Общая схема алгоритма

В целом весь конвейер преобразований можно представить так:

1. Подготовка макроблоков. Для каждого макроблока определяется, каким образом он будет сжат. В 1-кадрах все макроблоки сжимаются независимо. В Р-кадрах блок либо сжимается независимо, либо представляет собой разность с одном из макроблоков в предыдущем опорном кадре, на который ссылается Р-кадр.

2. Перевод макроблока в цветовое пространство YUV. Получение нужного количества матриц 8x8.

3. Для Р- и В-блоков производится вычисление разности с соответствующим макроблоком в опорном кадре.

4. ДКП

5. Квантование.

6. Зигзаг-сканирование.

7. Групповое кодирование.

8. Кодирование Хаффмана.

Другие пути повышения степени сжатия

Изменение алгоритма сжатия I-кадров. Изменение алгоритма сжатия без потерь. Изменение алгоритма работы с векторами смещения блоков.Применение обработки коэффициентов.Применение обработки получающихся кадров. Улучшение алгоритмов масштабирования изображений.

Применение предварительной обработки видео.

MPEG-1

Алгоритм MPEG-1 в целом соответствует описанной выше общей схеме построения алгоритмов сжатия.

Характеристики MPEG-1:

Поток, разрешение: 1.5 Мбит/с, 352x240x30,352x288x25.

Плюсы: сравнительно прост в аппаратной реализации, содержит преобразования, поддерживаемые на аппаратном уровне большим количеством видеокарт.

Минусы: невысокая степень сжатия. Малая гибкость формата.

Н.261

Стандарт Н.261 специфицирует кодирование и декодирование видеопотока для передачи по каналу рх64 Кбит, где р=1.. .30. В качестве канала может выступать, например, несколько телефонных линий. Входной формат изображения - разрешения CIF или QCIF в формате YUV (CCIR 601), частота кадров от 30 fps и ниже. Используется уменьшение разрешения в 2 раза для компонент цветности. В выходной поток записываются два типа кадров: INTRA - сжатые независимо (соответствуют I-кадрам) и INTER - сжатые со ссылкой на предыдущий кадр (соответствуют Р-кадрам).

Характеристики Н.261:

Поток, разрешение: рх64 Кбит, р=1.. .30, CIF или QCIF.

Плюсы: прост в аппаратной реализации.

Минусы: невысокая степень сжатия. Ограничения на формат.

Н.263

Данный стандарт является расширением, дополнением и значительным усложнением Н.261. Он содержит "базовый" стандарт кодирования, практически не отличающийся по алгоритмам сжатия от Н.261, плюс множество

опциональных его расширений.

Кратко перечислим наиболее важные отличия.

Использование арифметического кодирования вместо кодов Хаффмана.

Дает возможность на 5-10 % повысить степень сжатия.

Возможность задания векторов смещения, указывающих за границы изображения.

Возможность задания вектора смещения для каждого блока 8

Появление В-кадров

Поддержка большого числа форматов входных видеоданных Компенсация движения с субпиксельной точностью.

Особый режим сжатия INTRA макроблоков со ссылкой на соседние макроблоки

Сглаживание границ блоков декодированного изображения

Изменение разрешения и деформирование базового кадра,

Различные режимы квантования и кодирования по Хаффману.

Характеристики Н.263:

Поток, разрешение: 0.04-20 Мбит/с, sub-QCIF, QCIF, CIF, 4CIF,