|
Codificació de vídeo
La codificació de vídeo és el procés per aconseguir passar d'un senyal de vídeo analògic a un senyal de vídeo digital, en el qual es perdi la menor quantitat d'informació. La majoria de codificadors comprimeixen aquesta informació perquè pugui ser emmagatzemada o transmesa ocupant el mínim espai possible. Per aconseguir-ho s'aprofita que les seqüències de vídeo tenen redundància en les dimensions espacial i temporal. Per a la correcta optimització de la codificació de vídeo per al seu emmagatzematge i/o transmissió, calen unes conversions prèvies, que es duen a terme gràcies als còdecs de vídeo, que no són més que mòduls de programari que poden codificar un senyal i recuperar-lo, per la reproducció o la manipulació del vídeo. FuncionamentEspai de color i mostreig En general els codificadors de vídeo comencen per realitzar la conversió del senyal de chroma, passen del format RGB al format de color YCbCr la qual cosa permet la realització d'un mostreig ortogonal, els més comuns són:
La conversió a aquest nou format genera dos avantatges:
Redundància i quantificació La redundància és una magnitud que ens proporciona l'índex d'ordenació o aleatorietat de les seqüències de vídeo. Tenim dos tipus de redundància, dins la codificació de vídeo:
Per a predir la redundància en imatges consecutives d'una escena el que es fa se segmenta regular de cada imatge (frame), el procés més utilitzat és el de dividir la imatge en blocs, normalment 8x8 o 16x16 anomenats macroblocs, i llavors se separen els senyals de luma (Y) i croma (C) de cada bloc. Es busca l'error d'estimació i es fa la Transformada Cosinus Discreta. Els coeficients es quantifiquen i es codifiquen entròpicament (VLC). Es multiplexen els coeficients i es passen a la memòria intermèdia, que controla la qualitat de senyal (amb això el que es busca és que el flux de bits sortint del memòria intermèdia no sigui variable, ja que el senyal està pensat per a ser transmès en un canal amb una velocitat estable). La imatge quantificada es reconstrueix mitjançant Q-1 (quantificació inversa) i la IDCT (transformada inversa discreta del cosinus), per a futures referències de predicció i estimació de moviment. La realització de la transformada Cosinus Discreta i la quantificació sobre els blocs independents, poden ocasionar discontinuïtats visibles en les vores dels blocs provocant el conegut efecte bloc. Per eliminar aquestes discontinuïtats existeixen diferents tècniques, per exemple, en el nou estàndard de codificació de vídeo H.264/MPEG-4 AVC s'utilitza un filtre anomenat Adaptive in-loop deblocking filter capaç d'eliminar l'efecte bloc correctament.Per això, els nous estàndards de codificació de vídeo, incorporen algorismes de filtratge capaços de disminuir aquest efecte. Compensació de movimentLa compensació de moviment s'utilitza principalment per eliminar la redundància temporal anteriorment explicada entre dues imatges consecutives en una seqüència de vídeo. El sistema s'encarrega de trobar si alguna part es repeteix entre aquestes dues imatges, si això succeeix, tan sols s'enviarà la informació d'on es troba aquestes parts de la imatge en qüestió, en comptes de tornar a enviar tota la imatge sencera, lo qual comportaria un major cost computacional i temporal, i d'aquesta manera aconseguim un major factor de compressió. Existeixen dos tipus de compensació de moviment, compensació forward i compensació backward com podem veure següent esquema:   DescodificacióEl procés de descodificació consisteix bàsicament en el procés invers de cada pas realitzat en la codificació. L'únic pas que no pot ser invertit exactament és el de quantificació. Per això, s'ha realitzat un procés d'aproximació anomenat quantificació invertida o dequantificació capaç de simular el procés invers, abans ho hem descrit amb un Q-1. EstandarditzacióHi ha dues organitzacions que dominen l'estandardització de codificadors de vídeo són: Unió Internacional de les Telecomunicacions – Sector de l'Estandardització de les Telecomunicacions Organització Internacional de l'Estandardització i Comissió Electrotècnica Internacional Tipus de còdecs de vídeoLa majoria de còdecs de vídeo, comprimeixen la informació, aprofitant, com abans s'ha esmentat, la redundància espacial i temporal. D'aquesta manera si s'elimina informació redundant, podrem enviar amb una major optimització i compressió el vídeo. Els còdecs de vídeo han estat els següents:
Enllaços externs |
Portal di Ensiklopedia Dunia
