Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
Nén ảnh video theo chuẩn h 261
Trong truyền thông, xửlí dữliệu đa phương tiện thì việc nén dữliệu là vô
cùng quan trọng, và video là một trong sốđó. Có nhiều phương pháp nén
video khác nhau như MPEG, ITU-T, SVC. Với mong muốn tìm hiểu vềchuẩn
nén video H. 261 nói riêng và H. 26x nói chung, chúng em lựa chọn đề tài
để tìm hiểu là: “Nén ảnh video theo chuẩn H. 261”.
Báo cáo gồm 5 phần:n:
- Phần 1: Tìm hiểu chung vềcác chuẩn nén ITU-T, chuẩn H26X (H. 261, H.
263, H. 264).
- Phần 2: Tìm hiểu vềdòng dữli ệu, sơ đồ nén và giải nén trong chuẩn nén
video H. 261.
- Phần 3: Phân tích so sánh sơ đồ nén video H. 261 với video MPEG-1.
- Phần 4: Xây dựng sơ đồ thuật toán nén ảnh video theo chuẩn H. 261.
- Phần 5: Cài đặt ththửnghiệm thuật toán nén video H. 261, đo lường hiệu
năng giải pháp nén này.
Mặc dù đã có những cốgắng để hoàn thành đề tài, nhưng do chúng em
chưa có nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực này nên không thểtránh khỏi
những thiếu sót. Chúng em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của cô để
hoàn thành tốt hơn đề tài, chúng em xin trân thành cám ơn.
Nhóm sinh viên thực hiện.n.PHẦN 1: Tìm hiểu chung vềcác chuẩn nén ITU-T,
chuẩn H26X (H. 261, H. 263, H. 264)
1. Tổchức ITU-T
- Liên hihiệp (liên minh) viễn thông quốc tế, viviết tắt là ITU (International
Telecommunication Union) là m hóa viễn thông quốc tc tế.ột tt tổchức của liên hiệp quốc nhằm tiêu chuẩn
-Năm thành lập: 1865.
- Trụs ở: Geneva, Thụy Sĩ.
- Mục tiêu hoạt động: Hoạt động của ITU bao trùm tất ct cảcác vấn đề t huộc ngành
Công nghệvi viễn thông và Thông tin như: tần sốvô tuyến điện, quỹđạo vệtinh,
hỗtrợphát triển cơ sở h ạt ầng viễn thông tại các nước đang phát triển và xây
dựng các tiêu chuẩn chung trên thếgi giới vi vềk ết nối các hệthống liên lạc. ITU
cũng tham gia nghiên cứu và tìm giải pháp cho các thách thức chung trên toàn
cầu trong thời đại hiện nay như: biến đổi khí hậu và bảo mật, an toàn thông tin.
- Bộphận:n:
+ ITU- T (T: Telecom -Viễn thông).
+ ITU- + ITU- R (T: ITU- D (D: (T: Radio (D: Telecommunications Radio -Vô Telecommunications Development -Vô tuyến). Development -Phát tritriển viễn thông).
- Các chuẩn nén của ITU-T: Chuẩn H. 26x là chuẩn mã hóa và nén video được
đưa ra trong các khuyến nghịc ủa ITU. Chuẩn nén video H. 26x: là chuẩn mã
hóa và nén video được đưa ra trong các khuyến nghịc ủa ITU.
+ H. 261.
+ H. 263.
+H. 264 (được biết đến là chuẩn MPEG – 4Part 10/AVC (Advanced Video
Coding)) do ITU – T hợp tác với ISO/ISE cùng phát triển.n.
Lịch sửphát triển của các chuẩn nén video
2. Chuẩn H. 261
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi2.1. Giới thiệu
- H. 261 là là chuẩn nén video đầu tiên được ITU giới thiệu vào năm 1990, là một
phần của bộgiao thức H. 320 mô tảcác thành phần khác nhau của một hệ
ththống hội nghịthông qua video, được thiết kếcho các ứng dụng video
telephone và hội nghịtruyền hình qua đường ISDN.
- Thiết kt kếcho dữli liệuởcác tốc độ b ằng cấp sốnhân của 64Kbit/s (Còn gọi là
p*64Kbit/s) với 1<= p <= 30 nên tốc độ d ữli liệu nằm trong khoảng từ64Kbit/s
đến 1920 Kbit/s. Với độ tr trễtối đa là 150 ms. Với p=1, p=2 thì phù hợp cho
videophone, giao tiếp trực quan qua máy tính để bàn. Với p>= 6 thì phù hợp
cho hội nghịthông qua video.
- Thuật toán mã hóa: Sựlai ghép giữa viviệc dựđoán trước hình ảnh, biến đổi
mã, bù lại các chuyển động: Giúp làm giảm độ dư thừa vềkhông gian và thời
gian của chuỗi video để đạt được tc tỷs ốnén cao.
- Hỗtrợcho hai độ phân giải: Chuỗi video được định nghĩa theo 2 chuẩn định
dạng QCIF (Quarter Common Intermediate Format) và CIF (Common
Intermediate Format). Với CIF là tiêu chuẩn cho kích thước video và hình ảnh
chchứa 352x288 điểmảnh (pixel). QCIF là tiêu chuẩn có độ phân giải bằng ¼
tiêu chuẩn CIF 172x144 pixel.
-Khi chưa nén, với định dạng CIF (yêu cầu 30fps) cần (288 x 352 x 8 + 144 x
176 x 8 + 144 x 176 x 8) x 30 = 37 Mbps. Với định dạng QCIF (yêu cầu 15fps)
cần (144 x 176 x 8 + 72 x 88 x 8 + 72 x 88 x 8) x 15 = 4.7 Mbps. Trong khi
ISDN chỉ hỗtr trợ1 x 64 Kbps tới 30 x 64 Kbps = 2 Mbps. Do đó băng thông
không đủ và nén là bắt buộc.c.
- Sửd ụng kỹthuật lt lấy mẫu 4:2:0 (trong chuẩn H.261 sửd ụng hệmàu YUV, kỹ
thuật lt lấy mẫu này là lấy mẫu theo tỷl ệgi giữa độ chói Y và 2 thành phần màu U
và V còn lại).i).
- Tốc độ Frame tối đa là 30 fps nhưng cũng có thểđược giảm xuống phụthuộc
vào các ứng dụng và băng thông đường truyền khác nhau.
2.2. Định dạng
- H.261 hỗtrợhai độ phân giải là CIF (352x288) và QCIF (176x144).
-CIF được sửd ụng khi p>=6, và đó là lúc sử d ụng cho ứng dụng video hội nghị.
Hỗtrợ4 kiểu: 30 fps, 15fps, 10 fps hay 7.5 fps.
-QCIF thường được sửdụng khi p=1 cho các ứng dụng tốc độ bit thấp như
videophone. Cũng hỗ trợ4 kiểu 30, 15, 10, 7.5 fps.
2.3. Hệmàu và kỹthuật lấy mẫu
- Chuẩn H.261 sửd ụng hệmàu YUV, trong đó Y là tín hiệu độ chói, U và V là
hai thành phần tín hiệu màu sắc.c.
- Sửd ụng kỹthuật lt lấy mẫu 4:2:0.
2.4. Phân loại các frame
-Frame I (Intra frame): là frame đầu tiên trong chuỗi video. Nó được mã hóa
như mộtảnh JPEG
4.2. Quá trình nén frame P
-Như đã đề c ậpởtrên, frame P liên quan tới 2 bộtrong sơ đồ nén của chuẩn
H. 261 là bộđánh giá ước lượng chuyển động và bộbù chuyển động, vì thế
đây chính là 2 bộ 4.2.1. Kphỹậthu n quan tr ật đánh giá chuyển độ ọng nhất trong quá trình nén frame P. ng
-Đây là kỹ thuật dùng để xác định vector chuyển động.
-Để d ễhình dung, ta sửd ụng điểmởgóc trên bên trái (x,y) là điểm nguồn của
MB trong khung đích (target). Gọi điểm C(x+k, y+l) là pixel trong MB trong
khung đích (hiện tại) và điểm R(x+k+i, y+j+l) là pixel trong MB trong khung tham
chiếu. Trong đó 2 giá trị k và l là các chỉ s ốcho pixel trong MB. 2 giá trịi và j là
chuyển vịngang và dọc tương ứng. Sựkhác biệt giữa 2 MB sau đó có thể đo
bằng sựkhác biệt trung bình tuyệt đối ci của chúng (MAD) được định nghĩa bởi
công thức sau:
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Nén ảnh video theo chuẩn h 261
Trong truyền thông, xửlí dữliệu đa phương tiện thì việc nén dữliệu là vô
cùng quan trọng, và video là một trong sốđó. Có nhiều phương pháp nén
video khác nhau như MPEG, ITU-T, SVC. Với mong muốn tìm hiểu vềchuẩn
nén video H. 261 nói riêng và H. 26x nói chung, chúng em lựa chọn đề tài
để tìm hiểu là: “Nén ảnh video theo chuẩn H. 261”.
Báo cáo gồm 5 phần:n:
- Phần 1: Tìm hiểu chung vềcác chuẩn nén ITU-T, chuẩn H26X (H. 261, H.
263, H. 264).
- Phần 2: Tìm hiểu vềdòng dữli ệu, sơ đồ nén và giải nén trong chuẩn nén
video H. 261.
- Phần 3: Phân tích so sánh sơ đồ nén video H. 261 với video MPEG-1.
- Phần 4: Xây dựng sơ đồ thuật toán nén ảnh video theo chuẩn H. 261.
- Phần 5: Cài đặt ththửnghiệm thuật toán nén video H. 261, đo lường hiệu
năng giải pháp nén này.
Mặc dù đã có những cốgắng để hoàn thành đề tài, nhưng do chúng em
chưa có nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực này nên không thểtránh khỏi
những thiếu sót. Chúng em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của cô để
hoàn thành tốt hơn đề tài, chúng em xin trân thành cám ơn.
Nhóm sinh viên thực hiện.n.PHẦN 1: Tìm hiểu chung vềcác chuẩn nén ITU-T,
chuẩn H26X (H. 261, H. 263, H. 264)
1. Tổchức ITU-T
- Liên hihiệp (liên minh) viễn thông quốc tế, viviết tắt là ITU (International
Telecommunication Union) là m hóa viễn thông quốc tc tế.ột tt tổchức của liên hiệp quốc nhằm tiêu chuẩn
-Năm thành lập: 1865.
- Trụs ở: Geneva, Thụy Sĩ.
- Mục tiêu hoạt động: Hoạt động của ITU bao trùm tất ct cảcác vấn đề t huộc ngành
Công nghệvi viễn thông và Thông tin như: tần sốvô tuyến điện, quỹđạo vệtinh,
hỗtrợphát triển cơ sở h ạt ầng viễn thông tại các nước đang phát triển và xây
dựng các tiêu chuẩn chung trên thếgi giới vi vềk ết nối các hệthống liên lạc. ITU
cũng tham gia nghiên cứu và tìm giải pháp cho các thách thức chung trên toàn
cầu trong thời đại hiện nay như: biến đổi khí hậu và bảo mật, an toàn thông tin.
- Bộphận:n:
+ ITU- T (T: Telecom -Viễn thông).
+ ITU- + ITU- R (T: ITU- D (D: (T: Radio (D: Telecommunications Radio -Vô Telecommunications Development -Vô tuyến). Development -Phát tritriển viễn thông).
- Các chuẩn nén của ITU-T: Chuẩn H. 26x là chuẩn mã hóa và nén video được
đưa ra trong các khuyến nghịc ủa ITU. Chuẩn nén video H. 26x: là chuẩn mã
hóa và nén video được đưa ra trong các khuyến nghịc ủa ITU.
+ H. 261.
+ H. 263.
+H. 264 (được biết đến là chuẩn MPEG – 4Part 10/AVC (Advanced Video
Coding)) do ITU – T hợp tác với ISO/ISE cùng phát triển.n.
Lịch sửphát triển của các chuẩn nén video
2. Chuẩn H. 261
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi2.1. Giới thiệu
- H. 261 là là chuẩn nén video đầu tiên được ITU giới thiệu vào năm 1990, là một
phần của bộgiao thức H. 320 mô tảcác thành phần khác nhau của một hệ
ththống hội nghịthông qua video, được thiết kếcho các ứng dụng video
telephone và hội nghịtruyền hình qua đường ISDN.
- Thiết kt kếcho dữli liệuởcác tốc độ b ằng cấp sốnhân của 64Kbit/s (Còn gọi là
p*64Kbit/s) với 1<= p <= 30 nên tốc độ d ữli liệu nằm trong khoảng từ64Kbit/s
đến 1920 Kbit/s. Với độ tr trễtối đa là 150 ms. Với p=1, p=2 thì phù hợp cho
videophone, giao tiếp trực quan qua máy tính để bàn. Với p>= 6 thì phù hợp
cho hội nghịthông qua video.
- Thuật toán mã hóa: Sựlai ghép giữa viviệc dựđoán trước hình ảnh, biến đổi
mã, bù lại các chuyển động: Giúp làm giảm độ dư thừa vềkhông gian và thời
gian của chuỗi video để đạt được tc tỷs ốnén cao.
- Hỗtrợcho hai độ phân giải: Chuỗi video được định nghĩa theo 2 chuẩn định
dạng QCIF (Quarter Common Intermediate Format) và CIF (Common
Intermediate Format). Với CIF là tiêu chuẩn cho kích thước video và hình ảnh
chchứa 352x288 điểmảnh (pixel). QCIF là tiêu chuẩn có độ phân giải bằng ¼
tiêu chuẩn CIF 172x144 pixel.
-Khi chưa nén, với định dạng CIF (yêu cầu 30fps) cần (288 x 352 x 8 + 144 x
176 x 8 + 144 x 176 x 8) x 30 = 37 Mbps. Với định dạng QCIF (yêu cầu 15fps)
cần (144 x 176 x 8 + 72 x 88 x 8 + 72 x 88 x 8) x 15 = 4.7 Mbps. Trong khi
ISDN chỉ hỗtr trợ1 x 64 Kbps tới 30 x 64 Kbps = 2 Mbps. Do đó băng thông
không đủ và nén là bắt buộc.c.
- Sửd ụng kỹthuật lt lấy mẫu 4:2:0 (trong chuẩn H.261 sửd ụng hệmàu YUV, kỹ
thuật lt lấy mẫu này là lấy mẫu theo tỷl ệgi giữa độ chói Y và 2 thành phần màu U
và V còn lại).i).
- Tốc độ Frame tối đa là 30 fps nhưng cũng có thểđược giảm xuống phụthuộc
vào các ứng dụng và băng thông đường truyền khác nhau.
2.2. Định dạng
- H.261 hỗtrợhai độ phân giải là CIF (352x288) và QCIF (176x144).
-CIF được sửd ụng khi p>=6, và đó là lúc sử d ụng cho ứng dụng video hội nghị.
Hỗtrợ4 kiểu: 30 fps, 15fps, 10 fps hay 7.5 fps.
-QCIF thường được sửdụng khi p=1 cho các ứng dụng tốc độ bit thấp như
videophone. Cũng hỗ trợ4 kiểu 30, 15, 10, 7.5 fps.
2.3. Hệmàu và kỹthuật lấy mẫu
- Chuẩn H.261 sửd ụng hệmàu YUV, trong đó Y là tín hiệu độ chói, U và V là
hai thành phần tín hiệu màu sắc.c.
- Sửd ụng kỹthuật lt lấy mẫu 4:2:0.
2.4. Phân loại các frame
-Frame I (Intra frame): là frame đầu tiên trong chuỗi video. Nó được mã hóa
như mộtảnh JPEG
4.2. Quá trình nén frame P
-Như đã đề c ậpởtrên, frame P liên quan tới 2 bộtrong sơ đồ nén của chuẩn
H. 261 là bộđánh giá ước lượng chuyển động và bộbù chuyển động, vì thế
đây chính là 2 bộ 4.2.1. Kphỹậthu n quan tr ật đánh giá chuyển độ ọng nhất trong quá trình nén frame P. ng
-Đây là kỹ thuật dùng để xác định vector chuyển động.
-Để d ễhình dung, ta sửd ụng điểmởgóc trên bên trái (x,y) là điểm nguồn của
MB trong khung đích (target). Gọi điểm C(x+k, y+l) là pixel trong MB trong
khung đích (hiện tại) và điểm R(x+k+i, y+j+l) là pixel trong MB trong khung tham
chiếu. Trong đó 2 giá trị k và l là các chỉ s ốcho pixel trong MB. 2 giá trịi và j là
chuyển vịngang và dọc tương ứng. Sựkhác biệt giữa 2 MB sau đó có thể đo
bằng sựkhác biệt trung bình tuyệt đối ci của chúng (MAD) được định nghĩa bởi
công thức sau:
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links