FONDAMENTI DI INFORMATICA. Ing. DAVIDE PIERATTONI. Facoltà di Ingegneria Università degli Studi di Udine. Compressione MPEG

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1 FONDAMENTI DI INFORMATICA Ing. DAVIDE PIERATTONI Facoltà di Ingegneria Università degli Studi di Udine Compressione MPEG 2000 Pier Luca Montessoro (si veda la nota di copyright alla slide n. 2) 1

2 Nota di Copyright Questo insieme di trasparenze (detto nel seguito slide) è protetto dalle leggi sul copyright e dalle disposizioni dei trattati internazionali. Il titolo ed i copyright relativi alle slides (ivi inclusi, ma non limitatamente, ogni immagine, fotografia, animazione, video, audio, musica e testo) sono di proprietà dell autore prof. Pier Luca Montessoro, Università degli Studi di Udine. Le slide possono essere riprodotte ed utilizzate liberamente dagli istituti di ricerca, scolastici ed universitari afferenti al Ministero della Pubblica Istruzione e al Ministero dell Università e Ricerca Scientifica e Tecnologica, per scopi istituzionali, non a fine di lucro. In tal caso non è richiesta alcuna autorizzazione. Ogni altro utilizzo o riproduzione (ivi incluse, ma non limitatamente, le riproduzioni su supporti magnetici, su reti di calcolatori e stampe) in toto o in parte è vietata, se non esplicitamente autorizzata per iscritto, a priori, da parte dell autore. L informazione contenuta in queste slide è ritenuta essere accurata alla data della pubblicazione. Essa è fornita per scopi meramente didattici e non per essere utilizzata in progetti di impianti, prodotti, reti, ecc. In ogni caso essa è soggetta a cambiamenti senza preavviso. L autore non assume alcuna responsabilità per il contenuto di queste slide (ivi incluse, ma non limitatamente, la correttezza, completezza, applicabilità, aggiornamento dell informazione). In ogni caso non può essere dichiarata conformità all informazione contenuta in queste slide. In ogni caso questa nota di copyright e il suo richiamo in calce ad ogni slide non devono mai essere rimossi e devono essere riportati anche in utilizzi parziali Pier Luca Montessoro (si veda la nota di copyright alla slide n. 2) 2

3 MPEG Motion Pictures Experts Group Numerosi standard, non solo video (es. MPEG layer III, o MP3) Standard attualmente utilizzato per TV digitale via satellite e DVD: MPEG Pier Luca Montessoro (si veda la nota di copyright alla slide n. 2) 3

4 MPEG Level Resolution Frame Rate Maximum Bit Rate Application CIF 352 x fps <1 Mbps Videoconference SDTV 720 x fps 4 Mbps Commercial TV DVD variable 25 fps 6-12 Mbps Movies HDTV 1440 x fps 16 Mbps Consumer HDTV HDTV 1920 x fps 50 Mbps Professional HDTV 2000 Pier Luca Montessoro (si veda la nota di copyright alla slide n. 2) 4

5 MPEG-2: come funziona? L informazione video contiene ridondanze statistiche sia in senso spaziale (x,y dell immagine) sia temporale (relazione tra fotogrammi successivi) Correlazione spaziale: DCT (come JPEG) Correlazione temporale: motion compensated prediction 2000 Pier Luca Montessoro (si veda la nota di copyright alla slide n. 2) 5

6 Motion compensated prediction Si stima il movimento (motion vector) tra un fotogramma e il successivo analizzando blocchi di 16x16 pixel Per compensare le variazioni di immagine all interno dei blocchi si calcola un blocco di errore come differenza pixel a pixel della porzione di fotogramma reale e di quello ottenibile tramite movimento dal fotogramma precedente 2000 Pier Luca Montessoro (si veda la nota di copyright alla slide n. 2) 6

7 Motion compensated prediction Fotogramma N-1 Fotogramma N finestra di ricerca del movimento blocco di immagine di cui si calcola il vettore di movimento differenze nei pixel del blocco blocco di errore 2000 Pier Luca Montessoro (si veda la nota di copyright alla slide n. 2) 7

8 Sequenze di immagini I B B P B B P tempo I (Intra-pictures): codifica senza riferimento ad altri fotogrammi P (Inter-frame predicted pictures): codifica con riferimento alla più vicina I o P-picture B (Bi-directional predicted/interpolated pictures): codifica basata sia sul fotogramma precedente che sul successivo, utile per fast reverse play 2000 Pier Luca Montessoro (si veda la nota di copyright alla slide n. 2) 8

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