[Plataformes de publicació i distribució] PAC 1: Comparatives de codificació de vídeo

7/29/2019 [Plataformes de publicaci i distribuci] PAC 1: Comparatives de codificaci de vdeo

1/8

Jordi Llonch Esteve | CC BY-NC-SA

Comparatives de codificaci

de vdeoPLATAFORMES DE PUBLICACI I DISTRIBUCI: PAC 1


2/8

PLATAFORMES DE PUBLICACI I DISTRIBUCI PAC 1: Comparatives de codificaci de vdeo

JORDI LLONCH ESTEVE CC BY-NC-SA PGINA 1/7

ndex

Exercici 1 ............................................................................................................................ 2

Exercici 2 ............................................................................................................................ 3Exercici 3 ............................................................................................................................ 5

Bibliografia i altres recursos ............................................................................................. 7


3/8



Exercici 1

Com a primer pas, ens agradaria obtenir un format del vdeo per a poder

emmagatzemar, visualitzar y editar el vdeo des de l'ordinador duna manera

ptima. Per portar-ho a terme, escollim el format M-JPEG amb una resoluci

de 1024x576.

A nivell conceptual, en aquest exercici a ms de familiaritzar-nos amb

lentorn de leina, treballarem el submostratge de color.

En aquest exercici hem creat dos vdeos nous codificant el vdeo original en M-JPEGi utilitzant dos espais de color diferents: YUV420 i YUV422. Aquests vdeos es

diferencien entre si pel procs de mostratge del color aplicat a cada fotograma decadascun dells, la qual cosa resulta en un vdeo amb millor qualitat i ms grandriai en un altre de menor qualitat i menor grandria.

El vdeo amb YUV422 t un submostratge de 4:2:2 el qual presenta dos componentsde crominncia per cada quatre de luminncia. Laltre vdeo, el YUV420 t unsubmostratge de 4:2:0, que presenta un component de crominncia per cada quatrede luminncia.

Aix doncs, tenim que el vdeo que utilitza el submostratge de 4:2:2 disposa de msinformaci i, per tant, ocupa ms espai perqu la compressi s menor que laltreamb un submostratge de 4:2:0, que ha de comprimir ms cada fotograma, resultanten un vdeo amb menys informaci i menys espai.

Submostratge 4:2:2 Submostratge 4:2:0

Per veure el descrit anteriorment de manera grfica, podem comprovar com lapoma de la primera imatge est ms ben definida que la de la segona.


4/8



Exercici 2

En aquest segon cas lobjectiu s realitzar una versi que pugui ser

visualitzada en un telfon intelligent de pantalla 800 450 pxels. Per

aquest entorn, la codificaci MPEG-4 AVC es la ms habitual.

A nivell conceptual, treballarem els dos tipus de bit rate (fixe i variable) i, en

el cas del variable, veurem els efectes de manipular la mida del GOP.

En aquest exercici hem creat dos vdeos nous codificant el vdeo original en MPEG-4 AVC/H.264. Un dells sha exportat amb una tassa de bits constant (CBR) a 800

kbps i laltre, amb una de variable (VBR) amb una tassa mitjana de 400 kbps.

La variaci de mida entre ells dos s espectacular, es pot comprovar una relaci de

gaireb el doble entre ells, ms precisament d1,82 a 1, deixant el clip que utilitza latassa variable en noms 1,56 MB (davant els 2,84 MB de laltre).

Com hem estudiat, tota reducci de mida sol anar acompanyada dun sacrifici dequalitat, per en aquest cas la prdua de qualitat no resulta massa elevada i elresultat final es pot tolerar tenint en compte que la reproducci ser en un mbil.

Tcnicament, la decisi demprar una tassa de bits variable amb una tassa mitjana

de la meitat que la de la tassa constant s lelecci ms encertada, ja que permetmolta ms flexibilitat de compressi, tant en fotogrames amb molt de detall on fafalta una tassa ms elevada, com en els que en tenen tan poc que es pot reduir.

En aquesta captura de pantalla es pot veure la imatge diferncia dels dos vdeos i espot comprovar com el vdeo amb la tassa variable presenta errors de compressi ales vores dels objectes i a les zones amb ms nivell de detall.


5/8



En la segona part daquest exercici partirem de la configuraci de larxiu de sortida

de tassa variable amb una tassa mitjana de 400 kbps al qual li modificarem el GOPper a crear dos clips nous: un amb un GOP de 40 i un altre amb 10.

En el nou clip amb GOP de 40 notem una prdua de qualitat poc considerable ambrespecte amb el clip de 400 kbps de tassa mitjana, de tota manera la mida del clipfinal sha mantingut intacta. Aix succeeix perqu la reducci del GOP implica

lexistncia de ms imatges I, les quals ocupen ms espai que la resta, per enmantenir la tassa de bits baixa shan de desar amb una pitjor qualitat. A ms a ms,

les imatges P pateixen una altra reducci de qualitat, ja que es formen a partir de lesimatges I. Per acabar, les imatges B acaben rebaixant la qualitat ja que es formen apartir de les imatges de tipus I o P.

En el cas del clip amb GOP de 10 succeeix exactament el mateix, per reduint elgrup dimatges de manera encara ms drstica. Aix resulta en una qualitat visual

molt baixa per obligant a mantenir la mida del clip final pel mateix principi quesha explicat al pargraf anterior.

Imatge diferncia 400 kbps / GOP 40 Imatge diferncia 400 kbps / GOP 10

Per plasmar el que afirmem en els pargrafs anteriors, aquestes imatges difernciademostren que la reducci del grup dimatges disminueix drsticament la qualitatfinal del vdeo.


6/8



Exercici 3

Com ltim cas, ens interessa poder enviar el vdeo a diversos canals de

televisi. Per a realitzar aix escollirem el cdec MPEG-2 per al vdeo

resultant, ja que aquest s lestndard actual per a la transmissi de vdeo

per televisi.

Com que en aquest exercici volem obtenir un GOP amb M=3 i N=9, primercalculem els valors que shan de posar als campsNumber of B frames i Gop Size en elpanell de configuraci avanada de la configuraci del cdec MPEG-2 ff.

Per a fer-ho ens basem en la illustraci 31 de la pgina 55 del mdul Codificaci,que disposa de les mateixes caracterstiques que les que demana lenunciat: M = 3 iN = 9. Aix significa que hi ha 6 imatges B i la mida del grup dimatges s de 9.

El resultat daquesta compressi s un clip de 47,2 MB, un arxiu 1,63 vegades ms

gran que loriginal, per amb una prdua de dades molt superior. Aquesta s la

limitaci del cdec MPEG-2 si es compara amb el cdec MPEG-4 AVH/h.264,utilitzat en el clip original. La imatge segent mostra la diferncia entre el nou clip iloriginal.


7/8



Si canviem els valors de GOP podem obtenir altres resultats, com ara lobtingutamb M = 0 i N = 1, el qual representa la compressi mnima possible. Amb aquestadisminuci del grup dimatges saconsegueix un clip amb una prdua de dades

inferior, per amb una mida 3,36 vegades superior. A la imatge diferncia segent espot comprovar aquesta disminuci de compressi.

Si comparem les dues imatges diferncia anteriors podem comprovar que ladiferncia de qualitat s gaireb imperceptible a lull hum, per la mida del clip

final varia substancialment.

Per a contrastar, codifiquem el vdeo amb M = 10 i N = 30 (el valor ms elevat quepermet lAvidemux). Amb aquesta configuraci obtenim un arxiu amb lacompressi ms gran possible, per sense repercutir amb un descens de la mida delarxiu respecte al que hem obtingut amb M = 3 i N = 9. La imatge segent mostra la

diferncia entre aquest nou clip i loriginal:


8/8



Bibliografia i altres recursos

Ribelles Garca, Alexandre. (2013). Plataformes de publicaci i distribuci. FUOC.

Wikipedia.Bit rate. http://en.wikipedia.org/wiki/Bit_rate[data de consulta: mar2013]

La imatge de la portada s de Mourad Mokrane (CC BY 3.0) i el logotip de la UOCs propietat de la Universitat Oberta de Catalunya. La resta dimatges snvariacions dun fotograma del vdeo Big Buck Bunny, propietat de la Blender

Foundation i sacullen al dret a cita o s raonable.
http://en.wikipedia.org/wiki/Bit_ratehttp://en.wikipedia.org/wiki/Bit_ratehttp://en.wikipedia.org/wiki/Bit_rate

[Plataformes de publicació i distribució] PAC 1: Comparatives de codificació de vídeo

Documents

Transcript of [Plataformes de publicació i distribució] PAC 1: Comparatives de codificació de vídeo