MPEG-2- ja MPEG-4-standardien mukaisten videosekvenssien dekoodaus
Kaikkonen, Teemu (2011)
Kaikkonen, Teemu
Oulun seudun ammattikorkeakoulu
2011
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201105107142
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201105107142
Tiivistelmä
Videonpakkaus tarkoittaa digitaalisen videokuvan muuttamista vähemmän tilaa vievään muotoon lähetystä ja/tai tallentamista varten. Pakkaamisesta käytetään yleisesti termiä enkoodaus ja käänteisestä prosessista eli purkamisesta termiä dekoodaus.
Tämän insinöörityön tarkoituksena on vertailla DVD-elokuvissa ja digitaalisissa televisiolähetyksissä käytetyn MPEG-2-standardin sekä HDTV-lähetyksissä yleistyvän MPEG-4-standardin mukaisten tiivistettyjen videosekvenssien dekoodauksen kompleksisuutta laitteistopohjaisen videodekooderin suunnittelijan näkökulmasta.
Työssä esitellään MPEG-standardit yleisellä tasolla sekä perehdytään videon koodauksessä käytettyihin menetelmiin. Tämän jälkeen syvennytään videosekvenssin rakenteeseen ja varsinaiseen bittivirran purku prosessiin sekä suunnitellaan videosekvenssin alempien tasojen (osakuva, makrolohko ja lohko) bittivirran purkulogiikka järjestelmätasolla. Lopuksi tavoitteena on arvioida kummankin formaatin mukaisen sekvenssin purkuun tarvittavia resursseja laitteistopohjaisen toteutuksen kannalta sekä selvittää purkuprosessin vaatimaa aikaa kellojaksotasolla. Aikataulupaineista johtuen tavoitteet jäivät osin saavuttamatta.
Molemmissa standardeissa, mikäli dekoodataan suorakulmaista videota, videosekvenssin rakenne on varsin yhdenmukainen, ja siten purkulogiikatkaan eivät kompleksisuudessaan merkittävästi poikkea toisistaan. Joidenkin MPEG-4-standardin mahdollistamien virheensietoisuustyökalujen käyttö sen sijaan muuttaa videosekvenssin alempien hierarkiatasojen sisällön lähes täysin, jolloin myös bittivirran purkulogiikalle aiheutuu melkoisia lisävaatimuksia.
Tämän insinöörityön tarkoituksena on vertailla DVD-elokuvissa ja digitaalisissa televisiolähetyksissä käytetyn MPEG-2-standardin sekä HDTV-lähetyksissä yleistyvän MPEG-4-standardin mukaisten tiivistettyjen videosekvenssien dekoodauksen kompleksisuutta laitteistopohjaisen videodekooderin suunnittelijan näkökulmasta.
Työssä esitellään MPEG-standardit yleisellä tasolla sekä perehdytään videon koodauksessä käytettyihin menetelmiin. Tämän jälkeen syvennytään videosekvenssin rakenteeseen ja varsinaiseen bittivirran purku prosessiin sekä suunnitellaan videosekvenssin alempien tasojen (osakuva, makrolohko ja lohko) bittivirran purkulogiikka järjestelmätasolla. Lopuksi tavoitteena on arvioida kummankin formaatin mukaisen sekvenssin purkuun tarvittavia resursseja laitteistopohjaisen toteutuksen kannalta sekä selvittää purkuprosessin vaatimaa aikaa kellojaksotasolla. Aikataulupaineista johtuen tavoitteet jäivät osin saavuttamatta.
Molemmissa standardeissa, mikäli dekoodataan suorakulmaista videota, videosekvenssin rakenne on varsin yhdenmukainen, ja siten purkulogiikatkaan eivät kompleksisuudessaan merkittävästi poikkea toisistaan. Joidenkin MPEG-4-standardin mahdollistamien virheensietoisuustyökalujen käyttö sen sijaan muuttaa videosekvenssin alempien hierarkiatasojen sisällön lähes täysin, jolloin myös bittivirran purkulogiikalle aiheutuu melkoisia lisävaatimuksia.