Συµπίεση Δεδοµένων: Συµπίεση Ψηφιακού Βίντεο



Σχετικά έγγραφα
Συµπίεση Δεδοµένων: Συµπίεση Ψηφιακού Βίντεο

Διεθνή Πρότυπα Αναλογικού Βίντεο

Συµπίεση Δεδοµένων: Συµπίεση Ψηφιακού Βίντεο

Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας

ITU-T : H.261 (1990), H.262 (1996), H.263 (1995) MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4. Αποθήκευση, Μετάδοση, Επικοινωνίες, ίκτυα

Ψηφιακή Επεξεργασία Σηµμάτων

ΕΙΔΗ ΠΛΑΙΣΙΩΝ Ενδο-πλαισιακή κωδικοποίηση (Intra- frame Coding): Δια-πλαισιακή κωδικοποίηση (Inter-frame Coding):

ΤΕΙ ΚΡΗΤΗΣ ΤΜ. ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΠΛΗΡ/ΚΗΣ & ΠΟΛΥΜΕΣΩΝ ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Δρ. Γ. ΓΑΡΔΙΚΗΣ. Κωδικοποίηση εικόνας

Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής

Τεχνολογία Πολυμέσων. Ενότητα # 12: Κωδικοποίηση βίντεο: H.26x Διδάσκων: Γεώργιος Ξυλωμένος Τμήμα: Πληροφορικής

Ο μετασχηματισμός wavelet (Discrete Wavelet Transform, DWT) έχει χρησιμοποιηθεί με επιτυχία στη συμπίεση εικόνας6

Συστήματα Πολυμέσων. Ενότητα 12: Συμπίεση Ψηφιακού Ήχου. Θρασύβουλος Γ. Τσιάτσος Τμήμα Πληροφορικής ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Δ11 Δ12. Συμπίεση Δεδομένων

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ, ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Συµπίεση Εικόνας: Το πρότυπο JPEG

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ,

Συστήµατα και Αλγόριθµοι Πολυµέσων

Κωδικοποίηση βίντεο (H.261 / DVI)

Συµπίεση Δεδοµένων: Συµπίεση Ψηφιακού Βίντεο

ΒΕΣ 04: Συµπίεση και Μετάδοση Πολυµέσων. Περιεχόµενα. Βιβλιογραφία. Συµπίεση εικόνων: Το πρότυπο JPEG. Εισαγωγή. Ευθύς µετασχηµατισµός DCT

Περιεχόµενα. ΕΠΛ 422: Συστήµατα Πολυµέσων. Βιβλιογραφία. Εισαγωγή. Συµπίεση εικόνων: Το πρότυπο JPEG. Εισαγωγή. Ευθύς µετασχηµατισµός DCT

Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας

Συµπίεση Ψηφιακών Εικόνων: Συµπίεση µε Απώλειες. Πρότυπα Συµπίεσης Εικόνων

Γιώργος Τζιρίτας Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών

Συστήµατα και Αλγόριθµοι Πολυµέσων

Συστήματα Πολυμέσων. Ενότητα 15: Συμπίεση Ψηφιακού Βίντεο. Θρασύβουλος Γ. Τσιάτσος Τμήμα Πληροφορικής ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Πολυμέσα σε Δίκτυα Κινητών Συσκευών

Συστήµατα και Αλγόριθµοι Πολυµέσων

MPEG-4: Βασικά Χαρακτηριστικά

Θέματα Συστημάτων Πολυμέσων. Ενότητα # 8: MPEG Διδάσκων: Γεώργιος Πολύζος Τμήμα: Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα Σπουδών Επιστήμη των Υπολογιστών

Πως περιγράφεται το bitstream

Τεχνικές Συµπίεσης Βίντεο. Δρ. Μαρία Κοζύρη Τµήµα Πληροφορικής Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας

Συστήµατα και Βάσεις Πολυµέσων. Δρ. Μαρία Κοζύρη Τµήµα Πληροφορικής Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας

19/3/2007 Πολυµέσα και Συµπίεση εδοµένων

Τεχνολογία Πολυμέσων. Ενότητα # 14: Κωδικοποίηση βίντεο: Η.264 Διδάσκων: Γεώργιος Ξυλωμένος Τμήμα: Πληροφορικής

Μάθημα Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες Κωδικοποίηση πηγής- καναλιού Μάθημα 9o

Πολυμέσα. Συμπίεση δεδομένων Κωδικοποίηση JPEG. Δρ. Γεώργιος Π. Παυλίδης ΔΗΜΟΚΡΙΤΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΡΑΚΗΣ

Ραδιοτηλεοπτικά Συστήματα Ενότητα 4: Ψηφιοποίηση και συμπίεση σημάτων εικόνας

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΕΙΚΟΝΑΣ. Ενότητα 9: Πρότυπο Συμπίεσης Βίντεο MPEG

Κωδικοποίηση βίντεο (MPEG)

Ασκήσεις Επεξεργασίας Εικόνας

Ραδιοτηλεοπτικά Συστήματα Ενότητα 5: Ψηφιοποίηση και συμπίεση σημάτων ήχου

Περιεχόµενα. ΕΠΛ 422: Συστήµατα Πολυµέσων. Γιατί Συµπίεση; Βιβλιογραφία

Τεχνικές Συµπίεσης Βίντεο. Δρ. Μαρία Κοζύρη Τµήµα Πληροφορικής Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας

Συµπίεση Ήχου µεβάσητην Αντίληψη: Τα πρότυπα συµπίεσης MPEG-1 layer I, layer II, layer III

Πολυμέσα. Συμπίεση δεδομένων Κωδικοποίηση MPEG. Δρ. Γεώργιος Π. Παυλίδης ΔΗΜΟΚΡΙΤΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΡΑΚΗΣ

Κωδικοποίηση και αποκωδικοποίηση µε χρήση του H.264/MPEG-4 για βίντεο µε µία ή περισσότερες λήψεις

ΜΟΥΣΙΚΗ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ

Μετάδοση σήματος PCM

Η κωδικοποίηση των συντελεστών DC

Τεράστιες ανάγκες σε αποθηκευτικό χώρο

Πολυμέσα πάνω από κινητά δίκτυα

χωρίςναδηµιουργείταιαίσθησηαπώλειαςτηςποιότηταςτηςανακατασκευασµένηςεικόνας.

15/3/2009. Ένα ψηφιακό σήμα είναι η κβαντισμένη εκδοχή ενός σήματος διάκριτου. χρόνου. Φλώρος Ανδρέας Επίκ. Καθηγητής

Θέματα Συστημάτων Πολυμέσων. Ενότητα # 7: JPEG Διδάσκων: Γεώργιος Πολύζος Τμήμα: Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα Σπουδών Επιστήμη των Υπολογιστών

Επεξεργασία Πολυµέσων. Δρ. Μαρία Κοζύρη Π.Μ.Σ. «Εφαρµοσµένη Πληροφορική» Τµήµα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας

Συμπίεση Πολυμεσικών Δεδομένων

DIP_06 Συμπίεση εικόνας - JPEG. ΤΕΙ Κρήτης

DVB (DVB-S, DVB-C, DVB-T, DVB-H)

Τεχνολογία Πολυμέσων. Ενότητα # 10: Κωδικοποίηση ήχου Διδάσκων: Γεώργιος Ξυλωμένος Τμήμα: Πληροφορικής

Ακαδηµαϊκό Έτος , Χειµερινό Εξάµηνο ιδάσκων Καθ.: Νίκος Τσαπατσούλης

Παλμοκωδική Διαμόρφωση. Pulse Code Modulation (PCM)

Συστήματα Πολυμέσων. Ενότητα 16: Διαμορφώσεις και Πρότυπα Ψηφιακού Βίντεο. Θρασύβουλος Γ. Τσιάτσος Τμήμα Πληροφορικής

Κωδικοποίηση βίντεο (MPEG)

Η ανάγκη για συμπίεση

Παλμοκωδική Διαμόρφωση. Pulse Code Modulation (PCM)

Πληροφορική Ι. Μάθημα 9 ο Συμπίεση δεδομένων. Τμήμα Χρηματοοικονομικής & Ελεγκτικής ΤΕΙ Ηπείρου Παράρτημα Πρέβεζας. Δρ.

Πρότυπη υλοποίηση και αξιολόγηση κωδικοποίησης εικονοροών ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ, ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας

Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας

3. ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΣΥΜΠΙΕΣΗΣ ΠΟΛΥΜΕΣΩΝ

Συστήµατα και Αλγόριθµοι Πολυµέσων

Συστήµατα και Αλγόριθµοι Πολυµέσων

Συστήματα Πολυμέσων και Εικονική Πραγματικότητα Εργασία

Συστήµατα Πολυµέσων και Εικονική Πραγµατικότητα Εργασία

Περιεχόµενα. ΕΠΛ 422: Συστήµατα Πολυµέσων. Μέθοδοι συµπίεσης ηχητικών. Βιβλιογραφία. Κωδικοποίηση µε βάση την αντίληψη.

Συστήματα Πολυμέσων. Ενότητα 3: Εισαγωγικά θέματα Συμπίεσης. Θρασύβουλος Γ. Τσιάτσος Τμήμα Πληροφορικής ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Αρχές κωδικοποίησης. Τεχνολογία Πολυµέσων 08-1

Κωδικοποίηση ήχου. Κωδικοποίηση καναλιού φωνής Κωδικοποίηση πηγής φωνής Αντιληπτική κωδικοποίηση Κωδικοποίηση ήχου MPEG

Κεφάλαιο 10 Αναμενόμενες Εξελίξεις

Περιεχόµενα. Επικοινωνίες εδοµένων: Τρόποι Μετάδοσης και Πρωτόκολλα. Εισαγωγή

Τεχνολογία Πολυμέσων. Ενότητα # 8: Αρχές κωδικοποίησης Διδάσκων: Γεώργιος Ξυλωμένος Τμήμα: Πληροφορικής

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ,

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

Διπλωματική Εργασία του φοιτητή του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών

Συστήµατα και Αλγόριθµοι Πολυµέσων

Συστήµατα και Αλγόριθµοι Πολυµέσων

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ & ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ. Εργαστήριο 8 ο. Αποδιαμόρφωση PAM-PPM με προσαρμοσμένα φίλτρα

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 4 ΠΑΛΜΟΚΩΔΙΚΗ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ - PCM (ΜΕΡΟΣ Α)

ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ MPEG-2 ΑΠΟΚΩ ΙΚΟΠΟΙΗΤΗ ΣΕ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ARM CORTEX A8

Συμπίεση Δεδομένων

Περιεχόµενα. ΕΠΛ 422: Συστήµατα Πολυµέσων. Συµπίεση Βίντεο. Βιβλιογραφία. Αρχές συµπίεσης βίντεο

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ

X = (L + R) / 2 και Y = (L - R)

Κωδικοποίηση ήχου. Σύστημα ακοής MP3 / MP4 Κωδικοποίηση φωνής

Συµπίεση Ψηφιακών Εικόνων:

Συμπίεση Βίντεο: Αρχές και Πρότυπα Συμπίεσης

Συστήµατα και Αλγόριθµοι Πολυµέσων

Μάθημα: Ακουστική και Ψυχοακουστική

Transcript:

Συµπίεση Δεδοµένων: Συµπίεση Ψηφιακού Βίντεο Αλέξανδρος Ελευθεριάδης Αναπ. Καθηγητής & Marie Curie Chair Τµήµα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήµιο Αθηνών eleft@di.uoa.gr, (210) 727-5210 [Διάλεξη 3 η ] p1

H.261 Video codec for audiovisual services at p x 64 kbit/s Κωδικοποίηση για µετάδοση από κανάλια ψηφιακής τηλεφωνίας (64 kbit/s) 1 p 30 Σηµείωση: 30 κανάλια είναι η χωρητικότητα Ε1 γραµµής (µε 2 ακόµα κανάλια για framing/signaling) Διαθέσιµο: http://www.itu.int/rec/t-rec-h.261/en Τρέχουσα έκδοση 3/93, 25 σελίδες Θα το δούµε λεπτοµερώς, σελίδα-σελίδα. p2

Οργάνωση της εικόνας p3

Παρουσίαση από το κείµενο του Η.261 Οι διαφάνειες 6-14 (µέχρι την «Κωδικοποιητής» χρησιµοποιούνται επεξηγηµατικά για το κείµενο του Η.261) p4

Loop Filter a αρχική, b 256 Kbps (χωρίς loop filter) a 128 Kbps, b 64 Kbps (χωρίς loop filter) p5

Loop Filter (2) a 128 Kbps, b 64 Kbps (χωρίς loop filter) a 128 Kbps, b 64 Kbps (µε loop filter) p6

Loop Filter (3) {1/4, 1/2, 1/4} 2D separable Στα άκρα της εικόνας γίνεται {0, 1, 0} Το βιβλίο έχει λάθος φίλτρα στα άκρα (Σχήµα 6.16): p7

ΜΒ Addressing p8

Motion Vector Εύρος [-15, +15] MVDs κωδικοποιούνται µε VLC διπλών τιµών Predictor reset όταν: Αρχή γραµµής σε GOB Μετά από skipped MB Μετά από MB χωρίς MV p9

Block Addressing Coded Block Pattern (CBP), VLC-encoded (25=16+8+1) (6=4+2) p10

Κβαντισµός Intra DC - βήµα 8 (χωρίς dead zone) Όλοι οι άλλοι µεταβλητός (1-31) µε dead zone Παραδείγµατα: QUANT=1: 0, ±3, ±5, ±7, QUANT=2: 0, ±5, ±9, ±13, QUANT=3: 0, ±9, ±15, ±21, Το βιβλίο έχει λάθος δεν µεταδίδεται το Th (Κεφ. 6.4, Σχήµα 6.3) p11

Παράδειγµα Κωδικοποίησης Κβαντισµένων Συντελεστών DCT Σηµείωση: Λάθος βιβλίου - τα quantized values είναι κατά 1 µικρότερα (Η.261, σελ. 17, quant even) QUANT=8 (κατωφλίωση) p12

Παράδειγµα 2-D VLC ( Claire ) p13

Κωδικοποιητής ΔΕΝ περιγράφεται από το πρότυπο Δυνατότητα για διαφοροποίηση/καινοτοµία του σχεδιαστή Ανάπτυξη «εργαστηριακού» κωδικοποιητή που χρησιµοποιείται κατά την ανάπτυξη του προτύπου: Reference Model (RM) H.261 Test Model (TM) MPEG-2/H.262 Verification Model (VM) MPEG-4 Test Model Near-term (TMN) H.263 Joint Model (JM) H.264 Joint Software Verification Model (JSVM) H.264 SVC HM (Test Model under Consideration TMuC) - HEVC p14

H.261 RM8 (1989) Απλός κωδικοποιητής που υλοποιεί βασικούς αλγορίθµους για coder control (για κάθε MB) COMP - a comparator for deciding the inter/intra coding mode for an MB Th - threshold, to extend the quantisation range P - picture memory with motion compensated variable delay F - loop filter p - flag for inter/intra t - flag for transmitted or not q - quantisation index for transform coefficients qz - quantiser indication v - motion vector information f - switching on/off of the loop filter p15

RM8 Prediction Πρόβλεψη χωρίς MV Πρόβλεψη µε MV: ME σε luma µόνο, full search (±15 pixels) p16

RM8 MC/NO_MC Decision Σύγκριση µέσου σφάλµατος µε και χωρίς MC (άθροισµα απολύτων τιµών διαφορών, δια 16χ16=256 pixels) «Προτίµηση» σε NO_MC λόγω κόστους των MVs. p17

RM8 Inter/Intra Decision Σύγκριση της διακύµανσης (variance) µεταξύ: Intra Inter (µε ή χωρίς MV) Forced updating : intra κάθε 132 εικόνες λόγω DCT mismatch p18

Κατηγορίες MB p19

RM8 Rate Control p20

RM8 Rate Control (2) Μέγεθος buffer Β max = 6400p, όπου p από το px64 Κωδικοποίηση πρώτης I picture µε Q p =16 Χωρητικότητα buffer B αρχικοποιείται στο 50% Προσαρµογή Q p σε κάθε GOB σύµφωνα µε: Σε περίπτωση: Overflow forced skipped MBs Underflow bit stuffing (filler data) p21

Εργασία (1/2) Κωδικοποίηση συνθετικής εικόνας κατά Η.261 µε Matlab p22

Εργασία (2/2) p23