Карякин В.Л. Цифровое телевидение (2-е издание, 2013) (2) (1143040), страница 18
Текст из файла (страница 18)
В завнсимостз от скорости шсфрового потока могут нслользовшься вп.орш мы, относящиеся к о/вшй из трех груню !. Ннгкнс:ко/тсн/нас внг)ьо(УАВЬ'- УегвйвтВИсвшг УМвв) скорость 5...64 кбнт/с; разрс/пенне не выше С1Р (Снглнтн уп/егс/тнде рита/) — единый формат обмена с разрсшаюцюй спсюобноспью 352х288 отсчетов; часпжа кадров до ! 5 Гп. Ос«аннов тттьтпт — колвровмте обычны прямоугояьных изображений с высокой эффективностью шся мультимедийных приложений рсш~ьиого времени. а также сисшмы случайного доступа к мультимедийным базам ланиых с быстрым поиском «вперед» н «назад».
2. Высакаскоросннюг видео — скорость 64 кбит/с...!О Мбит/с. Тс же применения, но с более высоким пространственным и временным разрешением и качеством близким к цифровому вел!виню. 3. Кодированию нснованнне на конл~ентг, полдсржнааст отдельное кодирование н декодирование ивзуральных объектов в сценах с гибридным кодщюванием. Эш груипа,аопускаст смешение некоторого читп/ реальных и виртуальных (синтетических) видсообьскгов. Визуальный шсфровой гюток МРЕС4 можно изобразить иерархической последовазельностыо уровней, как показано на рис. 2.3. Цифр»нос зеле»лавале/ В./!.
Карякин. - М: СОЛОНЬВресс Глава 2. Мультимедийные стандарты Лостедоеиюельпоспяь епзуильвмх объектов (УВ- У(злаl Ойгест Яенненсе) в >той иерархии соответствует видеопоследовательности в МРБС-2 и отображает сцену с произвольным числом 32> и ЗЭ реальных и синтетических объектов н их улучшающих слоев. Вндеообъгкш (И>] соответствует обычному двумерному обьекту в сиене. В самом простом случае он может быть прямоугольным кадром, в обшем случае — объектом произвольной формы.
Слой ендеообьекпю (УОА) — соответствует каждому ЭЛ, описываюшсму видеообъект. Каждый вндеообьскт днскрепмируетсл во времени и такой временной срез (отсчет) еидеообъекта называется плог кскпшю ендеоибьекши (УОР). Несколько плоскостей могут объединяться в групп> вюгкогтлей япдсообпьтктп (СОзг). Эта иерархия напоминает структуру видеопоследовательности ВГРЕС-З. тоР .лоя тоя чем тся .тоя Рисунок 2.3 — Структура внзуалыюго цифрового потока Плоскости видеообъекта могут копироваться независимо (Г-кодирование), ви~ совмеспю, с применением компенсации движения (Р- п  — кодирование). Обобщенная схема кодера МРЕС4 показана па рис.
2дь Она включает кодирование формы и компенсацию движения, а также кодирование тексгуры, базирующееся па дискретно-косипуспом преобраьовании (ДКЩ. Каждый вндсообъскт кодируется отдельно, зншм цифровые потоки обьсдиняются. Цнфроясс тслсв1шсиис! В.Л.
Карякин. - М: СОЛОН-Пресс 8( Гяава 2. муаьтамка»ание ставлартм В стандарте МРЕС-4 применяются два метода кодирования информации о форме объекта — биларпое и гродетиоялое. При би»ерюаи кодврсеаяин оперируют матрипей того же размера, что и плосжють.видеообъекта, злемеитм которой могут принимать значеиия только 1 или О в зависимости от того, находятся ли они внутри объекта или вне его. Граделнонное кодирование более гибкое, опо описывает элементы матрицы 8-битовыми словами и позволяет кодировать «полупрозрачные» и «затумаиеиные» изображения. Для цифрового сжатия плоскости еидеообъе кто в разбиваются на макроблоки размером йх8 или 1бх16 пикс., содержашие блоки отсчетов яркости и цветности. К этим блокам примеияется ДЕП с последуюшдм квантованием и кодированием кваиговаппых разностей.
Процесс схож с обычным цифровым сжатием в стандартах МРЕС. Рисунок 2.4 - Обобглспвая структурная схема видеокодера МРБС-4 Кодирования текстуры и неподвижных изображчяий подаержнвастся в МРЕС-4 специальным режимом кодироваиия, осиоааниым иа еслммоы Цифровое тслсаилсн во/ В.Л, Карякин.
- М: 02Л011-Пресс 82 Глава 2. Мулынмелниные смедартм Пзеобразоеаяив с нулевьиг дереегьзг. Наряду с высокой эффективностью сжатия этот могол обеспечивает пространственную масштабируемость (до 1! уровней) и непрерывную масштабируемость по качеству. Масцпабнруемость в л4РЕС-4 обеспечнваетсл передачей для видеообъекта нескольких цифровых потоков — УОА, один из которых базовый, остальные— улучшающие, При пространственном масппабироваиии может быть достигнуто улучшенное пространственное разрешение.
Временное масштабирование сглаживает движение, На рис. 2.5 показано, квк в этом случае кодер и декодер обрабатывают поступающие потоки. Рисунок 2.5 — Масштабируемое кодирование/декодирование в стандарте МРЕС-4 Предпропессор субшгскрсгнзнрусг поступлкццнс временные отсчеты УОР и ращсляег их на базовый н улучшающий свои. Погок базового слоя персдангся обычным путем, а в канале улу цнаюцгего слоя передастся только разность мсхцгу сигналом, поступившим от процессора, и сигпыюм, восстановленным промежуточным процессором.
На приеме процессы происходят в обрапгом порядке. Дальнейшему сокрангенню цифрового потока способствует глобальная компенсация дшпксннл, основанная ца пмюдаче стати чсскнх спрайтов. Сера кто» иазывастса часть вндеообъекш, которая устойчиво присутствует в нем практически без изменений на протяжении довольно длительного времени. Эю могут быть, например, паиорамцмй щдипй пяап нлп группа не1юдвюкных ирсдмстоа, закрывающая значительную часть кадра. Такое почти статическое н.юбражение может быль передано полностью один рю, в начале трансвяции. а затем коррехтироватьсв декодером по мере необходимости.
Информышя о форме н текстуре спрайта кодируется как г-УОР. Цифровое телсвнхаме/ ВЛ. Карякин. — йй СОЛОН-Пресс 83 Глава 2. Мультимедийные стандарты Для каждого следующего изображения в послеловательности кодиру~отсл только $ параметров глобального движения. описывающих двнж ели а телекамеры. Чтобы снизить задержку, сначала передают часть информации спрайта с грубым квантованием, а затем добавляют более тонкие структурные особенности.
Можно также передать часть изображения. иеобхолимую ллв реконструкции первых УОР, а затем дослать по частям остальные участки спрайта. На практике применяется сочсшние обоих ьютодов. На рис. 2.б схема деколера показана более детально. Здесь видно. как обрабатываются и затем объединяются данные о форме и текстуре нзобрамення.
Рнсушж 2.6 - Декодирование видсокадрэ МРКС-4 В цифровом потоке визуальной информации примеияюшв дополшпельные меры для повышения устойчивости к ошибкам: Ргшиьтгхшизтрль После опрсдсленг1ого количества битов в поток вводятся маркеры, отмечающие точки, к которым декодер перехшпгг при потере части битов в потоке. Раздглеиие Раияыя. Данцмс о перемещении и о текстуре разлслшогся на болос мелкие порции дая облегчения маскирования. Код рисширешм загоюька Вволится лополнпгсльная колозащига в заголовок пакета, повышающая сто устойчивость к ошибкам.
Ресергиаиое копирование с переменной фзиггой. Кодовые слова реверсивного кода ма~уз деколнроааться как с начала. так н с конца. Если лекодер ветре шст поврежденные бити, он пс отбрасывает всю оставшуюся часть слова, а дскодпрует его с прогивоположпого конца до поврс;кдсппого участка, минимизируя погори. Цкф!ювсс телсвиаеаис/ ВЛ.
Карякин. - М: СОЛОН-Пресс 84 Глава 2. Мультимедийные спмлартм Синтетические объекты предстаюппот значительный раздел компьютерной графики. Ы стандарт МРЕС 4 включены следующие операш<и с объектамн < нкого рода: параметрические описания синтезированного лица и фигуры: — копирование статических и динамических сеток с отображением <скстуры! кодирование текстуры для прняожений.
Метод анимации прелполагаст олнократную передачу базового статического образа и послслу<ошую досылку сообп<еиий, описывающих динамические изменения об ьскта. В л«р«о<) «грс«н сто«д«р<на этот метод попользуется для передачи сннтезиронвнного челове <аско<о шша. За основу берется обобщенный шаблон ница с нейтральным выражением — один из хранимых в базе иви спсвпально загружаемый иа передающей стороне. Он дополняется шшивидую<ьными <ортах<и. текстурой, выражением с помощью управляющих параметров (Рлсгл) )зеяп(гглп Рлгптггегн — парямсгры, определяющие лицо). другая группа параметров (Раг)иl Аи<вн<гюп Раг«тегггн — параметры анимации лица) пзмсияст выражение пнин, ввзлнт мимику, артикуляцию.
Параметры передаются в отдельных потоках, шш сжатин испояьзуется кадровое кодирование сДКЛ. Двумерная сетка предел<аллен собой часть <н<оскости, поделенную на цолнпзивлызые (миогоугольиые) участки. Точки перссечопия линий иазываютел узлами.
МРЕ<з-4 рассматривает только треугольные сетки. Сетка люжет быть напилила зскстурой. тогда сс называют кон<потно-наполненной (глот«ив-йинед). Для описаиин сетки в динамике достагочпо перелагь <чоме<рню сетки н описать движение всех сс уиюв. При этом треугольные участки текущего кадра получмошн путем деформации треугольных участков опорного кадра, текстура также дсформируеюя путом параметрического отображения векторов персл<сщеиин узлов сетки. Двумерное моделирование можю быть использовано для эффективного сжатии, еслл передавать опорные ншохсвые кадры и посылать векторы перемещения н информацию о юкстурс лля восстановления промежуточных кадров.
Во «мерой нгргни сюонда!«нл добаююпы поные технологии и алгоритмы, позволившие повысить зффек<нвность колирона<шя, устойчивость к опзибкам, улучшить временное разрешение при малой задержке н буфере. В частности, введен режим глобальной компенсации движения. Точность компснмцнн повысилась ло !<4 пнксела. Внедрены три новых инструмента кодирования гскстуры н неподвижных пн<брнжсний: волноаос кодиронаиис о разделением на небольшие самостоятельно копируемые участки; Цифровое телевидение/ ВЛ. Карякин.
— М: СОЛОН-Пресс 85 Глава 2. Мультимедийные стандарты масштабируемое кодирование формы; см менташш и пакетирование длл повышения устойчивости к ошибкам. Интересным новшеством второй версии л властев возможность кодированИя кратных изображений (стереоскопических) с устранением избыточности между ними. В области синтетических изображений основными нововведениями второй версии можно считать средства анимации человеческой фигуры (теми же методами, что н лица в первой версии) и кодирование трехмерных полигональных сеток. 2П.4 Профили н уровни стандарта МРЕС-4 МРЕС4 представляет собой обширный набор средств и алгоритмов кодирования аудиовизуальных объектов. Чтобы сделать реаянзацию декодера экономически оправданной и облегчить проверку на соответствие стакдяязту.
в иекоторык разделах определены ограниченные наборы ичстружгятси, казямпг иые ПРогРяшлиш. Дла каждого из профилей установлены один или несколько )учзчгм)), огрпличичави!ит кчргГючашм к чычнсгчтглъвыл глособпогнвт декодера. Понятие Профиля введено дла акзуальных объектов, аудио, шютемы и описаний сцены. Однако специфика МРЕС-4 потребовала некоторых дополнений по сравнению с предшествующими стандартами. В МРЕС-2 видсокалр можно прелставить себе как один првмоугольный объект. занимающий всю сцену, н дла него достаточно определить один профиль. В МРЕС-4 объектов может быть несколько, ллл каждого оптимальным будет свой профиль, поэтому введена допслннтсльнав гралацнх, как промежуточнав межлу уровнем и профилем — кчнл обьгкнш Этот параметр определяет синтаксис (сгрукгуру) цифрового потока для одино пюго объекта.
Профиль же определяет набор типов объектов, которые могут присутствовать в сцене. Дкв натуральных объектов онрсделены пать типов объектов; Б Простой — прямоугольный объект с произвольным форматом, использует простые сршчшва кодирования, основанные на П н Р-МОР. 2. Прае лгог) ыасннипбггругмый — ирлмоугсльиый об ьскт с пргюяранственимм и временным масштабированием. 3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
