f Fr Rg Gb B′ +′ (2.1.9)
2.3.3.1 Giới thiệu chung về MPEG
Nén tín hiệu video theo chuẩn MPEG (Moving Picture Experts Group) là phương pháp nén ảnh động khơng những làm giảm dư thừa khơng gian (như JPEG) mà cịn làm giảm dư
thừa thời gian giữa các khung ảnh, đây là khác biệt so với JPEG là chuẩn nén ảnh tĩnh chỉ làm giảm dư thừa thơng gian trong một khung ảnh.
Chuẩn MPEG định nghĩa một khái niệm mới là “nhĩm các khung ảnh” (GOP) để giải quyết dư thừa thời gian và cho phép truy xuất ngẫu nhiên khi mã hố MPEG dùng để lưu trữ. Trong chuẩn MPEG, người ta quy định 3 loại khung ảnh phụ thuộc vào phương pháp nén: nén trong khung ảnh (khung I), nén ước đốn (khung P) và nén nội suy hai chiều theo thời gian (khung B). Khung I luơn luơn là khung ảnh đầu tiên trong nhĩm GOP, tạo điểm truy xuất ngẫu nhiên chuẩn.
Chuẩn nén MPEG bao gồm các tiêu chuẩn nén video cĩ tốc độ luống bít (tương đương chất lượng ảnh video) khác nhau:
a) MPEG – 1: (chuẩn ISO/IEC 11172) cĩ từ tháng 11-1992. MPEG – 1 dùng cho
nén động cĩ kích thước 320x240 và tốc độ bit cịn từ 1 Mbit/s đến 1,5 Mbit/s dùng cho ghi hình trên băng từ và đĩa quang (CD), đồng thời truyền dẫn trong các mạng (ví dụ như mạng máy tính). Đối với mã hĩa audio stereo, tốc độ khoảng 250 Kbps. MPEG – 1 cĩ các thành phần chính sau đây :
• Phần 1 : ISO/IEC 11172 – 1 : Hệ thống ghép kênh Video, Audio MPEG
– 1 .
• Phần 2 : ISO/IEC 11172 – 2 : Nén video MPEG – 1.
• Phần 3 : ISO/IEC 11172 – 3 : Nén audio MPEG – 1.
• Phần 4 : ISO/IEC 11172 – 4 : Conformance.
• Phần 5 : ISO/IEC 11172 – 5 : Software.
b) MPEG – 2 : là dự án giai đoạn hai của ISO/IEC, được sử dụng cho các ứng dụng cao hơn với tốc độ cịn ≤ 10 Mbit/s cho viễn thơng, truyền hình thơng thường.
c) MPEG – 3 : tiêu chuẩn nén tín hiệu số xuống cịn ≤ 50 Mbps để truyền tín hiệu truyền hình cĩ độ phân giải cao (HDTV). Sau đĩ, nhập chung vào MPEG – 2 và thành tiêu chuẩn quốc tế MPEG – 2 vào tháng 11 năm 1994 (ISO/IEC 13818). Tiêu chuẩn MPEG – 2 này dùng cho truyền hình thơng thường và truyền hình cĩ độ phân giải cao.
d) MPEG – 4 : được thiết kếđể mã hĩa Video/Audio với tốc độ thấp (khoảng 9÷14 Kbps) chủ yếu ứng dụng trong điện thoại video, multimedia. MPEG – 4 hồn thiện vào tháng 10 – 1998.
e) MPEG – 7 : chuẩn này được đề nghị vào tháng 10 – 1998 và thành chuẩn quốc tế
vào tháng 9 – 2001. MPEG – 7 sẽ là chuẩn mơ tả thơng tin của rất nhiều loại đa phương tiện. Mơ tả này sẽ kết hợp với chính nội dung của nĩ cho phép khả năng tìm kiếm nhanh và hiệu quả theo yêu cầu người dùng. MPEG-7 đặc trưng cho một tập tiêu chuẩn biểu diễn nhiều loại thơng tin multimedia khác nhau. Chính vì vậy, MPEG-7 cịn được gọi là “ Giao thức mơ tả
nội dung đa phương tiện”.
Tiêu chuẩn MPEG là sự kết hợp giữa nén trong ảnh và nén liên ảnh. Tức là phương pháp nén cĩ tổn hao dựa trên sự biến đổi DCT và bù chuyển động. MPEG dùng biểu diễn màu bằng YCrCb.
Hình 2.3.16 Hệ thống các chuẩn MPEG