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MPEG-4-Video Standard
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Technische Informatik
10.10.2003
visuellen Wahrnehmung des Menschen, die Helligkeitsveränderungen besser
wahrnehmen können als Farbwechsel. Im MPEG werden die zu kodierenden Bilder in
den YCbCr-Farbraum, einer Variante von YUV, überführt:
Abb.5 YUV-Farbmodell
Es werden meist für jeden 2x2-Block vier Y-Werte (je einer pro Pixel), aber nur ein Cb-
und ein Cr-Wert gespeichert (genannt 4:2:0), was nur halb so viel Speicherplatz
benötigt, wie das RGB-Format (4+1+1 Byte bei YUV und 3x4 Byte bei RGB). Neben
dem 4:1:1-Format werden bei MPEG auch 4:2:2 und 4:4:4 unterstützt. Das RGB-Format
lässt sich durch folgende drei einfache Gleichungen in das YUV-Format überführen:
Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B
U = R - Y
V = B - Y
Angenommen ein Videobild hat eine Größe von 352x288 Pixel, dann werden jeweils
eine Luminanzmatrix mit 352x288 Pixel und zwei Chrominanzmatrizen mit jeweils
176x144 Pixel angelegt.
3.1.2 Diskrete Cosinus Transformation (DCT)
[Pach02] Die DCT es der wesentliche Bestandteil der JPEG-Kodierung und fast jeder
Video-Kompressionstechnik. Hierbei werden die drei Signalkomponenten, die sich aus
der YUV-Konvertierung ergeben, jeweils in 8x8-Pixelblöcke unterteilt und eine DCT
durchgeführt. Dadurch wird das Bild in seine Frequenzanteile zerlegt. Für jeden 8x8-
Block wird eine 8x8-Koeffizientenmatrix errechnet. Da die hochfrequenten Bildanteile für
das menschliche Auge nur wenig zur Bildinformation beitragen, können sie
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