- •3. Практическое использование видеокомпрессии в телевидении
- •3.1. Задача сжатия информации и пути ее решения
- •3.2. Международный стандарт кодирования с информационным сжатием mpeg-2
- •3.2.1. Профили и уровни стандарта кодирования mpeg-2
- •Профили, уровни, согласованные точки стандарта mpeg-2
- •3.2.2. Компрессия видеоданных
- •3.2.3. Кодируемые кадры
- •3.2.4. Компенсация движения
- •3.2.5. Использование дкп в стандарте кодирования mpeg-2
- •Матрица квантования яркостного сигнала для блоков изображений I-кадров
- •Матрица квантования цветоразностных сигналов для блоков изображений I-кадров
- •3.2.6. Сжатие звукоданных Эффект маскирования и психоакустическая модель слуха
- •П Рис. 3.10.Проявление временнóго маскированияолосное кодирование и блок фильтров
- •Квантование и распределение бит
- •Уровни обработки звукоданных
- •3.2.7. Алгоритмы сжатия звукоданных кодерами различных уровней Особенности работы кодера первого уровня
- •Принципы функционирования кодера второго уровня
- •Алгоритм сжатия звукоданных кодерами третьего уровня
- •3.2.8. Реализация цифрового многоканального звука, поддерживаемая стандартом mpeg-2
- •Иерархия многоканальных звуковых систем согласно Рекомендации bs.775
- •Система улучшенного кодирования звука аас
- •3.2.9. Формирование транспортного потока данных в устройствах кодирования mpeg-2 Структура транспортного потока
- •Значения идентификаторов piDдля потока информацииSi
- •3.2.10. Качество телевизионных изображений при кодировании по стандарту mpeg-2
- •3.3. Стандарт представления медиа-объектов mpeg-4
- •3.3.1. Описание сцены в стандарте mpeg-4
- •3.3.2. Принципы доставки потоков данных
- •3.3.3. Кодирование визуальных объектов
- •3.3.4. Кодирование звуковых объектов
- •3.3.5. Профили и уровни стандарта mpeg-4
- •Профили и типы объектов mpeg-4 видео
- •Параметры потока для некоторых профилей mpeg-4 видео
- •Параметры предлагаемого студийного профиля стандарта mpeg-4
- •Требования к декодеру звука масштабируемого профиля
- •Профили и типы объектов mpeGаудио
- •Профили графических средств и описаний сцены в mpeg-4
- •3.3.6. Идентификация и защита интеллектуальной собственности
- •3.4. Стандарт кодированного представления визуальной информации н.264/avCилиMpeg-4Part10
- •3.4.1. Структура стандарта видеокомпрессии н.264 Основные механизмы кодирования, используемые в стандарте н.264
- •Формирование закодированных снимков
- •Моды слоев стандарта н.264
- •Синтаксис элементов макроблока
- •Используемые типы карт распределения макроблоков по группам слоев
- •Профили, используемые стандартом н.264
- •Формат закодированных данных
- •3.4.2. Базовый профиль Особенности кодирования, обусловленные базовым профилем
- •Использование ссылочных снимков
- •Мгновенная очистка буфера декодера
- •Лишний кодированный снимок
- •Произвольный порядок слоев
- •Прогнозирование макроблоков
- •Древовидная структура компенсации движения
- •Предсказание векторов движения
- •Прогноз в моде intra
- •Деблочный фильтр
- •Условия фильтрации
- •Преобразование и квантование
- •3.4.3. Основной профиль Особенности кодирования в основном профиле
- •Ссылочные снимки
- •Опции прогноза
- •Опции прогнозов для макроблоков в-слоев
- •Двунаправленный прогноз
- •Прямой прогноз
- •Чересстрочная развертка
- •Контекстно-адаптивное арифметическое кодирование (савас)
- •Экспоненциальные коды Голомба
- •Процесс кодирования
- •Контекстные модели для первого бита
- •Контекстные модели
- •Контекстные модели
- •Модуль арифметического кодирования
- •3.4.4. Расширенный профиль
- •Слои sPиSi
- •Слои деления данных
- •3.4.5. Транспортный механизм стандарта н.264 Структура кодированной видеопоследовательности
- •Элементы rbsp
- •Параметрические множества
- •Передача и хранение единиц nal
- •3.4.6. Кодек стандарта н.264
- •3.5. Стандарт описания мультимедийной информации mpeg-7
- •3.5.1. Общие сведения о стандарте mpeg-7
- •3.5.2. Основные части стандарта mpeg-7
- •3.5.3. Описание главных функций стандарта mpeg-7 Системы стандарта mpeg-7
- •Язык описания определений mpeg-7
- •Аудио mpeg-7
- •Визуальный mpeg-7
- •Основные объекты и схемы описания мультимедиа mpeg-7
- •Эталонные программы mpeg-7: модель экспериментов (eXperimentationModel)
- •3.5.4. Области применения стандарта mpeg-7
- •Контрольные вопросы
К
Таблица 3.8. Уровень Максимальный
размер изображения и частота
кадров Максимальная
скорость отсчетов Скорость
цифрового потока, Мбит/с Квантование,
дискретизация Низкий
(совместим с
4:2:2 P@HL) 19201080
30Гц 125337600 300 10
бит 4:2:2 Основной 4:2:2 20482048 60Гц 250675200 600 10
бит 4:2:2 4:4:4 376012800 800 10
бит 4:2:2 4:4:4 Высокий 4:2:2 40964096 120
Гц 805306368 1200 10/12
бит 4:2:2 4:4:4 1207959552 2500 10/12
бит 4:2:2 4:4:4
Параметры предлагаемого студийного профиля стандарта mpeg-4
1) Речевой профиль– совместим с тремя «речевыми» типами объектов, имеет два уровня, допускает до 20 объектов в сцене одновременно.
2) Масштабируемый профиль – обеспечивает высококачественное кодирование при низкой скорости цифрового потока и гибкое приспособление к изменениям скорости в канале, наилучшим образом приспособлен для передачи звука в Интернете. Число объектов в сцене, число потоков и частоты дискретизации определяются четырьмя уровнями, определенными в условных «единицах сложности» – производительности процессора в миллионах операций в секунду (PCU) и объеме памяти в тысячах слов (RCU).
Уровень 1: один монообъект любого типа, частота дискретизации до 24 кГц.
Уровень 2: один стерео- или два монообъекта, частота до 24 кГц.
Уровень 3: один стерео- или два монообъекта, частота до 48 кГц.
Уровень 4: один объект 5.1 или группа объектов, частота до 48 кГц, сложность до 30 PCUи 19RCU.
В качестве примера в табл. 3.9 приведены требования к декодеру, работающему в одном из уровней данного профиля.
Таблица 3.9
Требования к декодеру звука масштабируемого профиля
|
Тип объекта |
Тактовая частота, кГц |
Быстродействие процессора, млн. операций/с |
Емкость памяти, тыс. слов |
|
ААС Основной |
48 |
5 |
5 |
|
ААС Простой |
48 |
3 |
3 |
|
ААС с масштабируемой тактовой частотой |
48 |
4 |
3 |
|
ААС с долговременным предсказанием |
48 |
4 |
4 |
|
ААС Масштабируемый |
48 |
5 |
4 |
|
TwinVQ |
24 |
2 |
3 |
|
СELP |
8 |
1 |
1 |
|
CELP |
16 |
2 |
1 |
|
CELP |
8/16 |
3 |
1 |
|
HVXC |
8 |
2 |
1 |
Таблица 3.10
Профили и типы объектов mpeGаудио
|
Профили Типы объектов |
Речевой |
Масштабируемый |
Основной |
Синтетический |
|
ААС Основной |
|
|
• |
|
|
ААС с масштабируемой тактовой частотой |
|
|
• |
|
|
ААС Простой |
|
• |
• |
|
|
ААС с долговременным предсказанием |
|
• |
|
|
|
ААС Масштабируемый |
|
• |
• |
|
|
Twin VQ |
|
• |
• |
|
|
CELP |
• |
• |
• |
|
|
HVXC |
• |
• |
• |
|
|
TTSI |
• |
• |
• |
|
|
Основной Синтетический |
|
|
• |
• |
|
Wavetable Синтезированный |
|
|
• |
• |
|
Общий MIDI |
|
|
• |
• |
|
Алгоритмический синтез |
|
|
• |
• |
|
Число уровней |
2 |
4 |
4 |
3 |
3) Синтетический профиль– группирует типы объектов синтезированного звука, может использоваться в тех случаях, когда источником звука служит не микрофон и требуется обеспечить передачу при очень низких скоростях.
Таблица 3.11
