Обзор методов сжатия видео Выполнили: Муравьев А. Пилин Д. - презентация

1 Обзор методов сжатия видео Выполнили: Муравьев А. Пилин Д.

2 Зачем сжимать видео?

3

4

5 HD видео: 1920х1080, 24 кадра/с, RGB *1080*24*24 = 1139 Мегабит/с 90*60*1139 = 750 Гигабайт! Зачем сжимать видео?

6 Потоковые алгоритмы сжатия (MPEG, H.26*) Работают с последовательностями кадров, кодируя разностную информацию между опорными кадрами Статические алгоритмы сжатия (JPEG, MJPEG) Работают с каждым кадром в отдельности Классификация методов сжатия

7 Алгоритмы сжатия без потерь Алгоритмы сжатия с потерями Сжатие без заметных потерь с точки зрения восприятия Сжатие с естественной потерей качества Сжатие с неестественной потерей качества Классификация методов сжатия

8 Сжатие изображения в формат JPEG: Преобразование цветового пространства Сегментация Дискретное косинусное преобразование Квантование Кодирование Алгоритм сжатия JPEG

9

10 MJPEG (Motion JPEG) покадровый метод видеосжатия, основной особенностью которого является сжатие каждого отдельного кадра видеопотока с помощью алгоритма сжатия изображений JPEG. Алгоритм сжатия MJPEG

11 Вейвлет Wave Алгоритм сжатия Wavelet Вейвлет MHATВейвлет Морле

12 Основное применение: Нелинейный видеомонтаж IP-камеры Системы видеонаблюдения JPEG, MJPEG, Wavelet

13 Начальный кадр кодируется независимо от остальных Последующие кадры кодируются в виде информации: 1.О блоках похожих на блоки предыдущего кадра 2.О их перемещении по кадру 3.Разница между этими похожими блоками Блоки для которых не нашлось подобных в предыдущем кадре кодируются независимо Алгоритм сжатия H.261

14 Предназначен для работы с потоками ~64 Кбит/с Поддерживаемое разрешение CIF 352×288 (176×144) QCIF 176×144 (88×72) 704×576 Основное применение Видеоконференции Алгоритм сжатия H.261

15 Основан на алгоритме H.251 с некоторыми улучшениями: Полупиксельная точность при отыскании подобных блоков Кодирование потока символов кодами переменной длины Арифметическое кодирование вместо Хаффмана Режим предсказания движения с использованием взаимного перекрытия блоков Режим двустороннего предсказания Алгоритм сжатия H.263

16 Предназначен для работы с потоками ~128 Кбит/с Поддерживаемое разрешение 4CIF 704×576 16CIF 1408×1152 Основное применение Видеоконференции Алгоритм сжатия H.263

17 I – Intra-frame P – predictive-frame B – bidirectional predictive-frame Алгоритм сжатия MPEG1

18 Предназначен для работы с потоками до 1,5 Мбит/с Поддерживаемое разрешение 352×240 30Гц 352×288 25Гц Up to 4095×4095 Основное применение Video CD Алгоритм сжатия MPEG1

19 Алгоритм сжатия MPEG2 Transport Stream Program Stream (MPEG1)

20 Алгоритм сжатия MPEG2 Предназначен для работы с потоками до 10 Мбит/с Поддерживаемое разрешение From 176×144 Up to 1920×1080 Основное применение Video DVD, Телевидение

21 MPEG4 использует технологию так называемого фрактального сжатия изображений. Фрактальное сжатие подразумевает выделение из изображения контуров и текстур объектов. Контуры представляются в виде сплайнов и кодируются опорными точками. Текстуры могут быть представлены в качестве коэффициентов пространственного частотного преобразования Алгоритм сжатия MPEG4

22 Предназначен для работы с потоками до 15 Мбит/с Поддерживаемое разрешение From 128×96 Up to 1920×1080 Основное применение Blu-Ray Discs, HD видео, цифровые видеопотоки.

23 Baseline Profile I/P-кадры, прогрессивная развертка, CAVLC Extended Profile I/P/B/SP/SI-кадры, прогрессивная развертка, CAVLC Main Profile I/P/B-кадры, прогрессивная и чересстрочная развертка, CAVLC/CABAC High Profile Main Profile + предсказание intra-блоков 8x8, кодирование видео без потерь, больше форматов представления цвета YUV. Алгоритм сжатия H.264/MPEG4 p.10

24 Предназначен для работы с потоками до 20 Мбит/с Поддерживаемое разрешение From 128×96 Up to 4096×2048 Основное применение Blu-Ray Discs, HD видео. Алгоритм сжатия H.264/MPEG4 p.10

25 Форматы будущего Алгоритмы сжатия MPEG7 и MPEG21

26 Initial: 1920х1080, 24кадра/сек, 10695Кбит/сек H.264: 480x256, 24кадра/сек, 4000Кбит/сек mpeg1: 480x256, 24кадра/сек, 4000Кбит/сек mpeg2: 480x256, 24кадра/сек, 4000Кбит/сек Примеры

27 %D0%B8%D0%B5_%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B% D1%85_%D1%81_%D0%BF%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%80%D1% 8F%D0%BC%D0%B8 %D0%B8%D0%B5_%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B% D1%85_%D1%81_%D0%BF%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%80%D1% 8F%D0%BC%D0%B %B0%D1%82%D1%8B+%D0%BA%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%80 %D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F+%D0%B2%D 0%B8%D0%B4%D0%B5%D0%BE %B0%D1%82%D1%8B+%D0%BA%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%80 %D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F+%D0%B2%D 0%B8%D0%B4%D0%B5%D0%BE Список литературы

28 ? Вопросы