75.Форматы представления видеоданных: Microsoft riff avi, mpeg-1,2,4, QuickTime

. Формат RIFF AVI (Audio Video Interleave)

Видео формат Windows AVI (Audio Video Interleave – чередование звука и видео) является подмножеством формата RIFF (Resource Interchange File Format – формат файла обмена ресурсами).

Файлы формата AVI представляют собой файлы-контейнеры, которые содержат внутри себя потоки видео информации с описанием их структур. AVI поддерживает два потока информации: видео и звук. В настоящий момент формат может включать в себя видео, аудио данные, записанные в профессиональных форматах цифрового видео и цифрового звука. У пользователей-профессионалов вызывает нарекание система синхронизации видео и звука в AVI. Данный формат поддерживается только фирмой Microsoft.

. Формат Quick Time (Apple Computer Corp.)

Формат QuickTime является мощным графическим ядром Мac OS.Данное ядро поддерживает как двумерную, так и трёхмерную графическую и видеоинформацию (вплоть до системы виртуальной реальности). Видеоформат Quick Time Movie Resource Format является одной из составляющих ядра QuickTime. Формат значительно шире, чем все остальные форматы для хранения графики и видеоданных. Специалисты рассматривают QuickTime как средство разработки и хранения своих проектов. QuickTime поддерживает множество разрешений, от низкоуровневого, до систем видеомонтажа. Формат QuickTime ориентирован на файловую структуру Mac OS. Любой файл в этом случае хранится в двух ветвях: ветви ресурсов и ветви данных. Файл QuickTime имеет

трёхуровневую структуру:

1) Movie - описание номеров и типов дорожек.

2) Tracks - описание каждой дорожки.

3) Data – носители, содержащие информацию дорожек.

Дорожки, при неограниченном их количестве, могут включать разную информацию: несколько видео рядов (от ориентированных на персональный компьютер; Home Video System, до HDTV), несколько аудиодорожек (звуковое сопровождение фильмов на различных языках), музыкальные дорожки (от звука до партитур), текстовые дорожки и другую справочную информацию. Файлы QuickTime включают гибкую

профессиональную схему синхронизации, пригодную для использования в системах видеомонтажа.

9. Форматы mpeg

MPEG-1. С 80-x годов в составе международной организации по стандартизации начала работать группа экспертов по видео Moving Picture Export Group (MPEG). В 1991 году был принят первый стандарт MPEG-1. Через два года был принят MPEG-2. Оба стандарта ориентированны на аппаратную реализацию и не зависели от платформы. MPEG

определяет видеоданные, состоящие из трех потоков (рис.9.6): видеопоток, аудио-поток, поток системной информации (синхронизация).Видеопоток состоит из отдельных кадров, для которых в стандарте

MPEG определено три типа:

1) Intra Pictures (I-кадры - внутренние) - создает полное изображение кадра, используя сжатие на основе алгоритма JPEG, обеспечивает сжатие в 12 раз;

Выход видео Входное Системный видео Выход аудио

2) Predicted Pictures (P-кадры - предсказуемые) - содержит

разность изображения 2 кадров, обеспечивая сжатие до ста раз (100:1);

3) Bidirection Pictures (B-кадры - двунаправленные) - осущест- вляют сжатие 100:1.

В потоке могут создаваться различные последовательности кадров. Наиболее распространенная последовательность I-B-B-P (50:1).

Каждый кадр хранится в виде полос высотой 16 пикселей. Полоса

разбивается на макроблоки 16×16, которые состоят из микроблоков

MPEG-1 определяет три уровня сжатия звуковой информации:

LAYER1: обеспечивает максимальное количество при использовании низкоскоростных каналов (129Кбит/с).

LAYER2: обеспечивает профессиональное сжатие, соответствующее стандарту MESECAM и требует канала с пропускной способность 128Кбит/с.

LAYER3: обеспечивает максимальное сжатие звуковой информации (MP3), требует значительных затрат на кодирование, но низкую пропускную способность 56...64Кбит/с.

MPEG-2. Стандарт MPEG-2 вышел в 93 году.

1) полностью ориентирован на аппаратную реализацию (декодерDVD).

2) использование форматов YCbCr 4:2:2; 4:4:4.

3) максимальный размер экрана 16383 ×16383.

4) возможность кодирования черезстрочной развертки.

5) наличие режимов масштабирования.

6) поддержка вектора нормирования, который позволяет переходить от TV 4:3 к HDTV 16:9.

7) позволяет управлять нелинейным квантованием.

8) возможность использования нелинейных матриц квантования для каждого отдельного кадра.

9) использование современных режимов представления движения.

10) выделяет уровни и профили.

11) появились новые частоты (до 16 Кгц).

12) поддержка звукового стандарта 5.1.

13) поддерживается совместимость со звуком MPEG1 снизу -вверх и сверху - вниз.

MPEG-4. Разрабатывался для низкоскоростных каналов передачи данных (64Кбит/с). Стандарт находится в стадии разработки. В 1999 вышла его первая версия MPEG-4, обладающая следующими свойствами:

1) исходный кадр анализируется на предмет выделения медиаобъектов;

2) формируется описание структуры сцены, состоящей из выделенных объектов, взаимосвязей для построения полной мультимедийной сцены;

3) позволяет изменить сформированную сцену, что обеспечивает максимальный уровень интерактивности для конечного пользователя.

В результате обработки исходного видео, мультимедийная сцена представляет собой законченную структуру, включающую в себя следующие виды объектов:

1) неподвижные изображения (фон, задний план);

2) подвижные объекты (персонажи);

3) звуковые объекты;

4) пакет, связанный с этой сценой (реклама);

5) искусственные объекты (синтетические), объекты, которых

не было в исходной сцене, но который может быть введен

туда по желанию пользователя;

6) пакет, связанный или несвязанный с объектами сцены.

Использование стандарта MPEG-4, его полная конфигурация позволяет выполнить следующие действия:

1) помещать и перемещать мультимедийные объекты в любое место сцены;

2) трансформировать объекты, изменять их геометрию и положение;

3) формировать из отдельных объектов или графических примитивов составные объекта т определять операции над ними;

4) изменять текстуры 3D объектов;

5) изменять точку наблюдения за сценой.

Расширение MPEG-4 в сторону повышение его управляемости

(программируемости) является стандарт MPEG-J который определяет

интерфейс на языке Java.

Конец 75 вопроса.