Сравнительный анализ Mpeg стандартов.

Mpeg кодирование.

Лекция 13.

Сжатие MPEG.

Кодирование результирующих коэффициентов.

Они содержат объём избыточных данных кодируемых по алгоритму Хаффмана. Это позволяет понизить объём данных, удалив избыточность информации без потерь.

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

В MPEG используется 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 mpeg содержит 3 типа закодированных кадров.

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

P – различие между текущим и предыдущими I и P кадрами

B – состоит из различии между текущими и двумя предыдущими и последующим I или P кадрами.

IBBPBBPBBPBB

Между двумя любыми I кадрами располагаются 12 P и B кадрами.

Данные MPEG декодируют раньше , чем B кадры.

1. I
2. P
3. B

I,P,B кадры сжимаются с использованием метода ДКП. Но в межкадровом для P и B . снижается также временная избыточность.

Размер:

I=150kBit

P=50kBit

B=20kBit

I кадры очень похожи на Jpeg можно закодировать с использованием внутрикадрового кодирования выполняется быстрее, чем кодирование с использованием внутри межкадрового.

movie picture expert group

Mpeg 1 рассчитан на передачу видео по низкоскоростным сетям и для записи на CD со скоростью 150 kBit/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 2 CD.

Super video CD повышено разрешение и понижена степень сжатия Jpeg компрессором, добавлено поддержка хорошего звука.(3 CD)

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

Это DVD продукция , изначально использовалась для спутникового телевидения .(НТВ+,HOT BIRD).

20 каналов.

DVD digital video disk – однослойный (4,7Гбайта)

Отличие MPEG1 от MPEG2

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 Dolby digital 5.1 и DTS

Mpeg 3 Для использования в системах телевидения с высокой четкостью со скоростью 40 Мбит/с. Параметры необходимы для HDTV.отдельно он не используется.