Digitale Videokomprimierungsmethoden Teil 2
Für die Videospeicherung und -übertragung wird auch eine gemeinsame (zusammengesetzte) Codierung von Videosignalen verwendet, die als Verfahren einer starken analogen Komprimierung charakterisiert werden kann, da sie die Übertragung der oben beschriebenen Dreikomponenten-Farbbilder in der zugewiesenen Bandbreite ermöglicht. für einkomponentige Schwarzweißbilder.
Nach dem Digitalisieren des analogen Signals können Sie eine digitale Komprimierung basierend auf dem einen oder anderen digitalen Codierungsalgorithmus anwenden. Grundsätzlich ist es möglich, jedes in digitaler Form dargestellte Signal zu komprimieren. Für Composite-Video ist jedoch nur eine serielle Doppelkomprimierung (zuerst stark analog und dann digital) möglich, die nicht als zufriedenstellend angesehen werden kann, und das digitale Komprimierungsverhältnis ist es wird unvermeidlich aufgrund des hochrauschen analogen Signals begrenzt sein. So wurde beispielsweise der heute am weitesten verbreitete digitale Komprimierungsstandard MPEG ausschließlich für separate (Komponenten-) Videosignale entwickelt und ist im Wesentlichen eine Methode, um analoge Vollfarbsignale nach Möglichkeit durch digitale Signale zu ersetzen. Keine vorläufige analoge Komprimierung.
Interlaced
Ideosysteme verwenden traditionell das sogenannte Interlaced-Scannen, wenn die Linien jedes Rahmens in gerade und ungerade Linien unterteilt werden und die Aggregate von geraden und ungeraden Linien als Felder bezeichnet werden. Die abwechselnde Übertragung von ungeraden und geraden Feldern anstelle eines Vollbilds war an einem Punkt erforderlich, nicht für ein gutes Leben, so dass eine Verdoppelung der Bildaktualisierungsrate garantiert wurde, ohne die erforderliche Bandbreite zu verdoppeln.
Interlaced-Scannen kann daher als eine Art analoge Komprimierung angesehen werden. Die Mängel einer solchen “Komprimierung” sind das bekannte Flackern zwischen Linien, die schlechte Auflösung beim Übertragen sich schnell bewegender Objekte und so weiter.
Für beste Ergebnisse sollte die digitale Komprimierung idealerweise mit Material von einer nicht interlaced Quelle durchgeführt werden, da es sich sonst um eine aufeinanderfolgende Doppelkomprimierung handelt (wie dies bei einem zusammengesetzten Signal der Fall ist), von der Sie nichts Gutes erwarten können.
Die derzeitige Verbreitung des Interlaced-Scannens in vorhandenen Videosystemen bedeutet, dass digitale Komprimierungscodierer in der Praxis auch Interlaced-Quellmaterialien akzeptieren müssen. Interlacing stellt eine besondere Schwierigkeit für die Komprimierung unter Verwendung von Bewegungskompensationsalgorithmen (wie MPEG) dar, da es ziemlich schwierig ist, Änderungen in einer Situation zu verfolgen, in der aufeinanderfolgende Felder nicht dieselben Bildpunkte beschreiben. Darüber hinaus erschwert das Interlacing die Bildung eines Differenzbildsignals zwischen Feldern.
Daraus folgt, dass es besser ist, DVD-Video (MPEG-2) zu verwenden, auch wenn Ihr Player kein progressives (progressives) Scannen unterstützt und Ihr Camcorder über einen solchen Modus verfügt.
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Quantifizierung
Der Begriff “Quantisierung” tauchte an der Schnittstelle von analogen und digitalen Technologien auf und bedeutet nicht mehr als eine Methode, um den Wert des Signals an einem Referenzpunkt als Binärzahl mit einer gewissen Genauigkeit darzustellen. Daher unterteilt ein Hardware-Quantisierer den Bereich (oder die Spannungsskala eines analogen Signals) in mehrere gleiche Intervalle, von denen jedes durch eine separate Zahl dargestellt wird. Folglich erzeugt der Quantisierer die Nummer des Intervalls, in das die analoge Spannung fällt (der Wert selbst kann allgemein aus der Tabelle bestimmt werden).
Wenn Informationen über die Position der analogen Spannung innerhalb des Bereichs verloren gehen, sprechen wir von einem Quantisierungsfehler (oder -fehler), aber da dieser nicht größer als der Quantisierungsbereich sein kann, kann diese Fehlermenge unter Verwendung einer großen Zahl minimiert werden genug Intervalle.
Daher hat ein 8-Bit-Wandler 256 Quantisierungsbereiche (die ein Signal-Rausch-Verhältnis von etwa 50 dB liefern) in einem 10-Bit-Wandler jeweils 1024 Codewörter (ein Signal-Rausch-Verhältnis beträgt 12 dB mehr) hoch) usw.
Das Signal wird übrigens auf die gleiche Weise wiederhergestellt: Es kann nur die Nummer des Quantisierungsintervalls gespeichert werden, und der wiederhergestellte Wert wird der entsprechenden Tabelle entnommen.
Zunaechst
Digitale Komprimierung
Die digitale Komprimierung, auch allgemein als Datenkomprimierung oder Bitstromreduzierung bekannt, ist eine ausgefeiltere Methode, um die meisten audiovisuellen Ergebnisse zu den niedrigsten Kosten als bei analogen zu erzielen. Mit der digitalen Codierung können Ton und Video zum Betrachter gebracht werden, wodurch Stream oder Bandbreite erheblich reduziert werden.