Cómo entender compresión de vídeo

Si alguna vez has trabajado con imágenes fijas , y han visto la diferencia de tamaño de almacenamiento entre una imagen poco comparable asignada, BMP, y una Joint Picture Experts Group fotográfico JPEG , que ha comenzado a entender la razón de compresión de vídeo. Descartando la información redundante , la compresión puede ahorrar espacio de almacenamiento y el ancho de banda necesario para transmitir una imagen. A diferencia de imágenes fijas , vídeo en los Estados Unidos cambia treinta veces por segundo , veinte cinco en Europa , y 24 para algunos formatos de alta definición. Para almacenar, procesar y transmitir toda esa información de una manera sin comprimir tendría enormes recursos . En esta publicación , vamos a cubrir lo básico.
Instrucciones
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La compresión es la conversión de los datos a un formato que toma menos bits . El tamaño de los datos en forma comprimida , C en relación con el tamaño original, O se conoce como la relación de compresión R en la fórmula R = C /O . Al realizar una copia de seguridad de sus archivos de datos informáticos y comprimirlos simplemente eliminar información redundante . Si usted puede restaurarlos a un estado idéntico , el proceso se llama compresión sin pérdidas. Cuando se trata de imágenes , incluyendo el vídeo , sólo se puede generar una aproximación a la imagen original. Este proceso se llama compresión con pérdida .
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El dispositivo de hardware o software que hace la compresión de datos se llama un codificador. El que descomprime es el decodificador. Un códec es un dispositivo que hace ambas cosas. Codec también puede referirse al mecanismo matemático utilizado para codificar o decodificar como en codec JPEG .
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Cuando la compresión de color para vídeo, hay varios esquemas básicos . Cuando una película se convierte en vídeo para producir la más alta calidad , que se utiliza para manipular la imagen con efectos de vídeo , cada uno de los componentes de color se muestrea en una proporción de 4 : 4 : 4 es decir, Rojo Verde Azul . Sin embargo , cuando se graba directamente en formatos de cinta como HD Cam , Betacam Digital o DV -50 muestra los componentes rojo de la señal azul y en la mitad de esa tasa , es decir, 4 : 2 : 2 . De vídeo DV tiene un problema de almacenamiento más grande porque la cinta es tan pequeño , de modo que el formato lanza media el color de nuevo en una proporción de 4 : 1 : 1 . Es por eso que DV es terrible con codificación de colores , el color se mueve rápido y gráficos en movimiento . El formato originado por el Moving Picture Experts Group , MPEG -2 es el formato utilizado en DVD. Se puede probar el color ya sea en 4 : 2 : 2 o 4 : 2 : 0 , siendo este último el formato de distribución más popular. Esto explica por qué una toma de video en formatos DV no se ven tan bien como los de DV- 50 si son vistos en un DVD. En el momento en el video DV pasa por la codificación MPEG - 2 , se reduce de manera efectiva a 4: 1 : 0
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En el vídeo hay dos formas adicionales de compresión , marco dentro , a veces llamados espacial , y entre el marco, a veces llamado temporal. Veamos marco intra primero . La compresión intratrama más popular se llama . Transformada Discreta del Coseno , DCT . Se utiliza en el Betacam Digital, el formato DV , D -50 y en JPEG se utiliza principalmente en alambiques , sino también M -JPEG , JPEG en movimiento . Es un proceso complicado , así que haré mi mejor esfuerzo para simplificar aquí. El procedimiento se basa en la premisa de que los píxeles de una cuota de una imagen de relación con sus píxeles vecinos, y que la información específica organizada en cualquier píxel individual es relativamente pequeño . La redundancia en la información se utiliza para comprimir la imagen. Se tomaron muestras en bloques de 8 x 8 píxeles producir un coseno que permite el procesamiento para descartar los detalles en la imagen que son indetectables para el ojo humano . El proceso se perfeccionó a través del ensayo y error hasta que no hubo diferencias detectables entre la imagen original y la que se comprime. La compresión funciona mejor cuando hay una gran cantidad de redundancia en la imagen. La imagen de un globo rojo contra un cielo azul comprime mejor que el tiro de la acción de la persona que practica surf en la cabecera de este artículo.
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Existen varias técnicas de compresión inter marco. Aquí vamos a ver uno, MPEG -2. Como se ha mencionado antes de que sea utilizado en DVD. MPEG - 2 emplea tanto marco intra y compresión marco interinstitucional . La compresión marco inter se basa en un grupo de imágenes , un GOP que se repite cada medio segundo . Un GOP está formado por las tramas I que tienen la cantidad total de datos después de color y compresión marco intra , pero todos los demás cuadros de un GOP es virtual. Después de la trama I , el siguiente fotograma a codificar es una trama P o predictivo , que anticipa cambios en el video , descartando la información redundante . Entre la I y cuadros P , B o fotogramas bidireccionales rellenar , mirando hacia atrás y hacia delante . El Partido Republicano se reproduce IBBPBBP , etc. , hasta la siguiente trama I . Este método crea compresión muy eficiente y funciona bien hasta que haya una gran cantidad de cambios en el video.