Tham khảo tài liệu 'tài liệu tham khảo đa truyền thông phần 7', công nghệ thông tin, đồ họa - thiết kế - flash phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: tài liệu tham khảo đa truyền thông phần 7
- H.261
• Khái ni m
• ITU (CCITT) H.261 ñư c phát tri n cho d ch v truy n hình h i ngh và video phone qua
ISDN t c ñ px64kbps (p=1..30).
• Ví d : T c ñ 64kbps truy n 48kbps video, 16kbps audio.
• Truy n hình h i ngh yêu c u ch t lư ng nh cao hơn, p≥6, t c ñ ≥ 384kbps.
• Là cơ s cho các chu n nén sau này như MPEG 1, 2.
• Các ñ c tính:
- Tr mã hoá
- H.261
• L p GOB luôn ñư c k t h p c a 33 macroblock, h p thành ma tr n 3x11. Chú ý r ng m i
MB có m t header ch a ñ a ch MB và ki u nén, ti p theo là d li u c a kh i.
Ki u S GOB/khung S MB/GOB T ng MB/khung
CIF 12 33 396
QCIF 3 33 99
• Cu i cùng, l p nh bao g m header nh theo sau b i d li u cho các GOB. M t header ch a
d li u là d ng nh (CIF hay QCIF) và s khung. Chú ý r ng nh CIF có 12 GOB còn QCIF ch
có 3 GOB.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
• C u trúc MB
MBA MTYPE MQUANT MVD CBP Block Data
Vector chuy n ñ ng D li u
ð a ch MB D ng Intra, Inter
H s lư ng t M u kh i ñã mã hoá
Page 29
H.261
• C u trúc chu i bit H.261
PSC TR Ptype GOB GOB … GOB
GOB Start Grp# Gquant MB MB … MB
MBA Mtype Mquant MVD CBP B0 … B5
DC Skip, val … Skip,val EOB
Hình 3-16 C u trúc chu i bits H.261
• PSC: Picture Start Code B t ñ u m t nh.
• TR: Temporalo Reference S d ng ñ ñ ng b audio
• Ptype: Ki u nh (khung P hay khung I).
• Grp# S group.
• GQuant: Lư ng t c nhóm v i cùng m t h s lư ng t .
Page 30
- H.261
• Các khung
I I
P P P P P P
Hình 3-17 Chu i các khung H.261
• Intra Frame: Trong khung, khung I cho kh năng truy c p ng u nhiên, ki u nén intra
tương t như JPEG d a trên mã hoá DCT t ng MB.
• Inter Frame: Liên khung, liên h v i các khung I và P trư c, MB ñ u có th bù chuy n
ñ ng MC (Motion Compensation) ho c không. Mã hoá DCT sai bi t d ñoán. Cung c p
các tuỳ ch n cho t ng MB như lư ng t v i cùng h s lư ng t , s d ng b l c bù
chuy n ñ ng.
Page 31
H.261
• Mã hoá trong khung
Hình 3-18 Mã hoá trong khung H.261
Page 32
- H.261
• Sơ ñ mã hoá trong khung
Hình 3-19 Mã hoá khung I
“Control” ñi u khi n t c ñ bit và b ñ m, n u b ñ m ñ y thì gi m t c ñ bit.
“Memory” dùng ñ lưu hình nh ñư c khôi ph c l i v i m c ñích tìm vector chuy n
ñ ng cho Frame P ti p theo.
Page 33
H.261
• Mã hoá liên khung
Hình 3-20 Mã hoá liên khung H.261
Page 34
- H.261
• Sơ ñ mã hoá liên khung
Hình 3-21 Sơ ñ mã hoá khung P
Page 35
H.263
• Khái ni m
• Tiêu chu n c i ti n H.261 cho video t c ñ th p, có th truy n trên m ng ñi n tho i
công c ng PSTN, ñư c công nh n năm 1996.
• Gi ng như H.261, mã hoá DCT cho các MB trong I Frame và DCT sai bi t d ñoán
trong P Frame.
• T c ñ t i thi u
• Ưu ñi m:
• Chính xác sai bi t d ñoán v i ½ pixel.
• Không h n ch vector chuy n ñ ng.
• Mã hoá s h c theo cú pháp.
• D ñoán thu n l i v i các khung P.
• Ngoài CIF, QCIF, H.263 còn h tr SQCIF, 4 CIF và 16CIF v i ñ phân gi i tín
hi u chói tu n t là 128x96, 704x576, 1408x1152. ð phân gi i tín hi u s c b ng ¼
tín hi u chói.
Page 36
- MPEG-1
• Khái ni m
• MPEG-1 là m t chu n ñư c phát tri n và thùa nh n năm 1992 ñ lưu tr video d ng CIF và
k t h p v i audio kho ng 1.5Mbps trên nhi u môi trư ng lưu tr s khác nhau như CD-ROM,
DAT, Winchester, ñĩa quang v i ng d ng chính là các h th ng ña môi trư ng tr c tuy n.
• Thu t toán MPEG-1 tương t như H.261 nhưng v i m t vài ñ c tính b sung. Ch t lư ng
c a MPEG-1 nén và gi i nén tín hi u CIF kho ng 1.2Mbps (t c ñ video) tương ñương v i ch t
lư ng video tương t VHS.
• ð c tính
• Là tiêu chu n t ng quát cú pháp, h tr ư c lư ng chuy n ñ ng, d ñoán bù chuy n ñ ng,
DCT, lư ng t và VLC.
• Không ñ nh nghĩa các thu t toán xác ñ nh c th mà thi t k b mã hoá linh ho t.
• Kh năng ph c v các nh khác nhau, ho t ñ ng trên các thi t b , t c ñ khác nhau.
• Truy c p ng u nhiên d a vào các ñi m truy c p ñ c l p (khung I).
• Tìm nhanh xem như quét dòng bit mã hoá, ch hi n th các khung ñư c ch n.
• Tr mã hoá và gi i mã h p lý (1s), gây n tư ng t t cho truy c p video ñơn công.
Page 37
MPEG-1
• D ng tín hi u ngõ vào
• MPEG-1 ch xét tín hi u video lu ti n. ð ñ t ñư c t c ñ bit 1.5Mbps, video ngõ vào
thư ng ñư c chuy n ñ i trư c khi ñưa vào d ng ngõ vào chu n MPEG SIF (Standard Input
Format).
• Không gian màu (Y, Cr, Cb) ñã ñư c th a nh n theo khuy n ngh CCIR 601. Trong SIF
MPEG, kênh chí là 352 pixel x 240 dòng và 30 khung/s.
- S pixel l n nh t trên m t dòng: 720.
- S dòng l n nh t trên m t nh: 576.
- S nh trong m t giây: 30.
- S macroblock trên m t nh: 396.
- S macroblock trên m t giây: 9900.
- T c ñ bit t i ña: 1.86Mbps.
- Kích thư c b ñ m gi i mã t i ña: 376.832bits.
Chú ý: Ràng bu c trên không có nghĩa là tín hi u video ñư c nén v i t c ñ t i ña.
Page 38
- MPEG-1
•C u trúc d li u và các ki u nén
• C u trúc d li u g m 6 l p, cho phép b gi i mã hi u ñư c nh ng tín hi u chưa xác ñ nh.
1) Các chu i ñư c ñ nh d ng b i m t vài nhóm nh GOP.
2) Nhóm nh t o nên nh. Nhóm nh ñư c xác ñ nh b i hai thông s m và n. Thông s m
xác ñ nh s khung hình P và khung hình B xu t hi n gi a hai khung hình I g n nhau nh t. S n
xác ñ nh s khung hình B gi a hai khung P.
3) nh bao g m các ph n (slice). Có 4 d ng nh tương ng v i các ki u nén, ñó là nh I, nh
P, nh B và nh D.
nh I là nh ñư c mã hoá DCT trong khung s d ng thu t toán giông như JPEG. Chúng
cho phép các ñi m truy c p ng u nhiên ñ n chu i. Có hai d ng nh ñư c mã hoá liên khung là
nh P và nh B. Các nh này mã hoá DCT bù chuy n ñ ng sai bi t d ñoán. Ch có vi c d
ñoán t i là ñư c s d ng trong ki u nh P, là các nh ñư c mã hoá liên quan ñ n nh I và P
trư c ñó. S d ñoán trong nh B có th là t i ho c lùi ho c liên h hai chi u t i các nh I ho c
P khác. Các nh D ch ch a các thành ph n DC trong m i kh i v i m c ñích cho các t c ñ bit
r t th p. S khung I, P và B trong m t GOP ñư c áp d ng m t cách ph thu c, ví d tuỳ thu c
vào th i gian truy c p và các t c ñ bit yêu c u.
Page 39
MPEG-1
• Ví d :
• M t GOP như hình v ñư c k t h p b i 9 nh. Chú ý r ng khung ñ u c a m i GOP luôn là
m t nh I. Trong MPEG, tr t t trong các nh không c n thi t gi ng nhau theo th t liên ti p.
Nghĩa là th t truy n nh và th t nh hi n lên màn hình là không gi ng nhau. nh trong
hình v có có th ñư c mã hoá trong m t tr t t như sau: 0, 4, 1, 2, 3, 8, 5, 6, 7 hay 0, 1, 4, 3, 8,
5, 6, 7
Khi d ñoán v i các nh P và B nên d a trên các nh ñã ñư c truy n
I B B B P B B B P
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Nhóm nh
Hình 3-22 Nhóm nh trong MPEG-1
Page 40
- MPEG-1
4) Các ph n (slice) ñư c t o b i các
macroblock. Chúng ñư c ñưa ra v i m c ñích nh I nh P nh B
khôi ph c l i. Intra Intra Intra
5) S k t h p các macroblock MB là tương t Intra-A Intra-A Intra-A
như H.261. M t vài tham s nén có th ñư c
Inter-D Inter-F
mang trong MB cơ s . Các d ng MB như b ng
Inter-DA Inter-FD
bên.
I: N i suy(hai hư ng); B: Lùi Inter-F Inter-FDA
A: Thích ng; F: T i Inter-FD Inter-B
D: Sai bi t d ñoán. Inter-FDA Inter-BD
6) Các kh i là các m ng 8x8 pixels. Chúng là Skipped Inter-BDA
m t ñơn v DCT nh nh t.
Inter-I
Các tiêu ñ ñư c ñ nh nghĩa cho các chu i,
Inter-ID
GOP, nh, ph n và các MB ñ xác ñ nh ñ c nh t
d li u sau nó. Inter-IDA
Skipped
Page 41
MPEG-1
• Ki u nén trong khung
• Các giá tr cư ng ñ c a ñi m nh ñư c mã hoá DCT theo cách tương t như JPEG và ki u
intra c a H.261.
• Vi c nén ñ t ñư c b ng s k t h p c a lư ng t hoá và mã hoá chi u dài thay ñ i c a các h
s 0.
• MPEG cho phép lư ng t hoá không gian thích ng b ng vi c ñưa ra t l lư ng t
MQUANT trong cú pháp.
• Có hai ki u MB trong các nh I:
- MB “Intra” ñư c mã hoá v i ma tr n lư ng t hoá hi n th i.
- MB “Intra A” thì ma tr n lư ng t hoá ñư c t l b i h s MQUANT ñư c truy n trong
header.
Chú ý r ng MQUANT có th thay ñ i trong MB cơ b n ñ ñi u khi n t c ñ bit ho c v i
m c ñích lư ng t .
MPEG ñã ñư c ch ng minh r ng ki u nén Intra cung c p 30% nén t t hơn so v i JPEG v
tính lư ng t thích ng.
Mã hoá các h s DCT sau lư ng t gi ng như JPEG.
Page 42
- MPEG-1
•Ki u nén liên khung
• Trong các ki u nén liên khung, s d ñoán th i gian ñư c ti n hành và k t qu sai bi t d
ñoán ñư c mã hoá DCT. Có hai d ng ki u d ñoán th i gian ñư c cho phép trong MPEG-1, ñó
là d ñoán t i (khung P) và d ñoán hai hư ng (khung B).
• Khung P (d ñoán bù chuy n ñ ng)
• Hình 3-23 D ñoán bù chuy n ñ ng t i
• S d ng các MB thích h p nh t trong khung trư c (tham chi u) ñ d ñoán bù chuy n ñ ng
trong khung hi n hành. Thích h p nh t d a vào trung bình bình phương t i thi u ho c trung
bình tuy t ñ i t i thi u.
• S d ng thu t toán ư c luư ng chuy n ñ ng n a pixel v i hai bư c thô và tinh.
Page 43
MPEG-1
• Khung B (d ñoán hai hư ng, n i suy)
• Là ñ c trưng c a MPEG.
Hình 3-24 D ñoán hai hư ng
• D ñoán MB cho khung hi n hành d a vào: Khung trư c; khung sau và trung bình MB c a
khung trư c và khung sau.
• Ưu ñi m: Hi u qu trong vi c nén n u dùng khung B ñ d ñoán chu khung sau, trung bình
MC qua hai khung cho SNR t t hơn.
• Như c: C n ít nh t hai khug tham chi u I, P; n u s d ng khung B quá nhi u thì kho ng
cách gi a các khung tham chi u I, P tăng tr mã hoá l n.
Page 44
- MPEG-1
• Mã hoá MPEG-1
Hình 3-25 Mã hoá MPEG-1
Page 45
MPEG-1
• Gi i mã MPEG-1
Hình 3-26 Gi i mã MPEG-1
T ng quan, b mã hoá MPEG-1 ti n hành các bư c sau:
- Quy t ñ nh nhãn c a các khung I, P và B trong m t GOP.
- ðánh giá chuy n ñ ng cho m i MB trong các nh P, B.
- Xác ñ nh ki u nén MTYPE cho m i MB.
- ð t t s lư ng t MQUANT n u lư ng t thích ng ñư c ch n.
B gi i mã MPEG-1 ho t ñ ng theo hư ng ngư c l i.
Page 46
- MPEG-2
• Khái ni m
• Ch t lư ng MPEG-1 t c ñ 1.2Mbps cho th y không th ch p nh n ñư c v i các
ng d ng gi i trí.
• MPEG-2 là m t phiên b n m r ng c a MPEG-1 ñ cung c p ph m vi r ng c a các
ng d ng v i các t c ñ bit và các ñ phân gi i khác nhau (2-20Mbps).
ð c trưng c a MPEG-2:
- Cho phép ngõ vào k t
D ng nh trong MPEG-2
h p (interlace), ñ phân gi i
cao, l y m u ph thay ñ i c a
các kênh s c. Video lu ti n Video k t h p
- Cung c p dòng bit co
dãn.
Khung nh Khung nh Trư ng nh
- Cung c p các tuỳ ch n I, P ho c B I, P ho c B I, P ho c B
lư ng t hoá và mã hoá.
Hình 3-27 D ng nh trong MPEG-2
Page 47
MPEG-2
• Các hình thái c a MPEG-2
Hình thái ñơn gi n: S bư c nén th p nh t, ch cho phép mã hoá các nh lo i
I ho c P, không cho phép mã hoá các nh lo i B. T c ñ t i ña c a hình thái này là
15Mbps.
Hình thái chính: Cho phép s d ng t t c các lo i nh nhưng không t o ra các
m c b t kỳ. Ch t lư ng nh t t hơn hình thái ñơn gi n nhưng t c ñ bit không ñ i.
Hình thái phân c p theo SNR: Tính phân c p theo SNR có nghĩa là có s tho
hi p v ch t lư ng hình nh v i t s tín hi u trên t p âm. H tr cho các t c ñ 4 và
15Mbps.
Hình thái phân c p theo không gian: Tính phân c p theo không gian là có s
tho hi p v ñ phân gi i. H tr t c ñ bit 60Mbps.
Hình thái cao: Bao g m các công c c a các hình thái trư c c ng v i kh
năng mã hoá các tín hi u màu khác nhau cùng m t lúc. Là h th ng hoàn h o ñư c
thi t k cho toàn b các ng d ng mà không b gi i h n b i t c ñ cao.
Page 48
- MPEG-4
• Phiên b n 1: 8/1998.
• Phiên b n 2: 12/1999.
• Phát tri n cho t c ñ bit r t th p: 4.8 ñ n 64kbps, tuy
nhiên, sau ñó ñã nâng t c ñ lên ñáng k .
– Video: 5kbps ñ n 10Mbps.
– Audio: 2kbps ñ n 64 kbps.
• H tr các phát tri n riêng cho các ñ i tư ng khác nhau
t o kh năng thích nghi, linh ñ ng ñ c i thi n ch t lư ng
c a các d ch v như digital television, animation graphics,
World Wide Web và các m r ng c a chúng.
Page 49
MPEG-7
• MPEG-7
– ðư c th a nh n thành tiêu chu n qu c t vào tháng 7/2001.
– ð xu t cho vi c tìm ki m, ch n l a, qu n lý và phân tích thông tin ña
phương ti n.
– ðư c g i là “Giao ti p mô t n i dung ña môi trư ng”.
– Không t p trung vào m t ng d ng c th , không ph i là m t tiêu
chu n mã hóa th c s cho audio, video hay multimedia.
– Bao g m:
– T p các sơ ñ mô t và các b mô t .
– Ngôn ng xác ñ nh cho các sơ ñ này g i là Description Definition
Language (DDL)
– Sơ ñ mã hóa mô t .
Page 50
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
