

Container .mp4 di standarkan pada MPEG-4 part 12. Selain container .mp4, maka standar ini juga applicable untuk semua ISO Based Media File Format, yaitu sebuah format yang berisi time-based informasi dari setiap cacah yang ada di dalamya. Dengan adanya informasi waktu maka bagus untuk streaming. Dimana player sudah bisa play content walau belum 1 file utuh yang diterima.

Format container yang masuk pada standard MPEG-4 part 12 ini antara lain:
.mp4
.3gp
.dvb
.dcf
.m21


Demikian sekilas introduksi tentang standar MPEG. Pembahasan berlanjut ke bagian berikutnya.


No comments: