MPEG ve uygulamaları. video sanatı

KİTAPLAR VE MAKALELER
Ücretsiz kütüphane / Rehber / video sanatı

MPEG ve uygulaması

video sanatı

Kavram

Video verileri doğası gereği hacim olarak son derece büyüktür. Bu alandaki uzmanlar uzun yıllardır videoyu mümkün olduğu kadar verimli bir şekilde sıkıştırma görevi üzerinde çalışıyorlar. Üçüncü binyılın başında, büyük hacimli videoların çeşitli ağlar üzerinden iletilmesine duyulan acil ihtiyaç nedeniyle, kalite/hacim oranı açısından en uygun video kodlama yönteminin görevi daha da acil hale geldi.

MPEG'de video sıkıştırma kavramı çok basittir; akışta hangi bilgilerin en azından belirli bir süre tekrarlandığını belirleyin ve bu bilgilerin tekrarlanmasını önlemek için önlemler alın. Özellikle çeşitli ağlar üzerinden iletim için uygun olan MPEG kodlamanın en değerli avantajı, ağ bant genişliğine bağlı olarak görüntü kalitesini esnek bir şekilde ayarlama yeteneğidir. Bu, MPEG-2'yi çeşitli ağlar üzerinden dijital televizyonun alınması/iletilmesi için fiili standart haline getirdi.

Ne yazık ki, belirli araç ve ölçümleri kullanarak kodlamanın kalitesini kesin olarak değerlendirmenin bir yolu yoktur. Burada tek kriter kişinin kendisi ve sıkıştırılmış bilgiyi nasıl algılayacağıdır. Bu nedenle, MPEG kodlaması sırasında video sıkıştırma kuralları, insanın video görüntülerini algılama modeline (HVS - İnsan Görsel Algısı) dayanarak geliştirilmiştir.

HVS'ye göre görüntü artıklığı üç ana kritere göre belirlenir:

İnsan gözünün göremediği görüntü ayrıntıları - dikey ve yatay boşluk alanları. Bu bilginin kaldırılmasının görüntü üzerinde hiçbir etkisi yoktur.
İstatistiksel artıklık. Mekansal ve zamansal olarak ikiye ayrılır. Uzamsal artıklık, bir görüntünün bitişik piksellerin hemen hemen aynı olduğu alanlarını ifade eder. Geçici olarak - zamanla değişmeyen görüntü parçaları.
Renk ve parlaklıktaki fazlalık - kişinin görüntü ayrıntılarının renk ve parlaklığındaki küçük değişikliklere karşı sınırlı hassasiyetine göre hesaplanır.

nasıl uygulanır

Video verilerinin kodlanmasının kolaylığı için, tüm video akışı GOP (Resim Grubu) adı verilen gruplara ayrılır. Böyle bir grup şu şekilde yapılandırılmıştır:

MPEG ve uygulaması

Burada:

I - Genellikle referans çerçeveleri olarak adlandırılan ve görüntüyle ilgili tüm bilgileri içeren iç çerçeveler. Prensip olarak bu çerçeveler olmadan bir MPEG dizisi olamaz. I çerçevelerini sıkıştırırken yalnızca uzamsal artıklık kaldırılır. Sıradaki görüntünün kodunun çözülmesi bu çerçeveden başlar.

P - Tahminli çerçeveler. Oluşumu, oluşturulmadan önceki son I veya P karesinden hareket telafisini dikkate alarak bir sonraki karedeki görüntüyü tahmin etme yöntemini kullanan "Tahmini" kareler. P çerçevesi ayrıca daha fazla görüntü tahmini için de hizmet eder. P karesi, hem uzamsal hem de zamansal artıklığı azaltan çerçeveler arası sıkıştırma kullanılarak oluşturulur. Çerçeve görüntüsü P bir sonraki görüntüden çıkarılır ve bu fark kodlanarak hareket vektörüyle birlikte sıkıştırılmış verilere eklenir.

B - Çift yönlü, "çift yönlü" çerçeveler. Çevredeki I ve P çerçevelerinden en önemli bilgileri depoladıkları için bu şekilde adlandırılmışlardır. B kareleri en yüksek sıkıştırma derecesine sahiptir ancak görüntüdeki nesnelerin hareketini telafi etmek için önceki ve sonraki görüntüye ihtiyaç duyar.

Bu MPEG akış yapısı genellikle M/N fraksiyonu olarak tanımlanır; burada M, GOP'taki toplam çerçeve sayısını belirtir ve N, öncekinden sonraki bir sonraki P çerçevesinin ne olacağını belirtir. Böylece yukarıdaki şekilde gösterilen GOP dizisi 12/3 olarak yazılabilir.

MPEG veri akışının kendisi 6 hiyerarşik seviyeden oluşur:

Blok - görüntünün 8x8 bloğu için parlaklık ve renk verileri. Bloklar Y (parlaklık), CB ve CR (renk farkı) değerlerine göre analiz edilir.
Makroblok - adından da anlaşılacağı gibi, 4x16 piksellik bir pencerede sırasıyla 16 basit bloktan oluşur. 4:2:0 formatında, bir makroblok 4 blok parlaklık verisi Y ve CB ve CR'nin her birinden birer blok içerir.
Katman - birkaç bitişik makroblok içerir.
Çerçeve - I, P veya B olabilen bir görüntüyü içeren bir grup katmandan oluşur.
Resim Grubu (diğer adıyla GOP) - bir dizi kare içerir. En fazla 15 kare içerebilir ve I. kare ile başlamalıdır.
Video sekansı - en az bir GOP'un yanı sıra sekansın başında ve sekans kodunun sonunda bir başlık bulunmalıdır.

MPEG seviyeleri ve profilleri

MPEG profili, sıkıştırılmış video bit akışı yapısının bir alt kümesidir. Böyle bir alt küme içerisinde geniş bir akış parametreleri dağılımı ve buna bağlı olarak bunlar için kodlayıcılar ve kod çözücüler mümkündür.

Seviye, MPEG akışının parametrelerine (örneğin, çıktı görüntü çözünürlüğü, kare hızı vb.) uygulanan bir dizi kısıtlamayı ifade eder.

Aşağıdaki tablo MPEG düzeyleri ve profillerine uygulanan maksimum sınırları göstermektedir:

Bu tablo, her şeyden önce, belirli bir kaydın formatının sıklıkla karşılaşılan tanımlarını veya herhangi bir kodlayıcının yeteneklerinin açıklamalarını anlamak için gereklidir. Örneğin MPEG formatındaki bir kayıt şu şekilde karakterize edilebilir:

** Aslında buraya yazmak daha doğru olur: PAL, orijinal video filminin oluşturulduğu analog televizyon standardının adıdır. Aslında bir MPEG filmi herhangi bir renkli televizyon sistemine atfedilemez, çünkü MPEG'deki kareler daha önce analog bir görüntünün dijital temsilidir ve orijinal filmin televizyon sistemi kaynağıyla bile hiçbir ilgisi yoktur.

Pratik kullanım

Seçici bir okuyucu şunu soracaktır: Bu bilgi işimde bana nasıl yardımcı olacak? Elbette videoyla çalışmayanlar için bu bilgiler pek işe yaramayabilir ama diğerleri için pratik çalışmalarında yardımcı olabilir. DV video kameralar ve doğrusal olmayan video düzenleme programlarıyla çalışmaya başlayan birçok kullanıcı, eserlerini yüzyıllarca olmasa da en azından önümüzdeki birkaç on yıl boyunca korumanın yollarını düşünmeye başladı. Garip bir şekilde, henüz MPEG'i tam olarak bilmeyen başlangıç seviyesindeki DV video editörlerinin çoğu, kullanıcı orijinal DV'nin kalitesini korumak istiyorsa bu görevin çözülmesinin ne kadar zor olduğunun farkına bile varmadan, projelerini MPEG formatındaki CD disklerde saklamayı planlıyor. MPEG versiyonundaki film. Peki, bu konuyla ilgili en sık sorulan sorular:

Filmimi MPEG-2 formatında kaydettikten sonra neden kalitesinin belirgin şekilde kötüleştiğini görüyorum?

Birkaç sebep var:

Zaten sıkıştırılmış, sıkıştırılmış bir görüntü dijital video kameradan bilgisayara indirilir. DV aslında JPEG sıkıştırmanın özel bir durumudur; biraz değiştirilmiş bir JPEG algoritması kullanılarak sıkıştırılmış JPEG karelerinden oluşan bir akıştır. DV'deki MPEG fikrinden (ancak sıkıştırma ilkelerinden değil), yalnızca DV'de sıkıştırırken, bir karenin iki alanından gelen bilgilerin dikkate alındığı gerçeğini kullanır - alan içi sıkıştırma olarak adlandırılır. Bu nedenle, MPEG DV'ye sıkıştırmak için görüntünün önce sıkıştırılmış hali açılır ve sonra yeniden sıkıştırılır; bu da kaliteyi hiçbir zaman iyileştirmez.
Sıkıştırma parametreleri görüntü kalitesi açısından yanlış ayarlanmış.
Hızlı ama çok kaliteli olmayan bir MPEG kodlayıcı kullanılır.

MPEG-2 olmasına rağmen DVD disklerdeki görüntü kalitesi neden çok yüksek - evde benzer kaliteyi elde etmek mümkün mü?

DVD'lerdeki video kalitesi gerçekten çok yüksektir. Bu, iki ana faktörle açıklanmaktadır: filmin MPEG-2 versiyonunu oluşturmak için kaynak video malzemesi olarak sıkıştırılmamış profesyonel kalitede videonun kullanılması ve ayrıca MPEG-2'de kodlama için çok yüksek görüntü kodlama kalitesine sahip donanım kodlayıcıların kullanılması. XNUMX. Bu tür kodlayıcıların maliyeti onbinlerce ABD dolarına ulaşıyor. Dolayısıyla evde bir DV filmden aynı kaliteyi elde etmek mümkün değildir.

Bir filmi MPEG formatına kodlamadan önce belirtmeniz istenen parametreler ne anlama gelir?

Bunun gibi pek çok parametre olabilir ancak bunlardan en önemlilerine odaklanmalıyız:

Profil Kimliği ve Seviye Kimliği - yukarıdaki tabloya bakın.
Çerçeve Aralıkları - Ne kastedildiğini anlamak için, I çerçeveleri arasındaki aralığın genellikle ayarlandığı dikkate alınmalıdır; bu, aslında GOP'un boyutu ve bir öncekinden sonraki bir sonraki P çerçevesinin ne olacağı anlamına gelir. I kareleri arasındaki aralık ne kadar uzun olursa görüntü kalitesi o kadar kötü olur, ancak ortaya çıkan dosyanın boyutu da o kadar küçük olur. Ayrıca I kareleri arasındaki aralığın 15'ten fazla olması önerilmez.
Hareket Tahmini - hareket telafisi. Parametre, nesnenin hareketinin ne kadar doğru tahmin edileceğini belirler ve hem çıktı görüntüsünün kalitesi hem de kodlama süresinin tahmin edilmesi açısından çok önemlidir. Daha yüksek bir değer daha iyi kalite sağlar ancak kodlayıcının çalışma süresini önemli ölçüde artırır. Bu parametreyi ayarlarken, maksimum değerin bilgisayar işlemcisi için "çok fazla" olabileceğini ve istenen filmin oluşturulmasının birkaç gün sürebileceğini anlamalısınız.
Kare sırası, birçok açıdan Kare Aralıklarına benzer bir parametredir. Genellikle kodlama türünü seçmeyi önerir - yalnızca I kareleri, I + P kareleri ve I, P, B karelerinin yanı sıra P ve B kareleri için aralıklar. Nasıl kodlanacağına gelince - en iyi kalite, ancak maksimum hacim yalnızca I karelerde kodlanarak elde edilir, o zaman sırasıyla I + P ve I, P, B. Aralık değerleri için kanıtlanmış klasik değerler P'dir. =3 ve B=2. Açıkçası, DVD'ler için 15/3 veya IBBPBBPBBPBBPBB yapısının kullanılması yaygındır.
Video Veri Hızı - video akış hızı. Toplu kullanıcı için tasarlanan birçok kodlayıcıda bu, kodlayıcının kendisinin diğer tüm parametreleri ayarladığı ana parametredir. Genellikle saniyedeki megabit cinsinden ölçülür. Bu değeri ayarlayıp filmin saniye cinsinden uzunluğuyla çarparak toplam dosya boyutunu kolayca bulabilirsiniz.

Aşamalı tarama modunda çekim yapma özelliğine sahip bir DV video kameram var. Daha sonra bitmiş filmi MPEG formatında kaydetmek istiyorum. Normal taramalı modda mı yoksa aşamalı modda mı daha iyi çekim yapmalıyım?

MPEG-1 için cevap açıktır - aşamalı taramayla çekim yapmak daha iyidir, bu nedenle MPEG-1'de sıkıştırırken televizyon görüntüsünün bir alanı basitçe atılır. MPEG-2 için bu sorunun cevabı, oluşturulan MPEG-2 klibini nasıl kullanmayı planladığınıza bağlıdır. Yalnızca bilgisayarda görüntülemeyi planlıyorsanız ve/veya donanım kod çözücü yoksa, aşamalı taramalı çekim kullanmak daha iyidir; görüntü, hareket bozuklukları olmadan daha net olacaktır. Donanımsal bir MPEG-2 kod çözücünüz varsa ve filmi TV'de izlemeyi planlıyorsanız, normal modda çekim yaparken filmdeki nesnelerin hareketleri daha yumuşak ve daha doğal olacaktır. Birçok modern MPEG-2 kodlayıcı, kaynak filmin türünü (aşamalı veya taramalı) seçmenize olanak tanır; taramalı seçerken alanları kullanırlar ve bir donanım kod çözücüden video çıkışına çıkış yapıldığında orijinal görüntü aynı şekilde geri yüklenir. alanlar sıkıştırmadan önceki gibidir.

Filmleri hemen MPEG formatında kaydetmek ve bu formatta düzenlemek istiyorum. Bunu yapmak mümkün ve doğru mu?

Elbette kaydedebilirsiniz ancak MPEG videosunu düzenlemek çok zor ve zahmetlidir. Gerçek şu ki, MPEG'i düzenlerken, parçaların gerçekten kare açısından hassas bir şekilde kesilmesi imkansızdır, çünkü parçalar birbirinden yalnızca I karelerle ayrılabilir, aksi takdirde, referans çerçevesi silindiğinde ve onu takip eden kareler kaydedildiğinde, görüntü okunabilirliği kaybeder. MPEG desteğine sahip video düzenleyiciler, kare doğruluğuyla düzenleme yapmanıza olanak tanır, ancak ilk kare dışındaki herhangi bir değişiklikte GOP'un tamamının yeniden sıkıştırılacağını ve bunun filmin kalitesi üzerinde olumlu bir etkisi olmayacağını anlamalısınız. Efektlerin, geçişlerin ve filtrelerin uygulanması da gerçek bir çerçevenin doğruluğu ile mümkün olmayacaktır, bu da sanatsal fikirlerin yüksek kalitede uygulanmasının imkansızlığına yol açabilir. Ayrıca MPEG-2 durumunda görüntünün yeniden sıkıştırılması DV'ye göre çok daha uzun sürecek ve bunun için daha güçlü işlemciler gerektirecektir.

MPEG-4 formatı artık Rusya'da çok popüler. Filmlerinizi bu formatta kaydetmek mantıklı mı?

MPEG-4 formatı başlangıçta videonun düşük hızlı kanallar üzerinden iletilmesi için oluşturulmuştu ve video depolamak için tasarlanmamıştı. MPEG-4 görüntü kalitesi kesinlikle MPEG-2'den daha kötüdür ancak MPEG-1'den biraz daha iyidir. MPEG-4'te sıkıştırma/açma, önemli miktarda CPU zamanı gerektirir ve Celeron II 4'den daha düşük bir işlemciye sahip bir bilgisayarda MPEG-700 formatında video oluşturmak şöyle dursun, görüntülemek bile çok zordur. MPEG-4 esas olarak DVD disklere kaydedilen orijinal MPEG-2 filmleri yeniden sıkıştırmak için kullanılır. MPEG-4, normal bir CD'ye bir saatlik film kaydetmenize olanak tanır. İki ana nedenden dolayı kendi filmlerinizi bu formatta kaydetmenin bir anlamı yoktur:

Kalitesi orjinalinden çok daha kötü.
DVD standardına benzer şekilde MPEG-4'ü diske kaydetmeye yönelik bir standart yoktur.

Hangi MPEG kodlayıcılar DV formatını destekler ve iyi kalite sağlar?

DV formatıyla çalışmayı destekleyen birkaç popüler MPEG kodlayıcı vardır:

TMPEnc Encoder, MPEG kodlayıcının kendisi için değil, MPEG dosyalarını çoğullama, çoğullama çözme ve birleştirme/kesme araçları nedeniyle popüler olan bir programdır.
Ana Konsept MPEG Encoder, popüler video editörleri Adobe Premiere, Ulead MSP ve Vegas Video'da yerleşik iyi bir kodlayıcıdır.
Canopus ProCoder belki de en iyi DV kodlayıcıdır.

Yazar: Spline Şirketi; Yayın: pctuner.ru

İlginç makaleler öneriyoruz bölüm video sanatı:

▪ DVD yazma

▪ Temel video kamera ayarları

▪ Video düzenleme teknikleri

Diğer makalelere bakın bölüm video sanatı.

Oku ve yaz yararlı bu makaleye yapılan yorumlar.

<< Geri

En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:

Dokunma emülasyonu için suni deri 15.04.2024

Mesafenin giderek yaygınlaştığı modern teknoloji dünyasında, bağlantıyı ve yakınlık duygusunu sürdürmek önemlidir. Saarland Üniversitesi'nden Alman bilim adamlarının suni derideki son gelişmeleri, sanal etkileşimlerde yeni bir dönemi temsil ediyor. Saarland Üniversitesi'nden Alman araştırmacılar, dokunma hissini uzak mesafelere iletebilen ultra ince filmler geliştirdiler. Bu son teknoloji, özellikle sevdiklerinden uzakta kalanlar için sanal iletişim için yeni fırsatlar sunuyor. Araştırmacılar tarafından geliştirilen sadece 50 mikrometre kalınlığındaki ultra ince filmler tekstillere entegre edilebiliyor ve ikinci bir deri gibi giyilebiliyor. Bu filmler anne veya babadan gelen dokunsal sinyalleri tanıyan sensörler ve bu hareketleri bebeğe ileten aktüatörler gibi görev yapar. Ebeveynlerin kumaşa dokunması, basınca tepki veren ve ultra ince filmi deforme eden sensörleri etkinleştirir. Bu ... >>

Petgugu Global kedi kumu 15.04.2024

Evcil hayvanların bakımı, özellikle evinizi temiz tutmak söz konusu olduğunda çoğu zaman zorlayıcı olabilir. Petgugu Global girişiminin, kedi sahiplerinin hayatını kolaylaştıracak ve evlerini mükemmel şekilde temiz ve düzenli tutmalarına yardımcı olacak yeni ve ilginç bir çözümü sunuldu. Startup Petgugu Global, dışkıyı otomatik olarak temizleyerek evinizi temiz ve ferah tutan benzersiz bir kedi tuvaletini tanıttı. Bu yenilikçi cihaz, evcil hayvanınızın tuvalet aktivitesini izleyen ve kullanımdan sonra otomatik olarak temizlemeyi etkinleştiren çeşitli akıllı sensörlerle donatılmıştır. Cihaz, kanalizasyon sistemine bağlanarak, sahibinin müdahalesine gerek kalmadan verimli atık uzaklaştırılmasını sağlar. Ek olarak, tuvaletin büyük bir sifonlu depolama kapasitesi vardır, bu da onu çok kedili evler için ideal kılar. Petgugu kedi kumu kabı, suda çözünebilen kumlarla kullanılmak üzere tasarlanmıştır ve çeşitli ek özellikler sunar. ... >>

Bakımlı erkeklerin çekiciliği 14.04.2024

Kadınların "kötü çocukları" tercih ettiği klişesi uzun zamandır yaygın. Ancak Monash Üniversitesi'nden İngiliz bilim adamlarının son zamanlarda yaptığı araştırmalar bu konuya yeni bir bakış açısı sunuyor. Kadınların, erkeklerin duygusal sorumluluklarına ve başkalarına yardım etme isteklerine nasıl tepki verdiklerini incelediler. Araştırmanın bulguları, erkekleri kadınlar için neyin çekici kıldığına dair anlayışımızı değiştirebilir. Monash Üniversitesi'nden bilim adamlarının yürüttüğü bir araştırma, erkeklerin kadınlara karşı çekiciliği hakkında yeni bulgulara yol açıyor. Deneyde kadınlara, evsiz bir kişiyle karşılaştıklarında verdikleri tepkiler de dahil olmak üzere çeşitli durumlardaki davranışları hakkında kısa öykülerin yer aldığı erkeklerin fotoğrafları gösterildi. Erkeklerden bazıları evsiz adamı görmezden gelirken, diğerleri ona yiyecek almak gibi yardımlarda bulundu. Bir araştırma, empati ve nezaket gösteren erkeklerin, kadınlar için empati ve nezaket gösteren erkeklere göre daha çekici olduğunu ortaya çıkardı. ... >>

Arşivden rastgele haberler

3 kanallı analog amplifikatör MCP2030 29.01.2006

MICROCHIP TECHNOLOGY'den MCP2030 IC, 3D konum sensörleri için 1 mV giriş hassasiyetine sahip XNUMX kanallı bir analog amplifikatördür.

Besleme voltajı aralığı +2 ila +3,6 V arasındadır. 125 kbps'ye kadar bant genişliğine sahip harici bir SPI arayüzüne sahiptir. Mikro devre kurşunsuz teknoloji kullanılarak üretilmiştir.

Diğer ilginç haberler:

▪ Intel RealSense Kimliği Güvenli Yüz Tanıma Cihazı

▪ Cebinizdeki yakıt hücresi

▪ Sharp 4K TV Kaydedici

▪ Yüksek Parlak LED Sürücüler

▪ elektrikli yusufçuk

Bilim ve teknolojinin haber akışı, yeni elektronik

Ücretsiz Teknik Kitaplığın ilginç malzemeleri:

▪ web sitesinin Kaçak akım cihazları bölümü. Makale seçimi

▪ makale Uyku köşesi. Ev ustası için ipuçları

▪ makale İlk kanalları kim inşa etti? ayrıntılı cevap

▪ makale Düz koşullarda silvikültürel çalışma yapılması. İş güvenliğine ilişkin standart talimat

▪ makale 160 m'de Anten Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

▪ makale Akümülatör kurulumları. Sıhhi ve teknik kısım. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

Bu makaleye yorumunuzu bırakın:

Bu sayfanın tüm dilleri

Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri