La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

Par Samuel BOVÉE et Julien BRISSEAU 1. Les origines de la vidéo Le codage analogique La compression numérique Les standards de compression Implémentation.

Présentations similaires


Présentation au sujet: "Par Samuel BOVÉE et Julien BRISSEAU 1. Les origines de la vidéo Le codage analogique La compression numérique Les standards de compression Implémentation."— Transcription de la présentation:

1 Par Samuel BOVÉE et Julien BRISSEAU 1

2 Les origines de la vidéo Le codage analogique La compression numérique Les standards de compression Implémentation et utilisation de la compression Edition vidéo Conclusion 2

3 3

4 Technique simple et ancestrale : la diffusion de 24 images par seconde (24Hz) sur pellicule Pour éviter le scintillement : on double ou triple le nombre dimage par duplication => fréquence de 48Hz / 72Hz 4

5 5

6 Lutilisation la plus notable de la vidéo analogique a été la télévision Plusieurs formats de codage de la vidéo : SECAM PAL NTSC 6

7 7

8 Invention française brevetée en 1956 par Henri de France Première diffusion sur France2 en images / secondes 625 lignes Codage couleur en YDbDr Modulation par fréquence Coupure prévue en 2012 !!! 8

9 Y = 0.299R G B Db = 0.450R 0.883G B Dr = 1.333R G B 9

10 NormeNTSCSECAM (L)PAL Année dapparition Nombre de lignes Fréquence Horizontale17,734 kHz15,625 kHz Fréquence Verticale60 Hz50 Hz Bande passante vidéo4,2 MHz5 MHz Porteuse son4,5 MHz5,5 MHz 10

11 11

12 Apparition de la vidéo numérique vers la fin des années 70. Raisons : permet de corriger et daméliorer les vidéos, de les manipuler et de leurs ajouter des effets Permet linterfaçage avec linformatique émergente Permet la détection et la correction derreur 12

13 Image en haute définition : résolution => 1280*720 pixels affichage progressif 24 images par secondes 16 millions de couleurs (3 octets / pixels) soit : (1280*720)*24*3*8 = bit/s = 530 Mbit/s = 63 Mo/s ou en dautre termes : 450Go pour un film de 2H => Débit trop important, même de nos jours ! 13

14 Compressions sans pertes (lossless) : Exemple : Huffyuv, basé sur JPEG-LS et utilise Huffman Gain possible : 50% Intéressant, mais pas suffisant pour les applications courantes Compression avec pertes : Majoritairement utilisé dans de nombreux domaines 14

15 Deux façon de faire : Redondance spatiale : compresser les images indépendamment les unes des autres. ex : MJPEG Redondance temporelle : analyser les images qui se suivent : elles sont souvent très identiques ! 15

16 Image NImage N+1Image N+2 Différence entre image N et N+1 Différence entre image N+1 et N+2 16

17 D'une image à l'autre, la quantité de nouvelles informations est disparate Mais la plupart du temps, elle est très faible On catégorise alors les images en 3 types : I-Frame P-Frame B-Frame 17

18 Compressées indépendamment de leur contexte Autorisent un accès aléatoire Compressée avec perte, même principe que le JPEG 18

19 – Codées par rapport à limages I ou P-frames précédentes – Utilisent la compensation de mouvement – 30 à 40% de gain sur I-frame – Propagent les erreurs 19

20 20

21 – image déduite dune image I ou P-frames précédentes ET suivante en faisant la moyenne des changement – Offre le meilleur taux de compression : 50% de gain sur P-frame – Ne propage pas les erreurs 21

22 Un ensemble dimage dépendante les unes des autres au sein de la vidéo est appelé un GOP (Group Of Picture) 22

23 23

24 Séquence vidéo (Video Sequence) Commence par une en-tête, contient des groupes dimages, sachève par un code de fin Groupe d'images (Group of Pictures) Contient un index permettant un accès aléatoire Image (Picture) De trois types : I, B, P. Tranche (Slice) Macroblocs ordonnés de gauche à droite, puis de haut en bas. En cas derreur dans la tranche, le décodeur passe à la suivante. Plus il y a de tranches, meilleur est le traitement des erreurs, mais fait perdre de la place. Macroblocs (Macroblocks) C'est une matrice rectangulaire de dimension 2 et constituée de blocs. Blocs (Block) C'est un ensemble des valeurs de luminance et chrominance de 8 lignes de 8 pixels. 24

25 25

26 Deux grands consortiums MPEG (Moving Picture Experts Group). Domaine dexpertise : la compression, la décompression, le traitement et le codage de la vidéo, de laudio et de leur combinaison UIT-T (Union internationale des télécommunications) : chargée de la réglementation et de la planification des télécommunications dans le monde 26

27 Sortie en x288 pixels à 25 images par seconde en (PAL/SECAM) débit de 1,2 à 1,5 Mbit/s (utilisable par un CD-ROM) Qualité équivalente à celle de la VHS 27

28 Composé de cinq parties : Synchronisation et multiplexage de la partie audio et vidéo (MPEG-1 Program Stream). Codec de compression pour des signaux vidéo non- entrelacés. Codec de compression pour des signaux audio. La norme définit 3 niveaux de complexités : MP1 ou MPEG-1 Part 3 Layer 1 MP2 ou MPEG-1 Part 3 Layer 2 MP3 ou MPEG-1 Part 3 Layer 3 Procédure pour les tests de conformité Implémentation logicielle de référence pour les 3 premières parties 28

29 Extension de MPEG-1 Norme constituée de 9 parties ! Objectif dobtenir des débits plus importants SD-TV (Télévision standard) : débit entre 2 et 15 Mbit/s HD-TV (Télévision haute définition) : débit entre 15 et 30 M/Bits Gain en qualité 29

30 Améliore la précision des mouvements des vecteurs Redondance derreur étendue Précision de la DCT définissable Meilleurs prédictions des macro blocks Qualité extensible (différents niveau de qualité au sein dune même vidéo) Apparition des profils et niveaux 30

31 Permettent de réduire la complexité des décodeurs selon le type dapplication quils concernent. Un profil représente un ensemble doutils communs à plusieurs applications, en fait une structure particulière de MPEG2 Un niveau définit la qualité de la vidéo pour chaque profil. 31

32 32

33 Standardisé en 1996 Développé pour les lignes à très bas débits, pour des applications de visiophonie Puis pour la visioconférence 33

34 Apparition en 1998 Actuellement 23 parties permettant linterfaçage avec les nouvelles applications multimédias : le téléchargement le streaming sur Internet le multimédia sur mobile la radio numérique les jeux vidéos les supports haute définition Meilleur rendu que MPEG-2 la taille des macro-blocs de 8*8, 16*8 ou 16*16. Meilleur précision des vecteurs de mouvement Deux profils majoritairement utilisés : Simple Profile (SP) Advanced Simple Profile (ASP) 34

35 Extension de la norme MPEG-4 (ajout partie 10) en 2003 H.264 compresse plus efficacement que les autres normes =>débit divisible par deux par rapport au MPEG-2 à qualité égale Multiples améliorations de la compensation de mouvement Ajout dun codage arithmétique CABAC (codage entropique) excellents résultats grande complexité non disponible dans les profils baseline et extended La numérotation des images permet la création de sous- séquences 35

36 36

37 37

38 38

39 39

40 40

41 Par exemple avisynth : éditeur vidéo entièrement contrôlé par des scripts !!! grande variété de fonctions de traitement et d'édition - via des filtres - sur un flux vidéo fonctions comme le trim, le crop, le désentrelacement, le téléciné inverse, des corrections de couleur, des redimensionnements, du denoising (débruitage)… 41

42 Le futur : Scalable Video Coding (SVC) Des questions ? 42


Télécharger ppt "Par Samuel BOVÉE et Julien BRISSEAU 1. Les origines de la vidéo Le codage analogique La compression numérique Les standards de compression Implémentation."

Présentations similaires


Annonces Google