standardizacija in kakovost informacijskih sistemov
Download
Skip this Video
Download Presentation
Standardizacija in kakovost informacijskih sistemov

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 22

Standardizacija in kakovost informacijskih sistemov - PowerPoint PPT Presentation


  • 97 Views
  • Uploaded on

Standardizacija in kakovost informacijskih sistemov. Multimedijski standardi. “Vsebovalniki” ( containers ). Vsebujejo prepletene podatke v več formatih - zvok, slika (video), podnapisi, meta-podatki Način kodiranja vsebine (“kodek”) ni nujno določen z izbiro vsebovalnika

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Standardizacija in kakovost informacijskih sistemov' - muniya


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
vsebovalniki containers
“Vsebovalniki” (containers)
  • Vsebujejo prepletene podatke v več formatih - zvok, slika (video), podnapisi, meta-podatki
  • Način kodiranja vsebine (“kodek”) ni nujno določen z izbiro vsebovalnika
  • Audio Video Interleave (.avi)
    • zastarel Microsoftov format iz 1992
    • veliko “overheada” pri popularnih kodekih (dveurni AVI je 10MB daljši od Matroške)
    • težave z B-framei, zvokom z VBR
    • v osnovi ne podpira podnapisov
    • ni primeren za točenje (streaming)
    • vendar: najbolj razširjen, podpirajo ga vsi samostojni predvajalniki
  • .divx
    • le nekoliko izboljšan .avi, brez posebnih prednosti
vsebovalniki containers1
“Vsebovalniki” (containers)
  • Advanced Systems Format (.asf)
    • Microsoftov format podoben .aviju, primeren za točenje
    • Načelno vsebuje poljuben kodek, pogosto wmv/wma
    • Patentiran; patent uporabljen proti VirtualDub
    • Podpira Digital Rights Management (juhej!)
    • Povzetek: format, ki se ga je izogibati
  • QuickTime (.mov)
    • Appleov format, podoben AVIju
    • prva različica 1991
    • format se še razvija
    • danes podpira različne kodeke, B-frame, podnapise, efekte...
    • osnova za MPEG-4
vsebovalniki containers2
“Vsebovalniki” (containers)
  • Matroška (.mkv)
    • odprt standard
    • poljubni kodeki
    • točenje
    • podnapisi, poglavja...
  • OGG (.ogg)
    • odprt
    • kodek poljuben, vendar navadno Vorbis (zvok) in Theora (video)
    • omogoča podnapise
vsebovalniki containers3
“Vsebovalniki” (containers)
  • vsebovalnik MPEG-4 (.mp4)
    • Video
      • MPEG-4 Part 10 (H.264, AVC)
      • MPEG-4 Part 2 (XViD, DivX... ...)
      • MPEG-2, MPEG-1 (DVD, satelitska TV)
    • AAC, MP3, MP2
  • .mpg
    • načelno: MPEG-1 za sliko, MP1-MP3 za zvok
  • Transport Stream (.ts)
    • Eden ali več tokov (torej: več filmov) v MPEG-2
      • več tokov uporabljajo za satelitsko TV in TV prek interneta
      • en sam tok se uporablja pri točenju posnetka s spleta
    • tok je razdeljen na paketke (Packetized Elementary Stream, PES), ki vsebujejo meta-informacije: čas (potreben za sinhronizacijo), program, dodatne informacije (EPG...)
    • format za prenos po nezanesljivih zvezah
      • gledati lahko začnemo kadarkoli (ne potrebujemo “headerja” z začetka datoteke)
      • po prekinitvi (zaradi napak ali izpada zveze) se prenos nadaljuje
vsebovalniki containers4

MPEG-2 Elementary Encoder

Video

Source

Packetizer

MPEG encoded stream

Systems Layer

MUX

Transport Stream

MPEG-2 Elementary Encoder

Audio

Source

Packetizer

Data

Source

Packetizer

“Vsebovalniki” (containers)

Transport Stream (.ts)

vsebovalniki containers5
Vsebovalniki (“Containers”)
  • DVD Video-object (.vob)
    • Določeni kodeki:
      • Video: MPEG-2
      • Zvok: AC3, MPA (MP2), PCM
      • Podnapisi: .sup (subpicture)
    • Če ga preimenujemo v .mpg, dobimo .mpg :-)

(V bistvu gre za MPEG-2 Program Stream.)

stiskanje zvoka
Stiskanje zvoka
  • Principi stiskanja z izgubo: psihoakustični model
    • rezanje visokih frekvenc
    • rezanje tišjih/preglasnih zvokov
    • časovno maskiranje (tišji zvoki tik pred/po glasnejšem)
    • maskiranje istočasnih bližnjih frekvenc
  • Tako delujejo MP3, Ogg, AAC, AC3, ...
  • MP3 (alias MPEG-1 Layer 3):
    • kodirnik pobira po 576 ali 192 časovnih vzorcev in glede na stopnjo stiskanje (bit-rate) izbere, katere frekvence bo kodiral in kaj zanemaril
    • standard opisuje samo dekoder, ne pa kodirnika
    • kvaliteta zvoka je pri enakih nastavitvah odvisna od kvalitete kodirnika (Lame, Fraunhofer...)

(več na: http://www.oreilly.com/catalog/mp3/chapter/ch02.html)

  • AAC je podoben, vendar 1024 ali 128 vzorcev, več kanalov...
  • AC3 (Dolby Digital) je nekje vmes
kodeki mpeg 1 mpeg 3
Kodeki – MPEG-1 – MPEG-3
  • MPEG-1 (1992)
    • uporabljen v Video CDjih in Super Video CDjih
    • samo neprepleten (non-interlaced) video (progressive scan)
    • prvotno 1.5 Mbit/s, kasneje do 4 Mbit/s
    • v glavnem ga je zamenjal MPEG-2
    • ima tri nivoje zvočne kompresije:
      • znani “mp3” je pravzaprav “MPEG-1 Audio Layer 3”
      • mp2 je mp3, ki ne zna izkoriščati redundance med kanali in deli na manj frekvenčnih pasov, zato je potratnejši, a zvestejši
  • MPEG-2 (ali H.262, 1994)
    • uporabljen v DVD, satelitski in internetni televiziji
    • dovolj preprost, da omogoča kvalitetno sprotno kodiranje
    • podpira prepletanje (interlace)
    • poljubno hiter (npr. 300 Mbit/s); boljši od MPEG-1 nad 3 Mbit/s
    • pokrit s 640 patenti 20 podjetij
  • MPEG-3
    • opuščen, ko so ugotovili, da je mogoče učinek izboljšav doseči z malo modifikacijo MPEG-2
kodeki mpeg 4
Kodeki: MPEG-4
  • Zbirka standardov (Behemot!)
    • Part 1: sinhronizacija in multipleksiranje
    • Part 2: video (najpomembnejša: Simple Profile, Advanced Simple Profile)
    • Part 3: avdio
    • ...
    • Part 10: video (Advanced Video Coding)
    • Part 14: vsebovalnik
    • ...
    • Part 22: Open Format Font Specification
  • Ker je tega preveč (vsak del ima kup možnosti), so uvedli “profile”; če predvajalnik podpira Simple Profile, mora imeti te in te funkcije
  • Patenti: nočna mora MPEG-4
    • patenti 26 podjetij, predvsem Applea
    • obstaja posredniško podjetje, kjer lahko plačaš vse patente vsem podjetjem hkrati...
    • patenti so glavna cokla pri prodoru MPEG-4
  • Večina običajno uporabljanih kodekov (Div 3, DivX, XVid...) je v okviru MPEG-4
delovanje kodekov mpeg 4
Delovanje kodekov MPEG-4
  • Slika se obravnava v prostoru YCbCr (osvetljenost/modra/rdeča) – ta barvni prostor sicer izvira iz začetkov barvne televizije, ki je morala biti združljiva s črno belo
  • Slika je razdeljena na makrobloke velikosti 16x16 točk za barve in 8x8 za svetlobo(profil 4:2:0 – za osvetljenost uporabimo dvakrat toliko bitov kot za barvno informacijo)
  • Na teh makroblokih se potem izvaja matematika (diskretna fourierova transformacija, kvantizacija, Huffmanovo kodiranje)
  • Trije tipi okvirov (frameov), I, P in B:
    • I (intraframe): cela slika, stisnjena (z izgubnim algoritmom)
    • P (forward predictive): slika samo pove, kaj se je spremenilo od prejšnje slike (denimo 10% velikosti I)
    • B (bi-directional predictive): pove spremembe v primerjavi s prejšnjo in/ali naslednjo sliko (npr. 1 %)
    • I odstranjuje prostorsko redundanco (redundanco znotraj slike, intraframe),P in B pa časovno redundanco (redundanco med slikame, interframe)
  • GOP (Group of Pictures), npr. IBBPBBPBBPBBPBB (tipični DVD)
    • Framei morajo biti shranjeni v datoteko v takem vrstnem redu, da so framei, na katerih temelji B-frame, pred B frameom
    • I framei so koristni, ker tam lahko začnemo gledati (oz. je pri montaži tam lahko začetek sekvence)
    • na B frameu pri montaži ne moremo končati sekvence (ne da bi na novo kodirali)

Vse to izvira že iz H.261, ki je osnova MPEG-1

dodatni triki mpeg 4
Dodatni triki MPEG-4
  • Motion Compensation: pogosto se nek del slike ne spremeni, temveč premakne (skrajni primer: napisi na koncu filma). “Motion Compensation” priredi vsakemu bloku vektor premika
  • Global Motion Compensation (GMC): upošteva premike kamere
  • Quarter-Pixel (QPel): kompenzacija premikov se računa z natančnostjo ¼ točke
  • Običajno samostojni predvajalniki (DVD-predvajalniki, ki znajo brati “DivX/XVix”) ne podpirajo GMC in QPel – bolj ali manj vsi temeljijo na istem Sigminem chipsetu
  • Vse našteto je del kodiranja H.263 (ali MPEG-4 ASP)
  • H.263 je v osnovi standard za video prek telefona
  • H.263 v bistvu opisuje dekompresijo, ne pa kompresije
  • DivX3, DivX, XviD, 3ivx, navi, angelpotion..., ..., naredijo datoteko, stisnjeno po H.263, razlikujejo pa se v postopku stiskanja
  • Zato je mogoče film, stisnjen z DivX, načelno gledati z XviD in obratno
  • Samostojni predvajalniki v resnici ne podpirajo XviD, DivX ipd, temveč samo H.263
zgodovina divxa
Zgodovina DivXa
  • DivX 3.11alpha je Microsoftov kodek, namenjen samo .asf
  • Jerome Rota “popravi” to napako; Microsoft je hud
  • Taisti Rota ustanovi DivXNetworks, začne tržiti DivX4.0 in pozabi omeniti, da je bil to odprtokodni projekt z mnogimi avtorji;ostali sodelavci so hudi
  • “Užaloščeni ostali” sestavijo XVid
  • Rotov DivX (takrat že 5.0) se dokončno zagabi z AdWareom (in to najhujšim: Gator)
  • Danes:
    • DivX je v verziji 6.0 in nima več SpyWarea (pa tudi uporabnikov ne)
    • XVid je odprtokodni in da pri isti dolžini datoteke boljšo kvaliteto slike
h 264 in vc 1
H.264 in VC-1
  • H.264 (ali AVC) je izboljšani H.263
    • dovoli, da kodek pri stiskanju razbija 16x16-bloke na še manjše bloke, do 4x4
    • cena:
      • približno dvakrat počasnejše kodiranje
      • samostojni predvajalniki tega standarda (še) ne podpirajo
      • tudi Pentium < 1 GHz ima lahko težave pri predvajanju
    • H.264 je del standardov HD DVD in BluRay ter HDTV,torej se bodo kmalu pojavili in pocenili predvajalniki
  • VC-1 (Windows Media Video 9)
    • Alternativa H.264
    • Microsoftov kodek (v sodelovanju s 15 drugimi, ki si bodo delili zaslužek od patentov)
    • Tudi VC-1 je (poleg H.264 in Mpeg-2) kodek v BluRay in HD DVD
slide16
DV
  • Kodek iz 1996, ki ga uporabljajo digitalne video kamere
  • Precej podoben MPEG-2 s samimi I-framei:
    • podvzorčevanje barv 4:1:1
    • vsaka slika je stisnjena z diskretno Fourierovo transformacijo
    • ni odpravljanja časovnih redundanc
    • cca 36 MB/s
    • v računalnik navadno prenesemo s FireWire in shranimo kot AVI (preden kodiramo naprej)
slide19

Original

Ateme (AVC)

slide20

Original

XviD AVC

primerjava kodekov po kvaliteti slike
ASP

XviD

DivX

LMP4

NeroDigital ASP

HDX4

AVC

1-2. Ateme, x264

3. Elecard

4-5. XviD AVC, VP7

Primerjava kodekov (po kvaliteti slike)

http://www.doom9.org/index.html?/codecs-main-105-1.htm

ad