38933

Компрессия с потерей информации. Свойства зрения, используемые для сжатия ВС. Основные методы компрессии с потерей информации

Контрольная

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Наибольшее распространение для сжатия движущихся изображений получил стандарт MPEG. MPEG англ. MPEG стандартизовала следующие стандарты сжатия: MPEG1: Исходный стандарт видео и аудио компрессии. MPEG2: видео и аудиостандарты для широковещательного телевидения.

Русский

2013-09-30

46 KB

5 чел.

Компрессия с потерей информации. Свойства зрения, используемые для сжатия ВС. Основные методы компрессии с потерей информации.

Сжатие видео — уменьшение количества данных, используемых для представления видеопотока. Основной сложностью при работе с видео являются большие объемы памяти, необходимые для хранения даже небольших фрагментов. Видео телевизионного формата (720x576, 25 к/с) в системе RGB требует потока данных примерно в 240 Мбит/с (т.е. 1.8 Гб/мин). Сжатие без потерь не обеспечивает достаточного уменьшения объёма данных, и сегодня практически всё широко используемое видео является сжатым с потерями.

Особенности восприятия картинки человеком позволили создать специальные высокоэффективные алгоритмы сжатия с потерями, ориентированные только на изображения –декомпрессированное изображение не будет совпадать с оригиналом, однако человек этого не заметит.

Глаз гораздо более чувствителен к изменениям яркости, чем к изменениям цветности. Поэтому эффективным оказывается переход от системы RGB к системе YIQ, Y — яркостная составляющая, I и Q — цветоразностные составляющие. Последние при сжатии можно кодировать в несколько раз меньшим количеством уровней.

Для правильного восприятия большинства реальных фотографических и телевизионных изображений, характеризующихся мягкими переходами яркости и оттенков, оказываются значительно важнее низкочастотные компоненты пространственного спектра (получаемого, как правило, путём дискретного косинусного преобразования), нежели высокочастотные. Это позволяет применять неравномерное квантование частотных коэффициентов: высокочастотные компоненты квантуются меньшим количеством уровней.

Также для целей сжатия используется так называемый эффект маскирования. Проявляется эффект в том, что наблюдатель может заметить мелкие детали на простом (близком к однородному) фоне, а если фрагмент изображения имеет сложное содержание, которое не может быть “предсказано” зрительной системой наблюдателя, то мелкие детали на нём останутся незамеченными.

Кроме устранения избыточности изображения в каждом кадре при сжатии видео используется подобие между кадрами (различие между соседними кадрами, как правило, очень мало).

На сегодня практически все алгоритмы сжатия видео используют дискретное косинусное преобразование или его модификации для устранения пространственной избыточности. Другие методы, такие как фрактальное сжатие и дискретное вейвлетпреобразование, также были объектами исследований, но сейчас обычно используются только для компресcии неподвижных изображений.

Наибольшее распространение для сжатия движущихся изображений получил стандарт MPEG.

MPEG (англ. Motion Picture Experts Group — русск. Экспертная группа по вопросам движущегося изображения) — группа специалистов в подчинении ISO, собирающаяся для выработки стандартов сжатия цифрового видео и аудио. Первое собрание состоялось в 1988 году в Ганновере.

MPEG стандартизовала следующие стандарты сжатия:

  •  MPEG-1: Исходный стандарт видео и аудио компрессии. Позднее использовался, как стандарт для Video CD, и включает в себя Layer 2 формат аудио сжатия.
  •  MPEG-2: видео- и аудиостандарты для широковещательного телевидения. Используется в цифровом телевидении ATSC, DVB и ISDB, цифровых спутниковых ТВ-службах, цифровом кабельном телевидении и (с небольшими изменениями) в DVD.
  •  MPEG-3: Изначально разрабатывался для HDTV, но от него отказались, когда обнаружилось, что MPEG-2 (с расширениями) вполне достаточно для HDTV. Не стоит его путать с MP3, который на самом деле MPEG-1 Layer 3.
  •  MPEG-4: включает в себя многие функции MPEG-1 и MPEG-2, а также несколько новых функций (поддержка языка виртуальной разметки VRML для показа 3Dобъектов и др.). Всё ещё находится на стадии разработки.

MPEG начинает сжатие с создания исходного (ключевого) кадра, называемого Intra (внутренний) кадр. I-кадры играют роль опорных при восстановлении остального видеоизображения и размещаются последовательно через каждые 10…15 кадров. I-кадры сжимаются по стандарту JPEG. Между опорными Iкадрами располагаются P-кадры (predicted – расчетный, предсказуемый). P-кадры содержат разность текущего изображения с предыдущим или последующим I-кадром.

В устройствах с небольшой вычислительной мощностью зачастую используется Moution JPEG, где каждый кадры сжимается посредством JPEG, а межкадровое сжатие не применяется (например, при записи видео цифровым фотоаппаратом).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

19444. Признание гражданина безвестно отсутствующим и объявление его умершим 24 KB
  Признание гражданина безвестно отсутствующим и объявление его умершим. Сущность признания лица безвестно отсутствующим состоит в том что происходит официальная констатация того факта что в настоящий момент неизвестно живо ли данное лицо или нет и где оно находится.
19445. Возникновение юридических лиц 24.5 KB
  Возникновение юридических лиц. Традиционно существуют три способа образования юридических лиц: распорядительный разрешительный и явочнонормативный. Распорядительный порядок предполагает образование юридического лица в силу прямого распоряжения государственного
19446. Ликвидация юридических лиц 26 KB
  Ликвидация юридических лиц. Ликвидация юридического лица прекращение юридического лица без перехода прав и обязанностей в порядке правопреемства к другим лицам. Ликвидация может быть добровольной и принудительной. Добровольная ликвидация проводится по решению учр...
19447. ДЕНЬГИ И ЦЕННЫЕ БУМАГИ КАК ОБЪЕКТЫ ГРАЖДАНСКИХ ПРАВ. ВИДЫ ЦЕННЫХ БУМАГ 27.5 KB
  ДЕНЬГИ И ЦЕННЫЕ БУМАГИ КАК ОБЪЕКТЫ ГРАЖДАНСКИХ ПРАВ. ВИДЫ ЦЕННЫХ БУМАГ Деньги – всеобщий эквивалент заменяющий любой объект имущественных отношений. Деньги – особый объект гражданского права. Они могут быть предметом некоторых гражданскоправовых сделок: договоров за
19448. РЕЗУЛЬТАТЫ ТВОРЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ. ИНФОРМАЦИЯ. РАБОТЫ. УСЛУГИ 27.5 KB
  РЕЗУЛЬТАТЫ ТВОРЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ. ИНФОРМАЦИЯ. РАБОТЫ. УСЛУГИ Результаты творческой деятельности – один из видов объектов гражданскоправовых отношений. К ним относятся: произведения науки литературы искусства изобретения промышленные образцы и др.Результаты творч...
19449. Понятие сделки как юридического факта в гражданском праве 24 KB
  Понятие сделки как юридического факта в гражданском праве. Сделками признаются действия граждан и организаций направленные на возникновение изменение или прекращение гражданских прав и обязанностей. Признаки: 1. сделка есть юридический факт а именно действие 2. с...
19450. Виды сделок 24.5 KB
  Виды сделок. 1. Сделки могут быть односторонними и двух или многосторонними договоры. 2. По моменту к которому приурочивается их возникновение сделки могут быть реальными и консенсуальными. В тех случаях когда для совершения сделок достаточно волеизъявления они н
19451. Условия действительности сделок 25.5 KB
  Условия действительности сделок. Сделка считается действительной при соблюдении 4х условий. 1.Содержание сделки должно быть законным. Другими словами сделка должна соответствовать существующему правопорядку не противоречила бы закону и подзаконным актам. 2. Сделка д...
19452. Недействительность сделки 23 KB
  Недействительность сделки. Сделка недействительна в силу признания ее таковой судом оспоримая сделка либо независимо от такого признания ничтожная сделка но только при наличии законных на то оснований. При недействительности сделки каждая из сторон обязана воз