- •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
Предсказание векторов движения
Кодирование векторов движения для всех блоков деления может потребовать большого количества бит, особенно если выбраны малые размеры блоков. Векторы движения близких блоков часто являются коррелированными, и поэтому их можно предсказывать (прогнозировать) по соседним векторам ранее закодированных блоков. Вектор-предсказание MVpформируется на основе ранее вычисленных векторов движения и вектораMVD– разности между текущим вектором движения и вектором предсказания, который кодируется и передается. Метод построения прогнозаMVpзависит от размера блока деления и от доступности ближних векторов.
Пусть Е– текущий макроблок, часть макроблока или часть подмакроблока,А– его левый соседний блок деления,В– блок сверху отЕ, аС– блок, расположенный выше и правееЕ. Если у блокаЕимеется более одного соседнего блока слева, то в качествеАвыбирается самый верхний из них. Если сверху отЕлежит более одного блока, то черезВобозначается самый левый из них. Рис. 3.42 иллюстрирует случай, когда все соседние блоки имеют одинаковый размер (например, 1616 элементов изображения), а на рис. 3.43 изображен пример выбора разделения на части, при котором соседние блоки имеют размеры, отличные от размеров блокаЕ[33].
Для переданных блоков, исключая размеры 168 и 816, векторMVpравен медиане векторов движения блоковА,ВиС.
Для блоков размером 168 вектор MVp для верхнего блока 168 прогнозируется по вектору блока В, а для нижнего блока 168 – по вектору А.
Для блоков размером 816 векторMVpдля левого блока 816 прогнозируется по векторуА, а для нижнего блока 816 – по векторуС.
|
|
|
|
Рис. 3.42.Текущий и соседние блоки деления (одинаковые размеры) |
Рис. 3.43.Текущий и соседние блоки деления (разные размеры) |
Для пропущенных макроблоков вектор MVpблока 1616 строится как в случае (1) (то есть как если бы этот блок кодировался в модеinter).
Если один или несколько из ранее переданных блоков, показанных на рис. 3.43, недоступны (например, он лежит вне текущего слоя), то выбор MVpмодифицируется соответствующим образом. На приемном конце декодера вектор-прогнозMVpстроится тем же способом, и он добавляется к декодированному остаточному вектору. Если макроблок пропускается, то нет остаточного вектора и вектором движения служит векторMVp.
Прогноз в моде intra
Прогнозируемый блок Рв модеintraформируется по ранее закодированным и реконструированным блокам. Он вычитается из текущего блока перед кодированием. БлокРстроится для каждого блока 44 или целого макроблока 1616 яркостных пикселей. Всего имеется девять дополнительных мод для прогноза блоков 44 и четыре моды для блоков 1616. Обычно кодер выбирает моду прогноза, стараясь минимизировать разность между кодируемым текущим блоком и блокомР.
В отличие от мод прогнозирования блоков яркости 44 прогноз для целого макроблока 1616 делается за одну операцию.


