Standarde de compresie pentru imaginile digitale (I)

Standarde de compresie pentru imaginile digitale (I) JPEG: Joint Photographic Experts Group … codarea imaginilor fixe MPEG: Motion Picture Experts Gro...
Author: Holly Sherman
0 downloads 2 Views 267KB Size
Standarde de compresie pentru imaginile digitale (I) JPEG: Joint Photographic Experts Group … codarea imaginilor fixe MPEG: Motion Picture Experts Group … codarea imaginilor în mişcare „ „

„ „

MPEG1: … stocare pe CD, standard ISO MPEG2: … unelte de compresie pentru difuziune … foloseşte toate uneltele MPEG1 plus altele noi … compatibil ascendent: decodor MPEG2 cu date MPEG1 MPEG3: … Destinat iniţial HDTV, scos din uz MPEG4: … pentru comunicaţii video pe canal de voce, 1997

Standarde de compresie pentru imaginile digitale (II)

Aplicaţii ale MPEG2

Rezoluţie

Debit

Divertisment (calitate MPEG1)

360 × 288 25 HZ

1,5 Mbps

Televiziune digitală (4:2:0)

720 × 576 25 HZ

5 ÷ 10 Mbps

Televiziune de rezoluţie extinsă

1920 × 1152 25 HZ

30 ÷ 40 Mbps

Compresia imaginilor în mişcare (I) succesiune de imagini

1

2

3

4

...

k

Compresie JPEG

1.jpg 2.jpg 3.jpg 4.jpg

...

n

Compresia imaginilor în mişcare (II) „

„

„

MJPEG … aplicarea tehnicii JPEG pentru imagini fixe unei secvenţe de imagini în mişcare paginile sunt codate şi comprimate individual, înlăturându-se doar redundanţa spaţială redundanţa temporală nu este înlăturată Ö codare robustă cu aceiaşi factori de compresie (mici) ca şi în cazul codării imaginilor fixe

Codarea MPEG (I)

„

Înlăturarea redundanţei spaţiale Înlăturarea redundanţei temporale DCT Compensarea mişcării Predicţie bidirecţională (interpolare)

„

MPEG utilizează trei tipuri de imagine

„ „ „ „

…

Imagine I „ codare JPEG „ independent de succesiunea imaginilor mişcare „ codare robust㠄 independent de erorile precedente „ factor de compresie scăzut

în

Codarea MPEG (II) … Imagine „ „ „ „

este estimată o predicţie a imaginii (compensarea mişcării) este codată diferenţa dintre imaginea actuală şi cea obţinută prin predicţie succesiunea de predicţii poate propaga eventuale erori factor de compresie mai mare

… Imagine „ „ „ „

„ „ „

P

B

este calculată o imagine interpolată bidirecţional folosind imaginile I şi P estimarea este foarte bună poate propaga erori cel mai bun factor de compresie

Raport de compresie: determinat de M şi N; uzual, M = 12 şi N=3; M - perioada imaginii I, N - perioada imaginii P

Compresia digitală a imaginilor în mişcare grup de imagini, N = 12 M = 12 I1

B2

B3

P4

B5

B6

P7

B8

B9

P10 B11 B12 I13

Compresie „ se utilizează tehnici diferite „ rezultă factori diferiţi

Rearanjarea succesiunii de imagini pentru transmisie: 1(I), 4(P), 2(B), 3(B), 7(P), 5(B), 6(B), 10(P), 8(B), 9(B), 13(I), 11(B), 12(B)

Profile MPEG2 (I)

codor şi decodor de complexitate redus㠄debit mare (factor mic de compresie), „foloseşte exclusiv imagini I şi P (fără predicţie bidirecţională - imagini B) „

1.Profil simplu

cel mai bun compromis între factorul de compresie şi preţ „ foloseste toate cele trei tipuri de imagine (I, P, B) „ codor şi decodor mai coplexe „

2.Profil principal

Profile MPEG2 (II) Profile scalabile 3. Profil scalabil SNR (precizie) 4. Profil scalabil spatial (rezoluţie)

„

codare ierarhic㠄 imagine de calitate de bază (nivel de bază) „ informaţie suplimentară (nivel superior) † compatibilitate dificilă – condiţii de recepţie bune † compatibilitate standard – decodoare HD

5.Profil înalt

„

pentru HDTV

Profile MPEG2 (III) „

Compatibilitate ascendentă …

„

decodorul unui profil decodează toate profilele inferioare

Compromis între debit, calitatea imaginii şi felul imaginii 4 Mb/s - calitate similară PAL sau SECAM … 9 Mb/s – aproape de calitatea de studio CCIR601 …

Profile scalabile MPEG (I)

codor scalabil secvenţă video

nivel de bază

decodor nivel de bază

nivel superior

+

decodor scalabil

secvenţă calitate scazută

secvenţă calitate ridicată

Profile scalabile MPEG (II)

Profil scalabil SNR PRECIZIE MSB

7 6 5

nivel 0

4 3 2 1 LSB

Profil scalabil spaţial REZOLUŢIE

0

nivel de bază nivel superior 1

nivel 1 nivel 2

nivel superior 2

Combinatii recomandabile profile MPEG2 - niveluri Nivel înalt

1920×1152 80 Mbps

Nivel înalt 1440

1440×1152 60 Mbps

Nivel principal

720×576 15 Mbps

Nivel scăzut Profil simplu

1920×1152 (960×576) 100(80,25) Mbps 1440×1152 (720×576) 60(40,15) Mbps

720×576 15 Mbps

720×576 15(10) Mbps

352×288 4 Mbps

352×288 4(3) Mbps

Profil Profil scalabil principal SNR

1440×1152 (720×576) 80(60,20) Mbps 720×576 (352×288) 20(15,4) Mbps

Profil scalabil spaţial

Profil înalt

Combinaţie importantă : profil principal - nivel principal MP@ML – main profile at main level

Sistemul de televiziune terestru digital (I)

AUDIO codare şi comprimare sursă

transport

codare şi comprimare sursă

multiplex servicii

VIDEO

MUX servicii şi transport

Sistem de transmisie şi RF codare canal

modulaţie

Date de control

Sistemul de televiziune terestru digital (II) RECEPTOR demodulaţie decodare canal demultiplexare expandare şi decodare sursă

Sisteme

Codare video Codare audio

Modulaţie

DVB-T Europa

MPEG2

MUSICAM

OFDM + QPSK

ATSC USA

MPEG2

AC-3

8VSB + QAM

Suggest Documents