BÀI THẢO LUẬN: CHUẨN NÉN VIDEO H.263

H.263 là gì? -là một chuẩn nén video.-là một tiêu chuẩn của ITU-T được công nhận vào những năm 1995/1996 Sử dụng trong các ứng dụng video : - mạng không dây. - mạng điện thoại truyền thống (PSTNs). - mạng internet.

Chủ Đề Thảo Luận: Chuẩn nén video H.263

Giảng Viên: Nguyễn Thị Mai Phương

Nhóm Sinh Viên: Vũ Thị Lan Lâm Thị Huyền

TRƯỜNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TRUYỀN

THÔNG

BỘ MÔN MẠNG VÀ TRUYỀN THÔNG

1.Giới thiệu về chuẩn nén h.263

• H.263 là gì?

-là một chuẩn nén video

-là một tiêu chuẩn của ITU-T được công nhận vào những năm 1995/1996

• Sử dụng trong các ứng dụng video :

- mạng không dây

- mạng điện thoại truyền thống (PSTNs)

- mạng internet

• Các ứng dụng gồm :

-Đàm thoại trên điện thoại: Mạng điện thoại truyền thống đã tồn tại và phát triển từ trước đến nay bảo đảm độ tin cậy cao

và dễ sử dụng Người dùng vốn đã quen với hình thức sử dụng điện thoại thông thường là nhấc máy, nhận được tín hiệu chuông từ tổng đài rồi quay số điện thoại cần gọi tới

- Hội nghị truyền hình (Video Conference) là dịch vụ được triển khai và sử dụng dựa trên các công nghệ mạng truyền thông tiên tiến như IP (Internet Protocol), ATM, ISDN Dịch

vụ này cung cấp khả năng truyền hình ảnh, âm thanh trực tuyến giữa nhiều điểm trên mạng, giúp tăng cường khả năng tương tác, trao đổi thông tin giữa các thành viên trong hội nghị với nhau

- Hệ thống giám sát an ninh

-Tương tác trò chơi

• Đặc điểm kiến trúc của bộ mã hóa video sử dụng chuẩn

nén H.263 :

-Ban đầu H.263 được thiết kế cho nhu cầu truyền thông ở tốc

độ thấp với các dữ liệu thấp hơn 64 kbits/s cho nên nó cung cấp chất lượng hình ảnh video tương đối kém, sau đó giới hạn này được phá bỏ và nó có thể phục vụ cho nhu cầu truyền

thông ở tốc độ cao nữa

-Video được nén với công nghệ mới hiện nay thường bao

gồm 3 loại Frames:

 I(Intra ):Lưu trữ toàn bộ hình ảnh, do đó độ nén là thấp

nhất, dung lượng lớn nhất Do lưu trữ toàn bộ hình ảnh nên

I Frames không đòi hỏi cần phải có Frames khác để

Decode Khi xem phim, ta muốn tua đến 1 đoạn nào đó của phim đòi hỏi ở đó phải có I Frames Đôi khi tua phim ta

thường gặp trường hợp bị lag, phim đứng 1 lúc rồi mới

chạy, đó là do điểm ta tua tới không có I Frames, nó sẽ tìm cho đến khi nào gặp được I Frames mới chạy được

 P (Predictive ): Chỉ lưu trữ những điểm khác biệt giữa nó

với khung hình trước nó (ta gọi là tham khảo đến khung hình trước) ==> Dung lượng nhỏ hơn I Frames Khung

hình trước đó có thể là 1 I Frame hoặc 1 P Frame khác

 B( Bidirectional Frames): tương tự P Frames, B Frames

cũng chỉ lưu thông tin khác nhau giữa nó và Frames khác Nếu P Frames chỉ sử dụng các Frames trước nó để tham khảo thì B Frames tham khảo cả các Frames trước và sau

nó, và B Frames không cho phép các Frames khác tham khảo (Ngoại trừ "B-frame pyramid") Điều này giúp B

Frames đạt độ nén tốt nhất ,dung lượng nhỏ nhất trong các loại Frames

Digitization formats

-Trong trường hợp của chuẩn H.263, hai định dạng bắt buộc

là QCIF và Sub-QCIF (S-QCIF)

-Kể từ khi lấy mẫu của 2 tín hiệu chrominance được sử dụng,

độ phân giải không gian thay thế là:

QCIF: Y = 176 * 144, Cb = Cr = 88*72

S-QCIF: Y = 128*96, Cb = Cr = 64*68

Frame types – Các loại khung

-Để có được mức độ nén cao hơn cần thiết, tiêu chuẩn H.263

sử dụng khung I, khung P, khung B

-Như chúng ta đã thấy trước đó trong hình 4.11(c) , một

khung PB bao gồm một khung B và khung P kế tiếp

-Các thông tin mã hóa cho các macroblock tương ứng trong

cả những khung hình là xen kẽ nhau, với các thông tin cho khung P liền kề của khung B

Unrestricted motion vector- vector chuyển

động không hạn chế

-Như chúng ta đã thấy trong hình 4.12 và 4.13, các vector

chuyển động liên kết với các macroblocks dự đoán thường bị giới hạn đến một khu vực được xác định trong khung tham chiếu xung quanh địa điểm trong khung mục tiêu của các

macroblock được mã hóa

Error resilience – khả năng phục hồi lỗi

Như chúng ta chỉ ra trước đó, mạng cho các tiêu chuẩn H.263

là một mạng không dây hoặc PSTN Với kiểu mạng này có một xác suất tương đối cao các lỗi truyền dẫn sẽ có mặt trong dòng bit nhận được từ bộ giải mã

Việc phát hiện lỗi có thể xảy ra trong 3 trường hợp sau:

-Trong trường hợp có một lỗi, lỗi đó thực sự được phát hiện; -Trong trường hợp có một lỗi, lỗi đó không được phát hiện; -Trong trường hợp không có lỗi, bộ giải mã biết là không có lỗi

Error tracking: theo dõi lỗi

-Với các ứng dụng thời gian thực như điện thoại video, hai cách kênh thông tin liên lạc cần thiết cho việc trao đổi của âm thanh và thông tin video được tạo ra bởi các mã trong mỗi

thiết bị đầu cuối Điều này có nghĩa rằng luôn luôn có một

kênh trở lại từ phía sau tiếp nhận thiết bị đầu cuối để các thiết

bị đầu cuối gửi và điều này được sử dụng trong tất cả ba đề

án của bộ giải mã để thông báo cho các bộ mã hóa liên quan đến một lỗi trong GOB đã được phát hiện

Thông thường, các lỗi được phát hiện trong một số trường

hợp:

- Một hoặc nhiều vectơ chuyển động,

- Một hoặc nhiều chiều dài từ mã thay đổi không hợp lệ,

- Một hoặc nhiều phạm vi hệ số DCT ra ngoài,

- Một số lượng quá nhiều của các hệ số trong marcroblock,

Khi một lỗi được phát hiện, các kênh trả lại được sử dụng bởi

bộ giải mã để gửi một tin nhắn thừa nhận tiêu cực (NAK) trở lại các bộ mã hóa trong các codec mã nguồn có chứa cả số

khung và vị trí của GOB trong khung đó là lỗi Mã hóa sau đó

sử dụng các thông tin dự báo lỗi liên quan đến GOB này để xác định các macroblocks trong khung hình sau đó có khả

năng bị ảnh hưởng Sau đó tiến hành truyền macroblocks

trong những khung hình, được thể hiện trong 4.17 (b)

In the error tracking scheme- giải mã các

segment độc lập:

-Mục tiêu của phương án là để ngăn chặn các lỗi gobs lân cận trong khung

-khi xảy ra một lỗi trong GOB ,GOB tương tự trong từng

khung kế tiếp bị ảnh hưởng cho đến khi một GOB intracoded được gửi bởi gobs-nieghtbouring bộ mã hóa không bị ảnh

hưởng

Sự khác biệt giữa h.263 và h.261

Sub-QCIF: h.263 ngoài việc hỗ trợ các độ phân giải QCIF (176*144) , CIF(352*288), 4CIF(704*576),

16CIF(1048*1152), nó còn hỗ trợ dạng mới gọi là

Sub-QCIF(352*288)

Cách tính độ sai lệch tốt hơn: h.263 xem xét trước tất cả các khả năng có thể lựa chọn vùng tham chiếu tốt nhất Tùy

chọn APM(advanced prediction mode) cho phép tính vector chuyển động sử dụng 4 block 8*8 thay vì 1 block 16*16

Độ chính xác trong việc dự đoán: h.263 đưa ra một thuật toán để tính một phần chuyển đi mới với độ chính xác cao hơn

Cách xử lý truyền macroblock:

Một macroblock sẽ không được chuyển đi nếu nó giống với macroblock trước H.261 truyền MBA(macroblock address) với độ dài từ mã khác nhau trong khi h.263 chỉ truyền có 1 bit