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O padrão MPEG-1 (IS 11172) é um esforço comum da ISO
(International Standardization Organization) e IEC (International
Electrotechnical Commission) para a padronização de uma
representação codificada de vídeo e áudio. MPEG-1 é
utilizado para armazenamento digital com taxa de 1,5Mbps e também é
usado para armazenamento de filmes em CD-ROM.
O algoritmo de compressão do MPEG-1 utiliza as seguintes técnicas:
- redução da resolução espacial e subamostragem de
crominância;
- compensação de movimento - utiliza predição
baseada no passado, ou baseada no passado e futuro;
- erros de
predição são transformados em DCT (Discrete Cosine
Transformation), sendo removido a redundância espacial;
- os vetores
de movimento são combinados com a informacão residual DCT.
Arquitetura MPEG
O padrão MPEG é basicamente uma especificação do fluxo de bits
e um processo típico de decodificacão que suporta a interpretação
do fluxo de bits. São previstos três diferentes tipos de quadros [8]:
- Quadro I (Intra coded picture) - codificado sem
referência a outros quadros; proporcionam pontos de acesso onde a
decodificacão pode começar; compressão apenas moderada - similar a uma
compressão JPEG.
- Quadro P (Predictive coded picture) - utiliza
codificação preditiva de compensação de movimento de um quadro I
ou P; geralmente usado para outras predições; um terço do tamanho
do quadro I.
- Quadro B (Bidirectionally predictive coded picture) -
codificado a partir da interpolação entre um quadro anterior (I ou P)
e um quadro posterior I ou P; provê um alto grau de compressão da
ordem de 2 a 5 vezes menor que um quadro P.
O padrão é completamente flexível quanto a
configuração dos quadros em um fluxo.
Especificação do fluxo de bits
- Sequência - um fluxo de vídeo independente; o codificador
deve preencher certos parâmetros como tamanho de quadro, de forma a
especificar os recursos necessários na decodificação;
- Grupos de Quadros (GOP) - clip de vídeo começando por um
ponto de acesso aleatório;
- Quadro - representa uma imagem;
- Macrobloco - bloco de 16x16 pixels para unidade de
compensação de movimento
- Bloco - 8 x 8 pixels que pode ser intra-codificado, por
compensação de movimento ou interpolação.
Sistema MPEG
Define uma estrutura multiplexada para combinação de fluxos
elementares, especificando como representar as informações temporais
necessárias à posterior restituição sequencial sincronizada em tempo
real. Os fluxos elementares são multiplexados em um fluxo composto,
denominado MPEG Stream.
O Sistema MPEG especifica sintaticamente e semanticamente um MPEG Stream
que pode conter até 32 fluxos de áudio MPEG e 16 fluxos de vídeo MPEG
multiplexados simultaneamente. São previstos também dois fluxos de
dados de uso genérico. Basicamente as funcionalidades de um sistema MPEG
são: sincronizacão dos fluxos elementares, gerência de buffers na
decodificação e acesso aleatório.
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Paulo Cesar Salgado Vidal
Tue Dec 23 09:44:25 EDT 1997