VIDEOTELEFONIA E VIDEOCONFERÊNCIA NA RDIS

VIDEOTELEFONIA E VIDEOCONFERÊNCIA NA RDIS Fernando Pereira Instituto Superior Técnico

Vídeo Digital

Vídeo versus Imagem Serviços de Imagem Fixa - não têm à partida requisitos temporais rigorosos Serviços de Vídeo (imagem em movimento) - existe a obrigação de respeitar limitações temporais rigorosas impostas pela necessidade de garantir uma boa ilusão de movimento A cada serviço de comunicação de imagem e vídeo pode associar-se um objectivo de qualidade que começa logo por determinar as resoluções espacial e temporal a usar.

Porque se Codifica a Informação de Vídeo? Uma sequência de vídeo é criada e consumida como um conjunto de imagens ocorrendo no tempo a uma certa frequência temporal (F), cada uma delas com M N amostras de luminância e crominância, com um certo número de bits por amostra (L) logo o número de bits - e a banda e a memória - necessário para representar digitalmente uma sequência de vídeo é ENORME!!!

Videotelefonia: Apenas um Exemplo Resolução: 10 imagem/s com 288 360 amostras de luminância e 144 188 amostras de cada crominância, a 8 bit/amostra [(360 288) + 2 (180 144)] 8 10 = 12.44 Mbit/s Débito razoável: e.g. 64 kbit/s para um canal RDIS => Factor de compressão: : 12.44 Mbit/s/64 kbit/s 194 A diferença entre codificar e não codificar pode implicar a existência ou não de um serviço/indústria.

Vídeo Digital: o Porquê das Dificuldades Serviço TV alta definição TV (qualidade difusão, DVD) TV (gravação CD) Videotelefonia e Videoconfer. Videotelefonia móvel Resolução espacial Lum. (Y) Resolução espacial Crom. (U,V) Resolução temporal Factor de forma Débito binário (PCM) 1152 1920 576 960 50 img/s 16/9 1.3 Gbit/s 576 720 576 360 25 img/s entrelaçadas 288 360 144 180 25 img/s progressivas 288 360 144 180 10 img/s progressivas 144 180 72 90 5 img/s progressivas 4/3 166 Mbit/s 4/3 31 Mbit/s 4/3 12.4 Mbit/s 4/3 1.6 Mbit/s

Codificação de Vídeo: uma Definição Representação o mais eficiente possível (menor número de bits), de uma sequência periódica de imagens correlacionadas, satisfazendo o conjunto de requisitos relevantes, p.e. qualidade mínima e resiliência a erros. E os requisitos variam segundo as aplicações e as respectivas funcionalidades...

Serviço TV alta definição TV alta definição TV (qualidade difusão, DVD) TV (qualidade difusão, DVD) TV (gravação CD) Resolução espacial 1152 1920 576 960 1152 1920 576 960 576 720 576 360 576 720 576 360 288 360 144 180 Videoconfer. 288 360 144 180 Videoconfer. 288 360 Videotelefonia fixa Videotelefonia móvel (GSM) 144 180 288 360 144 180 144 180 72 90 Resolução temporal Débito binário (PCM) Débito binário codificado Factor de compressão 50 img/s 1.3 Gbit/s 34 Mbit/s 38.2 50 img/s 1.3 Gbit/s 17 Mbit/s 76.5 25 img/s entrelaçadas 25 img/s entrelaçadas 25 img/s progressivas 25 img/s progressivas 10 img/s progressivas 10 img/s progressivas 5 img/s progressivas 166 Mbit/s 6 Mbit/s 27.5 166 Mbit/s 3 Mbit/s 55 31 Mbit/s 1.15 Mbit/s 27 31 Mbit/s 2 Mbit/s 15.5 12.4 Mbit/s 384 kbit/s 32.3 12.4 Mbit/s 64 kbit/s 194 1.6 Mbit/s 13 kbit/s 100

Codificando... O codificador (de fonte) representa as imagens através de um conjunto de símbolos, e a seguir bits, usando as ferramentas de codificação disponíveis. O codificador extrai o sumo das imagens!

A Interoperabilidade como Requisito: Para que mais não seja menos... A codificação é essencial para os serviços audiovisuais digitais onde a interoperabilidade é um requisito básico. A interoperabilidade requere a especificação de normas de codificação audiovisual. Para permitir alguma evolução das normas e a saudável competição entre empresas, as normas devem especificar o mínimo de elementos possível, tipicamente a sintaxe do fluxo binário e o descodificador (não o codificador!).

Normas de Codificação de Vídeo ITU-T T H.120 (1984) - Videoconferência (1.5-2 Mbit/s) ITU-T T H.261 (1988) - Serviços audiovisuais (videotelefonia e videoconferência) a p 64kbit/s, p=1,,30 ISO/IEC MPEG-1 (1990)- Vídeo em CD-ROM ISO/IEC MPEG-2 ou ITU-T H.262 (1993)- TV digital ITU-T T H.263 (1996) - Vídeo na rede telefónica analógica e móvel ISO/IEC MPEG-4 (1998) - Objectos audiovisuais ISO/IEC MPEG-4 4 AVC ou ITU-T H.264 (2003) Mais eficiência

Normas: Fixar e Inovar Normativo! Codificador Descodificador

Terminal e Comunicação de Videotelefonia ITU-T T H.320

Videotelefonia e Videoconferência Comunicações pessoais (bidireccionais) em tempo real!

Rec. ITU-T T H.320: Motivações O início dos trabalhos que deram origem às recomendações H.320/H.261 remonta a 1984 quando se constata: O aumento significativo da procura de serviços de imagem, nomeadamente de videotelefonia e videoconferência, bem como a disponibilidade de linhas digitais a 64, 384 e 1536/1920 kbit/s. A disponibilidade a curto prazo em muitos países de linhas RDIS e a necessidade de disponibilizar equipamento que possibilitasse a comunicação de imagem neste contexto. A constatação de que a recomendação H.120 para videoconferência, acabada de sair, estava já na altura ultrapassada devido aos rápidos desenvolvimentos na área da codificação de vídeo.

RDIS: Motivação e Objectivo Crescente uso da tecnologia digital na transmissão e comutação de voz devido às suas variadas vantagens Procura crescente de serviços de transmissão de dados à medida que o custo dos computadores baixa Vantagens da integração de serviços numa única rede Necessidade de criar serviços que pudessem justificar a digitalização da rede local com vista à RDIS de banda larga Oferecer aos utentes a possibilidade de estabelecer ligações digitais através de um conjunto limitado de acessos suportando uma vasta gama de serviços destinados a dados, voz, áudio e vídeo. Tendo em conta a vastidão da estrutura de comunicações disponível, a evolução para a RDIS deverá ser gradual e baseada nos recursos actualmente disponíveis.

RDIS: Características Básicas RDIS de Banda Estreita (Narrowband-ISDN) - deverá oferecer débitos binários até poucos Mbit/s - Baseia-se na rede telefónica actual de acessibilidade geral o que garante uma boa cobertura geográgica - Envolve o uso de centrais de comutação e transmissão digital para além de processamento digital do sinal - Usa um novo tipo de sinalização entre centrais públicas (ITU-T nº 7) RDIS de Banda Larga (Broadband-ISDN) - deverá oferecer débitos binários até várias centenas de Mbit/s integrando todos os serviços quer no acesso quer na própria rede - Envolve um horizonte temporal mais largo e depende da disponibilidade em larga escala de meios de transmissão de banda larga, p.e. fibra óptica - Baseia-se no modo de transferência assíncrono (ATM) e na transmissão de pacotes com dimensão fixa - Oferece alocação dinâmica de recursos através de um contrato de tráfego

Canais Básicos RDIS Canal B - 64 kbit/s - as ligações num canal B podem ser feitas com comutação de circuito, de pacotes ou alugadas Canal D - 16 ou 64 kbit/s - têm como principal função transportar a sinalização associada aos canais B; nos tempos mortos podem ser usados para transmitir dados dos utentes em modo pacote Canal H - 384, 1536 ou 1920 kbit/s - disponibilizam ligações de débito binário superior

O Acesso à RDIS Os canais RDIS são agrupados segundo 2 tipos de acesso, oferecidos ao utente: Acesso Básico (2B+D) - Consiste em 2 canais B de 64 kbit/s (fullduplex) e um canal D de 16 kbit/s (full-duplex); esta configuração corresponde a um débito total de 192 kbit/s, incluindo a sincronização e o overhead de trama. Acesso Primário - Oferece 2 configurações relacionadas com as hierarquias de transmissão digital: - Europa usa 2048 kbit/s (30B+D) - EUA/Canadá/Japão usam 1544 kbit/s (23B+D)

Videotelefonia e Videoconferência: Principais Características Comunicações pessoais (ponto a ponto ou multiponto a multiponto limitado) Comunicações bidireccionais simétricas (todos os pontos envolvidos têm características semelhantes) Requisitos de atraso críticos Requisitos de qualidade baixos ou intermédios Impactos psicológicos e sociológicos fortes

Terminal H.320

Estabelecimento de uma Comunicação H.320 A norma H.242 define o protocolo de comunicação entre terminais H.320 nas fases iniciais de estabelecimento da ligação.

Norma H.221: Estrutura de Trama A norma H.221 define a estrutura de trama para serviços audiovisuais em canais de 64 kbit/s simples ou múltiplos. Estrutura de trama para um canal de 64 kbit/s - Canal B em RDIS

Codificação de Vídeo: Norma ITU-T T H.261

Norma H.261: Objectivo Codificação eficiente de sequências videotelefónicas ou de videoconferência com qualidade mínima aceitável usando débitos entre 40 kbit/s e 2 Mbit/s e visando canais síncronos (RDIS) a p 64 kbit/s, com p=1,...,30. É a primeira norma internacional para codificação de vídeo (com adopção significativa) introduzindo assim o conceito de compatibilidade em codificação de vídeo digital.

Esquema Básico da Codificação H.261

H.261: Sinais a Codificar YUV Os sinais amostrados, para cada imagem, são a luminância (Y) e 2 sinais de crominância, designados por C B e C R ou U e V. As amostras são quantificadas segundo a recomendação ITU-R BT-601 (8 bit/amostra), sendo: - Preto = 16; Branco = 235; Diferença de cor nula = 128 - Picos de diferença de cor (U,V) = 16 e 240 O algoritmo opera sobre sequências não-entrelaçadas (progressivas) a 29.97 img/s. A frequência temporal pode ser diminuída aceitando-se 0, 1, 2 ou 3 imagens não transmitidas entre cada uma transmitida.

H.261: Formato da Imagem Duas resoluções espaciais são possíveis: CIF (Common Intermediate Format) - 288 352 pels para a luminância (Y) e 144 176 pels para cada uma das crominâncias (U,V) ou seja 4:2:0, posicionados em 'quincux, progressivos, 30 tramas/s e com factor de forma 4/3 QCIF (Quarter CIF) - semelhante ao CIF mas com metade da resolução espacial em cada direcção ou seja 144 176 pels para a luminância e 72 88 pels para cada uma das crominâncias Todos os codecs devem funcionar em QCIF e alguns podem também funcionar em CIF.

Formatos de Subamostragem para a Crominância Formato Crominância Amostras Lum/Linha Linhas Lum/Imagem Amostras Crom/Linha Linhas Crom/Imagem Factor Subamostr. Horizontal Factor Subamostr. Vertical 4:4:4 720 576 720 576 - - 4:2:2 720 576 360 576 2:1-4:2:0 720 576 360 288 2:1 2:1 4:1:1 720 576 180 576 4:1-4:1:0 720 576 180 144 4:1 4:1

Groups Of Blocks (GOBs), Macroblocos e Blocos GOB 1 GOB 2 GOB 3 GOB 4 GOB 5 GOB 7 QCIF GOB 6 GOB 8 Espacialmente a sequência de vídeo está organizada segundo uma estrutura hierárquica com 4 níveis: - Imagem - Grupo de Blocos (GOB) - Macrobloco (MB) - Bloco GOB 9 GOB 11 GOB 10 GOB 12 CIF 1 2 Y 3 4 U 5 6 4:2:0 V

Imagem é Codificada como um Sequeência de Macroblocos GOB após GOB GOB 1 GOB 2 GOB 3 GOB 4 GOB 5 GOB 6 GOB 7 GOB 8 GOB 9 GOB 11 GOB 10 GOB 12

H.261: Técnicas de Codificação Redundância Temporal Codificação preditiva: transmissão das diferenças e compensação de movimento Redundância Espacial Codificação de transformada (DCT) Redundância Estatística Irrelevância Codificação entrópica de Huffman Quantificação dos coeficientes DCT

Explorando a Redundância Temporal

Predição Temporal A predição temporal baseia-se no princípio de que, localmente, cada imagem pode ser representada a partir de uma parte da imagem precedente. A qualidade da predição determina fortemente o desempenho do algoritmo de codificação já que define a energia do sinal diferença - o erro de predição. Quanto menor for o erro, menor a energia a transmitir e logo - Melhor qualidade pode ser conseguida para um dado débito binário disponível - Menor débito binário é necessário para alcançar uma dada qualidade

Quem Bem Prediz, Baixo Erro Cria Imagem actual i + + - Imagem com erro de predição i Imagem anterior i-1 Imagem predição i

Predição Temporal A predição temporal no H.261 inclui 2 técnicas que têm como missão eliminar a redundância temporal existente no sinal de vídeo PCM: Transmissão de Diferenças Compensação de Movimento

Redundância no Tempo: as Diferenças Diferenças: só se transmite entre imagens aquilo que muda, usando como predição a imagem anterior... Não se perde nada!...

Cálculo de Diferenças: Exemplo Imagem t Imagem t-1 Diferenças

Codificar e Descodificar...

Eppur Si Muove

A Compensação de Movimento A compensação de movimento tenta melhorar a predição temporal de cada imagem/zona da imagem através da estimação/detecção e compensação de movimentos existentes na sequência de imagens. A estimação de movimento não é normativa mas o designado block matching é, sem dúvida, a técnica mais usada. Na norma H.261, a estimação de movimento é feita ao nível do macrobloco e é opcional. A estimação de movimento implica uma elevada carga computacional o que justifica o desenvolvimento de métodos de procura rápida à custa de baixas perdas em qualidade, e.g. procura em diamante ou método dos 3 passos.

O Macrobloco 4:2:0...

Redundância no Tempo: a Estimação de Movimento t

Procurar Onde? Área de busca Imagem de referência Imagem a codificar

Vectores de Movimento a Diferentes Resoluções

MBs a Codificar e MBs de predição Imagem anterior Imagem actual

Compensação de Movimento: Exemplo Imagem t Imagem t-1 Diferenças SEM comp. mov. Diferenças COM comp. mov. Vectores mov.

O Algoritmo dos 3 Passos Menos carga computacional à custa de soluções menos óptimas em termos de erro de predição!

Estimação Rápida de Movimento 3 Passos Diamante

Uma Característica de Decisão para a Compensação de Movimento db difference block dbd displaced block difference

Estimação de Movimento no H.261 Um vector de movimento por macrobloco PODE ser transmitido. A gama de valores possíveis para os vectores de movimento é de -15 a + 15, na vertical e na horizontal, apenas valores inteiros. Só vectores de movimento referenciando zonas existentes da imagem são válidos. O vector de movimento transmitido para cada macrobloco é usado para os 4 blocos de luminância. O vector de movimento para a crominância é obtido dividindo por 2 e truncando o vector de movimento para a luminância. Um valor positivo da componente horizontal ou vertical do vector de movimento significa que a predição deve ser feita usando os pixels na imagem precedente, localizados espacialmente à direita e abaixo dos pixels a ser preditos.

Codificação Diferencial do Movimento no H.261 Para explorar a redundância entre vectores de movimento de MBs adjacentes, cada vector de movimento é codificado diferencialmente como a diferença entre o vector de movimento do MB actual e a sua predição ou seja o vector de movimento do MB precedente. Esta predição vale zero quando: - o MB actual é o número 1, 12 ou 23 - o último MB transmitido não é contíguo ao MB actual - o MB precedente (e contíguo) não sofreu compensação de movimento

Codificação (entrópica) dos Vectores (diferenciais) ) de Movimento

Explorando a Redundância Espacial e a Irrelevância

Depois do Tempo, o Espaço Imagem actual + + - Transformada DCT Imagem com erro de predição Imagem predição (Compensada em movimento)

Codificação por Transformada A codificação por transformada envolve a divisão da imagem em blocos de N N amostras aos quais é aplicada a transformada, produzindo blocos de N N coeficientes. Uma transformada define-se formalmente pelas equações de transformação directa e inversa: F(u,v) = Σ i=0 N-1 Σ j=0 N-1 f(i,j) A(i,j,u,v) f(i,j) = Σ u=0 N-1 Σ v=0 N-1 F(u,v) B(i,j,u,v) onde f(i,j) - sinal de entrada (no espaço) A (i,j,u,v) - núcleo da transformada directa F(u,v) - coeficientes da transformada B (i,j,u,v) - núcleo da transformada inversa

Transformada de Coseno Discreta (DCT) Transformada de Coseno Discreta (DCT) Transformada de Coseno Discreta (DCT) A DCT é uma das várias transformadas sinusoidais existentes, sendo os seus vectores de base constituídos por amostras de funções (co)sinusoidais. A DCT é, sem dúvida, a transformada mais usada em codificação de imagem por o seu desempenho se aproximar do da KLT para sinais com elevada correlação e por existirem algoritmos rápidos para a sua implementação. = = + + = 1 0 1 0 2 1 2 2 1 2 2 N j N k N k v N j u k j f v C u C N v u F ) ( cos ) ( )cos, ( ) ( ) ( ), ( π π = = + + = 1 0 1 0 2 1 2 2 1 2 2 N u N v N k v N j u v u F v C u C N k j f π π ) ( cos ) ( )cos, ( ) ( ) ( ), (

Como Trabalha a DCT? Domínio Espacial Domínio Frequencial DCT

A DCT no H.261 Na norma H.261, a DCT é aplicada a blocos de 8 8 (N=8) amostras. Este valor resulta dum compromisso entre a exploração da redundância espacial e o esforço de cálculo que cresce com N. Os coeficientes a transmitir são seleccionados usando limiares nãonormativos permitindo a introdução de critérios psico-visuais com vista a optimizar o impacto subjectivo final. Para explorar a irrelevância contida no sinal, os coeficientes DCT a transmitir para cada bloco são quantificados. Devido à compactação da energia no canto superior esquerdo e à variação do sensibilidade do sistema visual humano, os coeficientes quantificados são varridos em zig-zag com vista a assegurar sempre a transmissão daqueles mais relevantes.

A Quantificação A norma H.261 aceita como passo de quantificação todos os valores pares entre 2 e 62 (31 valores de quantificação). Dentro de cada macrobloco, todos os coeficientes DCT são quantificados com o mesmo passo, com excepção dos coeficientes DC Intra que são sempre linearmente quantificados com passo 8, sem zona morta. Exemplo de característica de quantificação A norma H.261 define os níveis de regeneração dos coeficientes mas não os limiares de decisão que podem ser escolhidos de forma a implementar diferentes tipos de característica de quantificação, uniformes ou não.

A Serialização dos Coeficientes DCT A transmissão dos coeficientes DCT quantificados requere o envio ao descodificador de 2 tipos de informação: posição e amplitude. Para cada coeficiente a transmitir, a sua posição e amplitude é representada através de um símbolo bidimensional designado por (DISTÂNCIA, NÍVEL) ou (run, level) onde a distância conta o número de coeficientes nulos antes do coeficiente a codificar e o nível indica qual o valor quantificado do coeficiente.

Varrimento dos Coeficientes DCT Zig-Zag Zag Cada bloco de coeficientes DCT é representado como uma sequência de pares (run, level), e.g. (0,124), (0, 25), (0,147), (0, 126), (3,13), (0, 147), (1,40)...

Explorando a Redundância Estatística

Redundância Estatística: Codificação Entrópica A Codificação Entrópica CONVERTE OS SÍMBOLOS EM BITS! Usa a estatística dos símbolos a transmitir para alcançar compressão adicional (sem perdas), atribuindo de forma adequada palavras de código a símbolos. A, B, C, D -> 00, 01, 10, 11 A, B, C, D -> 0, 10, 110, 111

Codificação de Huffman A codificação de Huffman é uma das técnicas de codificação entrópica que permite explorar o facto dos símbolos produzidos pelo codificador não aparecerem com igual probabilidade. A cada símbolo gerado é atribuída uma palavra de código cujo comprimento (em bits) é inversamente proporcional à sua probabilidade de ocorrência. O uso de códigos de comprimento variável implica também a necessidade de utilizar uma memória de saída que alise o fluxo de dados codificados se o canal funciona de modo síncrono. O aumento da eficiência de codificação é conseguido à custa do aumento da sensibilidade a erros de transmissão.

Codificação (entrópica) dos Vectores (diferenciais) ) de Movimento

Codificação (entrópica) dos Pares (run, level) mais prováveis

Codificaçãodos Pares (run, level) menos prováveis 6 bits escape + 6 bits para run + 8 bits para level

Codificação Entrópica da Posição dos MBs (com bits)

Combinando as Ferramentas...

O Modelo Simbólico H.261 Vídeo Original Gerador de Símbolos (Modelo) Símbolos Codificador Entrópico Bits Uma sequência de vídeo é representada como uma sucessão de imagens estruturadas em macroblocos, sendo cada um deles representado usando vectores de movimento e/ou coeficientes DCT (intra ou inter).

MB a MB Escolhendo Bem Sempre

Codificador: O Cocktail Vencedor! + Originais DCT Quantific. Quantific. inversa Geração símbolos Codif. entrópica Codif. entrópica Memória de saída DCT inversa + Movimento det./comp. Trama anterior

Descodificador: o Escravo! Informação Memória Descodif. Demux. IDCT + Huffman Comp. Mov. Informação

A Memória de Saída A produção de bits pelo codificador é altamente NÃO uniforme no tempo essencialmente devido: À variação da actividade espacial entre as várias zonas de uma imagem À variação da actividade temporal ao longo do tempo À codificação entrópica dos símbolos gerados Para compatibilizar o fluxo de ritmo variável produzido pelo codificador com o fluxo constante de escoamento disponibilizado pelo canal usa-se uma memória de saída!

Controlo do Débito O codificador deve controlar muito eficazmente a evolução da sua produção de bits de modo a que seja adequada ao canal síncrono disponível e obtenha a melhor qualidade. A norma H.261 não especifica como deve ser feito o controlo do débito que pode ser feito através de: Variação da resolução temporal Variação da resolução espacial Classificação dos macroblocos Variação do passo de quantificação O controlo do débito tem um impacto enorme na qualidade de vídeo que se alcança para um dado débito binário!

Passo de Quantificação versus Enchimento da Memória de Saída O método reconhecido como mais eficiente para o controlo do débito binário (granularidade e frequência) faz variar o passo de quantificação em função do enchimento da memória de saída do codificador. Sequência de imagens Controlo do passo de quantificação Codificador Memória de saída Fluxo binário

A Importância de Escolher Bem! Para explorar bem a redundância e a irrelevância, o codificador para tem de escolher adequadamente Quais as ferramentas de codificação que devem ser usadas para cada MB, dependendo das suas características Qual o melhor conjunto de símbolos para representar cada MB, p.e. vectores de movimento e coeficientes DCT Enquanto o codificador tem a missão de fazer escolhas importantes, o descodificador é escravo limitando-se a seguir as ordens enviadas pelo codificador (só fica inteligente no cancelamento de erros).

Classificação dos Macroblocos Os macroblocos são a unidade básica da codificação pois é ao nível do macrobloco que se escolhem as ferramentas de codificação a usar. Cada técnica de codificação é mais ou menos adequada a um dado tipo de situação/imagem, sendo importante escolher em cada momento as ferramentas mais adequadas. Uma vez que a norma H.261 possui várias ferramentas de codificação, cabe ao codificador escolher as melhores ferramentas para cada macrobloco o que conduz à classificação dos macroblocos consoante as ferramentas de codificação usadas. Se apenas se explora a redundância espacial, faz-se codificação INTRA; se se explora também redundância temporal, faz-se codificação INTER.

Tabela de Classificação dos Macroblocos

Estrutura Hierárquica da Informação Codificada Imagem - Resincronismo (Picture header) - Controlo da resolução temporal - Controlo da resolução espacial Grupo de Blocos (GOB) - Resincronismo mais interno (GOB header) - Controlo do passo de quantificação (obrigatório) Macrobloco - Unidade de detecção e compensação de movimento - Controlo do passo de quantificação (opcional) - Escolha das ferramentas de codificação (classificação dos MBs) Bloco - Aplicação da DCT

Sintaxe da Codificação: Níveis de Imagem e GOB

Sintaxe da Codificação: Níveis de MB e Bloco

Correcção de Erros no Fluxo de Vídeo H.261 A correcção de erros no fluxo de vídeo H.261 é feita através de um código de blocos BCH (511,493) - Bose-Chaudhuri- Hocquenghem. O seu uso na descodificação é opcional. O polinómio gerador dos bits de paridade é g (x) = (x 9 + x 4 + x) ( x 9 + x 6 + x 4 + x 3 + 1)

Correcção de Erros no Fluxo de Vídeo H.261 A estrutura do sinal de vídeo apresenta o seguinte aspecto (multitrama com 512 8 = 4096 bits): Transmissão S1 S2 S7 S8 S1 Bits de código Bits paridade (1) (493) (18) 1 Bits de código vídeo (1) 0 (492) Bits de enchimento (1's) (1) (492) S1S2S3S4S5...S8 - Sequência de alinhamento 00011011 Na descodificação, o realinhamento só é reconhecido após a recepção de 3 sequências de alinhamento (S1S2...S8) correctas.

Cancelamento de Erros Mesmo que se use codificação de canal, podem existir erros de transmissão residuais que têm consequências ao nível do descodificador de fonte. Os erros residuais podem ser detectados devido a incorrecções sintácticas ou semânticas. Para vídeo digital, as técnicas mais básicas de cancelamento de erros são: - Repetição da zona correspondente da imagem anterior - Repetição de parte da imagem anterior após compensação de movimento O cancelamento de erros não detectados pode ser feito por pósprocessamento da imagem descodificada.

Exemplos de Cancelamento de Erros e Pós- Processamento

Comentários Finais A norma H.261 foi a primeira norma internacional de codificação de vídeo com um nível de eficiência relevante. Tendo sido a primeira norma importante de codificação digital de vídeo, estabeleceu requisitos de compatibilidade que tiveram influência na tecnologia escolhida para as normas seguintes. Inúmeros produtos e serviços existiram, e ainda existem, baseados na norma H.261. Contudo, esta norma já não representa hoje o estado da arte em termos de codificação de vídeo (não esquecer que esta norma é do fim dos anos 80).

Bibliografia Videoconferencing and Videotelephony, Richard Schaphorst, Artech House, 1996 Image and Video Compression Standards: Algorithms and Architectures, Vasudev Bhaskaran and Konstantinos Konstantinides, Kluwer Academic Publishers, 1995 Multimedia Communications, Fred Halsall, Addison-Wesley, 2001 Multimedia Systems, Standards, and Networks, A. Puri & T. Chen, Marcel Dekker, Inc., 2000