Meeting 20171125 Outline Video Picture JPEG MPEG Audio

Meeting 2017/11/25 姜幃傑

Outline • Video – Picture – JPEG壓縮 – MPEG壓縮 • Audio – MP 3壓縮 • Data – Unicode – ZIP壓縮 • 多媒體Data. Rate – CBR、VBR、ABR

Video壓縮

Video 1. Sequence : 一部影片可以只由一個Sequence組成，也可以由多個Sequence來組成。 2. GOP(Group of picture) : 由一張I畫面及數張B及一張P畫面所組成。 3. Picture : 由數個Slice所組成。 4. Slice : 由數個Macroblock組成。 5. Macroblock : 16 x 16 pixel 6. Block : 8 x 8 pixel 7. Pixel : 為照片最小單位 1. Sequence I B B 2. GOP P I 3. Picture B 2. GOP B P I 4. Slice 5. Macroblock 6. Block 7. Pixel

Picture • • 一張照片由許多的pixel組成 800 x 600 的照片 = 480000 個pixel組成 全彩照片1個 pixel = 3 bytes 圖片大小 800 x 600 (pixel) x 3 (byte) = 1. 44 MB 8 bits來存R有256種不同亮度紅色 8 bits來存G有256種不同亮度綠色 8 bits來存B有256種不同亮度藍色 800 x 600 (pixel)

Pixel • Pixel : 由RGB (Red、Green、Blue)三種顏色組成。 • 光學三原色 : RGB代表 3 bytes 1. R : 0~255 (1 bytes) 2. G : 0~255 (1 bytes) 3. B : 0~255 (1 bytes) #FF 00 FF : 111100001111 #77 FFEE : 011111111101110 色碼表 : 以十六進位值排列

色座標轉換 人類眼睛對亮度非常敏感，但對顏色較不敏感，透過矩陣轉換將RGB轉換成 YCb. Cr訊號再進行壓縮。 R= G= B= 105 106 112 126 149 178 203 219 61 62 67 84 108 137 163 179 99 106 119 139 168 189 209 222 54 61 76 97 121 149 169 182 95 109 133 161 187 207 221 228 49 66 90 119 147 166 179 186 55 77 110 144 171 185 191 76 97 132 166 190 199 198 195 100 120 151 185 211 226 232 233 119 140 173 207 231 243 240 Y= 148 166 194 222 248 244 107 124 154 182 200 206 204 199 177 190 212 232 248 252 253 250 137 150 171 191 204 207 205 202 197 205 222 236 248 251 253 251 158 165 181 194 203 206 205 204 46 47 53 67 90 119 146 162 12 43 23 56 98 76 75 40 47 60 80 104 130 152 165 44 56 123 46 88 67 67 45 36 50 74 102 128 148 160 167 41 61 92 126 152 167 171 172 60 81 114 148 170 180 178 175 54 57 146 154 32 143 145 234 185 Cb= 15 52 134 45 36 50 74 102 119 147 166 179 66 90 119 147 47 60 89 107 135 136 181 187 183 179 40 120 133 151 171 183 187 183 180 83 101 123 157 163 189 203 222 140 148 161 175 183 186 183 181 30 44 68 96 231 243 240 40 41 47 61 84 113 139 155 51 54 47 60 34 41 54 74 95 124 145 158 45 87 134 45 30 44 68 96 122 142 155 162 33 96 122 142 155 162 187 199 35 55 86 120 146 161 166 167 54 75 108 142 165 174 171 83 101 129 157 176 182 179 175 Cr = 80 166 190 199 198 80 104 130 196 66 90 119 147 124 54 133 108 142 165 177 135 176 182 179 175 144 153 222 131 167 187 198 211 214 219 113 126 146 166 179 183 181 178 43 182 200 206 204 199 122 133 141 156 170 179 182 181 179 112 145 176 161 187 207 221 228 Y代表亮度訊號 Cb、Cr代表色差訊號 Cb : 藍色與綠色的差異 Cr : 紅色與綠色的差異

離散餘弦轉換(DCT) 高頻影像 61 62 67 84 108 137 163 179 54 61 76 97 121 149 169 182 5 -10 35 49 66 93 119 147 166 179 186 -8 -4 -4 55 77 110 144 171 185 191 -3 0 76 97 132 166 190 199 198 195 0 1 107 124 154 182 200 206 204 199 137 150 171 191 204 207 205 202 1220 -108 14 427 DCT 158 165 181 194 203 206 205 204 145 -29 36 6 6 -3 -14 8 9 0 -1 0 1 -6 5 -1 3 1 -5 2 1 1 -1 0 0 3 1 -4 -4 -2 0 -5 -5 -2 1 3 1 2 1 4 4 -2 0 -3 -1 0 972 5 3 176 180 186 193 200 205 207 2 -2 175 179 185 192 198 204 206 1 -4 169 173 177 183 191 196 200 204 -3 167 169 175 180 188 194 198 202 1 163 167 171 177 184 191 196 197 162 165 171 176 183 189 195 196 DCT -1 2 175 177 181 186 194 200 205 208 167 173 178 185 192 19 198 低頻影像 1 2 -4 1 1 1 -4 2 -4 -2 -1 -1 1 0 -1 -1 3 1 0 0 2 1 0 1 -3 1 1 -1 -3 -1 9 2 -2 3 -1 -3 -3 3 1 1 -1 -2 -2 1 1 -1 -3 0 -4 0 -1 -1 76 -10 1 27 0 4 -1 1 0 -1 3 0 0 0 -3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 67、0、-10、1、-1、-1、-3、0、3、27. . … 資料寫入記憶體的順序 Zig-Zag scan Quantization 16 11 10 16 24 40 54 61 12 12 14 19 26 58 60 55 14 13 16 24 49 57 69 56 14 17 22 29 51 87 80 56 18 22 37 56 68 109 103 77 24 35 55 64 81 104 113 92 49 64 78 87 103 121 120 101 72 92 95 96 112 100 103 99 Quantization 61 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 61、0、0、0、0、0. . … 資料寫入記憶體的順序 Zig-Zag scan

霍夫曼編碼(Huffman encode) 1. 字首不重複 2. 每個Symbol獨一無二 Example: 001001001111 Symbol Stage Il Stage ll. I Stage IV 00 0. 4 0. 6 0 10 0. 2 0. 4 0 0. 4 1 11 0. 2 0 0. 2 1 010 0. 1 0 0. 2 1 011 0. 1 1

Audio壓縮

訊號包裝 (Frame packing) l 霍夫曼編碼(Huffman encode) l 字首不重複 l 每個Symbol獨一無二 00 10 11 010 011 Symbol Stage Il Stage ll. I Stage IV 00 5 KHz 0. 3 0. 5 0 10 3 KHz 0. 3 0. 2 0. 3 0 0. 5 1 11 3. 9 KHz 0. 2 0. 3 0 0. 2 1 010 4. 9 KHz 0. 1 0 0. 2 1 011 3. 8 KHz 0. 1 1

Distance 區間表

Length 區間表

多媒體Data Rate • CBR(Constant Bit Rate) • VBR(Variable Bit Rate) • ABR(Average Bit Rate)

CBR&VBR&ABR Data. Rate 音質：VBR>ABR>CBR 檔案大小： VBR>CBR>ABR 時間： VBR>ABR>CBR T Data. Rate T

影像壓縮比 Resolution Video Data Rate Video + Audio Data Rate FPS

聲音壓縮比 Audio Data Rate Sound Channel Sampling

圖片壓縮比 File Size Resolution