MPT Fragenkatalog
Alle wichtigen Fragen aus dem MPT Skript zur Prüfungsvorbereitung.
Alle wichtigen Fragen aus dem MPT Skript zur Prüfungsvorbereitung.
5. Was versteht man unter einer 4:2:0-Abtastung (beim MPEG-1 und H.261)? Welche Varianten sind dabei möglich und wo treten sie auf?
Beim ITU.R BT.601 wurde die 4:2:2-Abtastung gewählt, weil so eine einfache Konvertierung von und zu analogen Signalen möglich ist und auch keine Probleme mit dem Zeilensprungverfahren auftreten. Allerdings führt das Verfahren zu einer unterschiedlichen Horizontal- und Vertikal-Farbauflösung, d.h. die visuellen Eigenschaften des Menschen können nicht optimal ausgenutzt werden.
4.2.0 ist eine Form, bei der sowohl in horizontaler als auch vertikaler Richtung mit zweifacher Chrominanzunterabtastung gearbeitet wird.
5. Was versteht man unter SIF? Wie wird meist eine Videobildsequenz nach ITU-R BT.601 in SIF gewandelt?
Source-Image-Format
Die typische Konvertierung von 4:2:2 zum SIF-Format lässt zunächst jedes zweite Halbbild weg und reduziert so gleichzeitig die vertikale und zeitliche Auflösung um den Faktor 2.
Anschließend muss das Bild noch durch eine Anti-Aliasing-Filterung und eine Unterabtastung in horizontaler Richtung in seiner Bildgröße halbiert werden.
Leider ergibt sich bei 720Bildpunkte pro Zeile nach der Teilung der Wert 360, welcher nicht ganzzahlig durch die Makroblockgröße 16 zu teilen ist. Daher wird links und rechts des Bildes ein kleiner Streifen von je 4 Bildpunkten zusätzlich abgeschnitten.
Nachdem das Bild im SIF-Format vorliegt, muss noch eine weitere Dezimation der Chrominanz-Anteile in vertikaler Richtung um den Faktor 2:1
durchgeführt werden, um auf das Abtastschema 4:2:0 zu kommen.
5. Welchen Vorteil hat die hierachische Codestruktur von MPEG-Datenströmen?
Decodierung in verschiedenen Teileinheiten
Unterstützung der Spezial-Modi(fast forward.. usw)
Wiederaufnahme des Decodiervorgangs nach Fehlern
5. Erläutern Sie: I-Frames, P-Frames, B-Frames?
Siehe Bild:
5. Welchen systembedingten Nachteil hat die Verwendung von B-Frames? Welche Vorteil haben B-Frames gegenüber I- und P-Frames?
B-Frames lassen sich mit relativ kleiner Datenrate codieren.
Da der Decoder auf verzögerte B-Bilder waren muss, weil diese erst aus I/P-Bilder generiert werden müssen, ergibt es eine Latenzzeit von mind. 3 Bildern, was bei der Bildkommunikation zu fehlenden Synchronität zwischen Bildund Ton oder akustischen Echos bei der Tonübertragung führen kann.
5. Wie funktioniert eine Half-Pel-Bewegungskompensation?
Um die Auflösung der Bewegungsvektoren auf einen halben Bildpunkt genau erhöhen zu können, werden Interpolationstechniken angewendet. Das Suchbild wird dazu im Verhältnis 1:2 vergrößert.
Anschließend wird im vergrößerten Bild nach dem Makroblock gesucht, wobei im vergrößerten Bild eine Genauigkeit von einem Bildpunkt erreicht wird.
Anschließend werden insbesondere die Vektoren wieder auf die ursprüngliche Bildgröße im Verhältnis 2:1 zurückskaliert, so dass sich die Auflösung auf die Größe eines halben Bildpunkts erhöht.
5. Was ist ein Video-Buffer-Verifier? Welche Schwierigkeiten treten bei der Puffersteuerung auf?
Pufferfüllstandsregelung, die den VBV als idealisiertes Model eines Decoders zugrunde legt, hat nun das Ziel, sowohl Unter- als auch Überlaufe des Pufferspeichers im Decoder zu verhindern.
5. Was sind Profiles und Levels? Welche Profiles und Levels gibt es bei MPEG-2?
Siehe Bild:
5. Welches Problem tritt auf, wenn Halbbilder als Vollbilder codiert werden? Wie wird dieses Problem bei MPEG-2 reduziert?
Würde man beispielsweise zwei Halbbilder kombinieren, bei denen ein horizontal bewegtes Objekt auftritt, so kommt es zum Jalousie-Effekt. Darunter versteht man ein (falsch) zusammengesetztes Vollbild, bei dem aufgrund der Bewegung die Kanten des Objekts in den den beiden Halbbildern zugeordneten Zeilen nicht zusammenpassen.
Bei der MPEG-2-Codierung wird deshalb bei der Prädiktion und der Codierung zwischen dem schon bei MPEG-1 verwendeten Vollbild- und einem nur bei MPEG-2 vorhandenen, speziellen Halbbild-Modus umgeschaltet.
5. Wodurch unterscheidet sich die 4:2:0-Abtastung bei MPEG-1, MPEG-2 und DV?
Siehe Bild:
5. Nennen Sie (mindestens) 2 VCR-Systeme mit MPEG-2-Codierung!
DVHS, DVB, DV
5. Wie groß ist in etwa die Codiereffizienz von MPEG-4AVC im Vergleich zu MPEG-2, H.263 und Basisvarianten von MPEG-4?
Siehe Bild:
5. Verwendet die DV-Codierung Intraframe- oder Interframe-Codierung? Welchen Vorteil hat das?
--- noch keine Antwort ---
5. Worin unterscheiden sich DV, MiniDV, Professional DV, DVCAM und DVCPRO-25?
Sie unterscheiden sich in der Kasette, Norm, Bandgeschwindigkeit und in den Audio- Einstellungen
5. Worin unterscheidet sich HDV von allen übrigen DV-Varianten?
HDV verwendet MPEG-2 Codierung und MP2 Audio
5. Welchen Vorteil bietet „locked audio“?
Audiotaktfrequenz muss mit der Videotaktfrequenz verkoppelt sein >> locked
5. Welchen prinzipiellen Unterschied hat die DV-Codierung von 525/60 und 625/50?
625 Zeilen System zu 525 Zeilen System verwendet breite Spuren und hohe Bandgeschwindigkeiten, sowie leicht andere Kassettentypen
5. Welche zwei Vorteile hat es, die DV-Codierung mit festen Blocklängen auf dem Band arbeitet? Welche zwei Voraussetzungen sind bei der DV-Codierung im Gegensatz zu MPEG-1/2 geschaffen worden, damit das möglich ist?
Das Verfahren ist damit außerordentlich robust gegenüber Fehlern. Eventuell bei der Fehlerkorrektur erkannte Fehler auf untergeordneten Kanalcodierungsebenen lassen sich im 1.Byte kennzeichnen, um das weitere Vorgehen bei der Decodierung zu beeinflussen.
Für jeden Block wird der DC-Wert mit 12bit abgelegt. Die übrigen 63 DCT-Werte werden zunächst in die übrigbleibenden Bereiche für jeden Block eingefügt.
5. Wie funktioniert die DV-Codierung?
Am Anfag erfolgt Umsortierung der Videodaten bereits am Eingang. Anschließend erfolgt die DCT und Quantisierung sowie die Form der variablen-Längen-Codierung (VLC) mit integrierter Überlaufbehandlung. Parallel dazu werden die Audiodaten ebenfalls umsortiert, dem Delay im Videodatenpfad angepaßt und dann an geeigneter Stelle dem Datenstrom hinzugefügt. Durch die Vorwärts-Fehlerkorrektur und die Form der Modulation im Kanal-Coder steigt die Nutzbitrate von rund 25Mbit/s auf über 40Mbit/s an.
5. Welche Besonderheit kann bei Nutzung einer Firewire-Schnittstelle bei der Übertragung von DV-Material genutzt werden?
Auf dem Bus selber werden die Datenpakete nacheinander übertragen, wobei eine
feste Zykluszeit von 125us eingesetzt wird. Jeder Zyklus beginnt mit einem Startpaket, anschließend folgen erst sogenannte synchrone, dann asynchrone Datenpakete.
Dabei wird zwischen den Datenarten wie folgt unterschieden: Übertragungskanäle, die einen festen Datendurchsatz benötigen, werden im synchronen Paketmodus mit nur sehr kurzen Pausen zwischen den einzelnen Kanälen übertragen. Dieser Übertragungsmodus hat eine hohe Priorität, die Pakete werden in einer definierten Reihenfolge am Anfang des Übertragungszyklus übertragen. Die fehlerfreie Übertragung synchroner Pakete kann jedoch nicht quittiert werden. Ein typisches Beispiel synchroner Daten sind digitaleVideosignale.
Alle anderen Daten werden im asynchronen Modus übertragen. Dazu
fügt die Bushardware die Pakete nach etwas längeren Pausen an, und erwartet die Rückübertragung eines Quittungssignals. Nach erfolgreicher Übertragung kann nach einer weiteren Pause das asynchrone Datenpaket des nächsten Kanals begonnen werden. Dieses Übertragungsformat wird weiter fortgeführt, bis entweder ... (???).
1. Was versteht man unter Medienkonvergenz?
Zusammenwachsen der einzelnen Bereiche der Medien
1. Nennen Sie die fünf Sinne des Menschen.
- Hören
- Sehen
- Fühlen
- Riechen
- Schmecken
1. Erläutern sie das Weber/Fechnersche Gesetz!
Wird ein Sinn mit unterschiedlichen Intensitäten mittlerer Größe erregt, so beträgt seine gerade noch wahrnehmbare Differenz ca. 1%.
1. Was ist der so genannte Gamma-Wert eines Monitors?
Helligkeitskorrekturwert >>> Kennlinie des Senders = Kennlinie des Empfängers
1. Wie sind die Augen des Menschen aufgebaut?
Welche Sensortypen befinden sich im Auge und wozu dienen sie vorrangig?
Hornhaut - vordere Augenkammer - Iris - Zirkularmuskulatur - Augenlinse - Glaskörper - Papilla - Retina
Stäbchen: Helligkeitsempfinden bei geringer Helligkeit (Nachtsehen)
Zapfen: Farbempfinden (Tagsehen)
1. In welchem Wellenlängenbereich liegt Licht, Rot, Blau?
Und was ist D65?
Licht: 380 nm – 780 nm
Rot: 780 nm
Blau: 380 nm
D65: Normlicht
1. Was ist Ra und CRI?
Ra: Farbwiedergabe-Index
CRI: Color Rendering Index
(d.h. gute Lampen sollten Ra bzw. CRI > 80 haben)
1. Wie groß ist die Flimmerfrequenz und wovon hängt sie ab?
je nach Sichtbarkeitsbedingungen unter 20 Hz (Zentralbereich) bis 80 Hz (Randbereiche)
1. Wie groß ist die Winkelauflösung des Auges und wovon hängt sie ab?
Bei Hell/Dunkelkontrasten ist eine Auflösung von 1-2' erreichbar. Bei Rot/Gelbschattierungen ist eine Auflösung von bis zu 4‘ (Winkelminuten) erreichbar, bei den übrigen Anteilen etwa 12‘. Die Winkelauflösung hängt von der Größe der Pupille und den Sehbedingungen sowie von der Erkennbarkeit des sehenden Objekts ab.
1. Nennen sie die Additiven und subtraktiven Grundfarben! Welcher Zusammenhang besteht dazwischen?
Additive Grundfarben: Rot, Grün, Blau
Subtraktive Grundfarben: Magenta, Cyan, Gelb
Mit Hilfe dieser Farben, kann man additive und subraktive Farben darstellen. Mit den additiven Grundfarben lassen sich visuelle Eindrücke für die Farbe weiß nachbilde. Das Komplement zu weiß bilden die subraktiven Grundfarben d.h. rot+cyan = weiß etc. genauso wenn man alle drei additiven Grundfarben zu gleichen Teilen zusammen mischt.
1. Welche Farben lassen sich nicht durch additive Farbmischung aus 3 Grundfarben erzeugen?
Andere Farben wie z.B. Regenbogenfarben aufgrund ihrer hohen Farbsättigung
1. Wie verändert sich die Strahlung eines „schwarzen Körpers“?
Je höher die Temperatur, desto größer ist die Gesamtmenge der abgestrahlten Energie (die Strahlung steigt hier überproportional mit der Temperatur). Weiterhin ist zu beobachten, dass sich das Maximum der Energieabstrahlung bei höheren Temperaturen immer weiter zu niedrigeren Wellenlängen hin verschiebt.
1. Was versteht man unter Farbtemperatur?
Spektralverteilungen im Lichtspektrum
1. Was ist Schall, wie teilt man Schall ein?
mechanische Schwingungen und Wellen eines elastischen Mediums, insbesondere im Frequenzbereich des menschlichen Hörens.
Allg. Einteilung:
Infraschall
Hörschall
Ultraschall
Hyperschall
1. Welche Frequenzen kann ein Mensch hören und wovon hängt das ab? Nennen sie mindestens 3 Einflussfaktoren!
20 Hz – 20 kHz
Hängt vom Alter, dem Zustand der Ohren und dem Störfaktor, der beim ruhigen Hören auftreten kann.
1. Erläutern sie: Außenohr, Mittelohr, Innenohr!
Außenohr: von der Ohrmuschel aus zugänglichen äußeren Gehörgang
Mittelohr: in dem ein biologisches Hebelwerk arbeitet
Innenohr: mit Lymphflüssigkeit gefüllt
1. Was versteht man unter Isophonen?
Schallpegelkurven
1. Wie erfolgt die Schallwahrnehmung im Innenohr?
Das Innenohr enthält diverse Bogengänge und die als Resonanzkörper ausgeführte Schnecke, die die eigentlichen Sinneszellen zum Hören beinhaltet.
1. Welches Verhältnis besteht zwischen Schmerzschwelle und Ohrschädigung?
Die Schädigungsgrenze liegt deutlich unterhalb der Schmerzschwelle.
1. Wovon hängt die Hörschwelle ab?
Nennen sie mindestens 2 Einflussfaktoren!
Alter und Zustand des Gehörganges
-
- 1 / 211
-
Flashcards
4. Welche Eigenschaften haben VHS-Hifi-Recorder?
Audiospur befindet sich unterhalb des Videosignals. Audi/Video getrennte Löschung nicht
möglich -> keine nachträgliche Bearbeitung
4. Was bedeutet die Einstellung EE bei der VCR-Konfiguration?
EE: Electrical to Electrical steht für direkte Ausgabe des Eingangssignals
4. Welche Möglichkeiten der Fernsteuerung gibt es? Welche Eigenschaften haben sie?
Kabelfernbedienung: Direkte Verbindung zum Gerät mit analogen Werten, drahtgebundene
Signal- bzw. Befehlsübertragung
Ultraschall Fernbedienung: Befehlsübertragung mit verschiedenen US-Frequenzen
IR-Fernbedienung: Befehlsübertragung mit gepulsten Codewörtern, verschiedene
Übertragungsformate und Protokolle
Eingebetete Befehlsübertragung: Zusatzsignal im Datenstrom, digitale Video-Schnittstellen
4. Woran liegt es, wenn zeitliche Lücken und Camcorder-Aufnahmen auftreten?
Timecode nicht kontinuierlich auf dem Band
4. Erläutern sie: Assemble-Schnitt, Insert-Schnitt,1st-Edit
Assemble-Schnitt: Aufnahme für Aufnahme wird nacheinander auf Band gespielt
Insert-Schnitt: Aufnahme wird in eine bestehende Aufnahme eingefügt, unter Beibehaltung der
Steuersignale
1st-Edit: 10s-Grundaufnahme mit Timecode, wobei 5s vor und 5s nach eingestelltem Timecode
aufgenommen wird
5. Erläutern sie Kanalcodierung und Quellencodierung
Kanalcodierung
Aufgabe der Quellencodierung ist die Datenreduktion. Wegen der speziellen Anpassung die Eigenschaften des Eingangssignals der Quelle wird diese Form Quellencodierung genannt.
Quellencodierung
Aufgabe der Kanalcodierung ist ein Fehlerschutz, dessen Eigenschaften an die Fehlermechanismen und Fehlerstatistiken des jeweiligen Kanals angepasst ist.
5. Welches Bitratenverhältnis haben digitales Video und digitales Audio in aktueller Studioqualität?
Videodatenraten sind mehr als 100 mal größer als Audiodatenraten
Video: (8bit CCIR 601) = 216 Mbit/s
Audio: (16bit, Stereo) = 1,5 Mbit/s
5. Welche 2 Erfordernisse muss ein Datenträger für digitales Video erfüllen?
hohe Speicherkapazität
geringe Zugriffszeit
5. Welche Besonderheiten haben Quellencodierungsverfahren gegenüber Verfahren, wie sie bei compress, gzip, etc. angewendet werden?
Quellencodierungsverfahren sind an das jeweilige Datenmaterial angepasst und können somit wesentlich höhere Komprimierungsfaktoren erreichen
5. Erläutern Sie Redundanzreduktion und Irrelevanzreduktion!
Bei der Redundanz-Reduktion wird versucht, allein spezifische, statistische Eigenschaften der Quelle auszunutzen, indem bereits bekannte Informationen aus
dem Datenstrom entfernt werden. Dazu müssen die Informationen zunächst so aufbereitet werden, daß bekannt und unbekannte Informationen getrennt vorliegen. Lediglich die unbekannte Information wird übertragen bzw. gespeichert und ermöglicht zusammen mit der bereits bekannten Information eine identische Rekonstruktion der Informationen im Decoder. Man spricht daher von verlustloser Codierung („lossless coding“).
Dagegen wird bei Irrelevanz-Reduktion, die insbesondere bei audiovisuellen Anwendungen zweckmäßig ist, eine sogenannte wahrnehmungsbasierte Codierung („perceptual coding“) durchgeführt. Dazu werden vom Coder Informationen aus dem Datenstrom entfernt, die der Empfänger z.B. aufgrund beschränkter Wahrnehmungseigenschaften nicht nutzen kann. Bei einem derartigen Vorgehen ist eine absolut identische Rekonstruktion der Daten im Decoder nicht möglich (aber auch nicht nötig), daher spricht man von verlustbehafteter Codierung („lossy coding“).
5. Wovon hängt der Informationsgehalt eines Symbols ab?
Haufigkeit
5. Welche Eigenschaften hat im allgemeinen eine Huffman-Codierung?
Huffman = Automatische Methode zur Bestimmung des Codebaums
Die Huffman-Codierungsmethode dient dazu, den Codebaum zu optimieren. Allgemein bezeichnet man VLC-Codes mit einer derartigen Optimierung als Huffman-Cods.
5. Welche Einschränkungen hat das GIF-Bildformat, welches das übliche JPG?
GIF: Format für max. 8bit-Palettenbilder, keine Komponenten
JPEG:keine Farbpalette möglich, verlustbehaftet
5. Warum kann es passieren, dass eine Anwendung, die AVI-Files oder MOV-Files lesen kann, eine derartige Datei nicht wiedergeben kann?
Bei AVI/MOV handelt es sich nicht um Codecs, sondern um den Versuch die eigentlichen Dateiebene die eigentlichen Daten zu kapseln und allen Dateien einen gemeinsamen Header und einen optionalen Bildindex zu geben und die Dateien über gem. Schnittstellen im Betriebssystem zuzugreifen.
Innerhalb der Dateien befinden sich dann aber Daten, die nur mit Hilfe des jeweiligen eingesetzten Codecs gelesen werden können. Ist der Codec auf dem Zielsystem nicht vorhanden, bleibt der Bildschirm schwarz.
5. Worin unterscheiden sich MPEG-1, MPEG-2 und MPEG-4?
Ton Codierung
Einsatzgebieten
Kanalnutzung
Codierung und Decodierung
5. Warum definieren MPEG-1, MPEG-2 und MPEG-4 weder die Durchführung der Audio- noch die der Video-Codierung?
Codierverfahren sind patentrechtlich geschützt
5. Was bewirkt eine Verringerung der örtlichen Bildauflösung?
Entfernt man die hochfrequenten Anteile eines Bildes, so ist eine Reduktion der Bildauflösung möglich: Das Bild kann mit weniger Abtastwerten übertragen werden. Interpoliert man anschließend die Originalgröße wieder, so enthält das Bild zwangsläufig weniger Details und nur noch ein Viertel der ursprünglichen Datenmenge.
Das Bild wirkt in der Vergrößerung weniger scharf, enthält aber keine Artefakte.
5. Was bewirkt eine Reduzierung der Quantisierungsauflösung bei Bildern?
Reduzierung der Anzahl der Bits/Abtastwerte (erwünscht)
Reduzierung des Signal-zu-Rausch-Verhältnis (unerwünscht)
5. Wie wirkt sich eine örtliche Prädiktion auf die statistische Verteilung im Differenzbild aus?
--- noch keine Antwort ---
5. Was heißt DPCM? Wie funktioniert eine DPCM?
Differential Pulse Code Modulation
3 Schritte:
1. Prädiktion(Voraussage von Abtastwerten)
2. Berechnung eines Prädiktionsfehlers(Differenzbildung)
3. „Codierung“ = Kompression des Prädiktionsfehlers
5. Warum ist ein DPCM-Coder immer aufwendiger als ein DPCM-Decoder?
DPCM-Coder enthält zusätzlich noch einen Decoder, der zur Prädiktionsrechnung dient, und ist deswegen zusätzlich aufwendiger konzipiert.
5. Welche Grundformen von Prädiktoren können für eine DPCM genutzt werden?
zeitliche und örtliche Prädiktion
5. Erläutern Sie die Begriffe Bewegungskompensation und Bewegungsschätzung!
Bewegungskompensation ist eine Lösung auf das Problem das bei der Nutzung der temporalen Prädiktion auftritt, die Bewegung von Objekten oder eine Kamerabewegung.
Durch Bewegungsschätzalgorithmen wird geschätz was Bewegung ist und was sich bewegt.
5. Erläutern Sie die blockbasierte Bewegungskompensation!
Das heute am häufigsten eingesetzte Bewegungsmodell ist das des Block-Matching, bei dem ein stark abstraktes und vereinfachtes Objektmodell verwendet wird. Hierzu wird das aktuelle Gesamtbild, welches codiert werden soll, vollständig in üblicherweise quadratische Teilblöcke unterteilt. Jeder dieser Teilblöcke wird im folgenden Bewegungsschätzschritt als einzelnes Objekt behandelt. Für jeden Block wird dann im vorangehenden Bild nach einem gleichgroßen Gebiet gesucht, welches möglichst gleiche Eigenschaften hat.
5. Was heißt DCT? Wie funktioniert eine DCT?
Discrete Cosine Transform
Die DCT gehört zu den Blocktransformationsverfahren. Transformationsverfahren basieren auf dem Prinzip, durch eine lineare Transformation eine geänderte Statistik und/oder Fehlersichtbarkeit zu erhalten. Anschließend lassen sich Quantisierungsfehler gezielt auf den hochfrequenten Bereich verdrängen zugunsten von niedrigeren niederfrequenten Quantisierungsfehlern.
5. Erläutern Sie: Transformationscodierung, Quantisierungsmatrix, Zigzag-Scan, Run-Level-Codierung!
siehe Bild:
5. Nennen Sie drei Vorteile der DCT gegenüber der DPCM!
einfache Skalierung von Bitrate und Bildqualität
Bewegunkompensation und -abschätzung
Kakadierung mehrerer DCTʻs
Coder und Decoder gleich aufwendig gebaut
5. Nennen Sie Verfahren, die mit Hybridcodierung arbeiten, und solche, die es nicht tun!
mit: MPEG
ohne: DCT (z.B. DV, DVCAM)
5. Wie funktioniert die Hybridcodierung, die für H.261 verwendet wird?
Die allgemeine Grundstruktur von Coder und Decoder entspricht der DPCM mit zeitlicher Prädiktion. Dazu enthalten Coder und Decoder einen relativ aufwendigen Prädiktor, der für jeden Bildpunkt einen Vorhersagewert berechnet. Die Differenz zwischen Eingangswerten ist der Prädiktionsfehlere.
5. Welche Aufgabe hat der Loop-Filter bei H.261?
Loop Filter bei H.261 dient bei Bedarf zur Glättung der Vorhersage, damit stark detaillierte Bilder bei langsamen Bewegungen keine Störungen hervorrufen.
5. Lassen sich Videobildgrößen von 2048x2048 mit MPEG-1 codieren? Wenn ja, mit welchen Schwierigkeiten ist dabei zu rechnen?
Die Ergebnisse einer MPEG-Codierung können sehr vielseitig eingesetzt werden. Dennoch gibt es Einschränkungen. Grundsätzlich kann schon MPEG-1 die voll PAL, NTSC oder sogar HDTV und Super-HDTV oder noch größere Bildformate unterstützen, und dieses sogar bis zur vollen PAL bzw. NTSC-Vollbild-Frequenz von bis zu 60Hz.
Das MPEG-1-Format erfordert lediglich ein spezielles Farb-Subsampling und die Beschränkung auf progressiv abgetastete Bildsequenzen. Allerdings ist es extrem unwirtschaftlich, in jedem Fall die vollen Möglichkeiten des MPEG-1-Standards auszuschöpfen. Man hat daher bereits im Standard einen Datenstrom mit eingeschränktem Parametersatz (englisch: „constraint parameter bitstream“) für eine Art Low-Cost-Decoder-Implementierung definiert. Diese Einschränkung nimmt mit einer eingeschränkten Bildgröße Rücksicht auf die Größe des Bildspeichers und indirekt auf die Größe des Pufferspeichers für den Datenstrom. Außerdem wird so die Durchsatzrate reduziert, die die Verarbeitungs- und Recheneinheiten mindestens erreichen müssen, sowie die Datenrate insgesamt so reduziert, daß eine CD in einem Single-Speed-CD-Laufwerk als Datenträger genutzt werden kann.
5. Was versteht man unter einer 4:2:0-Abtastung (beim MPEG-1 und H.261)? Welche Varianten sind dabei möglich und wo treten sie auf?
Beim ITU.R BT.601 wurde die 4:2:2-Abtastung gewählt, weil so eine einfache Konvertierung von und zu analogen Signalen möglich ist und auch keine Probleme mit dem Zeilensprungverfahren auftreten. Allerdings führt das Verfahren zu einer unterschiedlichen Horizontal- und Vertikal-Farbauflösung, d.h. die visuellen Eigenschaften des Menschen können nicht optimal ausgenutzt werden.
4.2.0 ist eine Form, bei der sowohl in horizontaler als auch vertikaler Richtung mit zweifacher Chrominanzunterabtastung gearbeitet wird.
5. Was versteht man unter SIF? Wie wird meist eine Videobildsequenz nach ITU-R BT.601 in SIF gewandelt?
Source-Image-Format
Die typische Konvertierung von 4:2:2 zum SIF-Format lässt zunächst jedes zweite Halbbild weg und reduziert so gleichzeitig die vertikale und zeitliche Auflösung um den Faktor 2.
Anschließend muss das Bild noch durch eine Anti-Aliasing-Filterung und eine Unterabtastung in horizontaler Richtung in seiner Bildgröße halbiert werden.
Leider ergibt sich bei 720Bildpunkte pro Zeile nach der Teilung der Wert 360, welcher nicht ganzzahlig durch die Makroblockgröße 16 zu teilen ist. Daher wird links und rechts des Bildes ein kleiner Streifen von je 4 Bildpunkten zusätzlich abgeschnitten.
Nachdem das Bild im SIF-Format vorliegt, muss noch eine weitere Dezimation der Chrominanz-Anteile in vertikaler Richtung um den Faktor 2:1
durchgeführt werden, um auf das Abtastschema 4:2:0 zu kommen.
5. Welchen Vorteil hat die hierachische Codestruktur von MPEG-Datenströmen?
Decodierung in verschiedenen Teileinheiten
Unterstützung der Spezial-Modi(fast forward.. usw)
Wiederaufnahme des Decodiervorgangs nach Fehlern
5. Erläutern Sie: I-Frames, P-Frames, B-Frames?
Siehe Bild:
5. Welchen systembedingten Nachteil hat die Verwendung von B-Frames? Welche Vorteil haben B-Frames gegenüber I- und P-Frames?
B-Frames lassen sich mit relativ kleiner Datenrate codieren.
Da der Decoder auf verzögerte B-Bilder waren muss, weil diese erst aus I/P-Bilder generiert werden müssen, ergibt es eine Latenzzeit von mind. 3 Bildern, was bei der Bildkommunikation zu fehlenden Synchronität zwischen Bildund Ton oder akustischen Echos bei der Tonübertragung führen kann.
5. Wie funktioniert eine Half-Pel-Bewegungskompensation?
Um die Auflösung der Bewegungsvektoren auf einen halben Bildpunkt genau erhöhen zu können, werden Interpolationstechniken angewendet. Das Suchbild wird dazu im Verhältnis 1:2 vergrößert.
Anschließend wird im vergrößerten Bild nach dem Makroblock gesucht, wobei im vergrößerten Bild eine Genauigkeit von einem Bildpunkt erreicht wird.
Anschließend werden insbesondere die Vektoren wieder auf die ursprüngliche Bildgröße im Verhältnis 2:1 zurückskaliert, so dass sich die Auflösung auf die Größe eines halben Bildpunkts erhöht.
5. Was ist ein Video-Buffer-Verifier? Welche Schwierigkeiten treten bei der Puffersteuerung auf?
Pufferfüllstandsregelung, die den VBV als idealisiertes Model eines Decoders zugrunde legt, hat nun das Ziel, sowohl Unter- als auch Überlaufe des Pufferspeichers im Decoder zu verhindern.
5. Was sind Profiles und Levels? Welche Profiles und Levels gibt es bei MPEG-2?
Siehe Bild:
5. Welches Problem tritt auf, wenn Halbbilder als Vollbilder codiert werden? Wie wird dieses Problem bei MPEG-2 reduziert?
Würde man beispielsweise zwei Halbbilder kombinieren, bei denen ein horizontal bewegtes Objekt auftritt, so kommt es zum Jalousie-Effekt. Darunter versteht man ein (falsch) zusammengesetztes Vollbild, bei dem aufgrund der Bewegung die Kanten des Objekts in den den beiden Halbbildern zugeordneten Zeilen nicht zusammenpassen.
Bei der MPEG-2-Codierung wird deshalb bei der Prädiktion und der Codierung zwischen dem schon bei MPEG-1 verwendeten Vollbild- und einem nur bei MPEG-2 vorhandenen, speziellen Halbbild-Modus umgeschaltet.
