[멀티미디어시스템] 8강 - 1.디지털 이미지 압축

JPEG

• 조직 이름으로서 컬러 정지영상의 압축 표준
• MPEG의 기초가 되는 표준

JPEG 알고리즘

• 혼합 압축 방식
  • 손실 압축
    • DCT를 기본, 양자화 이용
    • 높은 압축률에서 실용적인 복호 화질
    • 기본 방식 : 스캔되는 순서에 따라 부호화
    • 확장 방식 : 여러 개의 스캔으로 부호화
  • 무손실 압축
    • 공간적 예측 방식
      • 허프만 부호화나 산술 부호화를 이용해 엔트로피 부호화 수행
  • 혼합 압축
    • 계층 방식 
      • 여러 해상도로 부호화
      • 영상의 해상도를 높여가며 부호화 반복 수행
      • 각 단계 부호화는 손실 압축, 무손실 압축 중 하나 사용
  • 알고리즘 과정 : 영상 분할 > DCT 변환 > 양자화 > 엔트로피 부호화

 

MPEG

• 동영상 압축 표준
• 압축 속도 느림
• 복원이 실시간으로 이루어지는 비대칭 시스템
• MPEG-1 : 최초의 비디오 오디오 표준. MP3 오디오 압축 포맷. 1.5Mbps이하의 데이터 전송속도
• MPEG-2 : 텔레비전 방송 표준. 데이터 전송속도 15Mbps이상
• MPEG-3 : HDTV 방송을 위해 고안, MPEG-2와 합해지며 중지
• MPEG-4 : 영상 압축 표준. 내용기반 부호화. 멀티미디어 통신에서 이용. 
• MPEG-7 : 멀티미디어 콘텐츠 기술을 위한 형식적 시스템
• MPEG-21 : 미래 표준. '멀티미디어 프레임워크'

 

MPEG 알고리즘

• 프레임 간의 연관성을 이용해 동영상 압축
• 예측기법과 보간기법을 이용하여 압축

I 프레임 : 압축된 프레임

• 독립적인 영상. 어느 위치에든 올 수 있음.
• 비디오 임의 접근을 위해 반드시 필요한 프레임
• 다른 프레임 참조 없이 자체만으로 압축됨
• 가장 낮은 압축률
• GOP : 하나의 I-프레임과 다음 I-프레인 사이의 프레임 집합 

P 프레임 : 예측만을 위한 프레임

• I 프레임이나 P 프레임 정보 사용
• 이전과 현재 프레임 간의 차이가 적은 점 이용 > 그 차이만 압축

B 프레임 : 보간을 위한 프레임

• 이전과 이후의 I 프레임이나 P프레임 정보 사용
• 가장 좋은 압축률

 

 

 

내용 출처

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한국방송통신대학교

"멀티미디어시스템" 강의 및 교재