Ch−ơng III: Nén video theo chuẩn MPEG
3.3. Nén tín hiệu video theo MPEG-2 1 Tiêu chuẩn nén video MPEG-
3.3.1. Tiêu chuẩn nén video MPEG-2
Tiêu chuẩn MPEG-2 còn đ−ợc gọi là ISO/IEC 13818 là sự phát triển tiếp theo của MPEG-1 ứng dụng cho độ phân giải tiêu chuẩn của truyền hình do CCIR- 601 qui định.
MPEG 2 gồm 4 phần:
ắ Phần 1: Hệ thống (ISO/IEC 13818-1): xác định cấu trúc ghép kênh audio, video và cung cấp đồng bộ thời gian thực.
ắ Phần 2: Video (ISO/IEC 13828-2): xác định những thành phần mã hóa đại diện cho dữ liệu video và phân loại xử lý giải mã để khôi phục lại khung hình ảnh.
ắ Phần 3: Audio (ISO/IEC 13818-3): mã hóa và giải mã dữ liệu âm thanh.
ắ Phần 4: Biểu diễn (ISO/IEC 13818-3): định nghĩa quá trình kiểm tra các yêu cầu của MPEG-2 .
So với MPEG-1, MPEG-2 có nhiều cải thiện, ví dụ về kích th−ớc ảnh và độ phân giải ảnh, tốc độ bit tối đa, tính phục hồi lỗi, khả năng co giãn dòng bit. Khả năng co giãn dòng bit của MPEG-2 cho phép khả năng giải mã một phần dòng bit mã hóa để nhận đ−ợc ảnh khôi phục có chất l−ợng tuỳ thuộc mức độ yêu cầu.
Sau đây là một số đặc điểm chủ yếu của tiêu chuẩn này :
♦ Hỗ trợ nhiều dạng thức video, đặc biệt là các dạng thức video độ phân giải không gian cao, dạng thức video xen kẽ của truyền hình.
♦ Cú pháp dòng bit MPEG-2 là sự mở rộng của dòng bit MPEG-1. ♦ Nén video MPEG-2 t−ơng hợp với nén video MPEG-1. Đ−ợc thể hiện qua 4 hình thức t−ơng hợp.
∗ T−ơng hợp thuận: bộ giải mã MPEG-2 có khả năng giải mã dòng bit (hoặc một phần dòng bit MPEG-1).
∗ T−ơng hợp ng−ợc: bộ giải mã MPEG-1 có khả năng giải mã đ−ợc một phần dòng bit MPEG-2.
∗ T−ơng hợp lên: bộ giải mã độ phân giải cao có khả năng giải mã đ−ợc dòng bit của bộ mã hoá có độ phân giải thấp.
∗ T−ơng hợp xuống: bộ giải mã độ phân giải thấp có thể giải mã đ−ợc một phần dòng bit của bộ mã hóa độ phân giải cao.
♦ MPEG-2 hỗ trợ khả năng co giãn (scalability): co giãn không gian, co giãn SNR (Signal to Noise Ratio), co giãn phân chia số liệu...
∗ Cho phép nhiều cấu trúc lấy mẫu: 4:4:4, 4:2:2 và 4:2:0. ∗ Hệ số DC đ−ợc mã hóa với độ chính xác đặc biệt.
∗ Bảng l−ợng tử riêng biệt cho các thành phần chói và màu nên lợi dụng đ−ợc đặc điểm của mắt ng−ời ít nhạy cảm hơn với tín hiệu màu.
∗ Cho phép cả hai dạng quét: quét xen kẽ và quét liên tục. ∗ Có khả năng hồi phục lỗi.
♦ Cú pháp đầy đủ của MPEG-2 đ−ợc thể hiện qua các tập con gọi là profile, phù hợp với các lĩnh vực áp dụng. Mỗi profile lại bao gồm từ 1 đến 4 mức độ hạn chế về độ phân giải không gian, tốc độ bit.