Az MPEG tömörítés

1. Az MPEG tömörítés

2. Mit jelent a tömörítés pontosan? Célja az adatok feldolgozása oly módon, hogy azok: • minél kevesebb helyet foglaljanak, • minél gyorsabban lehessen őket továbbítani. Ez azért lehetséges, mert az adatok általában nem a legtömörebb formában vannak jelen. Kétféle adattömörítési megoldás létezik: • veszteségmentes tömörítés • veszteséges tömörítés (adott hibaarányban)

3. Veszteségmentes tömörítés Akkor alkalmazzuk, ha fontos az adatok pontos visszanyerhetősége vagy nem tudni, hogy az esetleges eltérések kritikusak lehetnek-e. Ilyenek például: • az archív fájlformátumok • a szövegek • a futtatható állományok és a forráskódok • néhány kép-, hang- és videóformátum(pl. FLAC)

4. A veszteségmentes tömörítés módszerei • Futáshossz-kódolás (RLE) • pl. RLE, PCX képformátumoknál • Huffman-kódolás • Aritmetikai kódolás • LZ tömörítési eljárások (LZ77, LZ78, LZW, stb.) • pl. GIF (LZW) • Burrows-Wheeler transzformáció • DEFLATE • pl. PNG, gzip, PKZIP

5. Veszteséges tömörítés Nem teszi lehetővé a tömörített adatból a pontos, eredeti adat visszaállítását. A veszteséges tömörítést leggyakrabban kódek néven emlegetik. A veszteséges tömörítés nem feltétlenül jelent érzékelhető adatvesztést. A médiaformátumok kódolásai pont ezt használják ki. Az adatvesztés nyomait nem biztos, hogy halljuk vagy látjuk az érzékszervi korlátokból adódóan.

6. Veszteséges tömörítés 0% veszteség, 38,9 kB 97% veszteség, 1,2 kB 98,5% veszteség, 662 B

7. A veszteséges tömörítés módszerei • Diszkrét cosinus-átalakításokra (DCT) alapuló kódolások • Hangok (MDCT): MP3, AAC, Vorbis (OGG), WMA • Képanyag: JPEG, M-JPEG, MPEG, DV, Theora (OGV) • Fraktáltömörítés • Nem annyira elterjedt képtömörítési módszer. • Hullámtömörítés / Wavelet átalakítás (DWT) • pl. JPEG-2000, DjVu, ECW

8. Fontosabb videóformátumok • AVI (Audio Video Interleaved) – Microsoft • MOV (QuickTime) – Apple • FLV (Flash Video) – Macromedia/Adobe • MPEG csoport

9. Egyéb videóformátumok Bitsűrűség (Mbps) Hangkódek Fájltípus Tároló Videókódek FPS ráta Felbontás

10. Képfelbontás-szabványok

11. Mi az az MPEG? • ISO-MPEG • International Organization forStandardization - MovingPicture ExpertsGroup, melynek jelentése: Nemzetközi Szabványosítási Szervezet – Mozgókép Szakértői Csoport • Az MPEG egy széles körben alkalmazott szabvány a videó (kép és hang) digitális adatfolyamának tömörítésére, az ehhez kapcsolódó specifikációkat tartalmazza. A különböző MPEG formátumok kidolgozása és fejlesztése folyamatos.

12. Mi az az MPEG? • Az MPEG tömörítés a videó/audió adatfolyam digitális méretét csökkenti, rendkívül számítás­igényes, veszteséges tömörítő eljárással. • Egy MPEG adatfolyam jól elkülöníthető video- és audió­adatokat, a hozzájuk tartozó szinkron információkat és egyéb lejátszással és tömörítéssel kapcsolatos információkat tartalmazhat.

13. Mi az az MPEG? • Az MPEG videó képváltási frekvenciája és az MPEG audió mintavételi frekvenciája szigorúan meghatározott. A különféle MPEG formátumok a különböző felhasználási területekhez igazodó adatátvitelt és minőséget célozzák meg, kódjuk azokhoz optimalizált.

14. MPEG-szabványok

15. MPEG hangszabványok • MPEG-1 Audio – ennek a szabványnak 3 rétege van, amelyek felülről kompatibilisek egymással • MPEG-1 AudioLayer I – egy beérkezett javaslat, a MUSICAM butított változata • MPEG-1 AudioLayer II (mp2) – a MUSICAM optimalizált változata • MPEG-1 AudioLayer III (mp3) –egy másik projekt, az ASPEC, amelyet összhangba hoztak a MUSICAM-mel

16. MPEG hangszabványok • MPEG-2 Audio – átvette az MPEG-1 hangszabvány három rétegét • Multichannelcoding – lehetővé teszkettőnél több hangcsatorna tárolását,5.1-ig • Visszafelé kompatibilis az MPEG-1 audiószabványával

17. Egyéb MPEG-szabványok A további MPEG formátumok már nem köthetők szorosan a videó/audió kódolásához, illetve az MPEG-21 már is tartalomtömörítésről szól. • MPEG-7: MultimediaContentDescriptionInterface. Nevének megfelelően multimédia tartalmak (állókép, grafika, 3D modell, audió, beszéd, video, és kompozíciós információk), prezentációk kódolására, közvetítésére. • MPEG-21: Egy átfogó szabvány hálózatos digitális multimédia tartalmak leírására, keresésére, tárolására, eredetiség-védelmére.

18. Az MPEG kódolása • Az MPEG a szükséges tömörítési arányt a videó-adatfolyamban Képkockán belüli kódolással (Intra-framecoding) és a Képkockák közötti kódolással (Interframecoding), az ismétlődő vizuális információk kiszűrésével valósítja meg.

19. Az MPEG kódolása • Az egymás utáni képkockákat 3 különböző módon képezi: • I-képek (Intra): nagy pontosságúak, csak önmagukban tömörítettek, méretük viszonylag nagy • P-képek (Predicted): az eljárás a megelőző I vagy P típusú képhez viszonyított változást tárolja csak • B-képek (Bidirectional): ezek képtartalma az előző és utána következő képek alapján kerül kiszámításra

20. Az MPEG kódolása

21. Intra-frame és interframe

22. Intra-frame és interframe