Мои Конспекты
Главная | Обратная связь

...

Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

МЕТА РОБОТИ



Помощь в ✍️ написании работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Мета роботи – вивчити формати представлення динамічних зображень і методи їх обробки.

 

2. КОРОТКІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Основними форматами для представлення рухомих (динамічних) зображень є AVI та MPEG-2.

Формат стандарту MPEG-2 складається з трьох частин: системної, відео і звукової. Системна частина описує формати для мультиплексування звукової, відео та іншої інформації, необхідної для формування потоків даних. Системний рівень забезпечує виконання п’яти основних функцій:

- синхронізацію кількох стиснутих потоків при відтворенні;

- об’єднання кількох стиснутих потоків в один потік;

- ініціалізацію для початку відтворення;

- обслуговуванння буфера;

- визначення часової шкали.

Звукова частина MPEG-2 визначає кодування багатоканального звуку. Вона підтримує до п’яти повних широкосмугових каналів, а також додатковий низькочастотний канал і до семи багатомовних коментаторських канали.

Відеочастина стандарту MPEG-2 описує кодований бітовий потік для високоякісного цифрового відео. MPEG-2 є сумісним розширенням MPEG-1, підтримує черезстрочний формат і містить засоби для підтримки ТВЧ (телебачення високої чіткості). Стандарт MPEG-2 використовує як внутрікадрове (infraframe) так і міжкадрове (interframe) стиснення. Внутрікадрове стиснення базується на специфічних властивостях зображення окремого кадра. При міжкадровому стисненні задаються опорні кадри, а наступні та попередні вираховуються на їх основі. Це забезпечує більше стиснення, так як запам’ятовуються тільки відмінності між кадрами.

Процес стиснення цифрового відеосигналу представляється рядом послідовних операцій:

- перетворення аналогового сигналу у цифрову форму (АЦП);

- попередня обробка;

- дискретне косинусне перетворення;

- квантування;

- кодування.

Попередня обробка передбачає такі перетворення:

- видалення надлишкової інформації (наприклад використання коефіцієнту повторення для ідентичних пікселів фону (RLE);

- кадри з черезстрочною розгорткою перетворються у кадри з прогресивною розгорткою;

- сигнали кольору (RGB) перетворюються у кольорорізницеві сигнали U, V та сигнал яскравості Y;

- для розбиття зображення на ціле число макроблоків воно доповнюється до кратної 16 кількості пікселів по горизонталі та вертикалі;

- здійснюється перетворення формату кольору 4:4:4 у формат 4:2:2, або формат 4:2:0.

При квантуванні зображення розбивається на послідовність макроблоків, кожен з яких складається з шести блоків по 8*8 пікселів:

- чотири утворюють матрицю 16*16 і несуть інформацію про яскравість;

- ще по одному визначають кольорорізницеві компоненти U, а інший V, які відповідають області зображення 16*16.

Проводиться розбиття потоку кадрів по типах, для яких знаходяться вектори руху, які необхідні для підвищення передбачуваності величин елементів зображення. Вектори руху забезпечують компенсацію переміщень в минулих та наступних кадрах. Компенсація руху використовується для передбачення біжучого кадру на основі минулих і інтерполяційного передбачення на основі минулих та наступних зображень. У більшості випадків відеопослідов-ності містять часову та просторову надлишковість. Стиснення базується на міжелементній кореляції, враховуючи і корельованість послідовних кадрів відеоданих. Таким чином, значення окремих пікселів можуть бути передбачені по значеннях найближчих пікселів всередині одного кадра (внутрікадрове кодування), або по значеннях пікселів, розміщених в найближчих кадрах (міжкадрове кодування і компенсація переміщення).

В стандарті MPEG-2 використовується три типи кадрів, для кожного з яких передбачений свій метод кодування:

І - кадри (Intra Frames) – опорні кадри, які є основними і кодуються з використанням інформації тільки опорного кадра без використання інших кадрів. Вид кодування – внутрікадрове, що забезпечує помірне стискання. Всі решта кадрів порівнюються з опорними та між собою.

P – кадри (Predicted) – кодуються відносно попередніх I- та P-кадрів. Кодування P-кадрів виконують з використанням алгоритмів компенсації руху і передбачення “вперед” по попередніх I- та P-кадрах. Ці кадри стискаються три рази сильніше і є опорними для наступних I- та P-кадрів. Компенсація руху, яка використовується в макроблоках P-кадрів, базується на двох видах інформації: вектори руху – різниця між базовими і кодованими макро блоками; значення помилок – різниця між передбаченими значеннями і фактичними.

B - кадри (Bidirectionally Predicted) – закодовані відносно попередніх та наступних кадрів, тобто з двонаправленим передбаченням і компенсацією руху. B – кадри мають найбільше стиснення.

Таким чином, в стандарті MPEG-2 використовують три види кодування: внутрі кадрове, між кадрове “вперед” з компенсацією руху, між кадрове двонаправлене з компенсацією руху.

Отримані кадри об’єднуються в групи послідовних кадрів. Кожна послідовність починається з I –кадра і змінної кількості P- та B –кадрів. На початку сцени стоїть I-кадр, в кінці P-кадр. Збільшення частки B-кадрів можливе лише в межах однієї сцени, інакше виникатимуть помилки передбачення і компенсації руху.

AVI (Audio Video Interleave) – формат-медіаконтейнер, який містить відео/аудіо дані, стиснуті з використанням різних комбінацій кодеків, що дозволяє відтворювати відео зі звуком. AVI – файли можуть містити різні види стиснутих даних, в залежності від того, які кодеки використовуються (наприклад, DivX –для відео і MP3 – для аудіо).

 

3. КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

 

1. Яка різниця між форматами MPEG-2 та AVI?

2. Що таке внутрікадрове та міжкадрове стиснення?

3. Що таке вектори руху?

4. Які типи кадрів використовуються вMPEG-2?

5. Які методи кодування використовуються для різних типів кадрів?

6. Що таке формат-медіаконтейнер AVI?

7. Які види кодування і стиснення використовуються в AVI і від чого це залежить?

 

Доверь свою работу ✍️ кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой



Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.