f Fr Rg Gb B′ +′ (2.1.9)
2.3.3.5Cấu trúc dịng bit MPEG
Để tạo khả năng chống lỗi khi truyền tín hiệu qua kênh cĩ nhiễu, bộước đốn phải được xác lập lại (reset) thường xuyên và mỗi ảnh nén trong khung hay nén ước đốn được phân
đoạn thành nhiều lát nhỏ (slice) cho việc tái đồng bộ tại bộ giải mã phía thu. Cấu trúc dịng MPEG gồm 6 lớp: lớp dãy ảnh (sequence), lớp nhĩm ảnh (GOP), lớp ảnh (pictrue), lớp cắt lát dịng bit (slice), lớp macroblock, lớp khối (Block). Mỗi lớp này hỗ trợ một chức năng nhất
định: một là chức năng xử lý tín hiệu (DCT, bù chuyển động) hai là chức năng logic (tái đồng bộ, điểm truy xuất ngẫu nhiên). Quá trình tạo ra dịng bit MPEG là ghép kênh: kết hợp các dịng dữ liệu vào, dịng dữ liệu ra, điều chỉnh đồng bộ và quản lý bộ đệm. Cú pháp dịng MPEG bao gồm: lớp dịng bit (stream), lớp gĩi (pack) và lớp gĩi tin (packet) như trong Hình 2.3.20:
1. Khối. Khối 8x8 các điểm ảnh tín hiệu chĩi và tín hiệu màu dùng cho phương pháp nén DCT.
2. Tổ hợp cấu trúc khối (macroblock): một cấu trúc khối là một nhĩm các khối tương
ứng với lượng thơng tin chứa đựng trong kích thước 16x16 điểm trên bức ảnh. Cấu trúc khối này cũng xác định lượng thơng tin chứa trong đĩ sẽ thay đổi tùy theo cấu trúc mẫu được sử
dụng. Thơng tin đầu tiên trong cấu trúc khối mang dạng của nĩ (là cấu trúc khối Y hay Cr, Cb) và các vector bù chuyển động tương ứng.
3. Mảng (Slice): mảng bao gồm một vài cấu trúc khối kề nhau. Kích thước lớn nhất của mảng cĩ thể bao gồm tồn bộ bức ảnh và kích thước nhỏ nhất của mảng là một cấu trúc khối. Thơng tin đầu của mảng chứa đựng vị trí của mảng trong tồn bộảnh, và hệ số cân bằng lượng tử.
4. Ảnh (Picture): lớp ảnh cho phép bộ giải mã xác định loại của ảnh được mã hĩa là
ảnh P, I hay ảnh B. Thơng tin đầu dùng để chỉ thứ tự truyền khung để bộ giải mã cĩ thể sắp xếp các ảnh lại theo một thứ tựđúng. Trong thơng tin đầu của ảnh cịn chứa các thơng tin về đồng bộ, độ phân giải và phạm vi của vector chuyển động.
5. Nhĩm ảnh (GOP): nhĩm ảnh là tổ hợp của nhiều các khung I, P và B. Cấu trúc nhĩm ảnh được xác định bằng hai tham số m và n. Mỗi một nhĩm ảnh bắt đầu bằng một khung I cho phép xác định điểm bắt đầu để tìm kiếm và biên tập. Thơng tin đầu gồm 25 bit chứa mã định thời và điều khiển.
6. Đoạn (chương trình) video: đoạn video bao gồm thơng tin đầu, một số nhĩm ảnh và thơng tin kết thúc đoạn. Thơng tin đầu của đoạn video chứa đựng kích thước mỗi chiều của
ảnh, kích thước của điểm ảnh, tốc độ bit của dịng video số, tần sốảnh và bộđệm tối thiểu cần cĩ. Đoạn video và thơng tin đầu tạo thành một dịng bit được mã hĩa gọi là dịng cơ bản (Elementary Stream).
Hình 2.3.20 Kiến trúc dịng dữ liệu MPEG