Videokompresija
5 (100%) 1 vote

Videokompresija

Videokompresija

Turinys

Įvadas 3

1.Kas tai yra Kompresija? 4

2.Video kompresija 4

2.1.RLE kompresijos metodas. 7

2.2.Huffman kodavimas 8

3.Streaming File Formatai. 8

4.Video kompresijos standartai 9

4.1.H. 261 Video kodavimo standartas 10

4.2.H.263 Video kodavimo standartas 10

4.3.Skirtumai tarp H.263 ir H.261 standartų 10

4.4. MPEG Video standartas 11

5.Išvados 12

Literatūros sąrašas 13

Įvadas

Visai neseniai video vaizdai būdavo įrašomi analoginiu būdu į magnetines juostas, o skaitmeninis video saugojimas tebuvo tik ateities vizija. Šiuo metu skaitmeninis video yra paplitęs pačiose įvairiausiose srityse. Jis naudojamas filmų įrašymui, videokonferencijoms, internetinei telefonijai, ir t.t.

Atsiradus skaitmeniniui video, atsivėrė platus galimybių pasaulis. Žmogus tiesiog turėdamas kompiuterį namuose, gali sukurti savo video filmą, klipą, vaizdą ar kita, naudodamas skaitmeninio video galimybes. Panaudojus sukurtas video redagavimų ir efektų programas, galima suteikti video vaizdui gyvybės, nepaprastų vaizdo kombinacijų. O ką jau bekalbėti apie kino kūrėjus, kurie suteikia tokių filmui efektų, kad tiesiog šokiruoja aplinkinius.

Su kiekviena diena failų dydis vis didėja ir didėja. Kietas diskas nėra begalinis netgi multi-gigabaitinio dydžio, todėl atsiranda viena iš problemų – failų kaupimas. Tačiau specialistai surado išeitį – failų kompresija. Čia atsiranda galimybė atlaisvinti dalį užimtos atminties.

Savo darbe apžvelgsiu video kompresiją, jos formatus. Supažindinsiu su esančiais video kompresijos standartais, pateiksiu keleta video kompresijos pavyzdžių.

1.Kas tai yra Kompresija?

Kompresija – tai fizinės duomenų apimties ar jų perdavimo laiko sumažinimas neprarandant jų naudingumo. Priklausomai nuo failo tipo ir atitinkamo kompresoriaus, suspaudimo lygis gali būti iš tiesų nepaprastas. Kopiuterio failų dydis nuolatos didėja ir didėja. Kietas diskas nėra begalinis netgi multi-gigabaitinio dydžio, todėl sukompresavus failus, atsiranda galimybė atlaisvinti dalį užimtos atminties.

Kompresijos technika vaidina svarbią reikšmę multimedios srityje. Kompresijos algoritmų taikymas duoda trejopą naudą:

1. Leidžia sutalpinti daugiau multimedios duomenų į tą patį fizinį diską.

2. Leidžia transliuoti multimedios informaciją mažesnės spartos ryšio kanalu.

3. Leidžia mažiau apkrauti aparatūrą, nuskaitančią saugomą įrašą.

Yra labai daug būdų, kaip suspausti multimedios duomenis. Juose naudojami visiškai skirtingi algoritmai, matematiniai metodai.

2.Video kompresija

Kompresijos formatas yra kartais vadinamas media formatu, todėl kad po ja slepiasi informacija apibūdinanti tiek audio ar video fragmentą. Kompresijos mechanizmas pavaizduotas 1.pav.

1 pav.

Žemiau pateikta 2.1 lentelė parodo video ir audio failų formatų kompresijos galimybę.

Failo Formato išplėtimas.

(tik Video/Audio ) Media tipas and pavadinimas Kompresija

T/N

.mov Quicktime Video V2.0

Galima

.mpg MPEG 1 Video Taip

.mp3 MPEG Layer 3 Audio Taip

.wav Wave Audio Ne

.aif Audio Interchange Format Ne

.snd Sound Audio File Format Ne

.au Audio File Format (Sun OS) Ne

.avi Audio Video Interleaved V1.0 (Microsoft Win) Galima

2.1 lentelė

Video informacijos kiekis gali būti sumažintas, panaudojus video kompresiją. Paprastai yra išskiriami 2 duomenų suspaudimo metodai:

• Prarandantys informacija – lossy;

• Neprarandantys informacijos – lossless.

Šiuo metu egzistuoja tikrai daug programinių- aparatinių priemonių darbui su video informacija. Kaip taisyklė visos priemonės yra vadinamos kodekais (CODEC, COmpressor- DECompresor). Šios priemonės naudoja vienodus arba panašius suspaudimo algoritmus. Visus kodekų naudojamus algoritmus galima suskirstyti į dvi pagrindines grupes:

1. Viduje kadrų (Intraframe);

2. Tarp kadrų (Interframe).

Interframe kodavimas naudoja raktinių (key) kadrų (frame) ir delta (delta) kadrų sistemą, kurių pagalba atmetama perteklinė informacija. Jei raktiniame freime yra pilna informacija, tai delta freimuose yra įrašomi tarp kadrų vykstantys pokyčiai. Taigi atkūrimo metų visa informaciją yra atkuriama raktinio freimo pagrindu.

Pav. 2 Interframe kodavimas

Intraframe suspaudimas gali būti vykdomas kiekvienam kadrui. Šio proceso metu kodekas gali naudoti įvairius metodus ir algoritmus. Pavyzdžiui RLE kodavimo metodas.

Pav. 3 Intraframe kodavimas

Tačiau ne visi kodekai naudoja bendra Intraframe ir Inter frame kodavimą. Nuo to priklauso informacijos suspaudimo koeficientas.

Blogai parinktas kompresijos algoritmas gali sugadinti duomenų vientisumą (pavyzdžiui panaudoti lossy – prarandantis informaciją algoritmą kai reikėtų lossless-neprarandantys informaciją), neduoti optimalios kompresijos, arba netgi padidinti failo dydį. Šiuo metu egzistuoja visa eilė informacijos suspaudimo metodų, kurie yra panaudojami priklausomai nuo sprendžiamo uždavinio sąlygų.

Pavyzdžiui, toks video paveikslėlio apipavidalinimas: vėliava plėvesuoja žydrame danguje, ta dalis paveikslėlio, kuri nuolatos keičiasi, laikykime vėliavos svarbiausia informacija, kurią reikia saugoti, nes ji atvaizduoja vėliavos judėjimą. Tačiau video informacija, atvaizduojanti tą plotą – žydrą dangų už vėliavos nesikeičia tarp dviejų
atvaizdavimų, vadinasi nėra taip svarbu išsaugoti ar perduoti šią ne tiek svarbią – perteklinę informaciją. Informacija, kuri atvaizduoja taškus kurie besikeičia tarp apipavidalinimų turi būti išsaugoti arba perduota.

Dalis video kompresijos, kuri laiko judėjimo informaciją, tokią kaip judesio sceną, be abejonės užims didesnį duomenų kiekį, nei video dalis, kuri yra statiška (nejuda). Tai yra todėl, kad pastaroji video informacija yra perteklinė ir todėl yra labiau suspausta.

2.1.RLE kompresijos metodas.

RLE kompresija atlieka ilgio kodavimą Tai paprastas kompresijos metodas, kuris gali būti naudojamas betkuriam binariniam failui, nebūtinai tik video. Sakykime, kad video failo “frame” (apipavidalinimas) yra aprašomas 58 raudonais taškais ir 32 mėlynais taškais. Tai gali būti viskas aprašytas sekančiai:

RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB

Tai užimas 58 + 32 = 90 baitų atminties, bet tai labai neefektyvu. Tačiau mes galime užšifruoti tą patį dalyką žymiai efektyviau: 58R32B. Tai užims tik 6 baitus ir aprašys visiškai tą patį. Akivaizdu, kad tai žymiai efektyviau failams, kuriuose laikoma didelė informacija.

2.2.Huffman kodavimas

Huffman kodavimas vyksta taip: sekančiai yra pateikta eilė simbolių

BBBRRRBBBBBBRRRBBBBBBBBBBBBBBBRRRGGGBBBBBBBBBRRR

Kaip matome yra labai daug B simbolių šioje eilėje ir ne tiek daug R ir tik keletas G. Mes galime sukurti raktą. Dažniausiai pasikartojantiems simboliams tokiems kaip B yra suteikiamas trumpiausias atitikimo raktas, o tiems kurie mažiau pasikartoja atitikmuo atitinkamai ilgesnis.

Šiuo metu Jūs matote 51% šio straipsnio.
Matomi 937 žodžiai iš 1826 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.