TP Compresion plc


UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL
Facultad Regional Buenos Aires
Ingeniería en Sistemas de Información








Teoría de Control
Compresión de video MPEG












Compresión de video
Introducción
El Moving Pictures Experts Group (MPEG), es la designación para un grupo de estándares de codificación de audio y vídeo acordado por MPEG (grupo de expertos enimágenes en movimiento), y publicados como estándar ISO 13818. MPEG es por lo general usado para codificar audio y vídeo para señales de transmisión, que incluyen televisión digital terrestre, por satélite o cable.
El MPEG se basa en dos conceptos:
Compresión JPEG: Cada fotograma o campo entrelazado de una secuencia de vídeo digital es comprimida por separado como una imagen JPEG.
Redundanciatemporal: En muchas secuencias de video, varias de las escenas son fijas o varían muy poco. Cuando sólo se mueven los labios del actor, casi los únicos píxeles que se van a modificar de una imagen a la otra son los de la boca; por lo tanto, es suficiente describir el cambio de una imagen a la otra. Esta es la principal diferencia entre MPEG (Moving Pictures Experts Group, Grupo de expertos en imágenes enmovimiento) y M-JPEG.
El grupo MPEG se creó en 1988 con el fin de desarrollar estándares internacionales de compresión, descompresión, procesamiento y codificación de imágenes animadas y datos de audio.
MPEG-1
El MPEG-1, desarrollado en 1988, es un estándar de compresión de datos de video y de los canales de audio asociados (hasta 2 canales para sonido estéreo). Permite almacenar videos auna velocidad de 1,5 Mbps con una calidad cercana a la de las cintas VHS en un soporte de CD denominado VCD (CD de video).
El estándar MPEG-1 representa cada imagen como un conjunto de bloques de 16 X 16. Permite obtener una resolución de:
352 x 240 a 30 imágenes por segundo en NTSC
352 x 288 a 25 imágenes por segundo en PAL/SECAM
El MPEG-1 permite codificar videos a través de varias técnicas:I-Picture
Estas imágenes se codifican usando únicamente la codificación JPEG, sin tener en cuenta las imágenes que las rodean. Dichas imágenes son necesarias en un video MPEG porque aseguran la cohesión de imágenes; son especialmente útiles para el flujo de video que se puede cambiar a gusto en cualquier momento (televisión) y son esenciales en el caso de cualquier error de recepción. Por lotanto, en un video MPEG hay una o dos de estas por segundo.
P-Picture
Estas imágenes se describen por su diferencia en relación con la imagen precedente. El codificador busca las diferencias de la imagen comparada con la imagen precedente y define bloques, llamados macrobloques (16 x 16 píxeles), que se superponen a la imagen precedente.
El algoritmo compara ambas imágenes bloque por bloque y,partiendo de un umbral de cierta diferencia, considera que el área de la imagen precedente sea diferente de la imagen en progreso y le aplica una compresión JPEG.
Lo que determina la velocidad de la codificación es la búsqueda de macrobloques, porque cuantos más bloques "buenos" busque el algoritmo, más tiempo pierde.
A diferencia de los marcos I (comprimidos directamente), los marcos Prequieren que la imagen precedente siempre esté en la memoria.
B-Picture
Al igual que los marcos P, los marcos B se basan en diferencias con respecto a la imagen de referencia, excepto que en el caso de los marcos B, esta diferencia se puede llevar a cabo ya sea en la imagen precedente (como en el caso de los marcos P) o en la siguiente, lo que permite una mejor compresión. Pero en este caso segenera un retraso (porque es necesario conocer la imagen siguiente) y se requiere mantener tres imágenes en la memoria (la precedente, la actual y la siguiente).
Funcionamiento
Los primeros cuadros de una secuencia de vídeo se codifican de modo I-picture, sin ninguna referencia respecto a anteriores o futuros cuadros. Los siguientes cuadros se codifican usando predicción intercuadro (P-picture)....