Introduction of Video Coding

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1 Introduction of Video Coding
電機四 劉光中 網路多媒體實驗第四組 2006/11/17

2 Why Video Coding? 如果影像不壓縮
SVGA (800X600) 來說，長度120分鐘的影片，以每秒24張播放，每個Pixel存3個byte(RGB)的資訊 3 x 800 x 600 x 24 x 60 x 120 = 2.48 x 10^11 byte 248 GB !!!! 51張DVD !!!!!

3 Coding V.S. Non-Coding SAMPLE

4 Summary of Coding Systems
Temporal redundancy Removed by Motion Estimation/Compensation Spatial redundancy Removed by Transform coding Ex : DCT & Quantization Statistic redundancy Removed by Entropy coding(VLC) Ex : Huffman Coding

5 Why Temporal Redundancy?
每張鄰近frame之的內容”應該”相差不遠 也會有例外，像是轉換場景的瞬間 如果能找出每個frame之間內容的差距 把這些微小的差距拿去壓縮就行 大大增加了後兩項壓縮方法的壓縮率 (Spatial & Statistic Redundancy)

6 Basic Video Coding Flow

7 Motion Estimation 目的 Motion Estimation Algorithm的一些特點 Motion Vector
從上個frame來估計這個frame畫面的內容 Motion Estimation Algorithm的一些特點 以Block為基準(稍後會進一步介紹) 運算流程固定且較省運算量 適合製作成硬體 Motion Vector 記錄畫面移動的資訊

8 Example

9 Motion Estimation 目的 Motion Estimation Algorithm的一些特點 Motion Vector
從上個frame來估計這個frame畫面的內容 Motion Estimation Algorithm的一些特點 以Block為基準(稍後會進一步介紹) 運算流程固定且較省運算量 適合製作成硬體 Motion Vector 記錄畫面移動的資訊

10 Block-Matching Motion Estimation

11 Basic Video Coding Flow

12 Motion Compensation 將上一張frame的內容先以Motion Vector加以移動
再把之前的Residue加上去，就得到了我們要的這張新的frame 相似於 DPCM的概念

13 流程整理

14 DEMO Movie 1

15 Motion Compensation/Estimation
為什麼有些Frame是沒有壓縮的呢

16 Coding of Moving Pictures

17 範例比較 如果影片特性不同，Coding過程會有什麼地方出現差別呢

18 DEMO Movie 2

19 影片比較結果 動態少，Residue小 動態多，Residue大

20 Other Topics Low Power Fast Motion Estimation Algorithms
Content Aware Algorithms

21 Low Power & Fast Algorithms
無線行動裝置越來越普及，Motion Estimation龐大的計算量會消耗很多能量。 如何能在Motion Estimation方面節省運算量，且同時保有不錯的品質。

22 Content Aware 一張畫面裡可以區分成幾個物件 以照不同的物件使用不同的運算量 關鍵在如何找出邊界 靜止的背景 移動的物體
靜態背景少運算一些 動態背景多運算一些 關鍵在如何找出邊界

23 感謝大家的聆聽