TEAM X
Tìm hiểu chuẩn nén video ITU
Trong truyền thông đa phương tiện, nén video
là một công nghệ vô cùng quan trọng.
Tại sao ta phải nén video?
Giới thiệu về ITU
Liên hiệp Viễn thông Quốc tế hoặc Liên minh Viễn thông Quốc tế,
viết tắt là ITU (International Telecommunication Union) là một tổ
chức của Liên Hiệp Quốc nhằm tiêu chuẩn hoá viễn thông quốc
tế.
Thành lập: 1865
Trụ sở: Geneva, Thụy Sĩ
3 Bộ phận
- ITU-T (Viễn thông - Telecom).
- ITU-R (Thông tin vô tuyến - Radio).
- ITU-D (Phát triển viễn thông- Telecommunications Development)
Các chuẩn nén video của ITU
• H.261
• H.263
• H.264
H.261
- Công bố: 1990.
- Thiết kế cho dữ liệu ở các tốc độ bằng cấp số nhân
của 64Kbit/s hay còn gọi là p*64Kbit/s
- Thuật toán mã hoá là sự lai ghép giữa việc dự đoán
trước hình ảnh, biến đổi mã và bù lại các chuyển
động.
- Hỗ trợ cho hai độ phân giải, QCIF (Quarter
Common Intermediate Format) và CIF (Common
Intermediate Format).
Dự đoán trước hình
ảnh nhằm loại bỏ
việc lặp lại thời gian.
Biến đổi mã nhằm
loại bỏ việc lặp lại
không gian
Hướng của các di
chuyển được dùng
để bù lại các chuyển
động
H.263
• Công nhận vào những năm 1995/1996.
• Ban đầu nó được thiết kế cho nhu cầu truyền
thông ở tốc độ thấp (dưới 64Kbit/s). Sau đó
H.263 được sử dụng để thay thế cho H.261 ở
hầu hết các ứng dụng. Thuật toán mã hoá của
H.263 cũng tương tự như H.261, chỉ có một
vài bổ xung và thay đổi nhằm tăng cường khả
năng xử lý và sửa lỗi.
H.263 hỗ trợ độ phân giải
• QCIF (Quarter Common Intermediate Format)
• CIF (Common Intermediate Format).
• SQCIF (SQCIF = ½ QCIF)
• 4CIF (4CIF = 4 x CIF)
• 16CIF (16CIF = 16 x CIF)
Điểm khác nhau giữa H261 và H.263
H.263 dùng một nửa của một điểm ảnh được dùng để bù lại sự chuyển động
trong khi H.261 dùng cả điểm ảnh trong một lần quét.
Một vài phần tử trong cấu trúc chặt chẽ của dòng dữ liệu được thả tự do, sau đó
bộ mã sẽ định dạng nó cho những băng thông thấp hơn hoặc để sửa lỗi được tốt
hơn.
Có tới bốn tuỳ chọn có thể thay đổi được nhằm tăng cường khả năng xử lý:
- Hướng chuyển động không hạn chế
- Mã hoá dựa trên cú pháp số học
- Tăng khả năng dự đoán
- Dự đoán trước các khung hình trước và sau tương tự như MPEG.
H.264
• Công bố: 2003
• Còn có tên là MPEG-4 Part 10 hoặc AVC (for Advanced
Video Coding).
• Đây là chuẩn phát triển bởi ITU-T và ISO/IEC Lợi ích
chính của chuẩn mới này là nó cung cấp hình ảnh video
rất rõ nét ở băng thông thấp. H.264 áp dụng những tiến
bộ mới nhất trong công nghệ nén video: phán đoán đa
hình, phán đoán liên kết hình, v.v giúp cho chuẩn này
hoạt động tốt hơn tất cả các chuẩn trước.
H.264 kế thừa phần lớn lợi điểm của các tiêu chuẩn
trước đó là H.263 và MPEG-4 bao gồm 4 đặc điểm
chính như sau:
• Phân chia mỗi hình ảnh thành các Block (bao gồm nhiều điểm ảnh), do vậy quá trình xử
lý từng ảnh có thể được tiếp cận tới mức Block.
• Khai thác triệt để sự dư thừa về mặt không gian tồn tại giữa các hình ảnh liên tiếp bởi
một vài mã của những Block gốc thông qua dự đoán về không gian, phép biến đổi, quá
trình lượng tử và mã hoá Entropy (hay mã có độ dài thay đổi VLC).
• Khai thác sự phụ thuộc tạm thời của các Block của các hình ảnh liên tiếp bởi vậy chỉ cần
mã hoá những chi tiết thay đổi giữa các ảnh liên tiếp. Việc này được thực hiện thông
qua dự đoán và bù chuyển động. Với bất kỳ Block nào cũng có thể được thực hiện từ
một hoặc vài ảnh mã hoá trước đó hay ảnh được mã hoá sau đó để quyết định véc tơ
chuyển động, các véc tơ này được sử dụng trong bộ mã hoá và giải mã để dự đoán các
loại Block.
• Khai thác tất cả sự dư thừa về không gian còn lại trong ảnh bằng việc mã các block dư
thừa. Ví dụ như sự khác biệt giữa block gốc và Block dự đoán sẽ được mã hoá thông
qua quá trình biến đổi, lượng tử hoá và mã hoá Entropy.
Lời kết
Các chuẩn nén video đang ngày càng được nghiên
cứu
và
đạt
nhiều
thành
tựu
lớn
hơn. Các chuẩn nén về sau ra đời càng ngày càng có
chất lượng cao hơn và thích hợp với nhiều mục đích
sử dụng của con người.
Do thời gian thực hiện bài tập không có nhiều nên
chắc chắn bài báo cáo này sẽ có một số thiếu sót,
chúng em sẽ bổ sung và tiếp tục nghiên cứu tiếp khi
có cơ hội.
Xin chân thành cảm ơn!
Và mong nhận được những đóng góp tâm huyết…
Ba bộ phận của ITU
a) ITU-T, ITU-R, ITU-C
b) ITU-R, ITU-D, ITU-C
c) ITU-R, ITU-T, ITU-D
d) ITU-T, ITU-A, ITU-D
H.263 xây dựng dựa trên:
a) H.261, H.262
b) H.261, MPEG-1, MPEG-2
c) H.262, MPEG-1, MPEG-2
d) MPEG-1, MPEG-2
Ưu điểm của các chuẩn nén H.26x
a) Độ trễ thấp
b) Chỉ sử dụng một phần nhỏ trong bộ đệm để
làm mượt
c) Bitrate cố định
d) Cả 3 phương án trên
Tên gọi khác của chuẩn H.264
a) AVC
b) MPEG-4
c) MPEG-3
d) DVC
Các độ phân giải H.263 hỗ trợ
a) QCIF, CAR, 4CIF, 16CIF, SQCIF
b) QCIF, CIF, SQCIF, 4CIF, 16CIF
c) 4CIF, 16CIF
d) QCIF, SQCIF