Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6 | Следующая страница реферата

В случае полевого кодирования кодируемым изображением является каждое поле по отдельности. Первое поле кадра может использоваться для предсказания макроблоков второго поля и наоборот.

2.2 Процесс кодирования

Возможно два основных режима работы кодера компрессии – с постоянной скоростью потока и с постоянным уровнем качества декодируемого изображения.
Управление степенью компрессии возможно изменением параметров матрицы квантования (более грубое квантования). Однако растут и необратимые искажения изображения из-за шумов квантования. Осуществляется непрерывное изменение коэффициентов матрицы квантования. Чем мельче детали и чем более активно изображение, тем более грубое квантование. Поэтому будет больше искажений и артефактов. Такой режим используется при передачи по каналам связи с фиксированной пропускной способностью (цифровые спутниковые, кабельные, наземное телевизионное вещание).

В режиме с постоянным качеством используется фиксированная матрица квантования, но при этом скорость потока компрессированных данных является переменной. Соответственно, чем больше деталей, выше активность изображения, тем больше скорость потока. Такой режим можно использовать при записи на дисковые носители в условиях отсутствия ограничении на объем, однако возможны ограничения на скорость воспроизведения – она не может быть произвольно большой.

Если запись компрессионного потока производится не в условиях реального времени, то можно использовать и другие способы управления скоростью.
Например, выполнять компрессию в два прохода. На первом подбираются параметры, обеспечивающие максимальное качество; на втором – производится компрессия с найденными параметрами. Есть и другие способы: возможно выделение заранее кадров с большим количеством детальных быстродвижущихся объектов и поместить их для принудительного кодирования типа I – используется в DVD.

Т.к. стандарт MPEG не регламентирует сам процесс кодирования, а изображения (блоки представления) рассматриваются как результат декодирования блоков доступа, то декодер может приступить к декодированию изображения типа В только после того, как получены предыдущие и последующие блоки. Во избежание установки буферов, кодирование изображений выстраивается в порядке декодирования, т.е. вместо I-B-B-P формируют I-Р-В-
В, что и было продемонстрировано на Рис 1.1.

2.3 Профили MPEG-2

Для наибольшей эффективности применения на практике и совместимости оборудования стандарта MPEG-2 от разных производителей, выделено несколько подмножеств синтаксиса и семантики, называемые профилями. Профиль – это подмножество стандарта для специализированного применения, задающее алгоритмы и средства компрессии. Уровни внутри каждого профиля связаны с параметрами компрессии изображения (табл. 1). Профили MPEG-2: Simple – простой; Main – основной; SNR (Signal to Noise Ratio) – с масштабируемым квантованием; Spatial – с масштабируемым пространственным разрешением; High
– высокий; 422 – студийный.

Таблица 1. Профили стандарта MPEG-2
| |Уровень |Simple |Main |SNR |Spatial|High |422 |
| |
|Профиль |Изображения|I и P |I, P и |I, P и |I, P и |I, P и |I, P и |
| | | |B |B |B |B |B |
| |Формат |4:2:0 |4:2:0 |4:2:0 |4:2:0 |4:2:0 |4:2:2 |
| | | | | | |4:2:2 | |
|High |Отсч. в |– |1920 |– |– |1920 |– |
| |стр. | |1152 | | |1152 | |
| |Стр. в | |60 | | |60 | |
| |кадре | |80 | | |100 | |
| |Кадров в | | | | | | |
| |сек | | | | | | |
| |Vmax, | | | | | | |
| |Мбит/с | | | | | | |
|High – |Отсч. в |– |1440 |– |1440 |1440 |– |
|1440 |стр. | |1152 | |1152 |1152 | |
| |Стр. в | |60 | |60 |60 | |
| |кадре | |60 | |60 |80 | |
| |Кадров в | | | | | | |
| |сек | | | | | | |
| |Vmax, | | | | | | |
| |Мбит/с | | | | | | |
|Main |Отсч. в |720 |720 |720 |– |720 |720 |
| |стр. |576 |576 |576 | |576 |608 |
| |Стр. в |30 |30 |30 | |30 |30 |
| |кадре |15 |15 |15 | |20 |50 |
| |Кадров в | | | | | | |
| |сек | | | | | | |
| |Vmax, | | | | | | |
| |Мбит/с | | | | | | |
|Low |Отсч. в |– |352 |352 |– |– |– |
| |стр. | |288 |288 | | | |
| |Стр. в | |30 |30 | | | |
| |кадре | |4 |4 | | | |
| |Кадров в | | | | | | |
| |сек | | | | | | |
| |Vmax, | | | | | | |
| |Мбит/с | | | | | | |

Например, профиль SNR, как и Spatial, поддерживают все типы изображений, используя обычное кодирование на основе предсказания с компенсацией движения; 422 обеспечивает полное разрешение, соответствующее рекомендации ITU-R 601, монтаж с точностью до кадра, допускает многократную перезапись.

2.4 Особенности стандарта MPEG-2

Стандарт MPEG-2 не определяет защиту от ошибок, но предусматривает такую возможность. Важной особенностью стандарта является масштабируемость, которая определяется как возможность получения изображения из части полного потока данных. Предусмотрены следующие виды масштабируемости [1]:

. масштабируемость по пространственному разрешению заключается в получении от одного источника видеоинформации двух телевизионных сигналов с разными параметрами по разрешающей способности. Базовый слой содержит достаточно информации для воспроизведения обычной четкости, а дополнительный слой содержит данные для воспроизведения изображения в высокой четкости;

. масштабируемость по отношению сигнал/шум дает возможность получить от одного источника информации изображения с двумя уровнями отношения сигнал/шум, фактически с двумя уровнями качества, как это было рассмотрено в 2.2;

. масштабируемость по времени позволяет получать от одного источника видеоинформации с двумя уровнями разрешающей способности по времени – чересстрочной разверткой 25 Гц, или прогрессивной 50 Гц;

. масштабируемость по разделению данных позволяет использовать для передачи два канала связи. По одному из них (более помехозащищенному) передается базовый слой, по другому

(соответственно, менее защищенному) менее критичные к ошибкам данные.
Стоит отметить, что в данный момент на практике, к сожалению, масштабируемость практически не используется.

3. Поток видеоданных MPEG-2.

3.1 Общие сведения о потоке данных. Программный поток

Упрощенная структура потока данных на выходе кодера MPEG-2 показана на

Рис 3.1.

Рис 3.1 Структура потока данных

Регламентированы две возможные формы единого потока – программный и транспортный.

Первый шаг на пути получения единого потока – формирование пакетного элементарного PES-потока. PES-пакеты состоят из заголовка и данных пользователя. Можно установить фиксированную длину всех пакетов, а можно согласовать начало проекта с началом блока доступа.

В начале заголовка идет 32 битный код старта, состоящий из стартового префикса и идентификатора. Спецификация определяет разрешенные значения чисел в поле идентификатора для 32 элементов потока звука и 16 элементов потока видеоданных. Особую значимость имеют биты Р и D флага 2, указывающие на наличие полей с метками времени представления и времени декодирования, обеспечивающие синхронизацию данных в декодере.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: решебник по русскому класс, культурология, культурология как наука.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6 | Следующая страница реферата