Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Методы сжатия в ЦТВ

Содержание

Применяя эффективные методыкодирования отдельно для контуров (резкие перепады яркости) и текстуры (всё, что не контуры) можно получитьочень высокую степень сжатия,стандарт MPEG.
МЕТОДЫ СЖАТИЯ В ЦТВ Применяя эффективные методыкодирования отдельно для контуров (резкие перепады яркости) и текстуры (всё, СТАНДАРТ ЦИФРОВОГО СЖАТИЯ MPEG-1• MPEG означает Motion Pictures Experts Group (Группа экспертов • Стандарт принят в 1993 г. и получил индекс ISO/IEC 11172.• Стандарты MPEG-1 - методы компрессии:• предсказание, когда передаются не сами элементы изображения, а Определены три типа видеокадров: • Ограничения, определяющие область применения:• размер изображения по горизонтали < 768 пикс.;• СТАНДАРТ ЦИФРОВОГо сжатия MPEG - 2• Стандарт MPEG-2 принят в 1996 г., • Стандарт MPEG-2 значительно сложнее MPEG-1 (кодер примерно на 50%), охватывает более • В стандарте приняты 5 основных иодин дополнительныйпрофессиональный Профиль уровни основного профиля MPEG-2• ВысокийMP@HL  Число отсчётов на строку 1920. Число • ОсновнойMP@ML. Число отсчётов на строку 720. Число строк на кадр 576. Сжатие звуковых сигналов (стандарты MPEG)• Уровень 1 – Fв =15 кГц, n • Уровень 2 - Fв=15 кГц, n=6, tз=40-50 мс, v=128 кбит/с. Тот Уровень 3- Fв=15 кГц, n=12, tз = более 50 мс, v=64 кбит/с.Намного Кодирование звука в MPEG-2• В MPEG-2, совместимом с MPEG-1 используются трёхуровневые системы • В дополнение к основному режиму с частотами дискретизации 32, 44,1 и Высокоэффективная cистема кодирования MPEG-2 AAC (Advanced Audio Coding)• Частоты дискретизации могут изменяться • Предусмотрено три профиля конфигурации:- Главный профиль (Maine profile). Наилучшее качество. Наиболее MPEG-1 -      для сжатия  изображений MPEG4 Кодирование видеообъектов В отличие от MPEG-1, MPEG-2, в которыхприменяется фиксированный алгоритмкодирования, MPEG4 Видеообъекты, аудиообъекты и аудио-визуальные объекты Видеообъектами (VO - visual object) могут Сцены MPEG-4MPEG-4 содержит специальный язык описания сцен – BIFS (Binary Format for Scenes) В описании структуры: координаты объектов в пространстве, их привязка ко времени. VO Сцена содержит все объекты, информация о которых есть в потоке, или только Видеокодер    MPEG-4 ДКП - прямое дискретно-косинусное преобразование; ДКП-1 - обратное ДКП; Кв - Взаимодействие с наблюдаемой сценой• Изменять точку обзора сцены.• Менять местоположение объектов в Кодирование звука• Кодирование как натуральных, так и синтезированных объектов.• В MPEG-4 сохранён MPEG-4 H. 264 Рекомендация является заметным шагом впередпо сравнению с версией стандарта 5 названий на одно и то же: H.264, MPEG-4 Part 10, AVC, H.26L, JVT H.264 - профили и уровни .• Разные конфигурации - разные возможности– Профиль:набор – Extended - потоковое видео с очень высокой скоростью передачи.Области применения: сервисы Формат сжатия Windows Media• Создан компанией Microsoft на базе видеокодекаWindows Media 9 Стандарты сжатия ТВ сигнала Благодарю  за внимание!
Слайды презентации

Слайд 2 Применяя эффективные методы
кодирования отдельно для контуров (резкие перепады

Применяя эффективные методыкодирования отдельно для контуров (резкие перепады яркости) и текстуры

яркости) и текстуры (всё, что не контуры) можно получить
очень

высокую степень сжатия,
стандарт MPEG.

Слайд 3 СТАНДАРТ ЦИФРОВОГО СЖАТИЯ MPEG-1
• MPEG означает Motion Pictures

СТАНДАРТ ЦИФРОВОГО СЖАТИЯ MPEG-1• MPEG означает Motion Pictures Experts Group (Группа

Experts
Group (Группа экспертов по движущимся
изображениям)
• Полное название группы

- ISO/IEC
JTCI/SC29/WG11
• Группа создана в 1988 г. для выработки
международного стандарта движущихся
изображений и звуковых сигналов до
скорости порядка 1,5 Мбит/с с целью записи
на CD-ROM с качеством бытового стандарта
VНS. Исходные скорости - 270 (360) Мбит/с.

Слайд 4 • Стандарт принят в 1993 г. и получил

• Стандарт принят в 1993 г. и получил индекс ISO/IEC 11172.•

индекс ISO/IEC 11172.
• Стандарты MPEG не определяют схему и

конструкцию кодера и декодера, они лишь описывают средства, используемые для обработки сигнала, определяют правила построения последовательности символов
совместимого цифрового потока и дают примеры реализации декодера.
• Состав и построение кодера оставлены на усмотрение разработчика. Декодер должен декодировать любой цифровой поток, совместимый со стандартом MPEG-1.

Слайд 5 MPEG-1 - методы компрессии:
• предсказание, когда передаются не

MPEG-1 - методы компрессии:• предсказание, когда передаются не сами элементы изображения,

сами элементы изображения, а разность между элементами в строке,

в соседних строках и смежных кадрах;
• внутрикадровое и межкадровое кодиро-вание,
• дискретно-косинусное преобр. Компен-сация движения.


Слайд 6 Определены три типа видеокадров:

Определены три типа видеокадров:


• I - видеокадры (от intra-внутри)-внутрикадровое кодирование.
• P - видеокадры (predicted) первый Р кадр
предсказывается по I - кадру, второй и последующие по предыдущему Р кадру;
• B - видеокадры кодер рассчитывает как прямое, так и обратное предсказание и посылает декодеру данные, имеющие наименьший объём (отсюда - bidirectional, то есть двунаправленный). Польза В - кадров проясняется при рассмотрении задней границы движущегося объекта, для передачи открывающегося фонового изображения выгоднее воспользоваться данными более позднего кадра.

Слайд 7 • Ограничения, определяющие область применения:
• размер изображения по

• Ограничения, определяющие область применения:• размер изображения по горизонтали < 768

горизонтали < 768 пикс.;
• размер изображения по вертикали

576 строк;
• частота кадров < 30 Гц;
• развёртка прогрессивная (в ТВ системах стандартного качества - черезстрочная);
• число макроблоков < 396 (для ТСЧ надо иметь (720: 16) х (576: 16) = 1620 макроблоков /кадр );
• скорость цифрового потока < 1,856 Мбит/с.
396 макроблоков соответствует формату разложения CIF (352х480), не для вещательного телевидения.

Слайд 8 СТАНДАРТ ЦИФРОВОГо сжатия MPEG - 2
• Стандарт MPEG-2

СТАНДАРТ ЦИФРОВОГо сжатия MPEG - 2• Стандарт MPEG-2 принят в 1996

принят в 1996 г., дополнен в 1997 г. и

получил индекс ISO/IEC 13818.
• Стандарт MPEG-2 значительно улучшен по
сравнению с MPEG-1, имеется возможность
обработки черезстрочных изображений, набор
уровней и профилей, масштабируемый синтаксис, системный уровень с программным и транспортным потоками, новые средства кодирования звука и др.

Слайд 9 • Стандарт MPEG-2 значительно сложнее MPEG-1
(кодер примерно

• Стандарт MPEG-2 значительно сложнее MPEG-1 (кодер примерно на 50%), охватывает

на 50%), охватывает более широкий круг применений, включая вещательное
телевидение.

MPEG-2 может использоваться и для ТВЧ, поэтому были прекращены работы над
стандартом MPEG-3, для систем ТВЧ.
• Стандарт MPEG-2 называется Информационные
технологии – Обобщённое кодирование движу-щихся изображений и сопровождающей звуковой информацией.»

Слайд 10 • В стандарте приняты 5 основных и
один дополнительный
профессиональный

• В стандарте приняты 5 основных иодин дополнительныйпрофессиональный Профиль

Профиль "4:2:2",
введённый позднее.
• Внутри каждого Профиля выделено
4

уровня, определяющие
допустимые пределы изменения
параметров цифрового потока.

Слайд 11 уровни основного профиля MPEG-2
• ВысокийMP@HL Число отсчётов

уровни основного профиля MPEG-2• ВысокийMP@HL Число отсчётов на строку 1920. Число

на строку 1920. Число строк на кадр 1152. Частота

кадров, Гц 60. Частота отсчётов сигнала яркости, отсч/с 62668800. Скорость потока Мбит/с 80. Размер буфера, бит 9781248.
• ВысокийMP@H1440. Число отсчётов на
строку 1440. Число строк на кадр 1152. Частота кадров, Гц 60. Частота отсчётов сигнала яркости, отсч/с 4700,1600. Скорость потока Мбит/с 60. Размер буфера, бит 7340032

Слайд 12 • ОсновнойMP@ML. Число отсчётов на строку 720. Число

• ОсновнойMP@ML. Число отсчётов на строку 720. Число строк на кадр

строк на кадр 576. Частота кадров, Гц 30. Частота
отсчётов

сигнала яркости, отсч/с 10368000. Скорость потока Мбит/с 15. Размер буфера, бит 1835008
• НизкийMP@LL. Число отсчётов на строку352. Число строк на кадр 288. Частота кадров, Гц 30. Частота
отсчётов сигнала яркости, отсч/с 3041280. Скорость потока Мбит/с 4. Размер буфера, бит 475136

Слайд 13 Сжатие звуковых сигналов (стандарты MPEG)
• Уровень 1 –

Сжатие звуковых сигналов (стандарты MPEG)• Уровень 1 – Fв =15 кГц,

Fв =15 кГц, n = 4, tз=20 мс, v=192

кбит/с. Рассчитан на упрощенный кодер. Используется полосное кодирование (32 полосы), слуховая модель создаётся по уровням в самих частотных полосах.

Слайд 14 • Уровень 2 - Fв=15 кГц, n=6, tз=40-50

• Уровень 2 - Fв=15 кГц, n=6, tз=40-50 мс, v=128 кбит/с.

мс, v=128 кбит/с. Тот же набор фильтров и отдельный

частотный анализатор, который создаёт более точную слуховую модель. Масштабирующие коэффициенты создаются более сложным образом, учитывается сходство этих коэффициентов в соседних кадрах звуковых данных.

Слайд 15 Уровень 3- Fв=15 кГц, n=12, tз = более

Уровень 3- Fв=15 кГц, n=12, tз = более 50 мс, v=64

50 мс, v=64 кбит/с.
Намного сложнее. Попытка создать точную модель

слухового восприятия. Моделируется ширина критических полосок слуха. Применяется код Хаффмана.

Слайд 16 Кодирование звука в MPEG-2
• В MPEG-2, совместимом с

Кодирование звука в MPEG-2• В MPEG-2, совместимом с MPEG-1 используются трёхуровневые

MPEG-1 используются трёхуровневые системы кодирования звука. Различие между стандартами

начинается при переходе от двухканального звука к много-
канальному звуку (5+1).
• Одной из разновидностей многоканального звука является многоязычное звуковое сопровождение. Оно может осуществляться :
• либо передачей отдельного цифрового потока для каждого языка,
• либо добавлением нескольких (до7) языковых каналов 64 кбит/с к многоканальному потоку 384 кбит/с.

Слайд 17 • В дополнение к основному режиму с частотами

• В дополнение к основному режиму с частотами дискретизации 32, 44,1

дискретизации 32, 44,1 и 48 кГц в MPEG-2 введён

низкочастотный режим (Low Sampling RATE) с пониженными вдвое частотами дискретизации:
16, 22,05 и 24 кГц. Это позволяет субъективно повысить качество звучания речевого сигнала. Отбрасывание верхних частот почти не влияет на качество речи, а высвобождающиеся ресурсы битов используются кодером для более точной передачи нижней части спектра.

Слайд 18 Высокоэффективная cистема кодирования MPEG-2 AAC (Advanced Audio Coding)

Высокоэффективная cистема кодирования MPEG-2 AAC (Advanced Audio Coding)• Частоты дискретизации могут

Частоты дискретизации могут изменяться от 8 до 96 кГц.

Скорости от 48 до 567 кбит/с на каждый канал. до 48 каналов.
• Используется время-частотное преобразование, технологии предсказания и кодирования по Хаффману.
• Достигается вещательное качество. Низкая скорость.

Слайд 19 • Предусмотрено три профиля конфигурации:
- Главный профиль (Maine

• Предусмотрено три профиля конфигурации:- Главный профиль (Maine profile). Наилучшее качество.

profile). Наилучшее качество. Наиболее сложный алгоритм обработки.
- Профиль пониженной

сложности (Low-Complexity). Проще процедура обработки. Качество высокое.
- Профиль с масштабированием частоты дискретизации. Проще, чем главный профиль и профиль LC.

Слайд 20
MPEG-1 -

MPEG-1 -   для сжатия изображений с

для сжатия изображений с

прогрессивной разверткой;
fк до 30 Гц; z =576 ; Nca= 720;
в поток со скоростью до 1856 кбит/с.
MPEG-2 - развитие и расширение MPEG-1
в MPEG-2:
- применяется масштабируемость (не всегда)
-нет ограничений на размеры кодируемых изображений ;
- используется чересстрочная развертка.
-многоканальный /до7 / звук (МРEG-1 - 2-х канальный)

Отличия MPEG-1 от MPEG-2


Слайд 21 MPEG4 Кодирование видеообъектов
В отличие от MPEG-1, MPEG-2,

MPEG4 Кодирование видеообъектов В отличие от MPEG-1, MPEG-2, в которыхприменяется фиксированный

в которых
применяется фиксированный алгоритм
кодирования, в MPEG-4 используется целый
набор методов

кодирования, включающий как
алгоритмы сходные с применяемыми в MPEG-1 и
MPEG-2, так и принципиально новые методы
кодирования основанные на понятии
видеообъекта.
Выбор метода кодирования в конкретном случае
определяется характером изображения и
требуемым коэффициентом сжатия информации.

Слайд 22 MPEG4 Видеообъекты, аудиообъекты и аудио-визуальные объекты
Видеообъектами (VO -

MPEG4 Видеообъекты, аудиообъекты и аудио-визуальные объекты Видеообъектами (VO - visual object)

visual object) могут быть
изображения людей и предметов, перемещаю- щиеся

перед неподвижным фоном, и сам неподвижный фон.
Аудиообъектами (AO - audio object) могут быть голоса людей, музыка, другие звуки.
Аудио-визуальными объектами (AVOs – audio-visual object) могут быть связанные видео и аудио объекты, например, изображение человека и его голос.

Слайд 23 Сцены MPEG-4

MPEG-4 содержит специальный язык описания сцен –

Сцены MPEG-4MPEG-4 содержит специальный язык описания сцен – BIFS (Binary Format for Scenes)

BIFS (Binary Format for Scenes)


Слайд 24 В описании структуры: координаты объектов в пространстве, их

В описании структуры: координаты объектов в пространстве, их привязка ко времени.

привязка ко времени.
VO в разных плоскостях перекрываются
(находящиеся

ближе перекрывают дальних).

Иерархическая структура сцены


Слайд 25 Сцена содержит все объекты, информация о которых есть

Сцена содержит все объекты, информация о которых есть в потоке, или

в потоке, или только часть объектов.


В интерактивном режиме

можно влиять на развитие сцены.



MPEG-1, MPEG -2 - фиксированный алгоритм кодирования,
МРЕG-4 - множество методов кодирования:
-алгоритмы, сходные с MPEG-1, MPEG-2;
-методы кодирования, основаные на понятии VO

Выбор метода кодирования - по характеру изображения и коэффициенту сжатия. MPEG-4 сжимает натуральные, синтетические изображения и объединяет их при воспроизведении.


Слайд 26 Видеокодер MPEG-4

Видеокодер  MPEG-4

Слайд 27


ДКП - прямое дискретно-косинусное преобразование;
ДКП-1

ДКП - прямое дискретно-косинусное преобразование; ДКП-1 - обратное ДКП; Кв

- обратное ДКП;
Кв - квантователь;

Кв-1 - деквантователь;
ЗУ - запоминающее устройство;
Пред. 1, Пред.2 - блоки, формирующие предсказанные изображения в разных режимах кодирования;
ОД - оценка движения и формирование векторов движения;
Мп - мультиплексор;
БЗУ - буферное запоминающее устройство;
УКС - управление коэффициентом сжатия;
«Выбор» - подключение блоков предсказания в зависимости от метода кодирования.

На схеме:


Слайд 28 Взаимодействие с наблюдаемой сценой
• Изменять точку обзора сцены.

Взаимодействие с наблюдаемой сценой• Изменять точку обзора сцены.• Менять местоположение объектов

Менять местоположение объектов в сцене.
• Выбрать желаемый язык.


Слайд 29 Кодирование звука
• Кодирование как натуральных, так и синтезированных

Кодирование звука• Кодирование как натуральных, так и синтезированных объектов.• В MPEG-4

объектов.
• В MPEG-4 сохранён синтаксис MPEG-2 AAC.
• Скорости 2-4

кбит/с (частота дискретизации 8 кГц) и 4-16 кбит/с (16 кГц) с параметрическим кодированием.
• Кодирование речи (6-24 кбит/с) – используется CELP - Лине́йное предсказа́ние с мультико́довым управле́нием (англ. Code Excited Linear Prediction).
• Синтезированная речь – передаются фонемы (звуки букв, двух и трёх их комбинаций, смех, кашель).
• Имитация звуков музыкальных инструментов.

Слайд 30 MPEG-4 H. 264
Рекомендация является заметным шагом вперед
по

MPEG-4 H. 264 Рекомендация является заметным шагом впередпо сравнению с версией

сравнению с версией стандарта MPEG4
(рассмотренная рекомендация должна стать
расширением

стандарта MPEG 4).
Формат кодирования позволяет добиваться
эффективности представления информации,
превосходящей эффективностью, допустимую
в рамках стандарта MPEG4, более чем на 30%.
Естественно, вычислительная сложность несколько выше вычислительной сложности стандартных решений, однако, это обстоятельс-тво не должно стать препятствием для использо-вания этой рекомендации.

Слайд 31








5 названий на одно и то же:

5 названий на одно и то же: H.264, MPEG-4 Part 10, AVC, H.26L, JVT


H.264, MPEG-4 Part 10, AVC, H.26L, JVT


Слайд 32 H.264 - профили и уровни
.
• Разные конфигурации

H.264 - профили и уровни .• Разные конфигурации - разные возможности–

- разные возможности
– Профиль:набор алгоритмических особенностей
– Level: уровень возможностей.4

профиля H.264
• Baseline - наименее сложный (нет B-slices).
Области применения: видеотелефония, видеоконференции, беспроводные системы
– Main - наилучшее сочетание уровня компрессии и качества видео под выбранную скорость передачи.
Области применения: широковещательное телевидение+DVD стандартного разрешения

Слайд 33 – Extended - потоковое видео с очень высокой

– Extended - потоковое видео с очень высокой скоростью передачи.Области применения:

скоростью передачи.
Области применения: сервисы мобильного видео Mobilevideo services
– High

(High,High10,High4:2:2,High4:4:4) кодирование видео без потерь.
Области применения:ориентирован на HDTV

Слайд 34 Формат сжатия Windows Media
• Создан компанией Microsoft на

Формат сжатия Windows Media• Создан компанией Microsoft на базе видеокодекаWindows Media

базе видеокодека
Windows Media 9 Series. Тестировался обществом
инженеров кино и

телевидения (SMPNE).
• Первая версия VC-1, известен как VC-9.
• Алгоритм менее сложный, чем MPEG-4, проще
реализуется.
• Качество, как в MPEG-2 при равном качестве.
• Кодирование VLC (Variable length Coding); блок
компенсации движения 16Х16, опорный кадр
подобен MPEG-2.
• Включён как формат сжатия для дисков Blu-Ray
и HD DVD .

Слайд 35
Стандарты сжатия ТВ сигнала

Стандарты сжатия ТВ сигнала

  • Имя файла: metody-szhatiya-v-tstv.pptx
  • Количество просмотров: 133
  • Количество скачиваний: 0