A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

1Módulo 6 – Compressão de Vídeo Universidade de Aveiro Módulo 6 – Compressão Vídeo Sistemas Multimédia.

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "1Módulo 6 – Compressão de Vídeo Universidade de Aveiro Módulo 6 – Compressão Vídeo Sistemas Multimédia."— Transcrição da apresentação:

1 1Módulo 6 – Compressão de Vídeo Universidade de Aveiro Módulo 6 – Compressão Vídeo Sistemas Multimédia

2 2Módulo 6 – Compressão de Vídeo Sumário O sinal vídeo –O vídeo digital- CCITT 601 –Os formatos de vídeo Compressão de vídeo –Redução de informação –Redundância temporal MPEG

3 3Módulo 6 – Compressão de Vídeo Vídeo/Televisão/Cinema tempo

4 4Módulo 6 – Compressão de Vídeo Percepção do Movimento tempo Frame Apresentando uma sequência de imagens ao olho humano com uma cadência suficientemente rápida cria-se a ilusão de movimento. Cinema: 24 frames/segundo (cada frame pode ser projectada 2 ou 3 vezes). Televisão: (25/30) frames /segundo

5 5Módulo 6 – Compressão de Vídeo Televisão Analógica

6 6Módulo 6 – Compressão de Vídeo Conceitos Fundamentais em Vídeo Vídeo Analógico –A imagem é composta por linhas horizontais que são mostradas de forma progressiva. –O varrimento destas linhas pode ser progressivo ou entrelaçado. Com esta última opção consegue-se uma menor cintilação. Varrimento progressivo Varrimento entrelaçado

7 7Módulo 6 – Compressão de Vídeo Conceitos Fundamentais em Vídeo Exemplo do sinal de uma das linhas do formato de vídeo analógico NTSC

8 8Módulo 6 – Compressão de Vídeo Tipos de Ligações de Vídeo Analógico Vídeo por componentes –As três componentes de cor são transmitidas em fios diferentes; –Podem ser usados os formatos RGB, YUV ou YIQ para representar a cor; Vídeo composto –Um único fio transporta um único sinal com as 3 componentes; –A componente de luminância é modulada em separado das componentes de crominância; S-video –A luminância é transmitida num fio e as componentes de crominância noutro; –Apresenta melhor qualidade que o vídeo composto.

9 9Módulo 6 – Compressão de Vídeo Sistemas de Difusão de Televisão NTSC (National Television Standard Commitee) : 525 linhas e 30fps PAL (Phase Alternative Line): 625 linhas e 25fps SECAM (Séquentiel Couleur à Mémoire ): 625 linhas e 25fps

10 10Módulo 6 – Compressão de Vídeo Vídeo Digital Os primeiros formatos de vídeo digital representavam a informação sem qualquer compressão; Mesmo assim proporcionavam grandes vantagens: –Possibilidade de armazenamento em servidores de dados; –Possibilidade de realizar cópias sem perca de qualidade; –Possibilidade de realizar filtragem digital para a eliminação de ruído; –Acesso direto facilitando a edição.

11 11Módulo 6 – Compressão de Vídeo Vídeo Digital Não é fácil compatibilizar os três standards de vídeo analógico ITU- propôs a norma CCIR 601 para facilitar a manipulação de sinais de vídeo no formato digital Câmaras de vídeo usam {R,G,B} Os dispositivos display são não lineares, existe uma compensação sinais gama corrected {R,G,B}.

12 12Módulo 6 – Compressão de Vídeo Vídeo Digital Componentes YUV –Emissão de TV –Compressão é mais eficiente O vídeo digital são versões scaled e com offset do sistema YUV – designadas por YC b C r (CCIR-601) –8 bits para cada componente nos intervalos Y – [16, 235] C – [16, 240]

13 13Módulo 6 – Compressão de Vídeo Normas de Vídeo Digital HDTV CCIR 601 NTSC CCIR 601 PAL CIFQCIF Resolução da Luminância 1920 x x x x x 144 Resolução da Crominância 960 x x x x x 72 Sub-amostragem de cor 4:2:04:2:2 4:2:0 Frames/seg Relação Aspecto16:94:3 EntrelaçamentoSim Não

14 14Módulo 6 – Compressão de Vídeo Compressão? Uma Frame ocupa 1 Mbyte –720*486*3 bytes= bytes 1 MByte 1 segundo de vídeo (PAL) 25 MBytes 1 minuto de vídeo (PAL) 1.5 Gbytes 1h de vídeo (PAL) 90 Gbytes Para manipular vídeo não compactado –Armazenamento com terabytes (o DVD 4.7Gbytes) –Largura de banda da ordem de 200 Mbit/seg 25 Mbytes *8 = 200 Mbits

15 15Módulo 6 – Compressão de Vídeo Compressão de Vídeo Redução da redundância espacial (da imagem) –Reduzir o tamanho das frames –Compressão de imagem (codificação com perdas) Redução da redundância temporal –Duas frames consecutivas (em cenas com pouco movimento) não são significativamente diferentes -Utilização de codificadores preditivos -Utilização de detectores de movimento E o sinal áudio?

16 16Módulo 6 – Compressão de Vídeo Compressão de Vídeo Redução da irrelevância espacial –Sub-amostragem das componentes de cor Redução da irrelevância temporal –Podem-se introduzir alguns artefactos nas sequências mais rápidas porque o sistema de visão tem uma percepção espaço tempo limitada.

17 17Módulo 6 – Compressão de Vídeo Medição da Qualidade de Vídeo Para comparar a qualidade das imagens comprimidas utiliza-se uma medida objetiva do erro entre a imagem original e a descodificada. Definição do Erro Quadrático Médio (MSE)

18 18Módulo 6 – Compressão de Vídeo Redundância Temporal Vídeo com pouco movimento Vídeo com movimento de câmara

19 19Módulo 6 – Compressão de Vídeo Redundância Temporal – Diferença Entre Frames Vídeo com pouco movimento Vídeo com movimento de câmara

20 20Módulo 6 – Compressão de Vídeo Redundância Temporal – Diferença Entre Frames Vídeo com pouco movimento Vídeo com movimento de câmara

21 21Módulo 6 – Compressão de Vídeo Compensação de Movimento Movimentos de câmara e de cena Frames consecutivas de vídeo : imagens com os objetos em posições diferentes

22 22Módulo 6 – Compressão de Vídeo Segmentação da Frame A frame atual é dividida – em blocos não sobrepostos de tamanho N×M. 8×8 ou 16×16 –Para cada bloco B é procurado um bloco C na frame de referência O vector de movimento (x,y)-topo superior esquerdo do bloco

23 23Módulo 6 – Compressão de Vídeo Vector de Movimento

24 24Módulo 6 – Compressão de Vídeo Frame Reconstruída com MV

25 25Módulo 6 – Compressão de Vídeo Exemplo Original: duas frames consecutivas

26 26Módulo 6 – Compressão de Vídeo Exemplo Diferença entre as frames Diferença após compensação de movimento

27 27Módulo 6 – Compressão de Vídeo Detecção de Movimento Algoritmos de procura Medidas de semelhança ou distorção Codificação do bloco B –Se encontrar um bloco C – vector de movimento –Se não encontrar bloco C – o bloco é codificado diretamente. –Nota: C é um bloco na frame de referência Vectores movimento nas componentes de cor –Calculados a partir da luminância (necessário scaling)

28 28Módulo 6 – Compressão de Vídeo Sequência de Vídeo Tramas de diferentes tipos I frame - é a trama de referência

29 29Módulo 6 – Compressão de Vídeo Uma Sequência de Vídeo Frame I (intra pictures) – descodificadas independentemente; Frame P (predictive pictures) – descodificadas a partir das I ou P anteriores; Frame B (bidirectional predictive pictures) – descodificadas a partir das I ou P anteriores e seguintes.

30 30Módulo 6 – Compressão de Vídeo Codificador MPEG

31 31Módulo 6 – Compressão de Vídeo Normas de Vídeo Comprimido MPEG- 1 (1991) – 1,2 a 1,5Mbps –352×240 a 30fps (ou 352×288 a 25fps) – qualidade VHS MPEG-2 –De 352×240 a 30fps (ou 352×288 a 25fps) –Até alta definição 1920×1250 a 60 fps –TV e HDTV

32 32Módulo 6 – Compressão de Vídeo MPEG-2 (níveis) TamanhoPixel/s Aplicação Low (4Mbps) 552×288×303MQualidade VHS Main (15Mbps) 720×576×3012MQualidade TV High (60Mbps) 1440×1152×6096MHDTV Very High (80Mbps) 1920×1152×60128M Produção de Filmes

33 33Módulo 6 – Compressão de Vídeo Normas Vídeo e Compressão H.261: 1993 –Transmissão de vídeo em tempo real na rede telefónica digital n × 64kbs (ISDN- integrated services digital networks) –Formato CIF –Sistemas de Vídeo conferência H.263 e H.263+ –Sistemas videoconferência sobre redes telefónicas fixas ou móveis

34 34Módulo 6 – Compressão de Vídeo MPEG-4 Introduz o conceito de objecto audiovisual Alarga as potencialidades dos MPEG-1 e MPEG-2 Tem como objectivo fornecer serviços a –Autores: produção de material multimédia mais flexível –Utilizadores: mais serviços no mesmo equipamento terminal e maior interatividade com o conteúdo do material audiovisual recebido

35 35Módulo 6 – Compressão de Vídeo MPEG-4 Codificação independente de objectos numa imagem. Os objectos designados por AVO (Audio Visual Objects). Por exemplo: –O músico de orquestra –A música tocada pelo músico –A cadeira onde o músico se senta etc.... Acesso independente a cada objecto que pode ser natural ou sintético Composição de AVO's de forma hierárquica de modo a produzir novos AVO's ou uma cena Multiplexagem e sincronização dos dados associados aos AVOs, de modo a serem transportados por canais fornecendo qualidade de serviço (QoS) apropriada a cada AVO. Possibilidade de interatuar com a cena audiovisual do lado do receptor

36 36Módulo 6 – Compressão de Vídeo Exemplo

37 37Módulo 6 – Compressão de Vídeo Bibliografia Mandal – Multimedia Signals and Systems –Exemplo de compensação do movimento do (CD- ROM, matlab) Nuno Ribeiro, José Torres- "Tecnologias Compressão Multimédia"


Carregar ppt "1Módulo 6 – Compressão de Vídeo Universidade de Aveiro Módulo 6 – Compressão Vídeo Sistemas Multimédia."

Apresentações semelhantes


Anúncios Google