MPEG-2 vídeo vs H.264/AVC - IPTV a technical and economical approach - UNREGISTERED VERSION

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MPEG-2 vídeo vs H.264/AVC

Com o aparecimento do MPEG-2 vídeo, os factores de compressão reduziram-se em relação ao codec MPEG-1, isto foi devido a melhorias que foram implementadas, nomeadamente duas técnicas muito importantes, o entrelaçamento e a escalabilidade. A segunda não foi tao bem sucedida em MPEG-2, sendo posteriormente um sucesso em MPEG-4, devido à existência de um maior número de plataformas de media nos dias de hoje, havendo portanto maior necessidade de escalabilidade, por exemplo: Ipad, smartphones, etc. A primeira foi muito utilizada em MPEG-2, pois permite codificar de uma maneira mais eficiente os conteúdos de vídeo entrelaçados, com esta nova técnica cada imagem codificada é classificada em: Frame Picture e Field Picture. Em que na primeira, os macroblocos a codificar são definidos como a combinação dos dois campos da imagem (superior e inferior) e na segunda os macroblocos a codificar são definidos nos dois campos, sendo posteriormente codificados separadamente. O entrelaçamento trouxe mais 3 modos de predição: Field-Mode for Field-Pictures, Field-Mode for Frame-pictures e 16×8 blocks for Field-Pictures. Tal como um novo modo de varrimento dos coeficientes DCT mais eficiente, em alternativa ao Zig-Zag.

Uma sequência de vídeo em MPEG-2 ou MPEG-4 está dividida em grupos de imagens (GoP – Group of pictures), estes contêm imagens I, P e B. As imagens I (Intra Frames) não exploram redundância temporal, são codificadas de forma independente das outras; as imagens P (Predicted Frames) exploram a redundância temporal e têm a possibilidade de efectuar uma predição com base em imagens anteriores do tipo P e do tipo I; as imagens do tipo B (Bidirectionally predicted frames) conseguem fazer perdições com base em imagens anteriores ou posteriores do tipo I e P. De referir que as imagens B oferecem factores de compressão mais elevados e no caso das imagens I mais baixos. Apesar de as imagens I terem factores de compressão mais baixos a sua utilização é fulcral para garantir "random access" (possibilidade de começar a ver um canal de televisão ou um filme em qualquer parte e a capacidade de fazer forward e rewind em momentos do filme e nunca perder o sincronismo) [5].

Com a evolução foi-se procurando codecs que trouxessem maiores factores de compressão, foi nesse sentido que apareceu a norma MPEG-4, a parte 16 intitulada H.264/AVC (Advanced Vídeo Coding) é a codificação de vídeo mais recente e foi desenvolvida num esforço conjunto entre os grupos MPEG e ITU-T. O principal objectivo desta nova norma era de passar para o dobro o factor de compressão da norma MPEG-2 vídeo, utilizando algumas técnicas que não foram usadas em MPEG-2, dessas destacam-se: compensação de movimento feita com blocos de tamanho variável, Macroblocos com referências de predição em múltiplas tramas e métodos de codificação entrópica optimizados [6].

Com a introdução do H.264/AVC, os débitos para transmissão dos sinais de vídeo foram reduzidos substancialmente, isso provocou um aumento no número de canais HD. Estes trouxeram ainda maior qualidade de experiência e uma qualidade de imagem nunca antes vista. Em comparação com os canais SD, os canais HD oferecem maior detalhe, mais definição, em suma uma maior qualidade.

O primeiro vídeo pretende ilustrar as diferenças entre uma resolução em SD (Standard Definition) e HD (High Definition), neste vemos vários cenários e podemos comparar os dois tipos de resolução. Este vídeo exibe um claro aumento de qualidade na mudança de SD para HD.

O segundo vídeo pretende mostrar as diferenças entre as duas normas mais utilizadas por IPTV, o MPEG-2 vídeo e o H.264/AVC. Neste observamos as diferentes técnicas usadas pelos dois tipos de codificadores.

 

 
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