KOMPRESJA AUDIO - VIDEO
Rozwój technologii wymógł konieczność opracowania sposobu kompresji ponieważ np. obraz PAL składa się 25 klatek na sekundę, 720 punktów w poziomie i 576 punktów w pionie, a kolor każdego z tych punktów opisany jest 24 bitami. Oznacza to, że każda sekunda nieskompresowanego obrazu w standardzie PAL ma wielkość prawie 30 megabajtów. Jak łatwo wyliczyć półtoragodzinny film zajmie ponad 156 gigabajtów
Większość formatów audio video korzysta z kompresji w celu zmniejszenia rozmiaru pliku i prędkości transmisji danych poprzez zmniejszenie jakości. Kompresja ma zasadnicze znacznie przy zmniejszaniu rozmiarów filmów, tak aby można je było w wydajny sposób zapisywać, przesyłać i odtwarzać.
Kompresja stratna — metoda zmniejszania liczby danych. Odtworzona informacja poddana
kompresji stratnej nie będzie identyczna z oryginałem. Kompresja stratna jest możliwa ze względu na sposób działania ludzkich zmysłów. Algorytmy kompresji stratnej zazwyczaj posługują się modelami psychoakustycznymi, psychowizualnymi.
Standard MP3 wykorzystuje model psychoakustyczny w celu osiągnięcia pożądanego stopnia kompresji stratnej. Polega to na tym, że zostają usunięte te informacje o dźwięku, które są niezauważalne lub mało istotne dla człowieka, w sensie odbioru słuchowego. Z modelu psychoakustycznego wynika, że człowiek najlepiej słyszy dźwięki w okolicach 2-4 kHz. Im
częstotliwość dźwięku bardziej odbiega od tego pasma, tym słyszalność jest coraz gorsza. Zatem, jeżeli dźwięk będzie cichszy od dolnej granicy słyszalności, to nie będzie on słyszalny. Z tego wynika, że skrajne częstotliwości mogą zostać zapisane z mniejszą dokładnością lub odrzucone. Dodatkowo głośny dźwięk potrafi zagłuszyć cichsze dźwięki następujące zaraz po nim a cichy dźwięk
poprzedzający w krótkim czasie dźwięk głośny nie jest słyszalny.
Model psychowizualny – kompresja video
Często w filmach występują momenty, w których na ekranie ruszają się tylko postacie, a tło pozostaje niezmienione (np. sceny rozmowy). Zamiast podawania w każdej klatce informacji o każdym pikselu, podaje się dane o pikselach, które zmieniły swoje cechy. Kompresja czasowa identyfikuje różnice pomiędzy klatkami i zapisuje tylko te różnice. Dana klatka opisana jest więc w oparciu o to, czym różni się od klatki ją poprzedzającej. Obszary niezmienione w stosunku do poprzedniej klatki są powtarzane.
Klatki kluczowe to kompletne klatki (lub obrazy) wideo, które osadzane są w klipie wideo w stałych odstępach czasu. Klatki znajdujące się pomiędzy klatkami kluczowymi zawierają informacje o zmianach, które mają miejsce pomiędzy klatkami kluczowymi.
Dodatkowo kompresja klatek to podzielenie każdego kanału obrazka na większe bloki . Zamiast wartości pikseli mamy teraz średnią wartość wewnątrz bloku oraz częstotliwości zmian wewnątrz bloku. Stosuje się bloki o wymiarach 8x8 pikseli, ale także 4x4 i 16x16. Ta operacja pozwala na ogromną redukcję przesyłanych danych
Kontener (np. AVI) -umożliwia przechowywanie wielu strumieni danych (multimediów). Każdy strumień może być poddany kompresji innym algorytmem (kodekiem)
Kodek –odpowiedzialny za kodowanie i dekodowanie strumienia danych (audio lub wideo). System może odtworzyć tylko takie strumienie, dla których posiada odpowiednie kodeki. Np. bezpłatny i dostępny w sieci pakiet K-Lite Codec Pack to zbiór kodeków, filtrów i narzędzi umożliwiających odtwarzanie większości formatów plików audio i wideo.
Kodek DIVX - Pierwotnie pod nazwą "DivX ;-)" występowała nielegalnie udostępniona, zmodyfikowana wersja kodeka MPEG 4 autorstwa Microsoftu. Obecnie produkt komercyjny.
Kodek XVID – zmodyfikowany DIVX stworzony przez wolne oprogramowanie (bezpłatny)
Kompresja i popularne formaty dystrybucji filmów
Standard MPEG-1 – Video CD (słaba jakość, film zajmuje około 1,4 GB) Standard MPEG-2 – DVD (doskonała jakość, film zajmuje około 4,7 GB)
Standard MPEG-4 – divx, xvid (bardzo dobra jakość, film zajmuje około 700 MB)
RMVB – kontener multimedialny - dzięki zmiennej przepływności można uzyskać lepszą skuteczność kompresji, w porównaniu z popularnym AVI. Film zajmuje około 350 MB ale oprócz komputera większość standardowych sprzętów RTV nie będzie w stanie go odczytać.
