
- •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
Слои деления данных
Кодированные данные, которые составляют слой, разделяются на три отдельные части (А, В и С), в каждой из которых хранится подмножество кодированного слоя. В части А хранится заголовок слоя и данные заголовков каждого макроблока слоя. Часть В состоит из кодированных остаточных данных для макроблоков intra и SI-слоев. В части С находятся остаточные данных inter-кодированных макроблоков (в прямой и двунаправленной моде). Каждая часть деления слоя может помещаться в отдельную единицу NAL и, следовательно, может транспортироваться самостоятельно.
Если часть данных Абудет потеряна, то, вероятно, будет трудно или невозможно реконструировать слой, значит, эта часть весьма чувствительна к ошибкам транспортировки. ЧастиВиС можно (при аккуратном выборе параметров кодирования) построить независимо декодируемыми, и декодер может декодировать толькоАиВили толькоАиС, что означает определенную гибкость кодированных видеоданных при передаче по зашумленным каналам.
3.4.5. Транспортный механизм стандарта н.264 Структура кодированной видеопоследовательности
Кодированная видеопоследовательность в стандарте Н.264 состоит из единиц NAL, каждая из которых содержит элементы типа RBSP(табл. 3.21).
Таблица 3.21
Элементы rbsp
Тип RBSP |
Описание |
Параметрическое множество |
Глобальные параметры последовательности: размер снимков, видеоформат, карта распределения макроблоков и т.п. |
Дополнительная уточняющая информация |
Посторонние сообщения, которые не важны для корректного декодирования видеоряда |
Ограничитель снимка |
Граница между видеоснимками (опционная). Если она отсутствует, то декодер определяет границы на основе числа кадров, записанного в каждом заголовке слоя |
Кодированный слой |
Заголовок и данные слоя; этот RBSP содержит фактические видеоданные |
Слои деления данных А, В и С |
Три единицы, в которых хранятся части деления данных (удобны при защищенном от помех декодировании). Часть А содержит заголовок данных макроблоков слоя, часть В состоит из intra-кодированных данных, а часть С – из inter-кодированных данных |
Конец последовательности |
Указывает на то, что следующий кадр (в порядке декодирования) является снимком IDR. (Несущественно для корректного декодирования.) |
Конец потока |
Указывает на то, что за ним больше нет снимков битового потока. (Несущественно для корректного декодирования.) |
Данные наполнения |
Состоит из «холостых» данных (может служить для заполнения пустых мест в последовательности). (Несущественно для корректного декодирования.) |
Кодированные слои (включая слои деления данных и IDR-слои), а также концы последовательностейRBSPопределяются как единицыVCLNAL, а все остальные элементы являются просто единицамиNAL.
На рис. 3.54 показан пример типичной последовательности единиц RBPS. Каждая из этих единиц передается в виде отдельной единицыNAL. Заголовок единицыNAL(один байт) сообщает типRBPS, за которым следует тело единицыNAL.
Рис. 3.54.Пример последовательности элементовRBSP