Bai tap mpeg2

Lý Văn Hiệp D08TCVT1

Làm Bài : Lý Văn Hiệp D08TCVT1

Giới thiệu: Sự phát triển của internet băng thông rộng đang thúc đẩy mạnh mẽ sự

phát triển của công nghệ đa truyền thông Multimedia. Các nguồn dữ liệu

multimedia như âm thanh, hình ảnh, văn bản… có thể được truy cập và được phân

phối nhanh hơn và rộng hơn.

Xu thế này mang lại nhiều lợi ích cho người sở hữu các sản phẩm multimedia,

nhưng cũng thách thức quyền sở hữu của chúng ta bởi vì hầu hết các dữ liệu

multimedia được phân phối dưới các định dạng không bảo mật. Hiện nay, việc sao

chép và phân phối lại bất hợp pháp các sản phẩm multimedia đang diễn ra liên tục

không có kiểm soát. Khi ra pháp luật, để phân xử quyền sở hữu các sản phẩm

multimedia là việc không dễ dàng nếu không có một cơ chế có thể đảm bảo tính toàn

vẹn chân thực quyền tác giả. Trong bài báo này chúng tôi mô tả một phương

pháp hiệu quả cho bảo vệ quyền trí tuệ và bản quyền tác giả cho các dữ liệu video nén

MPEG-2, đó là thuật toán Watermarking thực hiện dấu một ảnh đơn sắc trên nền

video số nén MPEG-2 trong miền DCT. Giải pháp Watermarking hiện hay ẩn đều

có thể đạt được thông qua việc điều chỉnh một số tham số trong mô hình thuật

toán này. Cuối cùng hiệu quả của phương pháp được đánh giá thông qua các kết

quả mô phỏng trên máy tính.

Summary: The growth of the wideband internet has boosted the growth of

multimedia technologies. The sources of multimedia data such as audio, video, image,

text…are able to be accessed and distributed faster and more widely. This trend

brings many benefits to the owners of multimedia products, but also many threats

to our copyrights because almost all multimedia data has been distributed in

insecure formats. These days, the illegal duplication and redistribution of

multimedia products is taking place continuously without control. Legal judgements

about copyrights on multimedia products will be not easy if we do not have an

effective method of checking the integrity and accuracy of the copyright. In this

paper, we describe an effective method for the copyright of compressed video data

MPEG-2, which is a watermarking algorithm hiding a grey image inside MPEG-2

data in DCT domain. Visible watermarkings or invisible watermarkings can be

achieved by adjusting some parameters in this model. Finally, the effectiveness of

this method is evaluated by the results of computer simulations.

I. ĐẶT VẤN ĐỀ

MPEG (Moving Picture Expert Group) là một nhánh của ISO (International

Standardization Organization) cho nén video/audio và các kỹ thuật liên quan trong các ứng dụng

thương mại và công nghiệp. Các chuẩn nén nổi tiếng của MPEG là MPEG-1, MPEG-2, MPEG-



eo MPEG-2 (hình 2.1).

4. Các chuẩn mới như MPEG-9, MPEG-21 vẫn đang được phát triển. MPEG-1 được ứng dụng

chính cho phân phối video với các đĩa nén video quang (VCD); MPEG-2 ứng dụng trong truyền

hình độ phân giải cao HDTV quảng bá và phân phối movie/video chất lượng cao trong các đĩa

video số (DVD). MPEG-4 là định dạng video có thể trao đổi luồng chính trên Internet bởi vì

MPEG-4 có tốc độ nén cao và mềm dẻo hơn với tốc độ bit thấp. Các kỹ thuật chính liên quan

đến các chuẩn MPEG là chuyển đổi không gian màu và tỷ lệ lấy mẫu màu, dự đoán và bù

chuyển động dựa trên cơ sở khối, biến đổi cosin rời rạc (DCT), quét Zigzag và mã hóa thông tin

entropy.

Kỹ thuật Watermarking thực hiện nhúng dữ liệu mở rộng, được gọi là watermark, vào

trong một bản tin. Tại phía thu, dữ liệu nhúng này có thể được nhận biết và tách lấy bằng một

phương pháp thích hợp tương ứng. Việc phân loại watermarking có thể được xem xét theo nhiều

khía cạnh, cụ thể là: nếu theo cảm nhận của con người thì nó được chia ra loại hiện và loại ẩn.

Nếu theo độ mạnh của nó thì có thể chia ra loại mạnh và loại yếu. Theo các ứng dụng thì nó có

thể là loại cơ sở nguồn hay đích. Theo loại tài liệu thì nó có thể là text, ảnh, âm thanh, video.

Theo miền làm việc thì nó có thể là loại miền không gian hay miền tần số. Cả watermarking

hiện và ẩn đều có thể được sử dụng cho bảo vệ bản quyền tác giả; thêm vào đó loại ẩn cũng hữu

ích trong các ứng dụng bảo mật như chuyển đổi dấu và truyền thông tin mật. Loại watermarking

mạnh có thể làm vô tác dụng các tấn công nhằm loại bỏ watermark. Một watermark có thể được

nhúng vào trong text, hình ảnh, âm thanh hay video như dữ liệu thừa. Phụ thuộc vào các thuật

toán nhúng mà các watermark có thể được giải tách chính xác như ban đầu hay không.

II. KỸ THUẬT NÉN VIDEO MPEG-2

Tất cả các chuẩn quốc tế hiện tại cho nén video như là MPEG-1,2,4, ITU-T H261, H263,

H264 đều là các sơ đồ mã hóa lai [7]. Các sơ đồ này dựa trên các nguyên lý của dự đoán bù

chuyển động và mã hóa chuyển đổi trên cơ sở khối. Trong phạm vi của bài báo sẽ giới thiệu

chuẩn nén vid

Hình 2.1. Mô hình sơ đồ khối bộ mã hóa MPEG-2

Các khung mã hóa Intra (các khung I) được phân chia thành các khối 8x8 pixels. Các khối

này tiếp theo được nén sử dụng DCT, lượng tử hóa (Q), quét zig-zag, mã hóa Entropy (sử dụng

kỹ thuật mã hóa có độ dài từ mã thay đổi VLC). Các khung mã hóa Inter (các khung B và P) là



kết quả của bù chuyển động bằng cách trừ đi một dự đoán đã được bù chuyển động. Các khung

dư (khung sai số) sau đó được chia thành các khối 8x8 pixel và được nén theo cách giống như

với các khối của khung I.

Biến đổi cosine rời rạc (DCT)

Biến đổi cosine rời rạc là một công cụ toán học xử lý các tín hiệu như ảnh hay video. Nó sẽ

chuyển đổi các tín hiệu từ miền không gian sang miền tần số và biến đổi ngược lại từ miền tần

số quay trở lại miền không gian mà không gây tổn hao đến chất lượng. Lý do chọn biến đổi

cosine cho xử lý ảnh số là: đầu tiên, nó có thể loại bỏ sự tương quan giữa các pixel ảnh trong

miền không gian. Thứ hai là biến đổi cosine rời rạc yêu cầu ít sự phức tạp tính toán và tài

nguyên hơn [1].

Lượng tử hóa các hệ số DCT

Sau khi biến đổi cosine rời rạc, sự tương quan giữa các pixel của một ảnh trong miền

không gian đã được giải tương quan thành các tần số rời rạc khác nhau trong miền tần số. Do sự

cảm nhận thị giác của con người là rất nhạy với hệ số DC và các tần số thấp, một phương pháp

lượng tử hóa vô hướng được thiết kế cẩn thận có thể giảm sự dư thừa dữ liệu mà vẫn dữ được

tính trung thực của ảnh.

Quét zigzag các hệ số DCT.

Sau khi biến đổi DCT ta thu được các khối 8x8 biểu diễn cho các hệ số tần số. Trong khối

này thì các hệ số tần số thấp sẽ tụm lại ở góc cao phía trái của ma trận DCT. Quét zigzag sẽ sắp

xếp lại thứ tự của ma trận để các hệ số được sắp xếp theo tần số theo thứ tự tăng dần.

Mã hóa Entropy

Sau DCT và lượng tử hóa là các thuật toán miền mã. Các thuật toán này thường được gọi là

mã hóa Entropy, bao gồm mã hóa Huffman, mã hóa số học…, đây là phương pháp mã hóa

không tổn hao. Ý tưởng cơ bản của mã hóa Entropy là các biểu tượng thường xuyên xuất hiện

sẽ được mã hóa bằng các bít ngắn, trong khi đó các biểu tượng ít xuất hiện hơn sẽ được mã hóa

bằng các bít dài hơn. Phương pháp này còn gọi là mã hóa có độ dài từ mã thay đổi (VLC), và

một phương pháp cho hiệu quả cao là mã hóa Huffman. Điều này sẽ làm cho tốc độ bit của

luồng giảm đáng kể.

Ước lượng và bù chuyển động

Nén video có thể đạt được với việc lấy mẫu không gian màu, loại bỏ các hệ số DCT tần số

cao, lượng tử hóa, mã hóa không tổn hao, dự đoán và bù chuyển động trong miền thời gian.

Chuẩn MPEG chấp nhận việc dự đoán và bù chuyển động dựa trên khối trong miền không gian.

Thực tế, dự đoán và bù chuyển động cũng làm việc trong miền DCT vì các biến vị trí trong

miền không gian có thể chuyển đổi với các biến tần số trong miền DCT.

III. THUẬT TOÁN WATERMARKING CHO VIDEO MPEG-2

Ý tưởng chung của Watermarking là nhúng một vài dữ liệu mở rộng vào trong một bản tin



chủ. Thông tin nhúng gọi là watermark và dữ liệu chủ gọi là vật mang. Các ứng dụng của

Watermarking có thể là bảo vệ bản quyền, nhận thực, ẩn dữ liệu, các thông tin mật…

Watermarking tại miền không gian

Các thuật toán watermarking thế hệ đầu tiên làm việc trong miền không gian bởi vì nó ít

yêu cầu phức tạp và đắt trong xử lý máy tính. Một phương pháp trong đó là mã hóa LSB: bit

LSB của byte dữ liệu sẽ được sửa đổi để nhúng các watermark. Mã hóa LSB rất dễ bị bẻ vỡ vì

nó chỉ thực hiện che phần LSB của các byte dữ liệu, vì vậy nó nhanh chóng được thay thế bằng

các kỹ thuật khác[8].

Watermarking tại miền DCT

Chúng ta thấy rằng sau khi chuyển đổi miền làm việc từ miền không gian sang miền DCT,

sự tương quan của các pixel không gian sẽ được giải tương quan thành các phần tần số rời rạc.

Hệ số DC và tần số thấp của ma trận DCT sẽ quyết định các đặc tính tự nhiên nhất của một ảnh.

Sau khi cắt xén các hệ số tần số cao, tính trung thực của ảnh vẫn còn đủ tốt cho sự cảm thụ thị

giác con người thông qua biến đổi ngược IDCT. Vì vậy một phương pháp tự nhiên là nhúng một

ma trận các hệ số DCT watermark vào một ma trận các hệ số DCT ảnh trong vùng tần số trung

bình hay thấp hơn để đạt được watermark mạnh (hình 3.1).

Các tần số thấp

Các tần số trung bình

cho watermarking

Các tần số cao

Hình 3.1. Nhúng một watermark

ở vùng tần số trung bình

Tính chất mạnh của watermarking DCT là nếu một kẻ tấn công cố gắng loại bỏ

watermarking tại các tần số trung bình thì sẽ phá mất đi tính trung thực của ảnh, vì một vài chi

tiết thu nhận là tại các tần số trung bình.

Phương trình nhúng watermark [3, 4, 5, 6, 8]:

Cw

= αC(i, j) + βW(i, j) (3.1)

Trong đó, Cw(i,j) là hệ số DCT (i,j) sau khi nhúng watermarking; và là các chỉ số độ

mạnh watermark, các chỉ số này có thể xác định liệu watermark là ẩn hay hiện; C(i,j) là hệ số

DCT ban đầu trước khi watermarking; W(i,j) là hệ số DCT watermark.

Watermarking ẩn và watermarking hiện

Watermarking ẩn tại miền DCT cũng có thể thực hiện được với phương trình watermarking

(3.1). Chỉ bằng điều chỉnh các hệ số watermarking và [1, 5, 6, 8], watermark có thể trở lên

ẩn hay hiện. Watermarking ẩn trong video được ứng dụng rất phổ biến trong video quảng bá. Để



Nén video

Watermarking

thực hiện kỹ thuật này, một ma trận các hệ số 16x16 DCT sẽ được cộng trực tiếp với ma trận

các hệ số 16x16 DCT ảnh như phương trình (3.1) [1, 4, 5] (hình 3.2).

Hình 3.2. Nhúng watermark tại ma trận các hệ số 16x16

Không giống như nhúng watermark ở tần số trung bình, hệ số DC và tất cả hệ số AC của

ma trận các hệ số DCT ảnh sẽ bị sửa đổi bởi việc nhúng watermark, vì kỹ thuật watermarking

này cho kết quả là cảm nhận hữu hình các watermark đối với hệ thống thị giác con người. Có

hai lựa chọn để nhúng watermark vào các khung của một đoạn video là thực hiện watermarking

trước hay sau khi nén (hình 3.3).

Các khung

video watermarking Nén video Luồng bit

MPEG

a. Watermarking trong miền chưa nén (trước khi nén)

Các khung

video Luồng bit

MPEG

b. watermarking trong miền nén (trong khi nén)

Hình 3.3. Watermarking trong miền chưa nén và miền nén

Để đạt được tính mạnh của nó thì thuật toán nhúng watermark tại miền DCT được lựa chọn

(hình 3.4).

Các khung

video đầu vào DCT

Ảnh

C C

CW i, j = αC i, j + βW I, J Các khung đã

được nhúng

watermark

water mark DCT W Hình 3.4. Sơ đồ khối phần tử watermarking

IV. MÔ PHỎNG THUẬT TOÁN VÀ KẾT QUẢ

Sử dụng công cụ MATLAB/Simulink[9] để mô phỏng các thuật toán và kiến trúc trên cơ



sở tập các khối chức năng. Công cụ MATLAB/Simulink hỗ trợ nhiều hàm xử lý ảnh và video,

đó là: DCT/IDCT, SAD cho ước lượng chuyển động, xử lý khối, trễ (bộ đệm). Và một số công

việc phải thực hiện thêm vào là: lượng tử hóa, quét zigzag, mã hóa entropy, watermarking. Mô

hình watermarking cho video MPEG-2 được thể hiện ở hình vẽ 4.1

a. Cấu trúc khối hệ thống thực hiện thuật toán Watermarking cho video nén MPEG-2

1

1

2 2

3

IP

b. Cấu trúc các khối bên trong bộ mã hóa trong cấu trúc tổng thể (hình a)

Hình 4.1. Mô hình hệ thống sử dụng công cụ Matlab/Simulink

Quan sát hình vẽ 4.1b thì các khung video được nhúng watermark tại miền DCT (trong

khối watermarking) trước khi được nén. Và chỉ có các khối Y là được nhúng watermark vì các

lý do sau:

- Ảnh watermark thường là các ảnh màu trắng đen hay xám, nên nó chỉ tác động vào độ

chói (độ sáng) của ảnh.

- Độ chói Y thì nhạy cảm hơn với cảm nhận thị giác của con người, do đó bất cứ sự chỉnh

sửa tác động trái phép nào đều dễ dàng phát hiện vì vậy nó lý tưởng cho bảo vệ bản quyền.



- Để tránh quá nhiều dư thừa được cộng vào các khung, watermark không nên được nhúng

vào Cb và Cr.

Kết quả mô phỏng:

Sử dụng đoạn video ‘akiyo.avi’ có độ phân giải 112x176, ảnh đơn sắc Watermark

‘GTVT112x176.tif’ có kích thước 112x176 pixels. Tỷ lệ nén đạt được trung bình 13.75 lần

tương ứng với kết quả được thể hiện trên hình vẽ 4.2.

Hình 4.2. Kết quả mô phỏng khi sử dụng đoạn video ‘akiyo.avi’

và ảnh watermark ‘GTVT112x176.tif’

Sử dụng đoạn video ‘akiyo.avi’ có độ phân giải 112x176, ảnh đơn sắc Watermark

‘GTVT48x80.tif’ có kích thước 48x80 pixels. Cùng hệ số α và ß như mô phỏng trên thì tỷ lệ nén

đạt được trung bình 12.3 lần tương ứng với kết quả được thể hiện trên hình vẽ 4.3.

Hình 4.3. Kết quả mô phỏng khi sử dụng đoạn video ‘akiyo.avi’

và ảnh watermark ‘GTVT48x80.tif’

Tỷ số tín hiệu trên nhiễu đỉnh PSNR là một tham số quan trọng để đánh giá video sau mã

hóa so với video trước khi mã hóa. Quan sát hình vẽ 4.4a ta thấy PSNR tham chiếu cho video

gốc và video sau nén MPEG-2 không thực hiện watermarking đạt trung bình là 34,1 và đây là

kết quả khá tốt cho nén video. Hình 4.4b cho kết quả PSNR giữa video gốc và video sau nén

MPEG-2 có thực hiện nhúng watermark ảnh ‘GTVT112x176.tif’ (hình vẽ 4.4b) đạt giá trị trung

bình là 22,03 và kết quả này nằm trong giới hạn chất lượng của một bộ nén video tổn hao [10].

PSNR giữa video gốc và video sau nén MPEG-2 có nhúng watermark ‘GTVT40x80.tif’ kích

thước nhỏ hơn (hình vẽ 4.4c) đạt trung bình là 19,23.



PS

NR

P

SN

R

PS

NR

34.5

34.4

34.3

34.2

34.1

34

33.9

33.8

33.7

0 50 100 150 200 250 300

FRAMES

a. PSNR giữa video gốc và video sau nén MPEG-2

khi không thực hiện watermarking 22.12

22.1

22.08

22.06

22.04

22.02

22

21.98

21.96

21.94

0 50 100 150 200 250 300

FRAMES

b. PSNR giữa video gốc và video sau nén MPEG-2

có nhúng watermark ‘GTVT112x176.tif’ 19.7

19.6

19.5

19.4

19.3

19.2

19.1

19

18.9

18.8

0 50 100 150 200 250 30

FRAMES

c. PSNR giữa video gốc và video sau nén MPEG-2

có nhúng watermark ‘GTVT40x80.tif’

Hình 4.4. Kết quả tính toán PSNR giữa video gốc với video nén MPEG-2

không thực hiện nhúng Watermark và có thực hiện nhúng watermark với cùng các hệ số α và ß



Mpeg-2 được mở rộng dựa trên chuẩn Mpeg để hỗ trợ việc nén dữ liệu để truyền Video số

chất lượng cao. Để hiểu được tại sao nén Video là rất quan trọng, ta cần tìm hiểu băng

thông (Bandwidth) cần thiết để truyền các khung hình Video số không nén.

PAL (Phase Alternate Line) là chuẩn để truyền tín hiệu TV tuần tự (Analog) được sử dụng ở khá

nhiều nước trên thế giới. Khung hình TV dùng PAL không nén đòi hỏi băng thông rất lớn tới 216

Mbps, lớn hơn rất nhiều khả năng của truyền sóng radio. Một số nước dùng hệ thống Analog TV

là NTSC. Hệ thống này cung cấp các thông tin về màu sắc kém trung thực hơn với tỉ lệ truyền các

khung khác nhau. Tín hiệu NTSC không nén đòi hỏi dung lượng đường truyền thấp hơn không

đáng kể ở mức 168 Mbps. TV độ phân giải cao HDTV (High Definition TV) yêu cầu băng thông tối

thiểu là 1 Gbps.

Mpeg-2 cung cấp cách nén các tín hiệu Video số thành các mức có thể quản lý được. Khả năng

nén Video của Mpeg-2 liệt kê theo bảng sau:

Do chuẩn Mpeg-2 cung cấp khả năng nén rất cao bằng cách dùng các thuật toán tiêu chuẩn, nó trở thành chuẩn cho TV số với các đặc tính: +Nén Video tương thích với Mpeg-1. +Chế độ Full-screen kết hợp với cải tiến chất lượng Video (cho TV và màn hình PC). +Cải tiến mã hoá Audio (chất lượng cao, mono, stereo...). +Truyền phối hợp nhiều thành phần. +Các dịch vụ khác. Các hệ thống sử dụng Mpeg-2 đang rất phát triển như: TV số, VoD, Digital Versatile Disc (DVD)...

Thuật toán nén Video Mpeg-2 đạt được khả năng nén cao nhờ lợi dụng sự dư thừa in thông tin

Video. Mpeg-2 loại bỏ cả dư thừa về không gian và dư thừa về thời gian trong các cảnh Video.

Dư thừa thời gian xuất hiện khi các khung Video liên tiếp hiển thị hình ảnh của những hình ảnh

giống nhau. Nó chứa các hình ảnh gần như không đổi hoặc thay đối rất nhỏ giữa các khung hình

liên tiếp. Dư thừa không gian xảy ra khi một phần của ảnh được tái tạo lại (với thay đổi không



đáng kể) trong một khung Video.

Dữ liệu từ các Macroblock cần được mã hoá sẽ được đưa đến cả bộ trừ (Subtractor) và bộ đoán

chuyển động (Motion Estimator). Bộ đoán chuyển động sẽ so sánh các Macroblock mới được đưa

vào này với các Macroblock đã được đưa vào trước đó và được lưu lại dùng để tham khảo. Kết

quả là bộ đoán chuyển động sẽ tìm ra các Macroblock trong khung hình tham khảo gần giống nhất

với Macroblock mới này. Bộ đoán chuyển động sau đó sẽ tính toán Vector chuyển động (Motion

Vector), Vector này sẽ đặc trưng cho sự dịch chuyển theo cả hai chiều dọc và ngang của

Macroblcok mới cần mã hoá so với khung hình tham khảo. Lưu ý rằng Vector chuyển động có độ

phân giải bằng một nửa do thực hiện quét xen kẽ.

Bộ đoán chuyển động cũng đồng thời gửi các Macroblock tham khảo được gọi là các Macroblock

tiên đoán (Predicted Macroblock) tới bộ trừ để trừ với Macroblock mới cần mã hoá. Từ đó ta sẽ

được các sai số tiên đoán (Error Prediction) hoặc tín hiệu dư, chúng sẽ đặc trưng cho sự sai khác

giữa Macroblock cần tiên đoán và Macroblock thực tế cần mã hoá.

Tín hiệu dư hay sai số tiên đoán này sẽ được biến đổi DCT, các hệ số nhận được sau biến đổi

DCT sẽ được lượng tử hoá để làm giảm số lượng các bits cần truyền. Các hệ số này sẽ được

đưa tới bộ mã hoá Huffman, tại đây số bits đặc trưng cho các hệ số tiếp tục được làm giảm đi một

cách đáng kể. Dữ liệu từ đầu ra của mã hoá Huffman sẽ được kết hợp với Vector chuyển động và

các thông tin khác (thông tin về I, P, B-picture) để gửi tới bộ giải mã.

Đối với trường hợp P-picture, các hệ số DCT cũng được đưa đến bộ giải mã nội bộ (nằm ngay

trong bộ mã hoá). Tín hiệu dư hay sai số tiên đoán được biến đổi ngược lại dùng phép biến đổi

IDCT và được cộng thêm vào khung hình đứng trước để tạo nên khung hình tham khảo (tiên

đoán). Vì dữ liệu khung hình trong bộ mã hoá được giải mã luôn nhờ vào bộ giải mã nội bộ ngay

chính bên trong bộ mã hoá, do đó có thể thực hiện thay đổi thứ tự các khung hình và dùng các

phương pháp tiên đoán ở trên.

Quá trình khôi phục lại khung hình tại bộ giải mã là hoàn toàn ngược lại. Từ luồng dữ liệu nhận

được ở đầu vào, Vector chuyển động được tách ra và đưa vào bộ bù chuyển động (Motion

Compensator), các hệ số DCT được đưa vào bộ biến đổi ngược IDCT để biến tín hiệu từ miền tần

số thành tín hiệu ở miền không gian. Đối với P-picture và B-picture, Vector chuyển động sẽ được

kết hợp với các Macroblock tiên đoán để tạo thành các khung hình tham khảo.

Không cần thiết phải luôn nén mọi khung hình Video cùng một mức độ, một phần của Clip có thể

có độ dư thừa không gian thấp (ví dụ các hình ảnh phức tạp) trong khi đó các phần khác của Clip

lại có độ dư thừa thời gian thấp (ví dụ các cảnh chuyển động nhanh). Vì thế dữ liệu Video đương

nhiên sẽ ở các tỉ lệ nén (Bit rate) thay đổi trong khi việc truyền dữ liệu thường yêu cầu tốc độ cố

định. Chìa khoá để điều khiển tốc độ truyền là trật tự dữ liệu đã nén trong bộ đệm (Buffer).Việc

nén có thể được tiến hành với việc loại bỏ một vài thông tin đã được lựa chọn. Ảnh hưởng nhỏ

nhất đối với chất lượng toàn bộ khung hình có thể đạt được bằng cách bỏ bớt các thông tin chi



tiết. Điều này đảm bảo giới hạn tỉ lệ nén dữ liệu trong khi chất lượng của khung hình suy giảm tối

thiểu.

Mpeg-2 bao gồm cơ chế nén trong một phạm vi rộng. Một bộ mã hoá với cơ chế nén phải phù

hợp với một hoặc đoạn cảnh riêng biệt. Nói chung bộ mã hoá rất phức tạp, nó phải lựa chọn được

cơ chế nén thích hợp nhất bởi vậy tăng chất lượng khung hình đối với tỉ lệ nén dữ liệu truyền. Bộ

giải mã Mpeg-2 cũng có nhiều kiểu, khả năng đa dạng và các lựa chọn khi kết nối.

Số lượng các Level và Profile được định nghĩa cho việc nén Video Mpeg-2. Hệ thống Mpeg-2

được phát triển trên một tập nào đó các Level và Profile:

+Profile: chất lượng của Video.

+Level: độ phân giải của Video. Hệ thống cơ bản với tên MP@ML (Man Profile Man Level) nén dữ liệu Video từ 1-15 Mbps. Các Level khác nhau như: High Level, High Level 1440, Low Level và các Profile như: Simple, SNR, Spatial, 4:2:2 & High. Các bộ giải mã điển hình: +720 x 576 x 25 fps (PAL CCIR 601). +352 x 576 x 25 fps (PAL Half-D1). +720 x 480 x 30 fps (NTSC CCIR 601). +352 x 480 x 30 fps (NTSC Half-D1). Hầu hết các bộ giải mã đều hỗ trợ Mpeg-1: +352 x 288 x 25 fps (PAL SIF). +352 x 240 x 30 fps (NTSC SIF). Chuẩn Mpeg-2 định nghĩa một sự phối hợp mã hoá Audio. Audio số có thể được mã hoá trong các dạng mã hoá khác nhau ở các tỉ lệ nén khác nhau. Mpeg-2 cũng cung cấp các hỗ trợ cho việc truyền dữ liệu. Mpeg-2 phân biệt hai kiểu dữ liệu: +Service Information: thông tin về Video, Audio và Data truyền bởi Mpeg-2. +Private Data: thông tin người sử dụng hoặc thiết bị thu.



Học Viện bưu chính viễn thông

Lớp D08TCVT1

Bài Tập

KỸ THUẬT NÉN VIDEO MPEG-2

Nhóm 3:

Lý Văn Hiệp

Lê Sỹ Hiệp

Nguyễn Thị Thu Hoài

Bùi Huy Hoàng

Hoàng Tuấn Học

Lê Quang Huy

Hoàng Quốc Hùng

Kiềng Minh Hùng

Nguyễn Thanh Hùng

Documents

Bai tap mpeg2