StandardeStandarde de de compresiecompresie pentrupentruimaginileimaginile digitaledigitale (I)(I)

JPEG: Joint Photographic Experts Group � codarea imaginilor fixe

MPEG: Motion Picture Experts Group � codarea imaginilor în mi�care

� MPEG1: � stocare pe CD, standard ISO

� MPEG2: � unelte de compresie pentru difuziune� folose�te toate uneltele MPEG1 plus altele noi� compatibil ascendent: decodor MPEG2 cu date MPEG1

� MPEG3: � Destinat ini�ial HDTV, scos din uz

� MPEG4: � pentru comunica�ii video pe canal de voce, 1997

StandardeStandarde de de compresiecompresie pentrupentruimaginileimaginile digitaledigitale (II)(II)

30 ÷ 40 Mbps1920 × 1152

25 HZ

Televiziune de rezolu�ie extins�

5 ÷ 10 Mbps720 × 576

25 HZ

Televiziune digital�

(4:2:0)

1,5 Mbps360 × 288

25 HZ

Divertisment

(calitate MPEG1)

DebitRezolu�ieAplica�ii ale

MPEG2

CompresiaCompresia imaginilorimaginilor îînn mimi��carecare (I)(I)

1 2 3 4 ... k n...

1.jpg 2.jpg 3.jpg 4.jpg

succesiune de imagini

Compresie JPEG

CompresiaCompresia imaginilorimaginilor îînn mimi��carecare (II)(II)

� MJPEG� aplicarea tehnicii JPEG pentru imaginifixe unei secven�e de imagini în mi�care

� paginile sunt codate �i comprimateindividual, înl�turându-se doar redundan�aspa�ial�

� redundan�a temporal� nu este înl�turat�

� codare robust� cu acela�i factor de compresie (mic) ca �i în cazul cod�riiimaginilor fixe

CodareaCodarea MPEG (I)MPEG (I)

� Înl�turarea redundan�ei spa�iale

� Înl�turarea redundan�ei temporale

� DCT

� Compensarea mi�c�rii

� Predic�ie bidirec�ional� (interpolare)

� MPEG utilizeaz� trei tipuri de imagini

� Imagine I

� codare JPEG

� independent de succesiunea imaginilor înmi�care

� codare robust�

� independent de erorile precedente

� factor de compresie sc�zut

CodareaCodarea MPEG (II)MPEG (II)

� Imagine P� este estimat� o predic�ie a imaginii(compensarea mi�c�rii)

� este codat� diferen�a dintre imaginea actual��i cea ob�inut� prin predic�ie

� succesiunea de predic�ii poate propagaeventuale erori

� factor de compresie mai mare� Imagine B

� este calculat� o imagine interpolat�bidirec�ional folosind imaginile I �i P

� estimarea este foarte bun�� poate propaga erori� cel mai bun factor de compresie

� Raport de compresie: determinat de M �i N; � uzual, M = 12 �i N=3; � M - perioada imaginii I, N - perioada imaginii P

CompresiaCompresia digital�digital� a a imaginilorimaginilor îînnmimi��carecare

Rearanjarea succesiunii de imagini pentru transmisie:

1(I), 4(P), 2(B), 3(B), 7(P), 5(B), 6(B), 10(P), 8(B), 9(B), 13(I), 11(B), 12(B)

grup de imagini, M = 12

Compresie

� se utilizeaz� tehnici diferite

� rezult� factori diferi�i

I1 B2 B3 P4 B5 B6 P7 B8 B9 P10 B11 B12 I13

N = 3

ProfilProfiluriuri MPEG2 (I)MPEG2 (I)

� cel mai bun compromis întrefactorul de compresie �i pre�

� foloseste toate cele treitipuri de imagine (I, P, B)

� codor �i decodor mai coplexe

2.Profil principal

� codor �i decodor de complexitateredus�

�debit mare (factor mic de compresie),

�folose�te exclusiv imagini I �iP (f�r� predic�ie bidirec�ional�- imagini B)

1.Profil simplu

ProfilProfiluriuri MPEG2 (II)MPEG2 (II)

� codare ierarhic�

� imagine de calitate de baz�(nivel de baz�)

� informa�ie suplimentar� (nivelsuperior)

���� compatibilitate dificil� –condi�ii de recep�ie bune

���� compatibilitate standard –decodoare HD

Profile scalabile3. Profil scalabilSNR (precizie)

4. Profil scalabilspatial(rezolu�ie)

� pentru HDTV5.Profil înalt

ProfilProfiluriuri MPEG2 (III)MPEG2 (III)

� Compatibilitate ascendent�� decodorul unui profil decodeaz� toateprofilurile inferioare

� Compromis între debit, calitatea imaginii�i tipul imaginii� 4 Mb/s - calitate similar� PAL sau SECAM

� 9 Mb/s – aproape de calitatea de studio CCIR-601

ProfilProfiluriuri scalabilescalabile MPEG (I)MPEG (I)

decodornivel de baz�

decodorscalabil

nivel de baz�

+

nivel superior

codorscalabil

secven��

video

secven��calitatescazut�

secven��calitateridicat�

ProfilProfiluriuri scalabilescalabile MPEG (II)MPEG (II)

Profil scalabil spa�ialREZOLU�IE

nivel de baz�

nivel superior 1

nivel superior 2

0

1

2

3

4

5

6

7MSB

LSB

Profil scalabil SNR PRECIZIE

nivel 0

nivel 1

nivel 2

CombinatiiCombinatii recomandarecomandatete MPEG2 MPEG2 profilprofiluriuri -- niveluriniveluri

�������

������

��������

���

Nivelsc�zut

Nivelprincipal

Nivelînalt1440

Nivelînalt

Profil înaltProfilscalabilspa�ial

Profilscalabil

SNR

Profilprincipal

Profilsimplu

��� ���������

����������

��� ��

��������

��� ��

����

��� �

����

��������� ��� ���

�����������

��������� ��� ��

�����������

��������

����

������������� ���

������������

��������

����

Combina�ie important� : profil principal - nivel principal

MP@ML – main profile at main level

TTeleviziuneeleviziune digital digital terestrterestr�� (I)(I)

VIDEO

codare �icomprimare

surs�

AUDIO

codare �icomprimare

surs�

MUX servicii �itransport

transport

multiplex servicii

Sistem de transmisie

�i RF

codarecanal

modula�ie

Date de control

TTeleviziuneeleviziune digital digital terestrterestr�� (I(III))

8VSB + QAMAC-3MPEG2ATSC USA

OFDM + QPSKMUSICAMMPEG2DVB-T Europa

Modula�ieCodare audioCodare videoSisteme

RECEPTOR

demodula�ie

decodare canal

demultiplexare

expandare �idecodare surs�