Vortrag 21.4.2015

Bildanalyse und neue Workflows für eine
verbesserte Bildqualität bei der Distribution
dirk hildebrandt | wavelet beam
21 April 2015
FKTG Regionalgruppe Rhein-Main
AGENDA:
>  Rauschanteile und Bildqualität
>  Bildanalyse
>  Notwendige Erweiterungen des Metadaten-Workflows
>  GPU basierte Systeme für Broadcast und Film
>  Zusammenfassung
>  Demo
2
OUR MISSION
Every video
in any resolution and bandwidth
in the best possible quality
3
RAUSCHANTEILE UND BILDQUALITÄT
4
RAUSCHANTEILE UND BILDQUALITÄT
Trennung von
Rauschanteilen
und
Bildinformationen
+
Ohne Verlust der
Auflösung und/
oder Bildqualität
=
Bildverbesserung
Sonst:
vermeintlich gutaussehende Bilder
bei gleichzeitiger Verringerung der Auflösung!
5
RAUSCHANTEILE UND BILDQUALITÄT
VISUAL LOSSLESS - NOISE ARTIFACTS
(4K-BLUE CHANNEL)
6
IMAGE ANALYSES:
>  Noise Management
>  Picture quality measurement: weighted “PSNR”
>  Optimized video encoding (Video cleanup)
7
IMAGE ANALYSES: PSNR
8
IMAGE ANALYSES: PSNR
1080p Sequenzen
Orange: News
Rot: Sport
Blau: Movie
Bit Rate (Kb/sec)
Quelle: http://www.avsforum.com/forum/286-latest-industry-news/1528750-comparing-mpeg-2-h-264-h-265-video-codecs-nab-2014-a.html
9
IMAGE ANALYSES: PSNR
PSNR: 41db
10
IMAGE ANALYSES: PSNR
PSNR: 45db
11
IMAGE ANALYSES: PSNR
>  Der PSNR ist für eine einfache und schnelle Beurteilung nutzbar aber...
>  Liefert nur geringe Information über die Auswirkung der Veränderungen auf die
Bildqualität
>  Ein niedrigen dB-Wert kann als eine vermeintliche Verschlechterung des Signals
interpretiert werden
>  Zu beachten:
>  Integrierte Bildverarbeitungsfunktionen wie De-Blocking im Encoder und Decoder
können eine PSNR-Messung beeinflussen. Eine Aussage über die verbleibende
Auflösung ist aber nicht möglich.
>  Ein bewerteter PSNR könnte zu einer Verbesserung der Qualitätsbeurteilung führen
12
IMAGE ANALYSES:
>  Integriertes Denoising im JPEG2000 Workflow
JPEG2000 encoding process
JPEG2000 decoding process
13
IMPROVED+LOSSLESS COMPRESSION / IMPROVED+LOSSY
COMPRESSION
•  Improved+Lossless Compression
Qualität
•  Original / Lossless Compression
•  Improved+Lossy Compression
•  Lossy: Visual Lossless Compression
•  Lossy Compression
14
OPTIMIZED VIDEO ENCODING (VIDEO CLEANUP) >  Die Reduzierung der Rauschanteile führt zu einer Bildverbesserung,
die unabhängig von der gewählten Bandbreite ist.
>  Dank VIDEO CLEANUP werden bei gegebener Bandbreite bessere
visuelle Ergebnisse erzielt.
>  Ein Noise Management kann als Pre-Processing aber auch als
integrierte Encoder-Lösung genutzt werden.
15
IMAGE ANALYSES: SUMMARY
>  Dynamisches reduzieren der Rauschanteile
>  Automatisierte Trennung von Rauschanteilen und Bildinhalten
>  Rauschreduzierung und Frequenzspektrum
>  Denoising für unkomprimiertes RAW-Material
>  Verlustbehaftete Video Kompression transformiert Rauschanteile in
andere Frequenzbereiche
>  Das Denoising und Deblocking von bereits encodierten Material wird
bei Wavelet Beam als Cleanup bezeichnet
16
NECESSARY ADOPTION IN THE METADATA WORKFLOW
Interoperable
Master Format
Format
17
NECESSARY ADOPTION IN THE METADATA WORKFLOW
18
NECESSARY ADOPTION IN THE METADATA WORKFLOW
19
NOTWENDIGE ERWEITERUNGEN DES METADATENWORKFLOWS
IMF
Decoding
Image
Analyses
Noise
Management
Scaling
Encoding
Denoising Profiles & Rights
20
NOTWENDIGE ERWEITERUNGEN DES METADATENWORKFLOWS
Long Term Archive
Intermedia
Archive
Intermedia
Long Term Archive
Archive
MAP
DCP
Digital Cinema
Other
UHDTV (new Blu-ray)
Post-Production
Post -Production
& Other
Other
Metadata
& Rights
Metadata Enhancement
/Rights
Management
Management
Distribution
Distribution
IMF
Cinema1
Cinema
HDTV (Blu-ray)
Distribution Format1
SD (DVD)
Distribution Format2
Streaming Formats
Distribution Format...
Transform
Metadata Information System
21
GPU BASIERTE SYSTEME FÜR BROADCAST UND FILM
Workflow-Management Software
FIMS
QMS
JPEG2000
Streaming
GPU
Other
Functionalities
1GbE Network
Denoising
JPEG2000 /
IMF Viewer
BPM
Metadata
Device MEM
Media Bus
www.GPUalliance.com
WM Client
22
FUTURE PROOFED SOLUTION
FOR BROADCAST AND FILM
Workflow-Management Software
QMS
JPEG2000
Streaming
GPU
Device MEM
Appn
1GbE Network
Denoising
JPEG2000 /
IMF Viewer
BPM
Metadata
Media Bus
WM Client
23
SUMMARY
Problems/Needs
Rauschanteile führen zu
Kompressionsartefakten und
höheren
Bandbreitenanforderungen
Solution
Denoising and Cleanup im
FIMS Transform Service
24
SUMMARY
Problems/Needs
Skalierbare
und
Rechte
Automatisiertes
für dasinPreprocessing
Denoising
Das
Vertrauen
Denoising
und
kosteneffiziente
Entwicklung
ohne
wie Denoising
Verluste
beim
and
Film
Cleanup
Cleanup
Lösungen
ist
beiLook
den
derbei
IT-Infrastruktur
oder
fehlen
dernicht
Auflösung
Rechteinhaber
gegeben
Solution
Erweiterung des
von Denoising
Mit Nutzung
dem Highest
Compression
Metadatenmodels um Rechte
für
Scenario
(Streaming)
starten
GPU,Profilen
CLUSTER
&die
CLOUD
für die verschiedenen
Lösungen
unterschiedlichen
und
durch
Bildqualität
Distributionsformate
Distributionsformate
überzuegen
(Semantic Web)
25
SUMMARY
Problems/Needs
Skalierbare
und
Rechte
für dasinPreprocessing
Das
Vertrauen
Denoising
und
kosteneffiziente
Entwicklung
wie Denoising
and
Cleanup
Lösungen
istCleanup
bei den
der IT-Infrastruktur
fehlen
Rechteinhaber
nicht gegeben
Solution
Erweiterung des
Mit dem Highest Compression
Metadatenmodels um Rechte
Scenario
(Streaming)
starten
GPU, CLUSTER
& CLOUD
für die verschiedenen
Lösungen
und durch
Bildqualität
Distributionsformate
überzuegen
(Semantic Web)
26
SUMMARY
Problems/Needs
und
RechteSkalierbare
für das Preprocessing
kosteneffiziente
Entwicklung
wie Denoising and
Cleanup
der IT-Infrastruktur
fehlen
Solution
Erweiterung des
Metadatenmodels um Rechte
GPU, CLUSTER & CLOUD
für die verschiedenen
Lösungen
Distributionsformate
(Semantic Web)
27
SUMMARY
Problems/Needs
Skalierbare und
kosteneffiziente Entwicklung
der IT-Infrastruktur
Solution
GPU, CLUSTER & CLOUD
Lösungen
28
Every video in any resolution and bandwidth in the best possible quality.
29
WAVELET BEAM
[email protected]
33154 Salzkotten, Germany
Mobile: +49 170 10 26 784
30