Tìm hiểu chuẩn nén video ITU

Thương, Hậu, Tùng, Phúc, Cao Thắng, V

TEAM X

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: 1865Trụ 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 lớnhơn. 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