- •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
Параметрические множества
Стандарт Н.264 вводит понятие параметрического множества, в котором записывается информация, применяемая к большому семейству кодированных снимков. Параметрическое множество последовательностисостоит из параметров, которые применяются к видеопоследовательности в целом (как к множеству кодированных последовательных снимков). Элементы этого параметрического множества включают идентификатор (seq_parameter_set_id), ограничители числа кадров и порядкового счетчика снимков, число ссылочных кадров, которые могут быть использованы при декодировании (включая ссылочные кадры с близкими и давними сроками), ширину и высоту кодируемых кадров, выбор прогрессивной или чересстрочной развертки кадров или полукадров.Параметрическое множество снимковсостоит из параметров, которые применяются к одному или нескольким снимкам последовательности. Каждое параметрическое множество снимков включает (помимо прочих параметров) идентификатор (pic_parameter_set_id), выбранный параметрseq_parameter_set_id, флаг выбора энтропийного кодераVLCили САВАС, число используемых групп слоев (и определение типа карты групп слоев), число ссылочных снимков в списке 0 и в списке 1, которые могут использоваться в прогнозах, начальные параметры квантователя и флаг, указывающий, надо ли модифицировать параметры деблочного фильтра, принятые по умолчанию.
Обычно одно или несколько параметрических множеств последовательности и снимков посылаются декодеру до начала декодирования заголовков слоев и данных слоев. Закодированный заголовок слоя ссылается на pic_parameter_set_id, и этим он активирует данное параметрическое множество снимков.Активированные параметры снимковостаются в силе до тех пор, пока другое параметрическое множество снимков не будет активировано ссылкой на него вseq_parameter_set_id. Активированное параметрическое множество действует (то есть его параметры применяются ко всем последующим снимкам) до тех пор, пока новое параметрическое множество последовательности не будет активировано.
Механизм параметрических множеств позволяет кодеру сигнализировать о важных, редко меняющихся параметрах последовательности и снимков отдельно от передачи самих кодированных слоев. Параметрическое множество может быть послано задолго до того, как некоторый слой сошлется на него, или его можно переслать другим транспортным механизмом (например, по другому надежному каналу связи или даже путем его прошивки в «железной» реализации декодера). Каждый кодированный слой может «вызвать» нужное ему параметрическое множество с помощью соответствующего сигнала VLC(pic_parameter_set_id) в своем заголовке.
Передача и хранение единиц nal
Метод передачи единиц NALне специфицирован стандартом, но некоторые различия сделаны между передачей на основе пакетного транспортного механизма (то есть в пакетных сетях) и передачей с помощью непрерывных потоков данных (например, в сетях с коммутацией каналов). В сетях на основе пакетной передачи каждая единицаNALможет доставляться отдельным пакетом, и поэтому она должна быть организована в виде правильной последовательности до начала декодирования. В сети с коммутацией каналов перед каждой единицейNALпомещается стартовый префикс (однозначно декодируемый ограничительный код) для организации потока байт до начала передачи. Это дает возможность декодеру идентифицировать поток, обнаружив стартовый префикс, который означает начало единицыNAL.
В типичном приложении бывает необходимо передать или сохранить закодированное видео вместе с ассоциированными звуковыми дорожками и другой сторонней информацией. Для этих целей можно использовать различные транспортные механизмы, такие как протокол реального времени и пользовательский дейтаграммный протокол RTP/UDP(RealTimeProtocol/UserDatagramProtocol).
