Beeld en videocodering - deel 2

Videocodering

Hierboven is al geconstateerd dat beeld voor beeld coderen niet altijd voldoende reductie oplevert. Om verder te reduceren moet er gebruik gemaakt worden van de overeenkomsten (redundantie) tussen opeenvolgende beelden. Alle belangrijke videocoderingsalgoritmes maken daarnaast gebruik van imperfecties van het menselijk waarnemingsvermogen; details die toch niet kunnen worden waargenomen (irelevantie), worden weggelaten. Bij de meest gebruikte videocoderingen, wordt periodiek een volledig -weliswaar gecodeerd- beeld overgezonden en wordt van de tussenliggende beelden alleen de veranderingen gecodeerd en verzonden. Deze veranderingen kunnen bovendien nog voor een deel voorspeld worden zodat alleen de fout op de voorspelling hoeft te worden overgezonden.

Voor het coderen van de veranderingen tussen opeenvolgende beelden wordt gebruik gemaakt van bewegingscompensatie. Hierbij wordt gekeken waar bepaalde stukken van het huidige beeld zich in het voorgaande beeld bevinden. In plaats van een bewegende bal volledig naar de andere kant te versturen, wordt nu alleen een bewegingsvector overgestuurd. Daarnaast worden delen van het videobeeld die toch niet kunnen worden waargenomen weggelaten. Zo is bij beweging van iemand in een streepjespak het streepje nauwelijks zichtbaar. Ook kunnen de beschrijving van snel bewegende voorwerpen (bijvoorbeeld een auto of een bal) minder nauwkeurig zijn omdat deze toch niet scherp te zien zijn.

Bij codering van video gaat altijd informatie verloren. Hierbij moet altijd een afweging gemaakt worden. Als bijvoorbeeld de compressiefactor nog niet voldoende is, kan ervoor gekozen worden om minder beelden over te zenden, waardoor een schokkerig beeld ontstaat. Een andere mogelijkheid is om de resolutie van de beelden te verminderen, wat een vager of onscherp beeld geeft. Men kan ook kiezen voor minder bits in de te coderen beeldblokjes wat een blokkerig beeld oplevert.

Conclusie

Bij videocodering is een reductiefactor van ongeveer 100 mogelijk. De bitsnelheid van bijna DVD kwaliteit (640*480 pixels, full motion) kan hiermee worden teruggebracht tot ruwweg 400 kbit/s. De reductiefactor kan nog verder worden verhoogd als concessie wordt gedaan aan de kwaliteit. VHS kwaliteit (320 * 240, full motion) kan worden teruggebracht tot ruwweg 150 kbit/s. Een gereduceerde kwaliteit (192*144, 20 beelden/s) kan al over een 56 kbit/s kanaal worden getransporteerd.

Bij videocodering zijn nog wel verbeteringen mogelijk. Hierbij moet wel worden overgestapt op een andere manier van coderen. Een ontwikkeling waar met name voor videoconferencing veel van wordt verwacht, is het gebruik maken van een bibliotheek van modellen voor gezichten en de bijbehorende animatie. Een dergelijke modelvorming vereist wel veel rekenkracht, zowel bij de zender als bij de ontvanger, omdat het beeld nu moet worden opgebouwd uit modelparameters.

« Terug naar de specials   Deel 3: Standaarden »