Desktop Video SPV 2 SWS SS 2000 Gisbert Dittrich FBI Unido [email protected]

Desktop VideoDesktop VideoSPV 2 SWS SS 2000

Gisbert Dittrich

FBI Unido

[email protected]

28.4.2000

2

Kapitel 1: GrundlagenSpV "Desktop Video"Prof. Dr. G. Dittrich

1. Grundlagen

1.1 Videotechnik

1.2 Kompression

1.3 Formate + deren Eigenschaften

1.4 Quicktime

Literatur für v.a. 1.1 + 1.2 :

• Steinmetz, Ralf : Multimedia -Technologie, Einführung und Grundlagen

Springer-Verlag Berlin Heidelberg ... 1993

28.4.2000

3


1.1 Videotechnik

• Das menschliche Auge• Grundlagen zu Signalen• Schwarzweißfernsehen• Farbfernsehen• Videotechnik im Rechner

28.4.2000

4


1.1 Videotechnik - Das menschliche Auge1.1 Videotechnik - Das menschliche Auge

• Menschliches Auge ist Rezeptor für Bilder.• Bildet Randbedingungen für das Folgende.• Auge:

• ortsabhängiges Auflösungsvermögen

• optischer Tiefpaß: nur begrenztes Vermögen, Kanten (fl hohe Frequenz) aufzulösen.

• Bewegtbildauflösung: ab ca. 16 Bilder pro Sekunde

• Flimmereffekt: bei ≤ 50 Bilder/sec: periodische Schwankung der Helligkeitsempfindung

28.4.2000

5


1.1 Videotechnik - Grundlagen zu Signalen 11.1 Videotechnik - Grundlagen zu Signalen 1

- Darstellung über Wellen - Modulation

- Signale: Amplitude, Frequenz, Phase

28.4.2000

6



• Modulation – Jede Art der Beeinflussung einer charakteristischen Größe

(Amplitude, Frequenz, Phase) von meist höherfrequenten, ungedämpften periodischen Vorgängen, im engeren Sinne von elektromagnetischen [Hochfrequenz]wellen bzw. -schwingungen, Lichtstrahlen oder Impulsfolgen zum Zwecke der Übertragung von Signalen oder Nachrichten ...

28.4.2000

7



• Beispiele: • Amplitudenmodulation

28.4.2000

8



• Frequenzmodulation

28.4.2000

9



• Quadraturmodulation: – Betrachte Trägerfrequenz und eine um 90 Grad

phasenverschobene Variante derselben.

– Führe Amplitudenmodulation zweier Teilsignale auf diese Träger durch.

– Summiere diese beiden zu einem neuen Signal auf.

28.4.2000

10



• Beispiel für Diskretisierung einer kontinuierlichen Funktion:

28.4.2000

11



• Lehrsatz der Informationstheorie:• Abtasttheorem: (zitiert nach Meyers Enzyklopädischem Lexikon)

– Ist ein Signalstrom durch eine kontinuierliche Funktion f(t) gegeben und wird diese Funktion durch Abtasten in bestimmten Zeitintervallen Dt in eine aus diskreten Impulsen bestehende Funktion zerlegt, so läßt sich aus dieser Impulsfunktion die ursprüngliche Funktion ohne Informationsverlust wiedergewinnen, wenn für die Bandbreite B gilt:

• Dt < 1/(2B). Oder: Abtastrate 1/Dt > 2B.

28.4.2000

12


1.1 Videotechnik - Grundlagen zu Signalen 7 1.1 Videotechnik - Grundlagen zu Signalen 7

• Bandbreite: • Differenz zwischen größter und kleinster Frequenz in

einem zusammenhängenden Bereich von Schwingungen unterschiedlicher Frequenzen.

• In Nachrichtentechnik:

• Breite eines Frequenzbandes zwischen zwei Grenzfrequenzen, für die die übertragene oder von einem Bandfilter hindurchgelassene Leistung auf die Hälfte, die Spannung auf das 0,71fache abfällt; wird absolut in Hz oder relativ (auf die mittlere Frequenz bezogen) angegeben.

28.4.2000

13


1.1 Videotechnik - Schwarzweißfernsehen 11.1 Videotechnik - Schwarzweißfernsehen 1

• Darstellung von Helligkeit : Luminanz • Zeilensprungverfahren (Schema)

28.4.2000

14



• in Europa: 625 Zeilen, Breite:Höhe = 4:3

– also 833 Punkte pro Zeile

28.4.2000

15


1.1 Videotechnik - Schwarzweißfernsehen 3 1.1 Videotechnik - Schwarzweißfernsehen 3

• Extreme Übergänge schwarz-weiß-schwarz:

28.4.2000

16



• BAS-Signal (Schema) [Bild -Austast -Synchronsignal]

28.4.2000

17



• Abschätzungen zum BAS: – Für 25 Bilder/sec:

• Zeilendauer: 64s (= 40ms/625 Zeilen)

• Abtastfrequenz: 13,5 MHz,

• Zeilenfrequenz (1/64s=) 15,625 KHz

• Videobandbr. max: 6,75 MHz; fakt.: 5/5,5 MHz

• zudem: "Schwebungseffekte erzeugen unvernünftige Bilder"

• --> Kell-Faktor: 0,64 (0,67)

– --> Vertikale Auflösung von 400 Zeilen

28.4.2000

18



• Amplitudenmoduliertes Videosignal:

28.4.2000

19


1.1 Videotechnik - Farbfernsehen 11.1 Videotechnik - Farbfernsehen 1

• Erste Grundidee: Zusammensetzen aus z. B. RGB• Komponentenkodierung:

– Betrachtet die Bestandteile der Videoinformation getrennt voneinander.

z. B. Synchronisation extra

• Verschiedene Arten: – RGB Grundfarben werden angegeben

– Oder: Herausziehen der Luminanz Y:

– YUV• Luminanz (Leuchtdichte) [braucht man für SW-Fernseher]

• Chrominanz (Farbinformation)

28.4.2000

20



• Bestimmung von YUV aus RGB: Y = 0.30 R + 0.59 G + 0.11 B

U = (B-Y) * 0.493

V = (R-Y) * 0. 877

• Analoge Behandlung für YIQ - Signal (verwendet für NTSC)

Y = 0.30 R + 0.59 G + 0.11 B

I = 0.60 R - 0.28 G - 0.32 B

Q = 0.21 R - 0.52 G + 0.31 B

- Randbedingung (historisch): Als Erweiterung zum SW- Fernsehen, d.h. zum BAS-Signal

28.4.2000

21



• FBAS - Signal : Farb - Bild - Austast - Synchronsignal

28.4.2000

22



• Verschiedene Fernsehnormen– NTSC National Television Systems Committee (Amerika)

• Bildwechselfrequenz: 30 Hz• Bild aus 525 Zeilen• verwendet Quadraturamplitudenmodulation

– SECAM Sequential Coleur avec Memoire (Frankreich, ...) • Bildwechselfrequenz: 25 Hz• Bild aus 625 Zeilen• verwendet Frequenzmodulation

– PAL Phase alternating line (Deutschland, Bruch 1963)

• Bildwechselfrequenz: Halbbilder 50 Hz• Bild aus 625 Zeilen• Grundprinzip: Quadraturamplitudenmodulation

28.4.2000

23



• Bandbreite des FS-Signals (auch SW-FS)

28.4.2000

24


1.1 Videotechnik - Farbfernsehen 5a 1.1 Videotechnik - Farbfernsehen 5a

• Ergänzende Literatur:– Conventional Analog Television - An Introduction

www.ee.washington.edu/conselec/CE/kuhn/ntsc/95x4.htm

28.4.2000

25



• Fernsehen der Zukunft: (?) – D2-MAC: Duobinary Multiplexed Analog Components

• Komponentenverfahren! 2 hochwertige Stereo- resp. 8

Kanäle niederer Güte für Audio.

(wohl überholt !!!)– HDTV: High Definition Television

• in Europa: Übertragungsverfahren HD-MAC

(HD = High Definition)• Höhere Datenrate: gegenüber PAL * 5.33 (überprüfen!!)

absolut: 1,152* 109 bit/s• durch Datenkompression Reduktion auf 34 Mbit/s

(" ohne merklichen Qualitätsverlust")

28.4.2000

26



– HDTV (Fortsetzung) • wird unterschieden in:

– Studiostandard

– Produktionsstandard

– Übertragungsstandard

– Reproduktionsstandard

– übergeordneter Standard HDP (P = Progressiv)

28.4.2000

27


1.1 Videotechnik - Farbfernsehen 7a1.1 Videotechnik - Farbfernsehen 7a

• Ergänzende Literatur: (Stand 14.4.99)– HDTV Television - An Introduction

http://www.ee.washington.edu/conselec/CE/kuhn/hdtv/95x5.htm

– HDTV (High Definition Television)http://www.circuitcity.com/tv2/products-tv-hdtv.htm

– High Definition Televisionhttp://meteor.uscolo.edu/ebersole/handbook/hdtv.html

28.4.2000

28



• HDTV-Entwicklungen: – HD-MAC Europa

• 1250 Zeilen , 50 Halbbilder, Bildwiederholfrequenz: 100

– MUSE Japan • 1125 Zeilen 60 Hz

• (seit ´92 auf Sendung, gar keine Kompatibilität)

– NTSC • 1050 Zeilen, 59,94 Hz

28.4.2000

29



• Digitales Fernsehen (gemäß beschlossener Normen) – Geschlossene Kodierung (denkbar)

• BAS-Signal: 2 x 5MHz x 8bit = 80Mbit/sec

• FBAS-Signal: 4 x 4,43MHz x 8bit = 141 Mbit/s Datenrate

• Probleme: – -Übersprechen, -Norm-abhängig, -Abtastfrequenz

+Datenreduktion nicht komponentenabhängig,– Weitere Störungen

– Komponentenkodierung: 4:2:2 Kodierung• Luminanz wird höher gewichtet:

• Behandlung von Y (Luminanz) mit 13.5 MHz,

• R-Y und B-Y je mit 6.25 MHz.

• Je zu 8 bit pro Abtastwert. --> Multiplexen.

28.4.2000

30



– Komponentenkodierung (Fortsetzung) • Erfordert 216 Mbit/sec (= 28,25 Mbyte) Datenrate.

• Paßt nicht in herkömmliche PCM-Hierarchie.

• Daher Substandards mit niedrigerer Datenrate: – 1:(5/6,5/6)-->180Mbit/sec

– 2:(3/4,1/2)--> 135Mbit/sec

– 3:(2/3,1/3)--> 108Mbit/sec

– Weitere Reduktionen möglich.

28.4.2000

31


1.1 Videotechnik - 1.1 Videotechnik - Videotechnik im Rechner 1Videotechnik im Rechner 1

• Fast nie mit Zeilensprungverfahren (Ausnahme: Amiga)• Bildwechselfrequenz ca. ≥ 70 Hz, daher flimmerfrei.• Farben über CLUT (Color LookUp Table)

– Anzahl der verwendbaren Farben n << m Anzahl aller darstellbaren Farben.

• Einige "Standards "(v.a. alte):– CGA Color Graphics Adapter

Bildgröße: 320*200 PixelAnzahl der verfügbaren Farben: 4Aufwand zur Darstellung eines Bildschirminhaltes:

320*200 Pixel*(2bit/Pixel)/(8bit/byte) = 16 000 byte

28.4.2000

32



– EGA Enhanced GraphicAdapter

Bildgröße: 640*350 Pixel Anzahl der verfügbaren Farben: 16

Aufwand zur Darstellung eines Bildschirminhaltes: 640*350Pixel*(4bit/Pixel)/(8bit/byte) = 112 000 byte

– VGA Video Graphics Array

Bildgröße: 640*480 Pixel Anzahl Farben: 256


– 8514/ A Display Adapter Mode


Aufwand zur Darstellung eines Bildschirminhaltes: 1024*768Pixel*(8bit/Pixel)/(8bit/byte) = 786432 byte

28.4.2000

33



– EGA Enhanced GraphicAdapter

Bildgröße: 640*350 Pixel

Anzahl der verfügbaren Farben: 16


– VGA Video Graphics Array



– 8514/ A Display Adapter Mode


Aufwand zur Darstellung eines Bildschirminhaltes: 1024*768Pixel*(8bit/Pixel)/(8bit/byte) = 786432 byte

28.4.2000

34



– XGA Extended Graphics Array

Bildgröße: 640*480 Pixel

Anzahl der verfügbaren Farben: 65536

Aufwand zur Darstellung eines Bildschirminhaltes: 640*480Pixel*(16bit/Pixel)/(8bit/byte) = 614400

byte

Letztere erfordern hohe Datenraten (v.a. für Bewegtbilder!)

Also: Kompressionsverfahren nötig !

28.4.2000

35


1. Grundlagen

1.1 Videotechnik

1.2 Kompression1.3 Formate + deren Eigenschaften

1.4 Quicktime

28.4.2000

36


1.2 Kompression1.2 Kompression

• Motivation • Kompressionsverfahren• Anforderungen an Kodierungen• Kodierungen• Klassifikation der Kodierungs- und

Kompressionsverfahren• Grundlegende Verfahren• JPEG • H. 261• MPEG

28.4.2000

37


1.2 Kompression - Motivation 11.2 Kompression - Motivation 1

• Zur Motivation von Datenkompression

– Beispielrechnungen für typische Werte:- Abkürzungen: 1kbit = 1.000 bit

1Kbit = 210 bit = 1.024 bit- Analog für Mbit:

1Mbit = 210 *210 bit = 1.024*1.024 bit

– Speicherplatzbedarf: = Anforderung an Speicherplatz , wenn je ein Bildschirminhalt resp. je ein Datenstrom pro Sekunde unkomprimiert dargestellt wird:

28.4.2000

38



• Je ein Bildschirminhalt

– Text Annahme: je Zeichen der Größe 8*8 Pixel sind 2

Byte nötig.Zeichen je Bildschirmseite: 640*480/(8*8) = 4800Speicherplatzbedarf: 4800*2 = 9600 byte = 9,4 Kbyte

– VektorbilderAnnahme: typisches Bild besteht aus 500 Geraden,

Koordinate in x-Richtung : 10 bit, Koordinate in y-Richtung : 9 bit,

Attributvektor pro Gerade: 8 bit. Bit je Linie: (9+10+9+10+8) bit = 46 bitSpeicherplatzbedarf: 500*46/8 byte = 2875 byte = 2,8 Kbyte

28.4.2000

39



• Je ein Bildschirminhalt (Fortsetzung)

– Pixelbild

• Annahme: 256 Farben, d.h. 1byte pro PixelSpeicherplatzbedarf: 640*480*1 byte = 307200 byte = 300 Kbyte

Von hier ab:

• Platzbedarf für je eine Sekunde

– Sprache in Telefonqualität

• Annahme: Abtastung mit 8kHz, quantisiert mit 8 bitDatenstrom: 64 Kbit/sSpeicherplatzbedarf: 8 Kbyte

28.4.2000

40



• Platzbedarf für je eine Sekunde (Fortsetzung)

– Stereo-Audiosignal in CD-Qualität

• Annahme: Abtastung mit 44,1 kHz, quantisiert mit 16 bitDatenstrom: 2*44100* 16/8 byte/s = 176400byte/sSpeicherplatzbedarf: 172 Kbyte

– Videosequenz

• Annahme: 25 Vollbilder pro SekundeLuminanz und Chrominanz zusamm. mit 3 byte pro PixelLuminanz Y mit 13,5 MHz, Chrominanz (R-Y sowie B-Y) mit 6,75 MHz.8 bit-gleichförmige Kodierung:(13,5 MHz + 2*6,75 MHz) * 8bit = 216*106 bit/s (entspricht ca. 27 MByte/s)

28.4.2000

41



– Videosequenz (Fortsetzung)

• Datenrate: 640*480*25*3 byte/s = 23 040 000 byte/sSpeicherplatzbedarf: 22500 Kbyte = 21, 97 MbyteDatenübertragungsraten von ungefähr 140 (175,78) Mbit/s.

’ Heute nicht kostengünstig realisierbar.

Kontinierliche Medien erhöhen die Anforderungen an das System erheblich!

Durch Kompressionsverfahren "erheblich" reduzierbar.

28.4.2000

42


1.2 Kompression - Kompressionsverfahren1.2 Kompression - Kompressionsverfahren

Kompressionsverfahren, die immer wieder genannt werden:

– JPEG für Einzelbilder

(Joint Photographic Expert Group)– MJPEG

– [H.261(px64) für Videosequenzen mit geringer Auflösung]

– MPEG für Bewegtbilder als auch Audio

(Motion Picture Expert Group)

– [DVI für Einzelbilder und kontinuierliche Medien

(Digital Video Interactive)]

28.4.2000

43


1.2 Kompression - Anforderungen an Kod. 11.2 Kompression - Anforderungen an Kod. 1

1. Gute Qualität nach Kodierung - Dekodierung

2. Verfahren möglichst einfach

3. Symmetrisch in Aufwand für Kompression-Dekompression– z. B. für Dialogsysteme (Bildübertragung,

Videoconferencing, ..) etwa:

Ende-zu-Ende Verzögerung ≤ 150 msec ( z. B. px64)

4. Kompression mit hohem Aufwand - Dekompression schnell

z. B. für Abfragesysteme (audiovisuelle Auskunftssysteme, ...): einmal komprimieren, häufig dekomprimieren, möglichst in Echtzeit (z.B. DVI)

28.4.2000

44



3.+ 4. sollen erfüllen:– Formal unabhängig von Bildschirmgröße/ Bildwiederhol-

frequenz zu definieren

– verschiedene Datenraten für Audio/Video

– Audio/Video exakt synchronisierbar, auch mit anderen Medienobjekten

– kostengünstig, möglichst Software

– Kooperation von unterschiedlichen Systemen

’ Standards : de jure - de facto

28.4.2000

45



4. soll insbesondere erfüllen:– schneller Vor- /Rücklauf bei Anzeige der Daten

– wahlfreier Zugriff auf Einzelbilder ≤ 0.5 sec

– Dekompression von Einzelbildern/Videosequenzen direkt, d.h. ohne Zugriff auf "vorherige" Daten möglich.

’ Editieren nach wahlfreiem Zugriff möglich.

28.4.2000

46


1.2 Kompression - Kodierungen 11.2 Kompression - Kodierungen 1

• Grobe Einteilung:– Entropiekodierung: verlustfrei

(Entropie: mittlerer Informationsgehalt einer Zeichenmenge)

– Quellenkodierung:meist verlustbehaftet nutzt Semantik der Daten, bzgl. des Kompressionsgrades abhängig vom Medium.

– Kanalkodierung (hier weggelassen)

– hybride Kodierung

28.4.2000

47



• Wesentliche Schritte der Datenkompression für Audio und Video (am Beispiel Einzelbild formuliert):

28.4.2000

48



Schritte der Datenkompression (Fortsetzung) 1. Bildaufbereitung

• z. B. Zerlegung in Blöcke von je 8x8 Pixel

• mit n Bit Beschreibungstiefe pro Block/Pixel

2. Bildverarbeitung • erzeugt geeignete digitale Darstellung (verschiedenste

Verfahren)

3. Quantisierung• erzeugt Verlustbehaftung

4. Entropiekodierung • Bearbeitet linearen Datenstrom; verlustfreie Kompression!

(2. und 3. können mehrfach iterativ durchlaufen werden).

Dekompression läuft invers.

28.4.2000

49


1.2 Kompression - Klassifikation K&K1.2 Kompression - Klassifikation K&Kverf 1verf 1

(wichtig für unseren Kontext; Verfahren werden im folgenden z. Teil erläutert)

• Entropiekodierung– Lauflängenkodierung Huffman-Kodierung

– Arithmetische Kodierung

• Quellenkodierung– Prädiktion: DPCM DM

– Transformation: FFT DCT

– nach Wichtigkeit, "Layered Coding": • Bitposition • Unterabtastung

• Subband Kodierung

28.4.2000

50


1.2 Kompression - Klassifikation K&K1.2 Kompression - Klassifikation K&Kverf 2verf 2

• Vektor-Quantisierung• Hybride Kodierung

– JPEG

– MPEG

– px64

28.4.2000

51


1.2 Kompression - 1.2 Kompression - GrundlegendeGrundlegende Verfahren 1 Verfahren 1

VorbemerkungHybride Verfahren verwenden unterschiedliche

grundlegende Verfahren.

Gemäß den Fähigkeiten/Eigenschaften der Sinnesorgane: unterschiedliche Gewichtungen für verschiedene Attribute, z. B.

Helligkeit hohes Gewicht,

Farbe niedrigeres Gewicht.

28.4.2000

52



• Lauflängenkodierung– Voraussetzung: Bytestrom wird übertragen.

– Bei häufigen Wiederholungen von Bytes: • Angabe des Bytes + Anzahl des Vorkommens. (Unter

Verwendung von M(arkierungs)-Bytes, z. B. "!“

– Wenn mindestens 4 Bytes gleich, dann wird gezählt. Damit 4 - 259 gleiche in 3 Bytes kodierbar.

– Beispiel ( in vereinfachter Darstellung ) :

Unkomprimierte Daten : a!bbbcccccccccd

Lauflängenkodierung : a! !bbb!c5d

28.4.2000

53



• Nullunterdrückung

(Spezialfall der Lauflängenkodierung)– Nur ein spezielles Zeichen wird potentiell gezählt.

– Ab 3-258 gleiche Bytes so auf 2 Bytes reduzierbar. Variationen möglich.

• Vektorquantisierung– (vereinfacht:) Zerlegt Datenstrom in Blöcke zu je n Bytes.

– Verwendet Tabelle mit Mustern als Einträgen. Suche Muster, das gegebenen Block am besten approximiert . Block erhält Index(vektor) des zug. Musters aus dieser Tabelle zugeteilt.

28.4.2000

54



• Beispiel zur Vektorquantisierung:– Tabelle für Blöcke (hier durch 3 Dezimalziffern dargestellt)– ´24´,´801´ komprimiert ergibt z.B. (1,1), (6,4), dekodiert:´10´,´794´

Dimension 1 Dimension 2

1 2 3 4 Aufwand:

1 10 69 110 170 3 Ziffern:12 (10)bit

2 204 219 250 271 ‚Vektor‘: 3 +2 bit

3 305 328 352 388

4 401 439 455 479

5 501 527 556 597

6 700 726 751 794

7 901 932 955 979

28.4.2000

55



• Weitere Verfahren– (Static) Pattern Substitution

• Ersetzt häufige Muster durch einzelne Bytes. (Z.B. BEGIN in Progspr.)

• Häufig durch Approximation (z.B. für Bilder. fl Vektorquantisierung)

• Anmerkungen:– M- Bytes benutzen

– benötigt eine vorher bekannte Codetabelle

– schwierige Musterfindung bei Einzelbildern und Audiodaten

28.4.2000

56



– Diatomic Encoding• Variante von Static Pattern Substitution:

• Zusammenfassung je zweier Datenbytes.

Z.B. für englisch: 8 häufigste Paare:

'E ', 'T ', 'TH', ' A', 'S ', 'RE', 'IN', 'HE' (Vorsicht: Leerzeichen!)

• Allein Ersetzung dieser durch spezielle Bytes, die sonst nie auftreten ’10% Ersparnis.

28.4.2000

57



• Dynamic Pattern Substitution– Grundidee

• wie Static Pattern Substitution

• Erstellung der Codetabelle aber zur Laufzeit

– Problem• Erkennung der besten Muster

– Beispiel: Unkomprimierte Daten : ABCDEABCEEABCEE Komprimierte Daten : ABCDE11 Tabelleninhalt : 1=ABCEE

• Implementierung – Lempel-Ziv Encoding: in vielen Programmen eingesetzt

28.4.2000

58



• Lempel-Ziv Encoding 1– Grundideen

• Codetabelle wird während der Kompression erzeugt

• jede neue Folge von Bytes in der Codetabelle aufnehmen

– Kompression • sei #i der i-te Index und W der Inhalt von einem Fenster

– Pseudocode 1.) Codetabelle initialisieren mit Alphabet

2.) Fenster = [ W ] mit W = leer

3.) Falls ein Zeichen K vorhanden ist, dann Fenster = [ WK ]

Sonst Index von W ausgeben und Programm beenden

4.) Falls Fensterinhalt in der Codetabelle, dann W = WK, 3.)

Sonst füge WK in die Codetabelle ein, Index von

W ausgeben, setze W = K und springe zu Punkt 3.)

28.4.2000

59



• Beispiel für Lempel-Ziv Kodierung :– Alphabet = { A,B,C } - Originaldaten : ´ABABAAA´

– Lempel-Ziv Kodierung : ´#1 #2 #4 #1 #7´

28.4.2000

60



• Lempel-Ziv Kodierung 3– Anmerkungen

• keine explizite Übertragung der Codetabelle

– Tabellengröße • bestimmt Kompressionsgrad und Geschwindigkeit

• wächst schnell– Speicherplatzprobleme, Index wird zu groß

– erfordert erneute Initialisierung

28.4.2000

61



• Lempel-Ziv Kodierung 4– Dekompression

• inverses Verfahren der Kompression

• Aufbau der Codetabelle – sortiertes Alphabet initialisiert die Codetabelle

– beim ersten dekomprimierten Index passiert nichts

– sonst das vorherige dekodierte Codewort plus erstes Zeichen von dem neuen dekodierten Codewort einfügen

28.4.2000

62



• Lempel-Ziv Kodierung 5– Sonderfall

• Problem : verspäteter Aufbau der Tabelle um einen Schritt

letzter Eintrag aus der Codetabelle wurde benutzt

erster Buchstabe des dekodierten Codewortes wird benötigt

Anfang des zuletzt

dekodierten Codewortes

ist gleich dem Anfang

des neuen

letzter Buchstabe

= erster Buchstabe

28.4.2000

63



• Statistische Kodierung• Zeichen können unterschiedlich lang kodiert werden.

• häufig vorkommende Zeichen werden kurz, selten vorkommende Zeichen werden lang kodiert.

• wichtig: Eindeutige Dekodierung muß möglich sein.

• Beispiele: Huffman, Arithmetische Kodierung (s.u.).

• Huffman Kodierung• Gegeben: Zeichen mit Wahrscheinlichkeit/ (relative)

Häufigkeit ihres Auftretens.

• Darstellung: Kodierung mit minimaler Anzahl benötigter Bits über binären Baum.

• Prefix Code: - variable Symbollänge - kein Codewort ist Prefix eines anderen

28.4.2000

64



• Beispiel (zu Huffman) : – Zahl = Anzahl des (relativen) Auftretens des Zeichens

– p(A) = 10, p(B) = 30, p(C) = 5, p(D) = 8, p(E) = 6’ p(CE) = 11, p(AD) = 18, p(ACDE) = 29, p(ABCDE) = 59

28.4.2000

65



Beispiel (zu Huffman, Fortsetzung) : ’ Kode: w(A) = 011, w(B) = 1, w(C) = 000, w(D) = 010,

w(E) = 001

• Ersichtlich eindeutige Kodierung, da alle Zeichen an Blättern stehen.

• Beispiel: ’ABBAC’ wird kodiert durch: 01111011000

• Bei "üblicher" 3bit-Kodierung: 15 Bit nötig.

• Hier nur : 11 Bit nötig.

• In unserem Kontext:– Tabelle für jedes Einzelbild oder für mehrere Einzelbilder

– resp. für eine Sequenz oder Menge von Sequenzen.

– Dieselbe Tabelle braucht man für Kodierung und Dekodierung.

28.4.2000

66



• Arithmetische Kodierung 1 – Motivation

• Huffman- Kodierung liefert keine ausgeglichenen Bäume

– Beispiel• ein Zeichen kommt zu 90% vor

• ein Bit benötigt bereits zuviel Speicherplatz

– Grundidee• eine Zeichenkette entspricht einem Intervall zwischen [0..1]

• eine Zahl aus dem Intervall repräsentiert die Zeichenkette

• die Auftrittswahrscheinlichkeit bestimmt die Intervallgröße

– anfängliche Festlegung • Reihenfolge • Auftrittswahrscheinlichkeiten • Intervalle

28.4.2000

67



• Arithmetische Kodierung 2– auch optimale Kodierung (wie Huffman).

– kodiert Zeichen immer unter Berücksichtigung aller vorangegangenen Zeichen

’ wahlfreier Zugriff nicht möglich.

28.4.2000

68



• Arithmetische Kodierung 3• Kodierung: Beispiel:

– sei • low( i ) = untere Intervall-

grenze des i-ten Zeichens

• high( i ) = obere Intervall- grenze

• L = 0 und H = 1

– für alle Zeichen i {1..n} berechne : L = L + ( H - L ) ·low( i ) H = L + ( H - L ) ·high( i ) // ( alten L-Wert benutzen )

– wähle eine Zahl zwischen L und H

28.4.2000

69



• Arithmetische Kodierung 4• Beispiel: ´ACB´ entspricht einer Zahl aus [0,12..0,15[ z.B 0.13

28.4.2000

70



• Arithmetische Kodierung 5Zeichen werden nicht einzeln, sondern ganzer String wird

kodiert ’– Anzahl der komprimierten Zeichen

• Länge vorher übergeben

• Endezeichen

– Eigenschaften• kein zufälliger Zugriff möglich

• Kompressionsrate ungefähr wie bei der Huffman Kodierung

28.4.2000

71



• Transformationskodierung– transformiert Daten in anderen mathematischen Raum, in

dem (hoffentlich) besser kodiert werden kann.

z.B.: • Diskrete Kosinustransformation DCT (vgl. später JPEG)

• Wavelets

• Fouriertransformation FFT

28.4.2000

72



• Subbandkodierung– nur selektive Frequenztransformation

– Qualitätskriterium: Anzahl der Bänder

– gut zur Kompression von Sprache

• Prädiktion/relative Kodierung– Grundidee: Kodierung von Differenzen von Bytes resp.

Bytefolgen

– Beispiele:• 1. ein Bild:

– Kanten fl große Differenzwerte für Luminanz/ Chrominanz

– Flächen fl kleine Differenzwerte

– homogene Fläche fl viele Nullen ’ Lauflängenkodierung

28.4.2000

73



• Prädiktion/relative Kodierung (Fortsetzung)

– Beispiele (Fortsetzung)• 2. Bilder über der Zeit:

– Bewegtbilder: beschrieben durch Differenz eines Bildes zum vorherigen.

– z. B. Nachrichtensendung/Bildtelefon: Hintergrund weitgehend gleich.

– Bewegungskompensation über Bewegungsvektor möglich.

• 3. in Audiotechnik: Differential Puls Code Modulation (DPCM)

– Folge von PCM-kodierten Abtastwerten werden dargestellt durch

- erster Abtastwert durch volle Beschreibung

- für die nachfolgenden durch Differenz zum vorherigen Wert.

28.4.2000

74



• Delta Modulation– Variation von DPCM

– Kodierung der Differenzwerte durch genau 1 bit.

– (kleine Differenzen sind dadurch sinnvoll beschreibbar.)

• ! DIFFERENZBILDUNG ist wesentliches Merkmal aller im Multimedia-Bereich eingesetzten Verfahren!

28.4.2000

75



• Adaptive Kompressionsverfahren– Bisherige Verfahren:

• gut in bestimmtem Kontext

• untypische Folgen von Zeichen fl keine Kompression.

– Adaptive Verfahren:• lassen Anpassung des Verfahrens an zu komprimierende

Daten zu.

• Grundidee: – Kodierungstabelle (etwa nach Huffman) durch Zähler je

Eintrag für Vorkommen erweitern.

– Die Zuordnung der Kodewörter durch Änderung gemäß der Häufigkeit der Vorkommen (Zählereinträge!) anpassen!

’ Die häufigst erscheinenden Zeichen werden dann immer am kürzesten kodiert.

28.4.2000

76



Adaptive Verfahren (Fortsetzung)

Beispiel:– Adaptive DPCM (ADPCM, häufig auch nur DPCM).

• wenige Differenzbits beschreiben:– wenige große Differenzen

– wenige kleine Differenzen

• Fehler in diesem Kontext: Slope overload (Signalverzerrung)

• Wertigkeit der Diffbits durch Faktor beschreibbar.

• Änderung der Faktoren adaptiv möglich.

• --> nicht gut geeignet für z.B. Audio mit sich häufig ändernden Anteilen; jedoch:

• CCITT: für Telefonie ADPCM: 8kHz Abtastfrequenz, 4 bit pro Abtastwert.

28.4.2000

77



• Weitere grundlegende Verfahren:– Farbtabellen

– Stummschaltung: • Daten werden nur kodiert, wenn der Lautstärkepegel

bestimmten Schwellwert überschreitet.

28.4.2000

78


1.2 Kompression - JPEG 1 (Gliederung)1.2 Kompression - JPEG 1 (Gliederung)

• Anforderungen an JPEG • Übersicht:Schritte im JPEG-Kompressionsverfahren

Bildaufbereitung (für alle Modi)• Bildverarbeitung im 1. Modus (FDCT)• Quantisierung• Entropiekodierung• Erweiterter, verlustbehafteter DCT-basierter Mode• Verlustfreier Mode• Hierarchischer Mode• Zur Qualität

28.4.2000

79


1.2 Kompression - JPEG 2 1.2 Kompression - JPEG 2

• (Joint Photographic Expert Group)• J, da 2 Kommissionen beteiligt waren, wohl 1992

veröffentlicht• für farbige und grauskalierte Standbilder• auch für Bewegtbildsequenzen, dann M(otion)JPEG• als Software oder mit spezieller

Hardwareunterstützung verfügbar.• Vorsicht: z. Teil nur ein Teil von JPEG kommerziell

erhältlich ("Basismode")

28.4.2000

80


1.2 Kompression - JPEG 3 1.2 Kompression - JPEG 3

• Anforderungen an JPEG:– Unabhängigkeit

• von der Bildgröße

• von Höhe zu Breite - eines Bildes - eines Pixels.

• der Farbvielfalt vom verwendeten Farbraum

• von der Komplexität des Bildinhalts

• von den statistischen Eigenschaften des Bildinhalts

– Aktueller Stand bzgl. des Kompressionsgrades und der erreichbaren Bildqualität (nahezu) zu erreichen.

– Softwarelösung sollte auf (möglichst vielen) Standardprozessoren laufen.

28.4.2000

81


1.2 Kompression - JPEG 41.2 Kompression - JPEG 4

• Anforderungen an JPEG (Fortsetzung 1) – Hardwarelösung sollte Komplexität der Verarbeitung

drastisch reduzieren.

– Beim Dekodieren mögliche Alternativen unterstützen:• sequentiellen Bildaufbau

• progressiven Bildaufbau (Bild wird erst nur grob, dann immer feiner gezeigt.)

• verlustfreie Dekodierung

• Kodierung mit unterschiedlichen Auflösungen desselben Bildes.

28.4.2000

82



• Anforderungen an JPEG (Fortsetzung 2)

– ’ obige "Parametrisierbarkeit" läßt Wahl zu unter:• Qualität des reproduzierten Bildes

• Dauer der Kompression

• Größe des komprimierten Bildes

– Möglichkeit: nur Kodierer oder Dekodierer nötig

– Austauschformat nach JPEG:• Parameter + Tabellen des Kodierprozesses

(Manchmal nur als "abbreviated Format", wenn gewisse "Meta"daten aus dem Kontext schon bekannt)

• Bilddaten

28.4.2000

83



• Übersicht:Schritte im JPEG-Kompressionsverfahren

28.4.2000

84



JPEG-Modi:

1. Baseline Process, Basis Mode– verlustbehafteter, sequentieller DCT-basierter Mode (muß

von jedem JPEG-Decoder unterstützt werden.)

2. Erweiterter verlustbehafteter DCT-basierter Mode– stellt Menge von Alternativen zur Verfügung.

3. Verlustfreier Mode--> verlustfreie Reduktion; geringerer Kompressionsfaktor

4. Hierarchischer Mode– liefert mehrere, unterschiedliche Auflösungen pro Bild

– verwendet Algorithmen aus 1.-3.

28.4.2000

85



• Bildaufbereitung (für alle Modi) – Zu beantwortende Frage:

• Wie wird ein (unkomprimiertes) Bild beschrieben und zur Verarbeitung in Teilinformationen zerlegt ?

– Nach obigem: • Viele Parameter offen, jedoch werden folgende

Voraussetzungen an die Beschreibung des unkomprimierten Bildes gestellt:

– Ein Bild besteht aus N Ebenen/Komponenten Ci 1≤i≤N, 1≤N≤255.

28.4.2000

86



• Bildaufbereitung (für alle Modi; Fortsetzung 1)

– Pro Pixel: p bit Beschreibungstiefe• p = 8, 12, falls verlustbehafteter Modus

• 2≤ p ≤ 12 , falls verlustfreier Modus.

• Ansonsten vorweg Transformation in eine solche Darstellung.

28.4.2000

87



• Bildaufbereitung (für alle Modi; Fortsetzung 2) – Für 1≤i≤N: Xi Spaltenzahl, Yi Zeilenzahl.

Beispiel 1: Beispiel 2: Homogene Auflösung Heterogene Auflösung

der Ebenen der Ebenen

28.4.2000

88




Konkrete Notation eines Bildes durch :– (N, p, y, x, Vmax, Hmax, (i, Vi, Hi) 1≤i≤N), wobei:

• x := Min i = 1,.., N Xi , y := Min i = 1,.., N Yi

• (X := Max i = 1,.., N Xi , Y := Max i = 1,.., N Yi)

• Hi := Xi/x; Vi := Yi/y

• (Hmax := Max i = 1,.., N Hi , Vmax := Max i = 1,.., N Vi)

– Dabei Voraussetzung: 1≤Hi ,Vi≤4 für Hi, Vi¿§

– Festlegung: Dateneinheit:• 1 Pixel, falls verlustfreier Modus

• Block aus 8*8 Pixel, falls ein verlustbehafteter Modus

28.4.2000

89




Verarbeitung:– nicht über Ebenen

verschachtelt:

– über Ebenen verschachtelt (Interleaving):• Problem: zusammengehörige Informationen sind zu

verarbeiten, trotz evtl. unterschiedlicher Auflösung der verschiedenen Ebenen.

• führt zum Begriff der MCU: Minimum Coded Units

28.4.2000

90




– Beispiel:

– Vorgehen: • Zerlege jede Komponente/Ebene in Regionen, so daß die

Anzahl der Regionen für jede Ebene gleich groß ist.

• Die jte MCU enthält jeweils die jte Region der Ebene i (für 1≤i≤N).

28.4.2000

91




– Für JPEG gilt:• Jede MCU erfüllt:

– Maximal 4 Komponenten können derart verschachtelt kodiert werden

– maximal 10 Dateneinheiten können enthalten sein.

– (Ende Bildaufbereitung für alle Modi.)

28.4.2000

92



• Bildverarbeitung im 1. Modus (FDCT)– Überblick:

– unkomprimiertes Bild wird in Dateneinheiten zu je 8*8 Pixel zerlegt

– p = 8 [bit]

28.4.2000

93



• Bildverarbeitung 1. Modus(FDCT) (Fortsetzung1)

– Bildverarbeitung für je 8x8 Pixel:

(F)DCT: Diskrete Cosinus Transformation• Beschreibe dazu 8*8 Pixel so:

• Verschiebe Wertebereich von [0,255] nach [-128, 127]

• Dann gilt: Pixelwerte syx aus [-128, 127] für 0≤x,y≤7

• Wende darauf FDCT (Forward DCT) an:

• Svu = (1/4) cu cv x= 0,.., 7 y= 0,.., 7

syx cos((2x+1)u/16) cos((2y+1)v/16)

• mit cu,cv = 2-1/2 für u,v =0 , sonst cu, cv = 1 für u,v [0,7].

28.4.2000

94




– Dies ist interessant, da folgende Interpretation:• Svu interpretierbar als "zweidimensionale" Frequenz.

• Beispiele:– S00 DC- Koeffizient

(fl Gleichspannungsanteil; direct current)

bestimmt Grundfarbton für die 64 Pixeldateneinheiten

– andere: AC - Koeffizienten (fl Wechselspannungsanteil)

– S70 = höchste Frequenz, die nur in waagerechter Richtung auftritt, d. h. dichtest mögliches Muster senkrechter Streifen.

– S77 maximal, wenn 8*8 Dateneinheit aus möglichst vielen, d.h. 1*1 Karos

28.4.2000

95




– "zweidimen-

sionale"

Frequenzen

28.4.2000

96



• Bildverarbeitung 1. Modus(FDCT) (Fortsetzung 4)

– Rücktransformation durch IDCT (Inverse DCT) :• syx = (1/4) u= 0,.., 7 v= 0,.., 7

cu cv Svu cos((2x+1)u/16) cos((2y+1)v/16)

mit cu,cv = 2-1/2 für u,v =0 , sonst cu, cv = 1.

– Anmerkungen:• Cos-Werte in Tabelle erfaßbar.

• Hin- und Rücktransformation nicht exakt.

• Genauigkeit durch JPEG nicht vorgeschrieben.

• Flächen erzeugen viele AC-Koeffizienten zu Null oder fast Null.

28.4.2000

97



• Quantisierung – Erzeugt Verlustbehaftung

– pro Block: 64 Quantisierungseinträge; individuell einstellbar (vom Bildmaterial abhängig)

• Bildqualität <--> Kompressionsgrad einstellbar

– Qvu 8bit ganzzahlige Werte gemäß:

• sqvu = round Svu/Qvu.

• Je größer Tabelleneinträge, desto gröber die Quantisierung.

– Dequantisierung mit derselben Tabelle gemäß

• Rvu = sqvu* Qvu

28.4.2000

98



• Entropiekodierung – Vorbereitung der Verarbeitung in der Kodierung

• i.a. unterschiedliche Behandlung von DC- und AC - Koeffizienten

• DC-Wert: beschreibt Grundfarbton, differieren i.a. wenig von Block zu Block. Daher:

– Differenzbildung benachbarter Werte

28.4.2000

99



• Entropiekodierung (Fortsetzung 1) – AC-Werte: "Zick-Zack"- Verarbeitung

nach steigenden

Frequenzen

(entspricht meist

fallenden Werten

--> 0)

28.4.2000

100



• Entropiekodierung (Fortsetzung 2)

– JPEG-Entropiekodierung• Zunächst Lauflängenkodierung (von Nullwerten)

• dann: Huffman (/z. T. Arithmetische Kodierung)

--> Liefert ISO- Intermediate-Symbol-Sequenz- Format

i. w. folgende alternierende Angaben:• Anzahl der folgenden Koeffizienten mit dem Wert Null

• für die Darstellung des danach folgenden Koeffizienten benutzte Anzahl an Bits

• Wert des Koeffizienten, dargestellt mit der angegebenen Anzahl an Bits

28.4.2000

101



• Entropiekodierung (Fortsetzung 3)

– Zudem:• AC- Werte fi0 sowie DC- Werte werden so dargestellt, daß

Anzahl benötigter Bits von der Größe des Wertes abhängt– AC-Werte: 1-10 bits

– DC-Werte: 1-11 bits (i.a. höhere Auflösung)

• Huffman: – keine Lizenzgebühren für Patente

– schlecht: Anwendung hat Kodierungstabellen bereitzustellen.

• Hier verwendet man: sequentielle Kodierung

28.4.2000

102



• Bildaufbau bei Dekodierung– Beispiel:

28.4.2000

103



• Erweiterter, verlustbehafteter DCT-basierter Mode– Unterschiede zum 1. Mode:

• p = 8 oder 12

• Neben sequentieller Kodierung: progressive Kodierung

(fl Layered Coding)

– Erlaubt folgenden Bildaufbau bei Dekodierung• Beispiel:

28.4.2000

104



• Erweiterter, DCT-basierter Mode (Fortsetzung 1)

– Wird erreicht durch:• Erweiterung der Quantisierung

--> Alle quantisierten Werte kommen in Puffer

--> Selektive Weiterverarbeitung – Spectral Selektion:

» zuerst: nur Koeffizienten der niedrigen Frequenzen

» danach: auch Koeffizienten der höheren Frequenzen

– Successive Approximation:» alle Koeffizienten werden übertragen.

» jedoch nach Wertigkeit weiterverarbeitet

– Neben Huffman: Arithmetischer Kode • Patentschutz (noch?) - paßt sich autom. den statistischen Eigensch.

des Bildes an.- > keine Tabellen auf Seiten der Anwendung nötig.

28.4.2000

105



• Erweiterter, DCT-basierter Mode (Fortsetzung 2)

Verschiedene alternative Kombinationen in den Teilschritten:

Bildaufbau Bits/ Abtastwert Entropiekodierungsequentiell 8 Huffman - Kodierung

sequentiell 8 Arithmetische Kodierung

sequentiell 12 Huffman-Kodierung

sequentiell 12 Arithmetische Kodierung

progressiv sukzessive 8 Huffman-Kodierung

progressiv spektral 8 Huffman-Kodierung

progressiv sukzessive 8 Arithmetische Kodierung

progressiv spektral 8 Arithmetische Kodierung

progressiv sukzessive 12 Huffman-Kodierung

progressiv spektral 12 Huffman-Kodierung

progressiv sukzessive 12 Arithmetische Kodierung

progressiv spektral 12 Arithmetische Kodierung

28.4.2000

106



• Verlustfreier Mode

– Start: • Dateneinheit: Pixel mit 2- 16 bit Beschreibungstiefe.

Statt Transformationskodierung:

28.4.2000

107



• Verlustfreier Mode (Fortsetzung 1)

– Prädiktionsverfahren • Für Pixel X : 1-8 Prädiktoren

Aufgabe: Möglichst gute

Vorhersage von X aus

den bekannten A,B,C

Selektionswert Prädiktion Selektionswert Prädiktion

0 keine Prädiktion 4 A + B + C

1 A 5 A + (B-C)/2

2 B 6 B + (A-C)/

3 C 7 (A + B)/2

Selektionswert sowie Prä(X) - X werden entropiekodiert.

28.4.2000

108



• Hierarchischer Mode– nach Bedarf: - verlustbehaftet -verlustfrei

– Kodierungen je eines Bildes mit (mehreren) unterschiedlichen Auflösungen

• 1. Digitalisiertes Bild "um den Faktor 2n herabsetzen" --> komprimieren

• 2. Digitalisiertes Bild "um den Faktor 2n-1 herabsetzen"

--> Bild gemäß 1 davon abziehen ("Differenzbild")

--> komprimieren• 3. 2. geeignet iterieren, bis "vollständiges" Bild

komprimiert.

• Damit Skalierung einfach möglich.

28.4.2000

109



• Hierarchischer Mode (Fortsetzung) – Vorteil:

• Anwendung verarbeitet die Auflösung, die ihr angepaßt ist.

--> Berechnung der reduzierten Informationen aus den detailliert beschriebenen Bildern durch die Anwendung nicht nötig.

– Nachteil: • Kodierung ist rechen- und speicherplatzintensiv.

28.4.2000

110



• Zur Qualität– Für DCT-kodierte Einzelbilder:

• 0,25 bis 0,50 bit/Pixel :Mäßige bis gute Qualität, für einige Anwendungen ausreichend.

• 0,50 bis 0,75 bit/Pixel: Gute bis sehr gute Qualität, für viele Anwendungen ausreichend.

• 0,75 bis 1,50 bit/Pixel: Ausgezeichnete Qualität, für die meisten Anwendungen ausreichend.

• 1,50 bis 2,00 bit/Pixel: Meistens vom Original nicht mehr zu unterscheiden. Genügt fast allen

Anwendungen, selbst bei höchsten Qualitätsansprüchen.

– Im verlustfreien Modus:• Kompressionsgrad 2:1 im Mittel.

28.4.2000

111


1.2 Kompression - H.261 (px64) 11.2 Kompression - H.261 (px64) 1

• Bewegtbildstandard• Für Einsatz bzgl. ISDN gedacht für z. B.:

– Bildtelefon - Videokonferenzsysteme

--> Kodierung + Dekodierung in Echtzeit

– jetzt: für Videokompression auf p x 64 Kbit/sec mit p = 1, 2, . .., 30

• H. 261 Video Codec for Audiovisual Services at p x 64 kbit/s– Coder/Decoder

– 1990 verabschiedet

– Voraussetzung: Kompression + Dekompression ≤ 150 msec Signalverzögerung.

28.4.2000

112



• Bildaufbereitung– Präzise(re) Voraussetzungen:

• Am Eingang anliegende Bildwechselfrequenz: 29,97 = 30000/1001 (wieso?)

• Geringere Bildwechselfrequenzen für Übertragung zugelassen (z.B. 10-15)

• Nicht Zeilensprungverfahren.

• Bild mit Y Luminanz, Cb,Cr Chrominanzdifferenzen (gemäß CCIR 601)

• 2:1:1 kodiert (vgl. YUV (Fernsehen); entspricht wohl 4:2:2)

28.4.2000

113



• Auflösungen: 4:3 Seitenformat– CIF (Common Intermediate Format) : optional

• 288*352 Pixel Luminanz

• 144*176 Chrominanz

– QCIF (Quarter CIF) : vorgeschrieben• 144*176 Pixel Luminanz

– Zur Hilfe: [(2*3*3*8) *(2*11*8)] für unten

• 72* 88 Chrominanz [(3*3*8) *(11*8)]

• Nötiger Kompressionsgrad, um mit QCIF über 1 ISDN-

B-Kanal zu kommen: 1: 47,5. (bei 10 Bildern/sec)• Heute technisch machbar.

• CIF benötigt 6 ISDN-B-Kanäle

28.4.2000

114



• Verwendete Unterteilung je eines Bildes:– Jede Komponente in Blöcke zu 8*8 Pixel

– Makroblock: 4 Blöcke für Y, je 1 für Cb und Cr

– Gruppe von Blöcken: 3*11 Makroblöcke

– QCIF-Bild: 3 Gruppen

– CIF-Bild: 12 Gruppen

28.4.2000

115



• Kodierungsverfahren– Intraframe. Zur Kodierung werden nur Daten eines Bildes

verwendet

(vgl. Intrapicture bei MPEG; s.u.)

– Interframe: Zur Kodierung werden Daten aus mehreren Bildern verwendet.

(vgl. P-Bilder in MPEG; s.u.).

– Norm schreibt hier keine Parameter fest.

– Zu Intraframe:• 8*8 Pixelblock mit DCT (wie bei JPEG)

• DC und AC Koeffizienten unterschiedlich quantifiziert

• Kodierung mit Kode variabler Länge.

28.4.2000

116



– Zu Interframe:• Für jeden Makroblock mit Prädiktion möglichst ähnlichen

Block im vorangegangenen Bild suchen.

Relative Lage über Bewegungsvektor festlegen. • Bewegungsvektor nicht zwingend vorgeschrieben• Möglich: Differenzen zwischen sequentiell

aufeinanderfolgenden Makroblöcken kodieren.

• Datenstrom – ist in H.261 in Schichten aufgeteilt. Unterste Schicht:

– Eigenschaften: komprimierte Bilder

• Fehlerkorrektur möglich • Jedes Bild hat 5 bit lange Bildnummer • Letztes Bewegtbild kann als Standbild "eingefroren" werden. • ........

28.4.2000

117


1.2 Kompression - MPEG1.2 Kompression - MPEG

• Vorbemerkungen zu MPEG– MPEG: Moving Picture Expert Group

– Derzeitige Fassungen: (eine Klassifikation, zitiert nach: MPEG Video Webpage,

http://bs.hhi.de/mpeg-video/ (5.5.99)

• MPEG-1: Standard zur Speicherung und zum Information Retrieval bewegter Bilder und assoziiertem Audio auf Speichermedien

• MPEG-2: Standard für digitales TV

Noch in Entwicklung:

• MPEG-4: Standard für Multimedia-Anwendungen

• MPEG-7: Standard zur Inhaltsrepräsentation für die Inhaltssuche

28.4.2000

118


1.2 Kompression - MPEG-1 11.2 Kompression - MPEG-1 1

• Vorbemerkungen zu MPEG-1• MPEG-1:

• Zur Bearbeitung von Algorithmen zur Audio- und Bewegtbildkodierung.(s.u.)

• Interntl. Standard seit 92 (MPEG-1 „approved“ Nov. 92).

• berücksichtigt andere Normierungen– JPEG: Bewegtbild entspricht Folge von Standbildern; JPEG

lag früher vor.

– H.261

• MPEG 1: Datenrate ≤ 1856 Kbit/s (lt. Steinmetz ‚93)

• MPEG-1: Coding of moving pictures and associated audio for digital storage media at up to about 1,5 Mbit/s

drogo.cselt.stet.it/mpeg/standards/mpeg-1/mpeg-1.htm (5.5.99)

28.4.2000

119



– Geeignet für symmetrische und asymmetrische Kompression (incl. Audio)

– MPEG spezifiziert: - Video - Audio - Systemdefinition

• Videokodierung– Bildaufbereitung (ähnlich H.261)

• Bild ist beschrieben durch: – Y Luminanz,

– Cb,Cr Farbdifferenzkomponenten

– Y hat in horizontaler und vertikaler Richtung je doppelte Auflösung (Color Subsampling)

• Es sollte sein: Räumliche Auflösung ≤ 768*576 Pixel

28.4.2000

120



• Bildaufbereitung (Fortsetzung)– p = 8 in jeder Ebene

– Weitere Infos bei MPEG:• 14 unterschiedliche Seitenverhältnisse von Pixeln

• 8 Bildwechselfrequenzen: 23,976 Hz, 24 Hz, 25 Hz, 29,97 Hz, 30 Hz, 50 Hz, 59,94 Hz, 60 Hz.

– Verwendung von Prädiktoren für Bildbereiche

– Aufbau eines Bildes aus Bereichen:• Block : 8*8 Pixel• Makroblock: - 16*16 Pixel Luminanz, - 8*8 Pixel je Chrom.

diese 6 Blöcke werden sequentialisiert

– --> der Anwender hat keine MCUs zu definieren– 3 Komponenten werden gemeinsam komprimiert/ dekompr.

• kein progressiver Bildaufbau (Bildaufbau in max 41,7 ms)

28.4.2000

121



• Bildverarbeitung – 4 unterschiedliche

Bildkodierungsarten:

wegen: effiziente

Kodierung <-->

wahlfreier Zugriff

auf Einzelbild/Frame

– Bildarten: I-, P-, B-, D- Bilder

28.4.2000

122



• Bildverarbeitung (Fortsetzung 1)Beschreibung grob. (Zu Einzelheiten vgl. [Steinmetz ´93])

– I-Bilder (Intra Coded Pictures)• wird als Standbild (Einzelbild) behandelt.

• wie in JPEG (8*8 Blöcke, DCT, DPCM für DC-Koeff, ....)

• Kompression jedoch in Echtzeit nötig --> geringe Kompressionsrate

• bilden Anker für wahlfreien Zugriff

– P-Bilder (Predictive Coded Pictures)• verwenden vorangegangene I- resp. P-Bilder

--> Bewegungsschätzung: (Algorithmus ist nicht vorgeschrieben; nur die Kodierung des Ergebnisses. Bewegungsvektor + Differenzbild)

28.4.2000

123



• Bildverarbeitung (Fortsetzung 2)Bewegungsvektoren häufig (fast) gleich. Daher dafür DPCM-

Kodierung.

--> höhere Kompressionsrate als I-Bilder.

• Makroblöcke in P- Bildern auch wie in I-Bildern kodierbar.

• Im Prinzip gleich, im Detail anders als bei JPEG.

– B-Bilder (Bidirectionally Predictive Coded Pictures)• verwendet vorangegangene und nachfolgende I- und P-

Bilder

--> höchste Kompressionsrate

28.4.2000

124



• Bildverarbeitung (Fortsetzung 3)• Beispiel (zu sinnvollem Einsatz von B-Bildern):

Bewegung eines Balles von links nach rechts vor statischem Hintergrund. Geben sukkzessive Teile des Hintergrundes frei. Daher Ableitung aus nachfolgenden Bildern günstig.

• u.a. Interpolation von Makroblöcken.

• B-Bilder werden nicht im Dekoder als Referenzbilder gespeichert.

– D-Bilder (DC-Coded Picture)• intraframekodiert; nur DC-Parameter (, resp.

niederfrequente AC) • für schnellen Vorlauf

• diese Funktionalität kann auch durch periodisch auftretende I-Bilder erreicht werden

28.4.2000

125



• Bildverarbeitung (Fortsetzung 4)– Weitere Anmerkungen:

• Reihenfolge der Bilder in der Dekodierung und der Präsentation können unterschiedlich sein. (vgl. Beispiel oben + unten)

• Rückwärtslauf hier (evtl.) aufwendig, da Group of Pictures vorher zu verarbeiten .

• In praktischen Anwendungen von MPEG:– Bildfolge : I BBPBBPBB I BBPBBPBB I ....

--> Wahlfreier Zugriff auf jedes 9. Bild.

• (Mindestens alle 15 Bilder je ein I Bild gefordert.)

28.4.2000

126



• Quantisierung– wird an Bedarf angepaßt

• Audiokodierung– Abtastraten: eine aus 32 kHz, 44,1 kHz, 48kHz;

Abtastung mit 16 bit.

– Kompression je Audiosignal: – zu einem von 64, 96, 128, 192 kbit/sec.

– Vorverarbeitung: FF - Transformation (--> also Infos in Spektraldarstellung)

– Zerlegung des Frequenzbereichs in 32 (disjunkte) Bereiche (Bänder).

• Können unterschiedlich gewichtet quantisiert werden.

28.4.2000

127



• Audiokodierung (Fortsetzung)

– 3 Qualitätsstufen:• Stufe 1+2: PCM-kodiert

• Stufe 3: PCM-kodiert + Huffman

– verarbeitbar: • 1 Kanal,

• 2 unabhängige Kanäle

• Joint Stereo: nutzt Abhängigkeiten zwischen beiden Kanälen

– kompatibel zu:• CD-DA (Compact Disc - Digital Audio)

• DAT (Digital Audio Tape)

28.4.2000

128



• DatenstromMPEG spezifiziert feste Syntax für Audio- und Videodaten-

strom

– Audiostrom • besteht aus Frames, diese aus Audio Access Units, diese

wiederum aus Slots.• Slot: bei niedrigster Komplexität der Kodierung: 4 Byte, sonst

1 Byte• Audio Access Unit: kleinstmögliche Audiosequenz

komprimierter Daten, die unabhängig von allen übrigen Daten vollständig dekodiert werden kann.

– Spieldauern hierfür:- 48kHz: 8ms - 44.1 kHz: 8,7ms - 32

kHz: 12 ms

• Frame: feste Anzahl von Abtastwerten

28.4.2000

129



• Datenstrom (Fortsetzung 1)– Videostrom: 6 Schichten

• Sequence

• Group of

pictures

• Picture

• Slice

• Makroblock

• Block

28.4.2000

130



• Datenstrom (Fortsetzung 1)– Videostrom: (Fortsetzung)

• Sequence Layer: Steuert Zwischenspeicherung der Daten– Angaben enthalten u.a.:

» für Sequenz konstante Bitrate

» für Dekodierung min. Speicherplatz

– Video Buffer verifier: Sitzt hinter Quantisierer. Wird zur Überprüfung der durch die Dekodierung entstehenden Verzögerungszeit verwendet.

– Zwischen Sequenzen können grundlegende Parameter des Dekoders neu gesetzt und Initialisierung durchgeführt werden.

28.4.2000

131



• Datenstrom (Fortsetzung 2)– Videostrom (Fortsetzung 1)

• Group of Pictures Layer: – Enthält mindestens ein I-Bild (und das an erster Stelle)

.

– Folge im Datenstrom und in der Präsentation können unterschiedlich sein

Beispiel:» Reihenfolge bei der Darstellung:

Bildart B B I B B P B B P B B I

Bildnummer 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11» Reihenfolge im Datenstrom:

Bildart I B B P B B P B B I B B

Bildnummer 2 0 1 5 3 4 8 6 7 11 9 10

28.4.2000

132



• Datenstrom (Fortsetzung 3)– Videostrom (Fortsetzung 2)

• Picture Layer: beinhaltet

– je ein gesamtes Einzelbild

– zeitlicher Bezug über Bildnummer

– (noch freie weitere Datenfelder [für Erweiterungen])

• Slice Layer– besteht aus Anzahl von Makroblöcken, die sich von Bild zu

Bild ändern können.

– enthält u.a. Skalierung der DCT-Quantisierung für dieses slice.

• Macro Block Layer

• Block Layer

28.4.2000

133



• Systemdefinition– Zusammenfassung von Audio- und Videostrom.

– Multiplexen incl. • Koordination beim Datentransfer zwischen einkommenden

und ausgehenden Datenströmen

• Justage von Uhren

• Puffermanagement

– Zerlegung des Datenstroms (nach ISO 11172) in Packs. • Erster Pack enthält Infos z.B. über maximal auftretende

Datenrate. (Headerinfos).---> Dies Vorgehen kritisch bei Verteilungsanwendung (etwa

späteres Aufschalten!).

– MPEG setzt zur Synchronisation erforderliche Zeitstempel.

28.4.2000

134



• Systemdefinition (Fortsetzung 1)– Prototypischer ISO/IEC 11172 Dekoder:

28.4.2000

135



• Anmerkungen– MPEG verlangt nicht Kompression in Echtzeit.

– MPEG spezifiziert Prozeß der Dekompression, nicht den Dekoder selbst.

– Weitgehend verfügbar: MPEG 1Datenrate: 1.5

Mbit/s

– Wichtig: Qualität, Kompressionsfaktor

– Unwichtig: Kompressionszeit

28.4.2000

136



• MPEG-2 (ISO 13818) Referenzen: (Stand: 14.6.98)

– Startseite zu MPEG-2 (ISO 13818): http://www.mpeg2.de/

– MPEG-2-Dokumentation:

http://www.mpeg2.de/doc/index.htm

– Video-Codierung mit MPEG-2: Breites Spektrum (deutsch) (*)http://www.mpeg2.de/doc/mpuo05/mpuo05.htm

– MPEG-2 FAQ Table of Contentshttp://bmrc.berkeley.edu/projects/mpeg/faq/mpeg2/

28.4.2000

137



• MPEG-2 (ISO 13818) Referenzen: Fortsetzung

– Überblicke zu MPEG (u.a. MPEG-2):• The MPEG Home Page:

– http://drogo.cselt.stet.it/mpeg/ (5.5.99)

• MPEG and multimedia communications (Leonardo Chiariglione) ["Vater" von MPEG]http://drogo.cselt.stet.it/ufv/leonardo/paper/isce96.htm (**)

• Recent advances in video compression http://www.stud.ee.ethz.ch/%7Erggrandi/intro.html

• Anmerkung:– Dieses Material v.a. nach (*) zusammengestellt.

28.4.2000

138



• Entwicklungstufen des Standards ISO 13818 (MPEG-2):– Working Draft 1 November 1992

– Comittee Draft November 1993

– Draft International Standard März 1994

– International Standard November 1994

– "Generische Kodierung von Bewegtbildern und synchronisiertem Audio" (übersetzt)

28.4.2000

139



• Ziele: – MPEG 1:

• Kodierung von Video auf CD-ROMs

• Anwendungen bei: Video-CDs (CD-V/heute: DVD), CD-Interactive (CD-I), Spieleconsolen

28.4.2000

140



• Ziele (Fortsetzung):– Ziele für MPEG 2:

• Für Einsatz im Fernsehfunk (broadcasting):

• Einsatzgebiete: – Video-On-Demand im Consumerbereich (Home Cinema)

– hochqualitative und verlustfreie Übertragung von Video im Studiobereich

» Verringerung der Kosten bei Satellitenübertragungen

» Nicht: Videokonferenzen (dazu: --> H.261)

» (würde: --> synchrones Kodierungsverhältnis, geringe Kodierverzögerung)

– in MPEG-2: – Verzögerung zwischen analogem Eingangsstrom und

digitalem Videodatenstrom: 1/2 bis 3 Sekunden.

28.4.2000

141



• Systemansatz:– Kombination eines oder mehrerer elementarer Video- und

Audioströme mit weiteren Daten in • einen oder mehrfachen Strom zur

– Speicherung

– Übertragung

– Spezifiziert in • Program- und

• Transportstrom

– (Vgl. Bild nächste Seite)

28.4.2000

142



• Systemansatz (Fortsetzung):

28.4.2000

143



• Verwendete Mechanismen (für Videos): – bei MPEG-1 und MPEG-2 ähnlich:

• Einzelbilder kodieren – mit temporären Abhängigkeiten (IPB-frames) und

– zeitlichen Verschiebungen von Bildinhalten (motion vectors).

• Mathematische Verfahren zur Datenreduktion: – Diskrete-Cosinus-Transform-Kodierung,

– Huffman- und Lauflängenkodierung.

– Ungleicher Kodier-/Dekodier-Aufwand: Studio-/Home-Hardware

28.4.2000

144



• MPEG-2 ermöglicht:– Skalierbarkeit:

• schnellere Dekodierhardware ---> erhöhte Bildqualität

• räumlich: für 16:9 HDTV-Bild Abwärtskompatibilität zu herkömmlichem 4:3.

• Bitrate bis 10 Mbit/s.

– erhebliche Flexibilität des Videoteils:• verschiedene Bildformate

• wahlfreie Bildqualität

• variable Bitraten

28.4.2000

145



• MPEG-2 ermöglicht: (Fortsetzung 1)– erhebliche Flexibilität des Videoteils (Fortsetzung)

• channel hopping: wahlfreier Zugriff auf verschiedene Videokanäle

• nachträgliche und einfache Editierung des kodierten Bitstroms

• trick modes (z.B. für effektreiche Überblendungen)

• Wiederholung des Kodier- /Dekodiervorgangs darf nicht zu weiteren Qualitätsverlusten führen.

28.4.2000

146



• MPEG-2 ermöglicht: (Fortsetzung 2) – Audioteil

der Kodierung muß mehrere Kanäle (--> Multilingualität) und niedrigere Sampling-Frequenzen unterstützen.

– Rückwärtskompatibilität zu MPEG-1 und H.261u.a.: MPEG-2 Kodierer realisieren Sub-Kodierer, die exakt

rückwärtskompatible Datenströme erzeugen.

z.B.: MP@ML: Video Main Profile + Video Main Level ist MPEG-1 ähnlich.

28.4.2000

147



• Kodierungs"methoden": - Profiles und Levels - Scalability - Security

– Profiles (complexity of compression) und

Levels (sample rate, framedimension, coded bitrates)• schränken die zur Verfügung stehenden Parameter der

Kodierung ein, um dieseEinschränkungen dann in den Kompressionsalgorithmen ausnutzen zu können.

• Standardisieren Kodierungsparameter.

28.4.2000

148



• Kodierungs"methoden":(Fortsetzung 1)– Profile und Level in MPEG-2:

28.4.2000

149


1.2 Kompression - MPEG-2 14 1.2 Kompression - MPEG-2 14

• Kodierungs"methoden":(Fortsetzung 2)– Sampling Größen und Bitraten:

28.4.2000

150



• Scalability:• ist die Möglichkeit des Dekoders, Teile eines Datenstroms

zu ignorieren und doch sinnvolle und angepaßte Video- und Audioausgaben zu erzeugen. --> MPEG-2 weitgehend speicher- und übertragunsmedienunabhängig.

28.4.2000

151



• Kodierungs"methoden":(Fortsetzung 3)– Zeitliche Scalability

• Bildrate kann erhöht werden, indem in den normalen Ablauf des "Base Layers“ zusätzliche B-frames des "Enhancement Layers" dekodiert werden.

28.4.2000

152



• Kodierungs"methoden":(Fortsetzung 4) – Qualitative Scalability

• anstelle der ungenaueren B-frames des "Base Layers"werden P-frames des "Enhancement Layers" dekodiert und angezeigt.

28.4.2000

153



• Kodierungs"methoden":(Fortsetzung 5)– Pan-Scan-Scalability: ermöglicht die Definition von

Ausschnitten im aktuellen Bild. Diese Ausschnitte können zwar von Bild zu Bild unterschiedlich eingeteilt werden, die Hauptanwendung ist jedoch die Definition eines 4:3 Fernsehbildes innerhalb eines 16:9

HDTV-Bildes.

28.4.2000

154



• Kombinationsmöglichkeiten:

28.4.2000

155



• Weitere Möglichkeiten von MPEG-2:– Sicherheit (Vertraulichkeit + Integrität) wird unterstützt

(nicht ausgeführt.)

– Makroblock-Scalability:einzelne Macroblöcke können mehrfach, in verschiedenen

Qualitätsstufen kodiert werden.

– Block-based Motion Compression Prediction (MCP):• das Erkennen von relativen Bewegungen einzelner Blöcke

im Vergleich von Bild zu Bild wird im MPEG-2 Format viel einfacher realisiert.

– Frame Motion Prediction:• Das Auffinden von ganzen, gleichen Frames innerhalb des

Datenstroms (Frame Motion Prediction) und

28.4.2000

156



• Weitere Möglichkeiten von MPEG-2:(Fortsetzung 1)– Field Motion Prediction:

• das Auffinden von gleichen, wie auch immer geformten Teilen in verschiedenen Bildern und auch innerhalb des aktuellen Bildes wird ermöglicht. ---> vgl. JPEG

– variabler Farbraum• für den Studiobereich notwendig, ein Farbverlust ist

während der Produktionsphase von Filmen nicht akzeptabel

• in MPEG-1 wird immer im Verhältnis 4:1:1 kodiert.

28.4.2000

157



• Weitere Möglichkeiten von MPEG-2:(Fortsetzung 2)– Zu Audio: (kurz)

• für Kodierung von Audiosignalen hoher Qualität (CD,Studio).

• auch für digitale Quellen ausgelegt, z.B. ISDN.

• unterstützt HDTV, Dolby Sorround (bis zu 5 Kanäle)

– MPEG-2 ist auf Verwendung von Hardware zugeschnitten--> SetTop Boxen

28.4.2000

158



• Wo bleibt MPEG 3 ?– Sollte v.a. HDTV bis zu 1920x1080 Pixel bis zu 30 Hz

mit kodierten Bitraten zwischen 20 und 40 Mbit/sec bearbeiten. Wurde jedoch allein durch MPEG 1+2 beschreibbar. HDTV ist nun Bestandteil von MPEG-2 High Level-1440. MPEG 3 ist damit gecancelt.

– Anmerkung: • Vorsicht. MPEG 3 nicht gleich

• MP3 : = MPEG 1 Layer 3 (aktuelles Audioformat !!!!)

28.4.2000

159



• (Nur) Einstieg in MPEG-4:– zitiert v.a. nach: Overview of the MPEG-4 Standard

• ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 N2725 March 1999/Seoul, South Korea

• www.drogo.cselt.stet.it/mpeg/standards/mpeg-4/mpeg-4.htm (Stand 5.5.99)

• Inhaltsverzeichnis– Executive Overview

– Scope and features of the MPEG-4 standard

– Detailed technical description of the MPEG-4

– List of major functionalities provided by MPEG-4 in Vers. 1

– Verification Test: checking MPEG’s Performance standard

– Profiles in MPEG-4 Version 1 - Version 2 of MPEG-4

– Annexes

28.4.2000

160



• Executive Overview– MPEG-4 (offiziell: ISO/IEC 14496) is an ISO/IEC

standard von MPEG entwickelt

– MPEG-4 • begonnen Juli 1993

• Draft Intnl Standard level Oktober 1998.

• Offizieller Standard: 1999

• Aktuell wird gearbeitet an MPEG-4 Version 2 (abwärtskompatibel zu MPEG-4 Version 1)

28.4.2000

161



• Executive Overview (Fortsetzung 1)– MPEG-4 stützt sich auf die nachgewiesenermaßer

erfolgreichen Gebiete: • Digital television

• Interactive graphics applications (synthetic content)

• Interactive multimedia (World Wide Web, distribution of and access to content)

– MPEG-4 liefert standardisierte technologische Elemente für die Integration von

• Produktion

• Verteilung und

• Zugriff auf den Inhalt

aller drei Bereiche von oben. Also: nicht (nur) Kompression !!

28.4.2000

162



• Executive Overview (Fortsetzung 2)

The MPEG-4

standard: a set of

technologies

to support AVOs

"audio-visual

objects"

28.4.2000

163



• Executive Overview (Fortsetzung 3)

Satz von Technologien:– 1. Kodierte Repräsentation von Objekten mit sprachlichem oder

visuellem oder audiovisuellem Inhalt (AVOs)

– 2. Art, wie individuelle AVOs in einer Szene zusammengesetzt werden;

– 3.Art, wie AVOs gemultiplexed und synchronisiert werden, so daß sie über Netzwerke transportiert werden können bei Einhaltung benötigter Qualität.

– 4. Generisches (?) Interface zwischen Anwendung und Transportmechanismus

– 5. Art für die Benutzerinteraktion mit der Szene

– 6. Projektion der AV Szene gemäß Benutzersicht/Hörpunkt.

28.4.2000

164



28.4.2000

165



• MPEG 4: zielt auf sehr niedrige Bitraten 4800 - 64000 bits/sec. Bis 176x144 und 10 Hz: Für Videophone und analoges Telephon.

• Aktuelle Infos zu MPEG-4:– Overview of the MPEG-4 Standard

• drogo.cselt.stet.it/mpeg/standards/mpeg-4/mpeg-4.htm

(Stand 5.5.99)

– MPEG Informations, Questions and Answers• http://www.crs4.it/HTML/LUIGI/MPEG/mpegfaq.html

(Stand 5.5.1999)

28.4.2000

166


Grundlagen (contd.) (contd.)

1.3 Formate + deren Eigenschaften– MiniDV– IEEE 1394 /FireWire– Quicktime 3.0/4.0 -> v.a. auch Streaming Technology

1.4 Für die Verarbeitung geeignete Rechnerarchitekturen Vgl. unseren Macromedia-Film

1.5 Benötigte Peripheriegeräte: – Camcorder, Recorder– Für Nachbearbeitung: Rechner mit Platten + Anbindung

1.6 Beispielkonfigurationen – erheblich ausgeweitet zusammenstellen (nach unterschiedlichen

Randbedingungen)

28.4.2000

167


Grundlagen (contd.) (contd.)

1.6 Formate + deren Eigenschaften– MiniDV

– IEEE 1394 /FireWire

– Quicktime 3.0/4.0 -> v.a. auch Streaming Technology

Documents

Desktop Video SPV 2 SWS SS 2000 Gisbert Dittrich FBI Unido [email protected]