parte6

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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Vídeo
Profa. Débora Christina Muchaluat Saade
deborams@telecom.uff.br
VídeoVídeo
Profa. Débora Christina Muchaluat Saade
deborams@telecom.uff.br
Departamento de Engenharia de Telecomunicações Departamento de Engenharia de Telecomunicações -- UFFUFF
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
VídeoVídeo
� Princípios da Compressão de Vídeo
• Redundância inter-quadro
– Estimativa de Movimento
� H.261
� H.263
�MPEG
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
VídeoVídeo
� Vídeo = seqüência de imagens 
• Quadros (frames)
� Estrutura do Vídeo
• Resolução espacial
– resolução geométrica + resolução de cor
• Resolução temporal
– no. de quadros por seg.
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Exemplo de Padrão de Vídeo (TV)Exemplo de Padrão de Vídeo (TV)
� Sistema NTSC
• formato 4:3
• 525 linhas
• 30 quadros/seg
• Sistema de cores
– Luminância e crominância
– Sistema YIQ (NTSC)
• Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B 
• I = 0.74 (R - Y) – 0.27 (B – Y)
• Q = 0.48 (R - Y) + 0.41 (B – Y)
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Compressão de VídeoCompressão de Vídeo
� Pode-se utilizar algoritmos para comprimir 
imagens e tratar cada quadro do vídeo 
individualmente
• M-JPEG – Motion J-PEG
• Taxas típicas entre 10:1 e 20:1 não são suficientes 
para vídeo
• Formato 4:2:2 para vídeo digital
– Taxa de 216 Mbps
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Princípios da Compressão de VídeoPrincípios da Compressão de Vídeo
� Redundância espacial (intra-quadro)
� Redundância temporal (inter-quadro)
• Em um conjunto de quadros, pequenos movimentos 
acontecem de um quadro para outro
– videotelefonia (movimento dos lábios e olhos)
– Cena de filme (pessoa ou veículo em movimento)
• Ex.: cena de 3s => (60 quadros/seg.) => 180 quadros
• Estimativa de movimento
• Compensação de movimento
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Tipos de QuadroTipos de Quadro
� 2 tipos de quadros
• Codificados de forma independente
– Intracoded frames
• I-frames/quadros-I
• Quadros estimados (predicted frames)
– Predictive frames
• P-frames/quadros-P
– Bidirectional frames (intercoded or interpolation 
frames)
• B-frames/quadros-B
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Tipos de QuadroTipos de Quadro
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Tipos de QuadroTipos de Quadro
� Quadros-I
• Codificados de forma independente
• Matrizes Y, Cr, Cb Codificadas com JPEG
– DCT, quantização, codificação por entropia
• Ideal que fosse sempre o primeiro quadro de cada nova cena 
de um filme. Na prática, isso não acontece:
– algoritmo de compressão é independente do conteúdo
– Quadros-I devem aparecer em intervalos regulares com 
freqüência alta
• Evitar grandes perdas de informação se um quadro-I for perdido
� GOP (Group of Pictures)
• Número de quadros entre 2 quadros-I sucessivos
– Tipicamente de 3 a 12 quadros
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Tipos de QuadroTipos de Quadro
� Quadros-P
• Conteúdo relativo a um quadro-I ou quadro-P 
anterior
• Na prática, o número de quadros-P entre cada par 
de quadros-I sucessivos é limitado para evitar 
propagação de erros
• Codificados usando estimativa e compensação de 
movimento
– Pequenos blocos de dois quadros sucessivos são 
comparados para identificar movimentos de objetos de 
um quadro para o outro
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Estimativa e Compensação de MovimentoEstimativa e Compensação de Movimento
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Tipos de QuadroTipos de Quadro
� Quadros-B
• Conteúdo relativo a um quadro-I ou quadro-P 
anterior ou posterior
• Codificados usando estimativa e compensação de 
movimento
• Não propagam erros
– Não estão envolvidos na decodificação de outros 
quadros
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
QuadroQuadro--BB
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Tipos de QuadroTipos de Quadro
� Decodificação
• Quadro-I => imediata
• Quadro-P => precisa do quadro-I ou -P anterior
• Quadro-B => precisa do quadro-I ou -P anterior e do 
quadro-I ou -P posterior 
– Maior retardo para decodificar
• Para minimizar o retardo de decodificação dos quadros-B
– ordem da codificação/transmissão dos quadros é invertida
– ambos os quadros-I ou -P anterior e posterior estão disponíveis 
quando um quadro-B é recebido
• Seqüência original
– I B B P B B P B B I B B P...
• Seqüência codificada
– I P B B P B B I B B P B B...
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Tipos de QuadroTipos de Quadro
� Quadro-PB
• Dois quadros –P e –B vizinhos codificados juntos
• Aumenta taxa de quadros sem aumentar significativamente 
a taxa de bits
� Quadro-D
• Quadros de menor resolução
– Só considera os coeficientes DC de cada matriz 8x8 JPEG
• Inseridos em intervalos regulares no fluxo de vídeo
• Não são usados no processo de decodificação de quadros–P 
e –B 
• Usados para opções de fast-forward e rewind no vídeo em 
aplicações de vídeo-sob-demanda (VoD)
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Estimativa e Compensação de MovimentoEstimativa e Compensação de Movimento
� Usados na codificação de quadros-P e -B
� Conteúdo da matriz de luminância Y é dividido em macroblocos de 
16x16
• Cada macrobloco tem um endereço
� Tamanho do bloco para operação da transformada DCT continua 
8x8
� Exemplo no formato 4:2:0
• Para cada 4 amostras de luminância, 1 crominância Cr e 1 de 
crominância Cb
• Matrizes 8x8 para Cr e Cb
• 6 blocos DCT no total
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Estimativa e Compensação de MovimentoEstimativa e Compensação de Movimento
� Para codificar quadro-P (quadro alvo)
• Conteúdo de cada macrobloco é comparado pixel-a-pixel 
com o conteúdo do macrobloco correspondente no quadro-I 
ou –P anterior (quadro de referência)
– Se o conteúdo casar, só o endereço do macrobloco é codificado
• Se o conteúdo não casar, a comparação é estendida em um 
área em volta do macrobloco no quadro de referência
– Só o conteúdo da matriz Y é utilizado na procura
– Se a média dos erros absolutos de todos os pixels no macrobloco 
diferença for menor que um threshold => conteúdo casou
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Estimativa e Compensação de MovimentoEstimativa e Compensação de Movimento
� Se o conteúdo casou
• 2 parâmetros são codificados:
– Vetor de movimento (x,y)
• deslocamento do macrobloco sendo codificado e a área 
selecionada no quadro de referência
– Erro da estimativa
• 3 matrizes Y, Cr, Cb com a diferença dos valores de 
todos os pixels entre o macrobloco alvo e a área 
selecionada no quadro de referência
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Estimativa e Compensação de MovimentoEstimativa e Compensação de Movimento
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Estimativa e Compensação de MovimentoEstimativa e Compensação de Movimento
� Como macroblocos são pequenos
• Objetos que se movem em uma cena normalmente 
correspondem a vários macroblocos
– Vários macroblocos são afetados de maneira similar
• Vetor de movimento é codificado com codificação diferencial 
(depois Huffman)
� Três matrizes diferença
são codificadas como nos 
quadros-I
• JPEG (DCT, quantização e codificação por entropia)
� Se não encontrar área correspondente no quadro de 
referência
• Codifica o macrobloco de forma independente como no 
quadro-I => JPEG (DCT, quantização e codificação por 
entropia)
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Estimativa e Compensação de MovimentoEstimativa e Compensação de Movimento
� Possibilidades de conteúdo de um macrobloco de 
quadro-P:
• Endereço do macrobloco do quadro-I ou –P 
anterior
• Vetor de movimento e matriz diferença em relação 
a um macrobloco do quadro anterior
• Codificado de forma independente como no 
quadro-I
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Estimativa e Compensação de MovimentoEstimativa e Compensação de Movimento
� Para codificar quadro-B (quadro alvo)
• Vetor de movimento e matrizes diferença são 
computados
– Primeiro com relação ao quadro-I ou –P anterior
– Depois com relação ao quadro-I ou –P posterior
– E ainda com a média dos conjuntos de valores 
computados anteriormente
• O conjunto com o menor conjunto de matrizes 
diferença é codificado como nos quadros-P
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Estimativa e Compensação de MovimentoEstimativa e Compensação de Movimento
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Compressão de VídeoCompressão de Vídeo
� Quadros-I
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Compressão de VídeoCompressão de Vídeo
� Quadros-P
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Compressão de VídeoCompressão de Vídeo
� Quadros-B
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Estimativa e Compensação de MovimentoEstimativa e Compensação de Movimento
� Exemplo de formato do macrobloco codificado
• Tipo do quadro (I, P, B)
• Endereço
• Valor usado na quantização dos coeficientes DCT
• Vetor de movimento (se existir)
• Quais blocos 8x8 estão presentes
• Coeficientes DCT codificados como no JPEG para 
os blocos presentes
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
Princípios da Compressão de VídeoPrincípios da Compressão de Vídeo
� Tráfego gerado pelo codificador é VBR
� Decodificador é mais simples, pois não precisa 
calcular estimativa de movimento
� Taxas de compressão típicas:
• Quadros-I
– Similar ao JPEG (10:1 a 20:1)
• Quadros-P
– 20:1 a 30:1
• Quadros-B
– 30:1 a 50:1
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
H.261H.261
� Padrão do ITU-T para serviços de videotelefonia e 
videoconferência em redes digitais de serviços integrados 
(ISDN)
• Canais de transmissão em taxas múltiplas de 64 Kbps
• Padrão conhecido como px64, com p entre 1 e 30
– 64 kbps a 1.92 Mbps
� Formatos de digitalização
• Common Intermediate Format (CIF)
• Quarter CIF (QCIF)
• Formato 4:2:0 não entrelaçado
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
H.261H.261
� Cada quadro é dividido em macroblocos de 
16x16
• Resolução horizontal de 352 amostras (22 
macroblocos)
• Resolução espacial
• Resolução temporal
88 x 72176 x 144QCIF
176 x 144352 x 288CIF
Cr e CbYFormato
15 ou 7.5QCIF
30CIF
No. Quadros/segFormato
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
H.261H.261
� Só quadros-I e –P
� Três quadros-P entre cada par de quadros-I
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
H.261H.261
� Frame H.261 define estrutura de grupos de 
macroblocos
� GOB – group of (macro)blocks
• Matriz de 11 x 3 macroblocos
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
H.261H.261
� 12 GOBs no CIF (2 x 6) e 3 GOBs no QCIF
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
H.261H.261
� Como a taxa gerada é variável, codificador 
utiliza buffer para regular a taxa de bits, 
transformando-a em taxa constante para enviar 
no canal de transmissão
� ajustes necessários são feitos variando o valor do 
threshold de quantização
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
H.261H.261
� Codificador
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
H.263H.263
� Padrão do ITU-T para aplicações com transmissão de 
vídeo em redes sem fio e redes telefônicas tradicionais 
(PSTNs)
• Videotelefonia, videoconferência, jogos interativos ...
• Transmissão analógica com uso de modem
• Taxas mais baixas
– 28.8 kbps a 56 Kbps
� Qualidade do H.261 a taxas baixas é ruim
• Só usa quadros-I e –P, regulando a taxa com quantum alto
� H.263 utiliza os mesmos conceitos do H.261, oferecendo 
algumas facilidades para melhorar a qualidade
� Formato 4:2:0 não entrelaçado
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
H.263H.263
� Formatos de digitalização
• QCIF
• Sub-QCIF (S-QCIF)
� Cada quadro é dividido em macroblocos de 16x16
• Resolução horizontal de 176 amostras (11 macroblocos)
• Resolução espacial
• Resolução temporal
– 15 ou 7.5 quadros/seg
• GOBs de 11 x 3 macroblocos
64 x 68128 x 96S-QCIF
88 x 72176 x 144QCIF
Cr e CbYFormato
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
H.263H.263
� Tipos de Quadro
• Quadros-I
• Quadros-P
• Quadros-B
• Quadros-PB
– Quadro-B e quadro-P sucessivo imediato
– Informação dos macroblocos dos dois quadros é 
intercalada com informação do quadro-P precedendo o 
quadro-B
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
H.263H.263
� Vetores de movimento não restritos
• Vetores de movimento normalmente estão restritos a 
uma área em volta do macrobloco correspondente 
no quadro de referência
– Área de procura para estimativa de movimento é 
limitada pela borda do quadro
• No H.263, os vetores de movimento não têm essas 
restrições
– os quadros H.263 têm tamanho (resolução espacial) 
menor
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
H.263H.263
� Resiliência a erros
• Redes telefônicas e rede sem fio têm maior 
probabilidade de erros de transmissão de bits
– Corrompem macroblocos (GOBs) de um quadro
– Erros são propagados em quadros estimados (-P e –B)
– QCIF só tem três GOBs por quadro
• Piora os efeitos dos erros
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
H.263H.263
42
Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
H.263H.263
� Facilidades
• Error tracking
• Decodificação de segmento independente
• Seleção do quadro de referência
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
H.263H.263
� Error tracking
• Erros
– Vetores de movimento errados, codewords (palavras de código) 
erradas ...
• Codificador mantém informação sobre estimativa de 
movimento de GOBs no últimos quadros transmitidos
• Canal de retorno é usado pelo decodificador para enviar um 
reconhecimento negativo (NACK) de volta ao codificador 
quando um erro é detectado contendo número do frame e 
identificação do GOB
• Codificador utiliza as informações sobre estimativa de 
movimento dos GOBs para identificar próximos quadros 
afetados pelo erro e codifica esses macroblocos como nos 
quadros-I
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
H.263H.263
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
H.263H.263
� Decodificação de segmento independente
• Evitar que erros em um GOB causem erros em 
outros GOBs de quadros subseqüentes
• Cada GOB é tratado
como um subvídeo, de forma 
independente dos outros GOBs do quadro
– Desvantagem: estimativa de movimento é limitada a 
área de um GOB
– Esquema usado em conjunto com error tracking
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
H.263H.263
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
H.263H.263
� Seleção do quadro de referência
• Mesma idéia do error tracking
– Evitar propagação de erros através de mensagens do 
decodificador
• 2 Modos
– Modo NACK
– Modo ACK
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
H.263H.263
�Modo NACK
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
H.263H.263
�Modo ACK
• Todos os quadros devem ser reconhecidos pelo 
decodificador
• Só quadros cujo reconhecimentos foram recebidos 
são usados como quadros de referência
– Desvantagem: reduz eficiência na codificação por 
utilizar quadros “mais antigos” como referência
• Modo funciona bem para canais com retardo baixo 
(de preferência menores que o tempo de codificação 
de um quadro)
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
H.263H.263
�Modo ACK
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
H.263H.263
� Também oferece formatos com resolução maior
• 4CIF (704 x 576)
• 16CIF (1408 x 1152)
� H.263 substitui H.261
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
MPEGMPEG
� Motion Pictures Expert Group
� Padrão ISO para aplicações que envolvem vídeo com 
som
• MPEG-1
• MPEG-2
• MPEG-4
� MPEG-1 (ISO 11172)
• Formato baseado no SIF – Source Intermediate Format 
(352 x 288)
• Armazenamento de áudio e vídeo com qualidade VHS em 
CD-ROMs com taxas de 1.5 Mbps
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
MPEGMPEG
� MPEG-2 (ISO 13818)
• Gravação e transmissão de áudio e vídeo com qualidade de estúdio
• 4 níveis de resolução de vídeo:
– Baixa: 
• baseado no SIF com resolução de até 352 x 288
• Compatível com MPEG-1
– Principal:
• resolução de 720 x 576
• Vídeo qualidade estúdio
– Alta 1440: 
• resolução de 1440 x 1152
• Televisão de alta definição (HDTV)
– Alta:
• resolução de 1920 x 1152
• HDTV de tela larga
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
MPEGMPEG
� MPEG-4
• Inicialmente o padrão tinha objetivos similares aos do H.263
– Compressão de vídeo com taxas muito baixas (4.8 a 64 Kbps)
• Objetivos estendidos para abranger aplicações multimídia 
interativas
� MPEG-7
• Não está relacionado a compressão multimídia
• Preocupação com a descrição do conteúdo da informação 
multimídia comprimida com MPEG
• Útil para localizar conteúdo MPEG através de máquinas de 
busca
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
MPEGMPEG
� Padrão MPEG dividido em três partes:
• MPEG-video
– Codificação do vídeo
• MPEG-audio
– Codificação do áudio
• MPEG-system
– Integração dos fluxos de áudio e vídeo
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
MPEGMPEG--11
� Compressão de vídeo similar ao H.261
� Formato SIF – Source Intermediate Format
� Cada quadro é dividido em macroblocos de 
16x16
• Resolução horizontal de 352 amostras (22 
macroblocos)
176 x 144
176 x 120
Cr e Cb
25 Hz
30 Hz
No. Quadros/seg
352 x 288PAL
352 x 240NTSC
YPadrão
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
MPEGMPEG--11
� Formato 4:2:0
• Cr e Cb são calculadas com média aritmética dos 
valores das quatro amostras
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
MPEGMPEG--11
� Tipos de quadros
• Quadro-I
• Quadro-P
• Quadro-B
• Faz a inversão dos quadros posteriores (I ou P) 
necessários para decodificar um quadro B
• Seqüência típica: IBBPBBPBBPBBI
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
MPEGMPEG--11
� Fatias MPEG (slices)
• Mecanismo para limitar a propagação de erros 
– Similar ao GOB do H.261
• Servem para ressincronizar o decodificador no caso de erro em um
macrobloco
• Tamanho pode variar de 1 ao número de macroblocos em um quadro
– Normalmente corresponde a 22 macroblocos
� Estrutura do vídeo
• GOP (group of pictures) seqüência de quadros I, P, B
– Cada quadro é composto de N fatias
• Cada fatia é composta de macroblocos (16 x 16)
– Cada macrobloco é composto de blocos (8 x 8)
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
MPEGMPEG--11
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
MPEGMPEG--11
� Formato do fluxo de vídeo MPEG-1
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
MPEGMPEG--22
� 4 níveis de resolução de vídeo:
• Baixa: 
– baseado no SIF com resolução de até 352 x 288
– Compatível com MPEG-1
• Principal:
– resolução de 720 x 576
– Vídeo qualidade estúdio
• Alta 1440: 
– resolução de 1440 x 1152
– Televisão de alta definição (HDTV)
• Alta:
– resolução de 1920 x 1152
– HDTV de tela larga
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
MPEGMPEG--22
� Escalabilidade
• Extensões de escalabilidade fornecem 2 ou mais fluxos de 
bits, ou camadas, que podem ser combinados para prover um 
único sinal de vídeo de alta qualidade
• A camada base pode, por definição, ser decodificada por si 
mesma, fornecendo um vídeo de menor qualidade
• Usa técnicas semelhantes aos perfis progressivo e 
hierárquico do JPEG
� A escalabilidade é bastante útil em redes que permitem 
distinguir os tipos de fluxos de dados e privilegiar a 
entrega do mais importante. Assim, em caso da 
necessidade ou conveniência de perda, um bom sinal de 
vídeo ainda pode ser recebido.
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
MPEGMPEG--22
� 5 Perfis diferentes:
• Principal (main profile - MP)
– Utiliza quadros I, P e B com amostragem de cor 4:2:0
• Simples (simple profile - SP)
– Perfil principal sem quadros B
• Escalável SNR (SNR)
– Adiciona escalabilidade SNR ao perfil principal
– Oferece maior precisão da quantização dos coeficientes DCT, adicionando 
valores de correção para serem utilizados antes da decodificação
• Escalável espacialmente (spatial)
– Adiciona escalabilidade espacial ao perfil escalável SNR
– A escalabilidade espacial é similar ao modo hierárquico do JPEG (aumenta 
resolução espacial gradativamente)
• Alto (high profile – HP)
– Adiciona amostragem de cor 4:2:2 ao perfil escalável espacialmente
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
MPEGMPEG--22
� Perfil Principal no Nível Principal de Resolução
• Main Profile at the Main Level (MP@ML)
� Aplicação principal
• Difusão de TV digital
• Amostragem 4:2:0
• Taxa máxima de 15 Mbps
360 x 288
360 x 240
Cr e Cb
25 Hz
30 Hz
No. Quadros/seg
720 x 576PAL
720 x 480NTSC
YPadrão
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
MPEGMPEG--22
� Varredura entrelaçada 
• Cada quadro é divido em 2 campos
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
MPEGMPEG--22
� 2 opções de codificação
• por campo 
– field mode
• por quadro
– frame mode
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
MPEGMPEG--2 x MPEG2 x MPEG--11
� Suporte a várias resoluções
� Amostragem de crominância 4:2:0, 4:2:2 e 4:4:4
� Precisão maior para coeficientes DCT
� Quantização não linear (tipo JPEG com matriz 
de coeficientes)
� Possibilidade de varredura entrelaçada
� Extensões escaláveis
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos
de Sistemas Multimídia
MPEGMPEG--22
� Nível Alto de Resolução
� 3 padrões associados a HDTV
• ATV – advanced television – EUA
• DVB – digital video broadcast – Europa
• ISDB – Integrated Services Digital Broadcasting – Japão
� Padrão para intercâmbio ITU-R HDTV
• Formato 16/9
• Resolução de 1920 x 1152
• Varredura entrelaçada
• Amostragem de cor 4:2:0
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
MPEGMPEG--22
� ATV – advanced television – EUA
• ITU-R HDTV
• formato de menor resolução
– Formato 16/9
– Resolução de 1280 x 720
• Compressão de vídeo
– MP@HL - perfil principal no nível alto
• Áudio
– Dolby AC-3
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
MPEGMPEG--22
� DVB – digital video broadcast – Europa
– Formato 4/3
– Resolução de 1440 x 1152
– Dobro da resolução do PAL
• Compressão de vídeo
– Compressão SSP@H1440
• spatially scaleable profile at high 1440
• Áudio
– MPEG-2 Backward Compatible layer 2 
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Fundamentos de Sistemas MultimídiaFundamentos de Sistemas Multimídia
MPEGMPEG--22
� ISDB – Integrated Services Digital Broadcasting
– Japão
– Formato 16/9
– Resolução de 1920 x 1035
• Compressão de vídeo
– Similar MP@HL - perfil principal no nível alto
• Áudio
– MPEG-2 Advanced Audio Coding