MPEG KOMPRESIJA

Kapacitet memorije koji zauzima digitalni video: PAL video frejm: 720 by 576 = 414720 pixela 3 bajta (24-bit color) po pixelu 25 frejmova (slika) po sekundi Ukupni kapacitet:

jedna sekunda = 31 MB jedan minut = 1.8 GB jedan as = 110 G

Zato kompresija slide 2/19

iroka upotreba digitalnog videa zahteva postupke kojima bi se umanjila koliina podataka neophodnih za rekonstrukciju scene

Kompresija

Dva tipa kompresije:

Lossless-bez gub zadrava sve informacije koristi se za exe, text fileove, numerike podatke

Lossy-sa gubic uklanja neke informacije koristi se za slike, video, audio

Kompresija: proces uklanjanja ili restruktuiranja podataka radi smanjenja veliine fajla

slide 3/19

Koncepti kompresije

slide 4/19

trai se unutar viestrukih

frejmova informacija o kompresiji

(gleda se izmeu frejmova)

spatialna

kompresija

trai se unutar jednog frejma

informacija o kompresiji

(gleda se unutar svakog frejma)

temporalna

kompresija

Frame Frame

Frame Frame unutar

izmeu

Frame

Kodeci

slide 5/19

Za kompresiju se koriste CODECI.

CODEC- skraenica od COmpressor/DECompresor

KODECI

Indeo

RLE

Sorenson

Cinepac

Video 1

MPEG

Kompresijom se frejmovi konvertuju u matematiki

oblik koji kompjuter razume

Dekompresijom se vri pretvaranje iz matematikog

oblika u frejmove i piksele radi gledanja

MPEG

slide 6/19

MPEG Moving Picture Experts Group je grupa koja se bavi

problemima kodiranja audio i video sadraja, osnovana je

u januaru 1988.

Radi pod nadzorom International Standards

Organization (ISO) i the International

Electrotechnical Commission (IEC).

Netipina ISO radna grupa

4-5 sastanak godinje

350 uesnika

200 kompanija

20 zemalja uestvuje u radu

zastupljene sve grane audio i video industrije

MPEG kompresija je transformacija niza uzoraka slike i zvuka u niz tokena koji zauzimaju manje resursa, a daju doivljaj skoro jednak originalnom signalu.

MPEG kompresija

slide 7/19

MPEG video kompresije:

deli svaki frejm u blokove veliine 16x16 pixela macroblokove

pokuava da predvidi gde e biti odgovarajui blok u sledeem frejmu

probaju se sve mogue kombinacije i bira se najbolja.

Video sekvenca

Grupa slika

Slika Blok

Macroblock Deo slike

8 Pixela

8 Pixela

Tri vrste frejmova se koriste u MPEG kompresiji.

I

frame

P

frame

B

frame

slide 8/19

MPEG kompresija

predicted frame

okvir kodiran na osnovu zadnjeg I ili P okvira. Ako je promena u slici dovoljno mala, samo se ona kodira, a ako je promena

znaajna, slika se kodira u celosti.

intra frame okvir kodiran u celosti.To je poetni okvir

i na osnovu njega se kodiraju sledei okviri

bidirectional frame

okvir kodiran na osnovu najblia 2 I ili P okvira od kojih je jedan u prolosti, a jedan u budunosti. Slika moe biti kodirana kao razlika u odnosu na

prethodni okvir, sledei okvir ili srednju vrednost ta dva okvire, ve prema

tome ta daje najbolji rezultat.

Osnovna zamisao u kompresiji videa je predvianje kretanja objekta na slici

slide 9/19

MPEG kompresija

X Z

Iz frejma (X)

Iz frejma Z

Primer MPEG frejmova

slide 10/19

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Primer MPEG frejmova

slide 11/19

I

I

1

10

I Frejmovi

I

I

P Frejmovi

1

4

7

10

P

P

Primer MPEG frejmova

slide 12/19

I

P

P

I

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

B frejmovi

B

B

B

B

B

B

Primer MPEG frejmova

slide 13/19

Primer MPEG frejmova

slide 14/19

I

B

B

P

B

B

P

B

B

I

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Sekvenca 1 x x 4 2 3 7 5 6 10 8 9

MPEG 1

slide 15/19

Prvi integrisani audio video standard :

ISO/IEC 11172-1 (Sistemi), -2 (Video), -3 (Audio)

Prvi standard nezavisan od video formata (NTSC/PAL/SECAM)

Prvi standard koji su zajedniki razvile sve industrije vezane za audio i video.

Prvi standard koji je razvijen softverskim alatima i koji poseduje softversku implementaciju.

MPEG 1

slide 16/19

Razvijen sa ciljem da zameni VHS.

MPEG-1 je dizajniran za kodiranje pokretnih slika sa zvukom i snimanje na digitalne medije uz maksimalni bitrate od 1.5Mbps.

Namena

Video CD (>10 miliona playera prodato u Kini 97)

MPEG-1 je format za audio i video na PC

(Od win95 ugraen dekoder)

MPEG-1 layer3, MP3, je popularni format za

razmenu muzike preko Weba

Digital Audio Broadcasting (DAB) koristi MPEG-1

Koristi se u video kamerama

MPEG 2

slide 17/19

Standard za kodiranje video i audio signala

za prenos brzinom izmeu 4 i 9 Mbps.

Mogu se kodirati "interlaced" video sekvence

Uvodi se novi koncept "frame pictures"i

"field pictures

Novi 4:2:2 format koji omoguuje

komprimiranje i kodiranje slika veeg kvaliteta

Kvalitet TV slike.

Ima vei broj audio kanala od MPEG-1

Koriste ga SVCD (Super Video Disc) i DVD.

U USA i UK MPEG-2 koriste kao osnovu

za digitalizaciju zemaljske televizije

MPEG 4

slide 18/19

Najnovija generacija

Omoguuje kodiranje i za spore

prenosne medije (Internet) kao i

kodiranje viskokog kvaliteta

Omoguuje:

Audio on demand na Webu

Video servis na Webu

Videokonferencije,

video telefon

interaktivnu multimediju na mobilnim telefonima

MPEG KOMPRESIJA