Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа"


^ Адаптивные разностные методы

… могут сжимать данные с коэффициентом порядка 100:1- 160:1, что позволяет расположить на CD-ROM около часа настоящего озвученного видео. Работа этих алгоритмов базирована на том, что обычно следующий кадр отличается от предшествующего только Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" некими деталями, потому, взяв некий кадр за базисный, для последующих можно хранить только относительные конфигурации. При значимых конфигурациях кадра, к примеру, при монтажной клейке, наезде либо панорамировании камеры, автоматом выбирается новый базисный кадр Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа". Для статических изображений коэффициент сжатия, естественно, ниже - порядка 20-30:1. Для аудиоданных используют свои способы компрессии.

Существует симметричная и асимметричная схемы сжатия данных.

1. При асимметричной схеме информация сжимается в автономном режиме, т Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа".е. одна секунда начального видео сжимается в течение нескольких секунд либо даже минут массивными параллельными компьютерами и помещается на наружный носитель, к примеру CD-ROM. На компьютерах юзеров инсталлируются сравнимо дешевенькие платы Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" декодирования, обеспечивающие проигрывание инфы мультимедиа в реальном времени.

Плюсы: Внедрение таковой схемы наращивает коэффициент сжатия, улучшает качество отображения.

Недочет: юзер лишен способности разрабатывать собственные продукты мультимедиа.

2. При симметричной схеме сжатие и развертка происходят Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" в реальном времени на компьютере юзера, по этому за компьютерами.

Достоинство: хоть какой юзер имеет возможность создавать свою продукцию, в том числе и коммерческую, не выходя из дома.

Недочеты: несколько падает качество отображения: возникают Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" "смазанные" цвета, картина вроде бы расфокусируется.

^ 3. Смешанная схема - разработчик продукта готовит, отлаживает и испытывает продукт мультимедиа на собственном компьютере с симметричной схемой, а потом "полуфабрикат" в стандартном формате отсылается Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" на фирму, где его подвергают сжатию на массивном компьютере, с внедрением более совершенных алгоритмов и помещают результирующий продукт на CD-ROM.

В текущее время целый ряд компаний интенсивно ведет разработку алгоритмов сжатия видеоинформации, стремясь достигнуть Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" коэффициента сжатия порядка 200:1 и выше.

В базе более действенных алгоритмов лежат разные адаптивные варианты:

DCT (Discrete Cosine Transform, дискретное косинус-преобразование),

DPCM (Differential Pulse Code Modulation, разностная импульсно-кодовая модуляция),

фрактальные способы Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа".

Методы реализуются аппаратно - в виде особых микросхем, либо "firmware" - записанной в ПЗУ программки, или чисто программно.

Разностные методы сжатия применимы не только лишь к видео-изображениям, да и к компьютерной Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" графике, что дает возможность использовать на обыденных компьютерах новый для их вид анимации, а конкретно покадровую запись рисованных мультов большой длительности. Эти мульты могут храниться на диске, а при проигрывании считываться Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа", распаковываться и выдаваться на экран в реальном времени, обеспечивая те же нужные для плавного изображения 25-30 кадров за секунду.

При работе с цифровым видеосигналом появляется необходимость обработки и хранения очень огромных объёмов инфы, к примеру одна Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" минутка цифрового видеосигнала с разрешением SIF (сопостовимым с VHS) и цветопередачей true color (миллионы цветов) займёт (288 x 358) пикселов x 24 бита x 25 кадров/с x 60 c = 442 Мб, другими словами на Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" носителях, применяемых в современных ПК, таких, как компакт-диск (CD-ROM, около 650 Мб) либо жесткий диск (несколько гб) сохранить настоящее по времени видео, записанное в таком формате не получится. При помощи MPEG Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа"-сжатия объем видеоинформации можно приметно без приметной деградации изображения.

^ Формат MPEG

MPEG - это аббревиатура от Moving Picture Experts Group. Эта экспертная группа работает под совместным управлением 2-ух организаций - ISO (Организация по интернациональным эталонам) и Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" IEC (Интернациональная электротехническая комиссия). Ее задачка - разработка единых норм кодировки аудио- и видеосигналов. Эталоны MPEG употребляются в разработках CD-i и CD-Video, являются частью эталона DVD, интенсивно используются в цифровом Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" радиовещании, в кабельном и спутниковом ТВ, Интернет-радио, мультимедийных компьютерных продуктах, в коммуникациях по каналам ISDN и многих других электрических информационных системах.

Нередко аббревиатуру MPEG употребляют для ссылки на эталоны, разработанные этой группой Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа". На сегодня известны последующие:

MPEG-1 предназначен для записи синхронизированных видеоизображения (обычно в формате SIF, 288 x 358) и звукового сопровождения на CD-ROM с учетом наибольшей скорости считывания около 1.5 Мбит/с. Высококачественные характеристики видеоданных, обработанных Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" MPEG-1, почти во всем подобны обыкновенному VHS-видео, потому этот формат применяется сначала там, где неловко либо непрактично использовать стандартные аналоговые видеоносители.

MPEG-2 предназначен для обработки видеоизображения соизмеримого по качеству с Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" телевизионным при пропускной возможности системы передачи данных в границах от 3 до 15 Мбит/с, мастера употребляют и огромные потоки. На технологии, основанные на MPEG-2, перебегают многие телеканалы, сигнал сжатый в согласовании с этим эталоном транслируется Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" через телевизионные спутники, употребляется для архивации огромных объёмов видеоматериала.

MPEG-3 - предназначался для использования в системах телевидения высочайшей чёткости (high-defenition television, HDTV) со скоростью потока данных 20-40 Мбит/с, но позднее стал частью Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" эталона MPEG-2 и раздельно сейчас не упоминается. Кстати, формат MP3, который время от времени путают с MPEG-3, предназначен только для сжатия аудиоинформации и полное заглавие MP3 звучит как MPEG Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" Audio Layer III.

MPEG-4 - задает механизмы работы с цифровым представлением медиа-данных для 3-х областей: интерактивного мультимедиа (включая продукты, распространяемые на оптических дисках и через Сеть), графических приложений (синтетического контента) и цифрового телевидения Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа".

MJPEG Многие карты (к примеру, Miro DC10/30) поддерживают аппаратное сжатие видео по эталону MJPEG. От обычных уже эталонов семейства MPEG, которые позволяют сжимать видеоданные с учетом межкадровой избыточности изображения, MJPEG отличается тем Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа", что уменьшает поток данных, сжимая каждый кадр раздельно, без учета примыкающих кадров. Вообщем говоря, такая схема сжатия более примитивна, но очень эффективна. Конкретно наличие формата MJPEG позволяет вводить видео без пропуска Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" кадров даже на компьютерах со слабенькой дисковой подсистемой.

Метод сжатия

Базисным объектом кодировки в эталоне MPEG является кадр телевизионного изображения. 1. Так как в большинстве фрагментов фон изображения остается довольно размеренным, а действие происходит Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" лишь на фронтальном плане, сжатие начинается с сотворения начального кадра.

2. Начальные (Intra) кадры кодируются только с применением внутрикадрового сжатия по методам, аналогичным применяемым в JPEG. Кадр разбивается на блоки 8х8 пикселов. Над Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" каждым блоком делается дискретно-косинусное преобразование (ДКП) с следующим квантованием приобретенных коэффициентов. Вследствие высочайшей пространственной корелляции яркости меж примыкающими пикселами изображения, ДКП приводит к концентрации сигнала в низкочастотной части диапазона, который после квантования отлично Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" сжимается с внедрением кодировки кодами переменной длины.

3. Обработка прогнозируемых (Predicted) кадров делается с внедрением пророчества вперёд по предыдущим начальным либо прогнозируемым кадрам. Кадр разбивается на макроблоки 16х16 пикселов, каждому Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" макроблоку ставится в соответствие более схожий участок изображения из опорного кадра, сдвинутый на вектор перемещения. Эта процедура именуется анализом и компенсацией движения.

Допустимая степень сжатия для прогнозируемых кадров превосходит вероятную для начальных Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" в 3 раза. Зависимо от нрава видеоизображения, кадры двунаправленной интерполяции (Bi-directional Interpolated ) кодируются одним из четырёх методов: пророчество вперёд; оборотное пророчество с компенсацией движения - употребляется когда в кодируемом кадре возникают новые объекты изображения Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа"; двунаправленное пророчество с компенсацией движения; внутрикадровое пророчество - при резкой смене сюжета либо при высочайшей скорости перемещения частей изображения. С двунаправленными кадрами связано более глубочайшее сжатие видеоданных, но, так как высочайшая степень сжатия понижает Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" точность восстановления начального изображения, двунаправленные кадры не употребляются в качестве опорных. Если б коэффициенты ДКП передавались точно, восстановленное изображение на сто процентов совпадало бы с начальным. Но ошибки восстановления коэффициентов Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" ДКП, связанные с квантованием, приводят к искажениям изображения.

Чем грубее делается квантование, тем наименьший объём занимают коэффициенты и тем посильнее сжатие сигнала, да и тем больше зрительных искажений.

Оборудование

Имеется огромное количество устройств, созданных Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" для работ с видеосигналами на IBM PC совместимых компов. Условно можно разбить на несколько групп: устройства для ввода и захвата видеопоследовательностей (Cupture play), фреймграбберы (Framegrabber), TV-тюнеры, преобразователи сигналов VGA-TV и Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" MPEG-плейеры.

^ TV тюнеры

Эти устройства производятся обычно в виде карт либо бокса (маленький коробки). Они конвертируют аналоговый видеосигнал, поступающий по сети кабельного телевидения либо от антенны, от видеомагнитофона либо Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" камкодера (camcorder).

TV-тюнеры могут заходить в состав других устройств, таких как MPEG-плейеры либо фреймграбберы. Некие из их имеют интегрированные микросхемы для преобразования звука. Ряд тюнеров имеют возможность для вывода телетекста Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" (Пример: PCI TV/FM-тюнер).

TV-тюнер состиоит из фактически тюнера, представляющего из себя экранированный блок на плате, и схемы оцифровки видеосигнала. Способности таких плат в плане ввода видео очень невелики - максимум, на Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" что вы сможете рассчитывать - ввод несжатого видео в эталоне PAL/SECAM с размером кадра 352 х 288 и частотой 25 кадров/с.

Для этого нужен соответственный софт (тот, что идет в комплекте с тюнером, обычно Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа", никуда не годится) и производительная дисковая подсистема. Как вариант - вы сможете сжимать видео на лету в MPEG-2 (для этого снова же нужен софт и достаточно резвый микропроцессор - не ниже Celeron 500) - при всем этом Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" здорово экономится место на диске.

Чтоб вводить видео без утраты свойства (720 х 576, 25 либо 30 кадров/с - 50 либо 60 полей/с соответственно) требуются карты подороже. К примеру, набор Matrox RT2000 (около $1200) позволяет работать как с Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" цифровыми, так и с аналоговыми источниками видеосигнала, поддерживает аппаратное сжатие в MPEG-2, также имеются способности для синхронной оцифровки звука.

^ Фрейм грабберы

Появились приблизительно 6 годов назад . Обычно они объединяют графические, аналогово-цифровые и микросхемы для Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" обработки видеосигналов, которые позволяют дискретизировать видеосигнал, сохранять отдельные кадры изображения в буфере с следующей записью на диск или выводить их конкретно в окно на мониторе компьютера. Содержимое буфера обновляется каждые 40 мс Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа"., другими словами с частотой смены кадров. Вывод видеосигналов происходит в режиме наложения (overby). Для реализации окна на дисплее монитора с "живым" видео карта фреймграббера соединена с видеоадаптером через 26 контактный Feature Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" коннектор. С ним обычно поставляется пакет Video for Windows вывод рисунки размером 240*160 пикселов при проигрывании 256 цветов и больше. 1-ые устройства Video Blaster, Video Spigot.

Преобразователи VGA-TV

Данные устройства передают сигнал в цифровом виде VGA Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" изображения в аналоговый сигнал применимый для ввода на телевизионный приемник. Производители обычно предлагают подобные устройства, выполненные или как внутренние ISA карта или как наружный блок. Ряд преобразователей позволяют накладывать видеосигнал Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа", к примеру для сотворения титров. При всем этом осуществляется полная синхронизация перевоплощенного компьютерного сигнала по наружному (genlok). При наложении формируется особый главный (key) сигнал 3-х видов:

1. Lumakey - наложение делается там где яркость Y превосходит данного Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" уровня.

2. Chromakey - наложение изображения прозрачно только там где его цвет совпадает с данным.

3. Alpha channel - употребляется в проф оборудовании основанном на формировании специального сигнала с обычным рассредотачиванием, который определяет степень смещения видеоизображения Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" в разных точках.

MPEG-плейеры

Данные устройства позволяют воспроизводить последовательности видеоизображения (киноленты) записываемых на компакт- дисках, качеством VNS. Cкорость потока сжатой инфы не превосходит обычно 150 Кбайт/с. Основная сложность задачки решаемой MPEG кодером Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа", состоит в определении для каждого определенного видеопотока рационального соотношения меж 3-мя видами изображения: (I)ntra, (P)redicted и (B)idirectional. Первым MPEG -плейерам была плата Reel Magic компании Sigina Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" Desing в 1993 году.

Схемы построения тракта ввода видео

Схема 1. Цифровая камера - контроллер IEEE1394 (FireWire) - жесткий диск компьютера.

Плюсы: простота использования, введенные данные обрабатываются без утраты свойства.

Схема 2. Источник аналогового видеосигнала (аналоговая камера, телевизионный приемник Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа", видеомагнитофон) - плата ввода (оцифровки) видео - жесткий диск компьютера.

Плюсы: универсальность использования ( запись эфирного сигнала с телека либо кинофильма с VHS-видеомагнитофона).

Вариант: наряду с цифровым использовать обычный аналоговый вариант видеомонтажного комплекса - довольно установить Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" в компьютер обе платы (для ввода аналогового видео и контроллер IEEE-1394). К тому же, продвинутые комплекты для нелинейного монтажа, такие как Pinnacle Miro DV500 либо Matrox RT2000, могут работать как с Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" цифровыми, так и с аналоговыми источниками.

Набор для работы с видео

Простейшее устройство видеозахвата (352 х 288, 25 кадров/с) + TV-тюнер

Контроллер IEEE

Плата для ввода/вывода видео в форматах PAL, SECAM, NTSC (768x576, 25 кадров/с)

Cистема Адаптивные разностные алгоритмы - Лекция Термин "мультимедиа" для цифрового монтажа видео свойства S-VHS и DV + эффекты в реальном времени

Захват, редактирование и вывод видео вещательного свойства

administraciya-goroda-nyagani.html
administraciya-goroda-permi.html
administraciya-goroda-protvino-postanovlenie.html