Kako razumeti Video Compression

Če ste kdaj delali z slik , in so videli razliko v velikosti za shranjevanje med primerljivo rastrske slike , BMP, in Joint Photographic Experts Group JPEG slike , ki ste jih začeli razumeti razlog za video kompresijo . Ga zavržemo odvečne informacije , lahko stiskanje prihranite prostor za shranjevanje in pasovne širine, ki je potrebna za prenos slike . Za razliko od kotlih , video v ZDA spreminja tridesetkratdrugega , Petindvajset v Evropi , in 24 za nekatere visoke ločljivosti formatih . Za shranjevanje , obdelavo in posredovati vse te podatke v nestisnjeni način bi potrebovali ogromno sredstev . V tej napotitvi , bomo zajema osnove .
Navodila
1

Stiskanje jepretvorba podatkov v obliko, ki traja manj bitov . Velikost podatkov v stisnjeni obliki , C, glede na prvotno velikost , se O znano kot kompresijsko razmerje R v formuli R = C /O . Ko se varnostno kopiranje računalniških datotek in jih stisne ga preprosto odpraviti odvečne informacije . Če jih lahko obnovite v enakem stanju , seproces imenuje lossless stiskanje. Ko gre za slike, vključno z video , lahko ustvari le približek originalne slike . Ta proces se imenuje izgubno stiskanje .
2

Napravastrojne ali programske opreme , kot pa stiskanje podatkov , se imenujekodirnik . Tisti, ki decompresses jedekoder . Kodek jenaprava, ki deluje tako . Codec se lahko nanaša tudi na matematičnem mehanizma , ki se uporablja za kodiranje ali dekodiranje kot v JPEG kodek.
3

Ko stiskanje barve za video , obstaja nekaj osnovnih shem . Ko jefilm pretvori v video za izdelavo najvišje kakovosti , ki se uporabljajo za manipulacijo slike z video učinkov , vsakega od sestavnih delov barvnih se vzorčijo v razmerju 4: 4: 4, tj rdeča zelena modra . Vendar pa se pri streljanju neposredno na traku formatov, kot so HD kamera , digitalni Betacam ali DV -50 vzorčijo samo modre in rdeče komponente signala na pol te obrestne mere , in sicer 4 : 2: 2 . DV video še večji problem za shranjevanje , kertrak je tako majhna , da oblika vrže ven pol barvo spet v razmerju 4 : 1 : 1 . Zato DV je grozno s chroma modulacije hitro premikajoče barve in gibanja grafiko . Format izvira , ki ga Moving Picture Experts Group , MPEG -2 , jeoblika, uporabljena na DVD-jev . To lahko vzorec barve v obeh 4: 2 : 2 ali 4 : 2 : 0 , pri čemer je slednja bolj priljubljeno obliko distribucije. To pojasnjuje, zakaj video posnetek v DV ne izgledajo tako dobro kot tisti, v DV -50 , če ste jih videli na DVD-ju . Do takrat,video DV gre skozi MPEG - 2 kodiranje , je to dejansko zmanjša na 4: 1 : 0
4

V videu sta dve dodatni oblike stiskanja , znotraj okvirja , včasih imenovane prostorske, in med okvir , včasih imenovana časovna . Poglejmo znotraj okvirja prvi. Najbolj priljubljen kompresijski znotraj okvirja se imenuje . Discrete Cosine Transform , DCT . To se uporablja v Digital Betacam , formata DV , D -50 , in v JPEG je uporabljena predvsem v kotlih , temveč tudi M - JPEG , motion JPEG . To jeproces, Kompliciran tako da bom po svojih najboljših močeh , da jo poenostavi tukaj . Postopek temelji na predpostavki, da je pik v sliki delnicoodnos s sosednjimi pik in da specifične informacije v kateri koli posamezni piksel je relativno majhen. Redundance v podatke uporabljamo za stiskanje slike . To se vzorči 8 x 8 pik blokov pripravo kosinus , ki omogoča obdelavo zavreči nobenih podrobnosti v sliki , ki so zaznati človeško oko . Proces je bil osla pomočjo poskusov in napak , dokler ni bilo zaznati razlike med prvotno podobo in tistega, ki je bil stisnjen . Stiskanje najbolje deluje , ko jeveliko redundance na sliki . Podoba rdečega balona pred modro nebo stisne bolje kot akcijski strel za surfer na čelu tega člena .
5

Obstaja več tehnik medsebojnih stiskanje okvir . Tukaj bomo pogled na enega , MPEG-2 . Kot še preden je uporabljena v DVD omenil . MPEG -2 uporablja tako znotraj okvirja in med kompresijo okvirja. Med stiskanjeokvir temelji na skupini Pictures , ki je GOP ki povzema vsake pol sekunde. GOP je sestavljena iz okvirjev I , ki imajo polno količino podatkov po barvi in ​​znotraj stiskanje okvirja , ampak vsi drugi okviri v GOP so virtualni . Po I okvirjem ,poleg okvir , da se blokada jeP ali napovedni okvir , ki predvideva spremembe v videu , odvržejo odvečne informacije . Med I in P okvirji , B ali dvosmernih okvirji izpolnite , ki je videti tako naprej in nazaj . GOP predvaja IBBPBBP , itd , do naslednjega I okvirja . Ta metoda ustvarja zelo učinkovito stiskanje in dobro deluje , dokler ne boveliko sprememb v videu .