Введение, Хранение информации осуществляется с помощью её переноса на некоторые
Хранить информацию человечество научилось очень давно. В наиболее древних формах хранения информации использовалось расположение предметов — раковин и камней на песке, узелков на верёвке. Существенным развитием этих способов явилась письменность — графическое изображение символов на камне, глине, папирусе, бумаге. Огромное значение в развитии этого направления имело изобретение книгопечатания. За свою историю человечество накопило огромный объем информации в библиотеках, архивах, периодических изданиях и других письменных документах.
В настоящее время особое значение получило хранение информации в виде последовательностей двоичных символов. Для реализации этих методов используются разнообразные запоминающие устройства . Они являются центральным звеном систем хранения информации. Кроме них в таких системах используются средства поиска информации ( поисковая система ), средства получения справок (информационно-справочные системы) и средства отображения информации ( устройство вывода ).
Сформированные по назначению информации такие информационные системы образуют базы данных , банки данных и базы знаний ( база знаний ).
Существует множество технологий сжатия цифрового видео. Некоторые из рассматриваемых компрессоров используют не одну технологию сжатия, а некоторую их совокупность. Например, и Indeo 3.2, и Cinepak используют векторную квантизацию. Международные стандарты MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, H.261 и H.263 используют комбинированную технологию БДКП и компенсацию движения. Некоторые современные алгоритмы используют технологию ДВП (Discrete Wavelet Transform, или DWT).
Другие технологии включают Фрактальное сжатие изображений (Fractal Image Compression).
Сжатие изображений может
Сжатие может происходить с потерями качества, если в процессе сжатия информация была потеряна. Однако с точки зрения человеческого восприятия сжатием с потерями следует считать лишь такое сжатие, при котором возможно на глаз отличить результат сжатия от оригинала. Таким образом, несмотря на то что два изображения — оригинал и результат сжатия с использованием того или иного компрессора — побитно могут не совпадать, тем не менее разница между ними может быть совсем незаметной. Примером может служить алгоритм JPEG для сжатия статической графики и алгоритм M-JPEG для сжатия видео.
Векторизация и растеризация изображений методы сжатия графических данных
... изображения и передавать их в соответствующие программы. Технология «drag-and-drop» Технология «drag-and-drop» («перенести и бросить» — «буксировка») позволяет переносить информацию из одной программы в другую буквально ... -Zif-Welch) ZIP - метод сжатия данных, аналогичный методу, использованному в популярном алгоритме архивации PKZip. В основу метода сжатия положен метод, аналогичный LZW. Как ...
Формально являясь сжатием с потерями качества, схема сжатия может в то же время казаться сжатием без потерь с точки зрения восприятия ее человеком. Большинство технологий сжатия с формальной потерей качества имеют так называемый Фактор Качества Сжатия (ФКС), характеризующий именно воспринимаемую сторону качества и варьирующийся в пределах от 0 до 100. При факторе качества сжатия равном 100 воспринимаемые характеристики качества сжатого видео неотличимы от оригинала.
JPEG и MPEG и другие технологии сжатия с потерей качества иногда сжимают, без потерь
Низкое качество сжатия, в значительной степени искажающее изображение и вносящее в него искусственные (не существующие в оригинале) детали сцены, называется неестественным сжатием с потерей качества. Примером тому может служить некоторая «блочность» в сильно сжатом MPEG-е и в других компрессорах, использующих технологию БДКП. Неестественность заключается в первую очередь в нарушении самых важных с точки зрения восприятия человеком характеристик изображения — контуров. Опыт показывает, что именно контуры позволяют воспринимающему аппарату человека правильно идентифицировать тот или иной визуальный объект.
Все широко используемые видеокомпрессоры используют технологии сжатия с потерями качества. При достаточно высоких коэффициентах сжатия все они будут сжимать с неестественной потерей качества.
Таким образом, выбирая тот или иной компрессор для сжатия цифрового видео, необходимо достичь сжатия, по крайней мере с естественными потерями качества.
Для сжатия видео используют различные кодеки, Рисунок 1 – видеокодек Select video compression, Технологии и алгоритмы сжатия видео
Run Length Encoding
Компрессорами, использующими технологию RLE, являются:
Microsoft RLE (MRLE) RLE используется также для кодирования коэффициентов в БДКП, применяющемся в MPEG-1234, H.261, H.263 и JPEG.
Достоинства и недостатки
1. Работает исключительно с 8-битовыми изображениями.
2. Не подходит для сжатия полноцветного видео.
RLE кодирует последовательность
Видеообработка. Основы видео монтажа
... видео, записанное в таком формате, не удастся. С помощью MPEG-сжатия объем видеоинформации можно заметно без заметной деградации изображения. MPEG ... программа для многодорожечной записи, редактирования и монтажа видео и аудио потоков. Инструменты, содержащиеся в ... стандартные аналоговые видео носители. MPEG-2 предназначен для обработки видеоизображения соизмеримого по качеству с телевизионным ...
RLE хорошо сжимает изображения, в которых наблюдается повторение контуров или цветов отдельных элементов. В полноцветных изображениях повторений цвета значительно меньше, поэтому сжатие полноцветного видео с использованием технологии RLE лишено всякого смысла.
Компрессорами, использующими технологию VQ, являются Indeo 3.2 и Cinepak. Оба они применяют цветовую схему YUV (а не RGB).
Достоинства и недостатки
1. Процесс кодирования очень трудоемок и практически неосуществим без специального дополнительного оборудования.
2. Процесс декодирования очень быстр.
3. Блоковые искажения при высоких коэффициентах сжатия.
4. Технологии, использующие алгоритмы БДКП, ДВП могут достигать более высоких уровней сжатия.
Основная идея векторной квантизации
Как правило, некоторые блоки оказываются похожими друг на друга. В этом случае компрессор идентифицирует класс похожих блоков и заменяет их одним общим блоком. Кроме того, генерируется двоичная таблица (карта) таких общих блоков из самых коротких кодовых слов. VQ-декодер затем, используя таблицу, собирает изображение поблочно из общих блоков. Ясно, что данный способ кодирования с потерями качества, так как, строго говоря, схожесть блоков весьма относительна. Здесь допускается аппроксимация реальных блоков изображения к общему, их объединяющему. Процесс кодирования длителен и трудоемок, так как кодеру необходимо выявлять принадлежность каждого блока изображения к какому-нибудь общему блоку. Однако задача декодирования в этом случае сводится к задаче построения изображения по заданной карте из общих блоков и не занимает много аппаратных и временных ресурсов. Таблицу или карту также называют еще и кодовой книгой, а двоичные коды, входящие в нее, — кодовыми словами, соответственно. Наибольшее сжатие с использованием алгоритма VQ достигается путем уменьшения числа классов общих блоков, то есть предположением о схожести относительно большего числа блоков изображения, и, как следствие, уменьшением кодовой книги. По мере уменьшения размеров кодовой книги качество воспроизводимого видео ухудшается. В результате на изображении появляется искусственная «блочность».
Простой пример: сравним три следующих блока 4 x 4.
Эти три блока для человеческого глаза неотличимы. Таким образом, 2-ой и 3-ий блоки можно спокойно заменить первым. Тогда кодовая книга будет иметь следующий вид:
Кодовая Книга[1] = 128 128 128 128
128 128 128 128
128 128 128 128
Процесс изготовления книги
... машины на которых будет возможны печать и изготовление книги. 1. Технологическая схема изготовления книги Технологический процесс изготовления показан на рисунке 1. Прием заказа Анализ ... 410 х 290 мм до 920 х 625 мм Максимальный формат изображения 900 х 615 мм Толщина листа 0,04 - 0,6 мм ... 4 Всего изданий в год, тыс. экз. 40000 6 Объем блока: В физических печатный листах 17 В условных листах 17 В ...
128 128 128 128
Важной особенностью технологии VQ является то, что при сжатии видео одна и та же кодовая книга может
Дискретное Косинусное Преобразование (ДКП), Компрессоры, использующие ДКП: Motion JPEG; Editable MPEG; MPEG-1; MPEG-2; MPEG-4., Достоинства и недостатки
1. «Блочность» при высокой компрессии.
2. Закругление острых углов изображения. Случайное «размывание» острых краев изображений.
3. Кодирование очень трудоемко. Только в последнее время удалось осуществить процесс кодирования программно, а не аппаратно.
Обзор
ДКП является широко используемым при сжатии изображений преобразованием. Стандарт сжатия статической графики JPEG, используемый в видеоконференциях стандарт H.263, цифровые видеостандарты MPEG (MPEG-1, MPEG-2 и MPEG-4) — все они используют ДКП. В этих стандартах используется, в частности, 2-мерное ДКП, применяемое последовательно к блокам изображения размерностью 8 x 8 пикселов. ДКП вычисляет 64 (8×8 = 64) коэффициента, которые затем квантизуются, обеспечивая тем самым реально сжатие. В большинстве изображений большинство ДКП-коэффициентов в силу своей малости после квантизации обнуляется. Это свойство ДКП и лежит в основе множества алгоритмов сжатия, использующих ДКП.
