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Lernmaterialien für MMS I an der Universität Bayreuth

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TESTE DEIN WISSEN

Grundlagen: Unterschied zur Bildcodierung

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TESTE DEIN WISSEN

Nicht mehr einzelbilder, sondern Gruppen von Bildern

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TESTE DEIN WISSEN

Digitales Video (DV-Format)

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TESTE DEIN WISSEN
  • DV und miniDV
  • 720x480
  • 4:1:1 (NTSC)
  • 720x576, 4:2:0 (25 Bilder pro Sekunde

=> komprimierte Bilder mit Faktor 5

ca. 3 MB pro Sekunde; ca. 180 MB pro Minute; ca. 10 GB pro Stunde und bei guter Qualität ...

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TESTE DEIN WISSEN

I-Frames

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TESTE DEIN WISSEN

= Intracoded Frames

  • werden unabhängig von anderen Frames codiert
  • erstes Bild einer GOP muss ein l Frame sein 
  • Alle blöcke aus den I Frames bestehen müssen I Blöcke sein
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TESTE DEIN WISSEN

Bidirektionale Codierung

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TESTE DEIN WISSEN
  • Rekonstruktion durch Interpolation
  • Differenzbild Erzeugung und Codierung 
  • Prädiktion mit Referenzbildern
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TESTE DEIN WISSEN

Sub-Pixel Bewegungsanalyse: technischer Aufbau

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TESTE DEIN WISSEN

- gewonnen durch Interpolation

- Aufwand dafür ist groß (Abspeichern der Vektoren in Nachkommabereich)

- Vergleich mit und ohne Bewegungskompensation (BK) => Messung der Sum of Absolute Error

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TESTE DEIN WISSEN

Grundlagen: Standard Definition PAL (Beispiel)

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TESTE DEIN WISSEN
  • Im 4:2:0 Format sind das 663.552 Bytes pro Bild bzw. 15,8 MB pro Sekunde
  • Bei einer Bildweisen Kodierung mit JPEG – M-JPEG genannt – und einer angestrebten Kompressionsrate von 1:8 führt das immer noch zu
  • Ca. 83.000 Bytes pro Bild bzw. 2 MB pro Sekunde
  • Das würde die für DVD zulässige Rate immer noch erheblich überschreiten
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TESTE DEIN WISSEN

Grundalgen: Anforderungen an Codierer

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TESTE DEIN WISSEN
  • sehr hohe Effizienz der Codierer notwendig, da Verarbeitung in Real-Time
  • sehr hohe Anforderungen an Bandbreite der Mediuen zur Übertragung oder Speicherung von Videofilmen falls keine Kompression
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TESTE DEIN WISSEN

SIF Format

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TESTE DEIN WISSEN

Source Intermediate Format (SIF) = reduziertes Fernsehformat mit hälfte der Pixel 

- 3,7 MB pro Sekunde 

- Auch 4:1:1 benannt (Räumliche Lage der Abtastrate zeigt das nächste Bild)

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TESTE DEIN WISSEN

Grundlagen: Transformation in Blöcke (für Intercodierung)

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TESTE DEIN WISSEN
  • 8x8 Blöcke nehmen
  • Makroblöcke der Größe 16x16
  • sogar kleinere Blöcke z.B. 4x4

= aber wie wird gesucht?

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TESTE DEIN WISSEN

Grundlagen: Zerlegung in Blöcke zur Optimierung

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TESTE DEIN WISSEN

Zerlegung in Blöcke, Ziel im Vorgängerbild wieder zufinden:

= Motion Estimation

- Motion Compensation (wenn ein Block sich beweg)

- Codierung des Restes zwischen Ziel und Referenzblock (Residual)

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TESTE DEIN WISSEN

Grundlagen: Suchstrategie zur Blockbildung bei Intercodierung

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TESTE DEIN WISSEN

Gefundene Blöcke als Referenz Fundort zusammen mit einem Bewegungsvektor zusätzlichen Transformation:

  • Differenz von Zielblock und Referenzblock codiert (Inter-Codierung)
  • Blöcke ohneReferenzblock werden ohne Bezug „normal“ codiert (Intra-Codierung)
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TESTE DEIN WISSEN

Grundlagen; Optimierungsmöglichkeiten

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TESTE DEIN WISSEN

Übertragung des Differenzbildes zum Vorgängerbild 

suche von Blöcken, die sich bewegt haben

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  • 59 Lernmaterialien

Beispielhafte Karteikarten für deinen MMS I Kurs an der Universität Bayreuth - von Kommilitonen auf StudySmarter erstellt!

Q:

Grundlagen: Unterschied zur Bildcodierung

A:

Nicht mehr einzelbilder, sondern Gruppen von Bildern

Q:

Digitales Video (DV-Format)

A:
  • DV und miniDV
  • 720x480
  • 4:1:1 (NTSC)
  • 720x576, 4:2:0 (25 Bilder pro Sekunde

=> komprimierte Bilder mit Faktor 5

ca. 3 MB pro Sekunde; ca. 180 MB pro Minute; ca. 10 GB pro Stunde und bei guter Qualität ...

Q:

I-Frames

A:

= Intracoded Frames

  • werden unabhängig von anderen Frames codiert
  • erstes Bild einer GOP muss ein l Frame sein 
  • Alle blöcke aus den I Frames bestehen müssen I Blöcke sein
Q:

Bidirektionale Codierung

A:
  • Rekonstruktion durch Interpolation
  • Differenzbild Erzeugung und Codierung 
  • Prädiktion mit Referenzbildern
Q:

Sub-Pixel Bewegungsanalyse: technischer Aufbau

A:

- gewonnen durch Interpolation

- Aufwand dafür ist groß (Abspeichern der Vektoren in Nachkommabereich)

- Vergleich mit und ohne Bewegungskompensation (BK) => Messung der Sum of Absolute Error

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Q:

Grundlagen: Standard Definition PAL (Beispiel)

A:
  • Im 4:2:0 Format sind das 663.552 Bytes pro Bild bzw. 15,8 MB pro Sekunde
  • Bei einer Bildweisen Kodierung mit JPEG – M-JPEG genannt – und einer angestrebten Kompressionsrate von 1:8 führt das immer noch zu
  • Ca. 83.000 Bytes pro Bild bzw. 2 MB pro Sekunde
  • Das würde die für DVD zulässige Rate immer noch erheblich überschreiten
Q:

Grundalgen: Anforderungen an Codierer

A:
  • sehr hohe Effizienz der Codierer notwendig, da Verarbeitung in Real-Time
  • sehr hohe Anforderungen an Bandbreite der Mediuen zur Übertragung oder Speicherung von Videofilmen falls keine Kompression
Q:

SIF Format

A:

Source Intermediate Format (SIF) = reduziertes Fernsehformat mit hälfte der Pixel 

- 3,7 MB pro Sekunde 

- Auch 4:1:1 benannt (Räumliche Lage der Abtastrate zeigt das nächste Bild)

Q:

Grundlagen: Transformation in Blöcke (für Intercodierung)

A:
  • 8x8 Blöcke nehmen
  • Makroblöcke der Größe 16x16
  • sogar kleinere Blöcke z.B. 4x4

= aber wie wird gesucht?

Q:

Grundlagen: Zerlegung in Blöcke zur Optimierung

A:

Zerlegung in Blöcke, Ziel im Vorgängerbild wieder zufinden:

= Motion Estimation

- Motion Compensation (wenn ein Block sich beweg)

- Codierung des Restes zwischen Ziel und Referenzblock (Residual)

Q:

Grundlagen: Suchstrategie zur Blockbildung bei Intercodierung

A:

Gefundene Blöcke als Referenz Fundort zusammen mit einem Bewegungsvektor zusätzlichen Transformation:

  • Differenz von Zielblock und Referenzblock codiert (Inter-Codierung)
  • Blöcke ohneReferenzblock werden ohne Bezug „normal“ codiert (Intra-Codierung)
Q:

Grundlagen; Optimierungsmöglichkeiten

A:

Übertragung des Differenzbildes zum Vorgängerbild 

suche von Blöcken, die sich bewegt haben

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