Hierarchické kódování pohyblivých obrazů

Abstract

Bakalářská práce se zabývá hierarchickým kódováním – škálováním – pohyblivých obrazů u v současné době velmi využívaných kompresních algoritmů MPEG-2 a MPEG-4. Škálování je proces, při němž je kódovaný datový tok rozdělen do odstupňovaných vrstev, přizpůsobených především možnostem přenosových médií a schopnostem koncových zařízení. Obsahem základní vrstvy je signál v omezené kvalitě. Obsahem jedné či více rozšiřujících vrstev je pak doplňující obrazová informace, rozšiřující signál na plnohodnotný tvar. Dekodér v závislosti na svých schopnostech a vnějších okolnostech může dekódovat pouze relevantní vrstvy z přijatého bitového toku. Práce se v teoretické části zaměřuje na podrobný popis kódování a dekódování videosignálu dle standardů MPEG při použití tří typů škálování. Konkrétně se jedná o prostorové, kvalitativní SNR a Fine granular škálování. V praktické části práce byla vytvořena výuková aplikace v prostředí Matlab, s vlastním grafickým uživatelským rozhraním, jenž v sobě implementuje funkce provádějící prostorové, kvalitativní SNR a Fine granular škálování. Na základě uživatelsky zadaných vstupních parametrů provádí škálování obrazu a následně zobrazí výstupy jednotlivých vrstev po provedení škálování a po rekonstrukci obrazu. Vstupem programu, na němž je hierarchické kódování prováděno, je obrázek v podobě bitové mapy libovolných rozměrů, ve formátu RGB.Bachelor‘s thesis deals with hierarchical coding – scaling – of moving pictures in currently widely used compression algorithms MPEG-2 and MPEG-4. Scaling is the process whereby the encoded data stream is divided into graduated layers, adapted especially to the possibilities of transmission media and capabilities of terminal devices. The content of the base layer is a signal with reduced quality. The content of one or more extension layers is a supplementary picture information, completing the signal to a full quality form. The decoder, depending on its abilities and external circumstances, can decode only the relevant layers from the received bitstream. The thesis focuses in the theoretical part on the detailed description of encoding and decoding video signal according to MPEG standards using three types of scalability. In the concrete, the spatial, qualitative SNR and Fine granular scalability are mentioned. In the practical part of thesis was created an educational application in Matlab environment with its own graphical user interface, which implements the functions performing spatial, qualitative SNR and Fine granular scalability. Based on the user-specified input parameters, it performs scaling the image and then displays the outputs of individual layers after scaling and after the image reconstruction. The input of the programme, in which a hierarchical coding is done, is the image in bitmap format with any size in RGB format.