Сжатие Mpeg

Применяется при обработке видео этот метод ассиметричного сжатия. Процесс сжатия сложнее, чем распаковка.

В Mpegиспользуется 2 типа:

• внутрикадровое

• межкадровое

Кодирование с предсказаниями и интерполятивное кодирование.

Кадры, идущие друг за другом содержат множество идентичных данных, поэтому кодируются лишь часть информации этих кадров. В результате повышается степень сжатия, поскольку кодируется меньший объем информации. Такой тип – кодирование с предсказаниями. Можно уменьшить размер данных, если применить двунаправленное предсказание.

Схема позволяет кодировать видео кадр на основе между ним, предыдущим и следующим кадром видео.

Это называют интерполятивным кодированием. Для поддержки межкадрового и внутрикадрового кодирования поток данных mpegсодержит 3 типа закодированных кадров.

I– внутрикадровое кодирование, записывает один кадр , не связанный с информацией , любого другого кадра. Любой поток данных начинается сIкадра.

P– различие между текущим и предыдущимиIиPкадрами

B– состоит из различии между текущими и двумя предыдущими и последующимIилиPкадрами.

IBBPBBPBBPBB

Между двумя любыми Iкадрами располагаются 12PиBкадрами.

Данные Mpegдекодируют раньше , чемBкадры.

1. I

2. P

3. B

I,P,Bкадры сжимаются с использованием метода ДКП. Но в межкадровом дляPиB. снижается также временная избыточность.

Размер:

I=150kBit

P=50kBit

B=20kBit

Iкадры очень похожи наJpegможно закодировать с использованием внутрикадрового кодирования выполняется быстрее, чем кодирование с использованием внутри межкадрового.

Mpeg кодирование

movie picture expert group

Сравнительный анализMpegстандартов

Mpeg 1рассчитан на передачу видео по низкоскоростным сетям и для записи наCDсо скоростью 150kBit/с . Разрешающая способность уменьшается в два раза (по обеим осям ) по сравнению с разверткой вещательного канала(720*576) , т. к. 288 строк и 360 отчетов по оси Х . При внутрикадровом сжатии появились «квадратики» .Полный фильм занимал 2CD.

Super video CDповышено разрешение и понижена степень сжатияJpegкомпрессором, добавлено поддержка хорошего звука.(3CD)

Mpeg 2(1995)_это доработкаMpeg 1 подновые возможности. Используются для обработки видео изображения согласованные по качеству при способности каналов передачи данных от 3 до 15 Мбаит /с.

Это DVDпродукция , изначально использовалась для спутникового телевидения .(НТВ+,HOTBIRD).

20 каналов.

DVDdigitalvideodisk– однослойный (4,7Гбайта)

Отличие Mpeg 1 отMpeg 2

1. После разбивки на кадры и группы кодер анализирует на предмет повторяющихся данных. Составляется список оригинальных и повторяющихся участков. Оригиналы сохраняются, копии повторяются. Таблицы используются при декодировании.

2. При внутрикадровом сжатии вместо линейного преобразования используется нелинейное преобразование.

3. Оптимизирован алгоритм предсказания движения

4. в процессе кодирования можно задавать точность частотных коэффициентов матрицы квантования. Точность 8-11 бит на одно значение в зависимости от пропускной способности сети или ёмкости носителя.

5. Добавлен многоканальный звук Dolbydigital5.1 иDTS

Mpeg 3

Для использования в системах телевидения с высокой четкостью со скоростью 40 Мбит/с. Параметры необходимы для HDTV.отдельно он не используется.

Mpeg4

появился в конце 1999.Этот стандарт задает принципы работы с цифровым представлением медиаданных (контентом).

Для трёх областей мультимедиа данные ,графические приложения , цифровое телевидение. Определен двоичный язык описания объектов, классов и сцен.

Помимо видео и аудио объектов работает с естественными и с синтезированными 2 и 3Dобъектами.

Картина разделяется на составные элементы – медиа объекты, описываются структура этих объектов, их взаимосвязь. Для сборки в единую видео-звуковую сцену . Результирующая сцена состоит из объектов содержащихся в иерархической структуре.

• Неподвижная картинка(фон)

• Видео объект (говор. человек)

• Аудио (голос видео объекта)

• текст, связанный с данной сценой

• Синтетические объекты

• текст для синтетических объектов, преобразуемый в синтетический голос

Такой способ представления данных позволяет перемещать и помещать объекты в любое место сцены, трансформировать объекты, изменяя их отдельные составляющие и производить над ними любые возможные операции; менять точку наблюдения за всей сценой

МР4 –фильм сжатый кодером со стандартом Mpeg4 . Отличие алгоритма компрессии от предыдущих стандартов:

• Кадр делится на блоки, кодер оперирует целыми объектами произвольной формы в зависимости от содержимого.

• Интеллектуальный способ расстановки ключевых I– кадров. Выделяются только в момент смены сюжета, хотя расстанавливаются с определенной регулярностью.

• Эффект компрессии увеличен в несколько раз и фильм помещается на 1CD=670Mbait

DivXкодер позволяет компрессировать видео в соответствие со стандартомMpeg4

Mpeg7 (MCDI)

обеспечивает формирование и стандартизацию описания любых типов мультимедиа информации, чтобы организовать эффектный её поиск.

В нем описан стандартный набор дескрипторов для различных типов мультимедиа.

Основная цель – поиск машиной специальной мультимедийной информации.

несколько звуков – мелодия

эскиз – набор картин

видео – набор роликов и видео клипов

голос – набор песен или видео клипов

32