8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä1 1.Video- ja audiosysteemin analyysi Sisältö.

Esitys aiheesta: "8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä1 1.Video- ja audiosysteemin analyysi Sisältö."— Esityksen transkriptio:

1 8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä1 1.Video- ja audiosysteemin analyysi Sisältö

2 8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä2 Video- ja audiosysteemi

3 8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä3 Tehtävät: 1.Missä kuvan 1 kohdissa signaali kulkee analogisena ja missä kohtaa digitaalisena? 2.Missä kuvan 1 kohdissa kuva / ääni signaali kulkee kompressoituna? 3.Mitkä ovat USB, FireWire ja HDMI kaapelien bittinopeudet? 4.Selvitä mitä tarkoittavat 1.HDMI 2.Komponenttivideo 3.S-video 4.Komposiittivideo 5.Selvitä HDMI standardin eri versioiden (HDMI 1.0 – HDMI 1.3b) merkitys/pääsisältö. Video- ja audiosysteemi

4 8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä4 Linkkejä edellisen kalvon tehtäviä varten: 1.FireWire linkkiFireWire linkki 2.HD-soittimetHD-soittimet 3.AV-vahvistimetAV-vahvistimet 4.yamaha AV-vahvistinyamaha AV-vahvistin 5.HDMIHDMI Video- ja audiosysteemi

5 8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä5 CCD vs CMOS Kuvasensorin laatu –Dynamic range –Signal to noise –Low light sensitivity Kuvasensorit

6 8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä6 1.Historia 2.CCD sensorin rakenne 3.Toiminta CCD Kuvasensorit, CCD

7 8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä7 CMOS vs CCD cmos vs ccd englannin kielinen linkki Canon CMOS kenno Tehtävä: Tutustukaa yllä olevan nettilinkin kautta Canon technology osioon ja erityisesti siellä sensor size ja noise reduction osa- alueisiin. 1.Mitä suurella sensorin koolla saavutetaan ? 2.Selvitä fixed pattern ja random noise käsitteet. 3.Miten fixed pattern ja random noise poistetaan Canonin kuvasensoreissa? Kuvasensorit, CMOS

8 8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä8 Lue annettu materiaali ja vastaa seuraaviin kysymyksiin: 1.Selitä CCD ja CMOS kennon toimintaperiaatteet 2.Millaisia sensorien ominaisuuksia (8 kpl) materiaali luettele? 3.Selitä ominaisuudet, mitä ne tarkoittavat? Tehtävä

9 8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä9 Miten sitten värikuvat otetaan??? Kotitehtävä

10 8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä10 Kuvien interpolointi Kuvan skaalaus

11 8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä11 Ei pelkästään koodekki vaan kyse on pitkälti ohjelmistoarkkitehtuurista. Mitä sitten ohjelmistoarkkitehtuuri on ja mihin sillä pyritään? MPEG4 tutorial MPEG esitelmä Lisää MPEG4 materiaalia MPEG4 / AVCHD / H.264

12 8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä12 Tehtävä: Lue Why, What, How and When dokumentista WHY osuus ja vastaa seuraaviin kysymyksiin: 1.Mikä on television paradigm ja miksi se ei enää riitä? 2.Miksi MPEG4 standardi tarvitaan? Luettele asioita jotka tarvitsevat parempaa tukea kuin mitä MPEG2 voi tarjota. 3.Mitkä 3 teknologia-aluetta ovat lähentymässä toisiaan? MPEG4 / AVCHD

13 8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä13 Tehtävä: Lue Why, What, How and When dokumentista WHAT osuus ja vastaa seuraaviin kysymyksiin: 1.Selitä omin sanoin, mitä eri ominaisuuksia standardilta vaaditaan. 2.Selitä mitä hyötyä objekteista on. 3.Miten MPEG4 standardi on joustavampi kuin MPEG2? MPEG4 / AVCHD

14 8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä14 Tehtävä: Lue Why, What, How and When dokumentista HOW osuus ja vastaa seuraaviin kysymyksiin: 1.Selitä mikä on verification model ja miten sitä käytettiin MPEG4 standardoinnin yhteydessä. 2.Selitä mitä olivat core experiments ja miten niitä käytettiin MPEG4 standardoinnin yhteydessä. MPEG4 / AVCHD

15 8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä15 Tehtävä: Lue MPEG Systems: Overview ja vastaa seuraaviin kysymyksiin: 1.Mitkä ovat kuvan 2 (MPEG-4 Systems Architecture) kerrokset ja mikä on niiden tehtävä? MPEG4 / AVCHD

16 8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä16 Tehtävä: Lue Delivery layer in MPEG-4 –dokumentti ja vastaa seuraaviin kysymyksiin: 1.Selitä kuva 3 (DMIF communication architecture) omin sanoin MPEG4 / AVCHD

17 8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä17 Cell Architecture explained Kuva- ja audiosignaalien prosessorit

18 8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä18 Näyttelijät (osat): Ohjelmamuisti ja ohjelmalaskuri Käskynselittäjä (=käskydekooderi) Datamuisti Rekisterit (3 kappaletta) Laskin (=ALU Arithmetic Logic Unit) Kello Prosessorin toiminta ”näytelmä”

19 8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä19 Ohjelmamuistin sisältö 0: Nollataan rekisteri 1 1: Rekisteri 2 = rekisteri 1 2: Rekisteri 3 = rekisteri 1 3: Rekisteri 1 = loop_counter = 3 4: Rekisteri 2 = data_muistinosoite = 1 5: Rekisteri 3 = hae luku rekisterin 2 osoittamasta datamuistipaikasta 6: Rekisteri 2 = 0 7: Lasketaan rekisteri 3 + rekisteri 2 ja sijoitetaan tulos rekisteriin 2 8: Lasketaan rekisteri 1 – luku 1 ja sijoitetaan tulos rekisteriin 1 9: Jos rekisteri 1 > 0, niin ohjelmalaskuri = 7 10: Rekisteri 3 = datamuistin osoite = 0 11: talleta rekisterin 2 sisältö rekisterin 3 osoittamaan paikkaan datamuistissa. Prosessorin toiminta ”näytelmä”

20 8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä20 Ohjelmamuistin sisältö 0: Nollataan rekisteri 1 1: Rekisteri 2 = rekisteri 1 2: Rekisteri 3 = rekisteri 1 3: Rekisteri 1 = loop_counter = 3 4: Rekisteri 2 = data_muistinosoite = 1 5: Rekisteri 3 = hae luku rekisterin 2 osoittamasta datamuistipaikasta 6: Rekisteri 2 = 0 7: Lasketaan rekisteri 3 + rekisteri 2 ja sijoitetaan tulos rekisteriin 2 8: Lasketaan rekisteri 1 – luku 1 ja sijoitetaan tulos rekisteriin 1 9: Jos rekisteri 1 > 0, niin ohjelmalaskuri = 7 10: Rekisteri 3 = datamuistin osoite = 0 11: talleta rekisterin 2 sisältö rekisterin 3 osoittamaan paikkaan datamuistissa. Prosessorin toiminta ”näytelmä” Datamuistin sisältö: 0: 0 1: 5 2: 0

21 8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä21 Entä, jos edellinen FOR luuppirakenne tehtäisiinkin ”rauta” toteutuksena? Piirrä tilakone, joka lukee ”rauta” modulin rekisteri interfacesta seuraavat tiedot: 1.FOR luupin kierrosten lukumäärä 2.Luupissa summattavan luvun arvo Ja tulostaa summan tuloksen rekisterin interfacen kolmanteen rekisteriin. Tehtävä:

22 8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä22 MPEG2 spatial (intra) ja temporal (inter) redundancy Mitä nämä olivatkaan???? Ja millä menetelmillä redundancy = toiste poistetaan???? MPEG2, MPEG4, AVC…

23 8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä23 MPEG2, MPEG4, AVC… Tehtävä: Mitä haittaa difference (erosignaaleista) on TV:n kanavan vaihdossa?

24 8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä24 MPEG2, MPEG4, AVC… Tehtäviä: 1.Mitä alla oleva lohkokaavio esittää? Selitä toiminta. 2.Lohkokaavio on yksinkertaistettu. Siitä puuttuu esim DCT lohko, mihin se kuuluu? 3.Mitä tapahtuu, jos vain osa koodattavan makroblokin pikseleistä on liikkeessä ja toinen osa on vakiona pysyvää taustaa?

25 8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä25 MPEG2, MPEG4, AVC… Tehtäviä: Lue annettu materiaali Bi-directional koodauksesta ja vastaa kysymyksiin Millaisessa tapauksessa Bi-directional koodauksesta on hyötyä? Mitä ovat I,P,B makroblokit? Miksi Bi-directional koodaus lisää viivettä dekooderin kuvaan?

26 8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä26 MPEG2, MPEG4, AVC… Edellä kuvatut ennustustulokset (P,B makroblokit) poistavat temporal (eri aikoina otettujen kuvien välistä) redundanssia. Miten redundanssia voitaisiin vieläkin vähentää koodatusta kuvasta???

27 8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä27 MPEG2, MPEG4, AVC… Elementary stream, mitä se on????

28 8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä28 MPEG2, MPEG4, AVC… Miten MPEG4 ja AVC koodaus poikkeavat MPEG2:sta???

29 8.1.2009Kuva- ja audiotekniikat / Kari Jyrkkä29 MPEG2, MPEG4, AVC… Miten MPEG4 ja AVC koodaus poikkeavat MPEG2:sta???