Compresion de datos de Video

COMPRESION DE VIDEO

Aquí se presentan las bases de uno de los estándares que se puede utilizar, sirve como apoyo para la transmisión de datos.

MPEG se estableció en la Junta de Comité Técnico de la ISO/IEC (International Organization of Standarization / International Electrotechnical Commission) con el objetivo de crear estándares de codificación para la representación de imágenes enmovimiento, audio asociado y la combinación de los dos, para ser guardados y recuperados en un medio de almacenamiento digital con una tasa de transmisión mayor a 1.5 Mbit/seg.; este estándar se llamó MPEG-1 y fue lanzado en 1992.

MPEG-2 fue lanzado en 1994, con el fin de proveer calidad no menor a los estándares NTSC/PAL y mayor al CCIR 601, con tasas de transmisión entre los 2 y 10 Mbit/seg.Aplicaciones como distribución digital de TV por cable, servicios de bases de datos en red por medio de ATM (Asynchronous Transfer Mode), reproductores digitales de video y distribución de radiodifusión digital vía satélite o terrestre se vieron beneficiadas del lanzamiento de este estándar.

MPEG-4 tiene como objetivo el estandarizar algoritmos y aplicaciones para una flexible codificación yrepresentación de datos audiovisuales, para afrontar los cambios de las futuras aplicaciones de multimedia. Particularmente debe tener una alta interacción y funcionalidad, debe codificar datos naturales y artificiales; así como una gran eficiencia en la compresión. La velocidad de transmisión para MPEG-4 está entre lo 5-54 kbits/seg. para aplicaciones de video redes telefónicas móviles o públicas yarriba de 4 Mbit/seg. para aplicaciones de TV y películas.

Un modelo general, MPEG consta de:

❖ Un algoritmo de compresión en donde se establece como se van a eliminar las redundancias de la señal de video. Existen básicamente dos tipos de algoritmo para realizar la compresión de imágenes los cuales son:
➢ Sin pérdidas: Consiste en reducir el tamaño de la imagen para no perder suscaracterísticas y calidad originales. La imagen codificada y la original deben de ser iguales antes que se empiece el proceso de decodificación
➢ Con pérdidas: Es en este tipo de compresión en el que se basa MPEG y sus derivaciones (1, 2 y 4), el cual consiste en limitar o reducir la cantidad de bits, esto se debe a que la mayoría de las aplicaciones en transmisión de video tienen un ancho debanda limitado o restringido. Es obvio que mientras más pequeña sea la cantidad de bits, se vuelve más complicado el proceso de compresión de la señal.

❖ Un modelo del Codificador del Video, en el cual se deben de eliminar las redundancias de las señales, tanto espaciales como frecuenciales, con técnicas como interpolación y correlación, esto se realiza con técnicas de interpolación intertramasy de codificación entre estas manipulando los pixels de las mismas, esto lo realiza a través de DPCM/DCT (Differencial Pulse Code Modulation / Discrete Cosine Transform)

❖ Submuestreo e Interpolación: El principio del submuestreo es reducir el tamaño de la imagen, tanto verticalmente como horizontalmente; y por consiguiente el de los pixels que se codificarán. En el receptor, las imágenesson interpoladas antes de que se decodifiquen

❖ Predicción Compensada de Movimiento: Es un proceso muy útil usado en MPEG para eliminar redundancias; se basa en la estimación del movimiento entre dos tramas de video; estas predicciones y el posible error son transmitidos al receptor.

❖ Codificación de Transformación del Dominio: El propósito de la codificación de transformación es decorrelacionar el contenido de las inter o intra tramas de imagen de error y codificarlos coeficientes de transformación en vez de los pixels originales de las imágenes.

MPEG-1

Ahora hablaremos un poco más a fondo del estándar MPEG-1, el cual cubre muchas aplicaciones que van desde sistemas interactivos en CD-ROM, hasta la entrega de videos en una red. El soporte de un gran número de aplicaciones...