Compresión de Vídeo (2016)

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• General

  Compresión de video (2016)

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• Compresión de Vídeo (2016)
  
  

  Compresión de Vídeo (2016)

  Compresión de Vídeo (2016)       Profesores Juan A. Michell Martín Gustavo A. Ruiz Robredo Departamento de Ingeniería Informática y Electrónica

    

  En esta asignatura se analizan las herramientas básicas que componen los sistemas de codificación y decodificación (CODEC) de vídeo digital y los estándares de compresión de vídeo utilizados en los equipos electrónicos de grabación y reproducción de vídeo de uso doméstico y profesional: cámaras de vídeo, grabadores y reproductores de vídeo y televisores.

   

  Palabras Clave de la Asignatura H.264, Motion Estimation, Digital Video, Video Coding Standars, MPEG, Transform Coding, Entropy Coding.
• Programa

  

   

   

  Datos identificativos de la Asignatura Asignatura: Compresión de Vídeo Código: G1471 Departamento / Área: Departamento de Ingeniería Informática y Electrónica Título: Grado en Ingeniería de Tecnologías de Telecomunicación Centro: Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación Créditos ECTS: 6 Idioma de impartición: Español Profesor responsable: Juan A. Michell Martín Otros profesores: Gustavo A. Ruiz Robredo

   
  

   

      Programa de la asignatura    

   
  

  Bloque Temático I
  

  • Tema 1.1. Imagen digital.

  • Tema 1.2. Vídeo digital.

  • Tema 1.3. Filtrado en el dominio frecuencial.

  • Tema 1.4. Codificación entrópica.

  • Tema 1.5. Codificación de transformada.

   
  

  Bloque Temático II

  • Tema 2.1. Introducción al H.264.

  • Tema 2.2. Estructura jerárquica del H.264.

  • Tema 2.3. Estimación de movimiento y compensación: conceptos básicos y algoritmos.

  • Tema 2.4. Interpredicción en el H.264.

  • Tema 2.5. Intrapredicción en el H.264.

  • Tema 2.6. Decisión del modo en el H.264.

  • Tema 2.7. Transformación y cuantificación.

  • Tema 2.8. Otras características.

   
  

  Bloque Temático III

  • Tema 3. MPEG-­2.

• Bibliografía

  

   

   
  

      Básica    

   

  • K.S. Thyagarajan (2010): «Still Image and Video Compression with MATLAB». Wiley-IEEE Press.

  • Jan Van der Meer (2014): «Fundamentals and Evolution of MPEG-2 Systems: Paving the MPEG Road». Wiley.

  • John Arnold, Michael Frater & Mark Pickering (2007): «Digital Television: Technology and Standards». Wiley.

  • Iain E. Richardson (2010): «The H.264 Advanced Video Compression Standard». Wiley. 2nd Edition.

   

   

   

      Complementaria    

   

  • Oge Marques (2011): «Practical Image and Video Processing Using MATLAB». Wiley-IEEE Press.

  • Rafael C. Gonzalez, Richard E. Woods & Steven L. Eddins (2009): «Digital Image Processing Using MATLAB». Gatesmark Publishing. 2nd edition.

  • Haskell, Barry G., Puri, Atul, Netravali, Arun N. (2002): «Digital Video: An Introduction to MPEG-2». Springer.

  • Iain E.G. Richardson (2003): «H.264 and MPEG-4 Video Compression». Halsted Press.

  • Iain E.G. Richardson (2002): «Video CODEC Design: Developing Image and Video Compression Systems». Wiley.

• Materiales de Clase

  

   

   

  Bloque Temático I

  • MC-F-001. Tema 1.1. Imagen digital.

  • MC-F-002. Tema 1.2. Vídeo digital.

  • MC-F-003. Tema 1.3. Filtrado en el dominio frecuencial.

  • MC-F-004. Tema 1.4. Codificación entrópica.

  • MC-F-005. Tema 1.5. Codificación de transformada.

   

  Bloque Temático II

  • MC-F-006. Tema 2.1. Introducción al H.264.

  • MC-F-007. Tema 2.2. Estructura jerárquica del H.264.

  • MC-F-008. Tema 2.3. Estimación de movimiento y compensación: conceptos básicos y algoritmos.

  • MC-F-009. Tema 2.4. Interpredicción en el H.264.

  • MC-F-010. Tema 2.5. Intrapredicción en el H.264.

  • MC-F-011. Tema 2.6. Decisión del modo en el H.264.

  • MC-F-012. Tema 2.7. Transformación y cuantificación.

  • MC-F-013. Tema 2.8. Otras características.

   

  Bloque Temático III
  

  • MC-F-014. Tema 3. MPEG-2.

• Ejercicios

  

   
  

    

  Bloque Temático I

  • EP-F-001. Tema 1.1. Imagen digital. Material Matlab.

  • EP-F-002. Tema 1.2. Video digital. Material Matlab.

  • EP-F-003. Tema 1.3. Filtrado en el domino frecuencial. Material Matlab.

  • EP-F-004. Tema 1.4. Codificación entrópica. Material Matlab.

  • EP-F-005. Tema 1.5. Codificación de transformada. Material Matlab.

   

  Bloque Temático II

  • EP-F-006. Tema 2.1. Introducción al H.264. Ejercicios prácticos Tema 2.1.

  • EP-F-007. Tema 2.1. Material para los Ejercicios prácticos Tema 2.1 (235 Mb).

  • EP-F-008. Tema 2.3. Estimación de movimiento y compensación: conceptos básicos y algoritmos. Ejercicios prácticos Tema 2.3.

  • EP-F-009. Tema 2.3. Material para los Ejercicios prácticos Tema 2.3 (3,4 Mb).

  • EP-F-010. Tema 2.4. Interpredicción en el H.264. Ejercicios prácticos Tema 2.4.

  • EP-F-011. Tema 2.4. Material para los Ejercicios prácticos Tema 2.4 (215 Mb).

  • EP-F-012. Tema 2.5. Intrapredicción en el H.264. Ejercicios prácticos Tema 2.5.

  • EP-F-013. Tema 2.5. Material para los Ejercicios prácticos Tema 2.5 (41 Mb).
  • EP-F-014. Tema 2.7. Transformación y cuantificación. Ejercicios prácticos Tema 2.7.

  • EP-F-015. Tema 2.8. Otras características. Ejercicios prácticos Tema 2.8.

  • EP-F-016. Tema 2.8. Material para los Ejercicios prácticos Tema 2.8 (29 Mb).

   

  Bloque Temático III

  • EP-F-017. Tema 3. MPEG-2. Ejercicios prácticos Tema 3.

• Otros Recursos

  

   

    

      Vídeos    

   
  

  Vídeos en formato YUV 4:2:0
  

  •   OR-F-001. Suzie (150 frames  ||  QCIF: 176x144  ||  Size: 5,6 Mb).
  •   OR-F-002. News (150 frames  ||  QCIF: 176x144  ||  Size: 14,9 Mb).
  •   OR-F-003. Miss-america (150 frames  ||  QCIF: 176x144  ||  Size: 5,6 Mb).
  •   OR-F-004. Foreman (399 frames  ||QCIF: 176x144  ||  Size: 11,1 Mb).
  •   OR-F-005. Tempete (260 frames  ||  CIF: 352x288  ||  Size: 38,6 Mb).
  •   OR-F-006. Mobile (300 frames  ||  CIF: 352x288  ||  Size: 11,1 Mb).
  •   OR-F-007. París (1065 frames  ||  CIF: 352x288  ||  Size: 158,2 Mb).
  •   OR-F-008. Vectra (21 frames  ||CIF: 352x288  ||  Size: 3,1 Mb).
  •   OR-F-009. News (300 frames  ||  CIF: 352x288  ||  Size: 11,2 Mb).
  •   OR-F-010. Container (300 frames  ||  CIF: 352x288  ||  Size: 11,1 Mb).
  •   OR-F-011. Formule1 (218 frames  ||  NTSC DV: 720x480  ||  Size: 11,.2 Mb).

    

  Otros formatos de vídeo
  

  •   OR-F-012. HummBird (Frame: 352x240  ||  Size: 42,5 Mb).

  •   OR-F-013. HummBirdShuttered (Frame: 352x240  ||  Size: 289 kb).

   

   

   

      Web de interés    

   
  

  Software H.264

  • H.264/AVC JM Reference Software. H.264/AVC Software Coordination. Current software version: JM 19.0.

  • Software básico H264 encoder. Freeware encode video to H.264 format.

  • FastVDO: H.264 Software Decoder. Download Realtime High profile H.264 software decoder and H.264 video streams.

      
  

  Hardware H.264

  • H.264/MPEG-4 AVC products and implementations. Página web de la «Wikipedia».

  • IP core Alma© Technologies. Product Selection Matrix.

     
  

  Secuencias de vídeo en formato YUV 4:2:0

  • Índice de JVT sequences. FTP de la Universidad de Hannover.
    

  • YUV sequences. We provide video sequences of commonly used video test sequences in the 4:2:0 YUV format below. All video sequences are compressed in the 7-Zip format.

  • YUV test sequences. All files are in the 4:2:0 format and are compressed with the 7-Zip format. To unpack then use the freeware 7-Zip or the commercial Winrar.

  • Xiph.org Video Test Media. Derf's Test Media Collection. All video sequences are in the uncompressed YUV4MPEG format used by the mjpegtools project unless otherwise indicated.

  • YUV Player, YUV Converter, YUV Analyzer and YUV Editor. You can download the example images of all the suppoted formats in version 2. All in QCIF format (176x144).

   

  Reproductores de YUV

  • YUV Player Deluxe. YUV Player Deluxe is a full-featured tool for playback of uncompressed planar YUV video files.
    

  • YUV Toolkit. Yuv Toolkit is an open source, cross platform RAW YUV player and analyzer.

  • YUV Player. Lightweight YUV player which supports various YUV format.

  • YUV File Player. YUV File Player is a free software application.

  • Avarex YUV Player 0.9. Lightweight YUV player which supports various YUV format.

  • MSU Video Quality Measurement Tool. Is a program for objective video quality assessment. It provides functionality for both full-reference (two videos are examined) and single-reference (one video is analyzed) comparisons.

   

   

   

      Software    

   
  

  Encoder y decoder del H.264/AVC

  • Para Windows y Linus. H.264 o MPEG-4 parte 10 es una norma que define un códec de vídeo de alta compresión.

   

  Reproductores de YUV

  • YUV Viewer. Lightweight YUV player which supports various YUV format.

  • YUV Player Deluxe. YUV Player Deluxe is a full-featured tool for playback of uncompressed planar YUV video files.

  • Avarex YUV Player 0.9. Lightweight YUV player which supports various YUV format.

   

  Analizadores H.264

  • CodecVisa. Powerful video codec analyzer for professionals & researchers.

  • VcDemo. Is an ideal tool for students to explore the possibilities of compression theory on real images using algorithms that text books teach about.

• Pruebas de Evaluación

   

    

    

      Criterios de Evaluación    

   
  

  MÉTODOS DE EVALUACIÓN "COMPRESIÓN DE VÍDEO"
  Descripción	Tipología	Evaluación final	Recuperación	%
  Evaluación de las prácticas del bloque de materia 1	Evaluación en laboratorio	No	No	20%
  Calificación mínima: 0,00. Duración: Fecha realización: En las clases prácticas. Condiciones recuperación: Observaciones:
  Examen práctico del bloque de materia 1	Evaluación en laboratorio	No	Sí	35%
  Calificación mínima: 5,00. Duración: Fecha realización: Al finalizar el bloque de materia 1. Condiciones recuperación: Observaciones:
  Evaluación de las prácticas del bloque de materia 2	Evaluación en laboratorio	No	No	15%
  Calificación mínima: 0,00. Duración: Fecha realización: En las clases prácticas. Condiciones recuperación: Observaciones:
  Examen práctico del bloque de materia 2	Evaluación en laboratorio	No	Sí	30%
  Calificación mínima: 5,00. Duración: Fecha realización: Al finalizar el bloque de materia 2. Condiciones recuperación: Observaciones:
  TOTAL				100%
  OBSERVACIONES: Los exámenes de recuperación se realizarán en las fechas fijadas por la Universidad.
  OBSERVACIONES para alumnos/as a tiempo parcial: Posibilidad de establecer un horario de prácticas flexible.

• Guía de Aprendizaje

   
  

   

   
  

  •   Aquí puede descargarse la Guía de Aprendizaje en formato PDF.
• Sobre el Profesor

  

   
  

   

  Gustavo A. Ruiz Robredo   Departamento de Electrónica y Computadores UNIVERSIDAD DE CANTABRIA   Más información

   

  Juan A. Michell Martin   Departamento de Electrónica y Computadores UNIVERSIDAD DE CANTABRIA   Más información