Компьютерная графика Векторные файлы Физическое и логическое сжатие Алгоритм художника Трехмерная графика Растровая графика

Сжатие Mpeg

Применяется при обработке видео этот метод ассиметричного сжатия. Процесс сжатия сложнее, чем распаковка.

В Mpeg используется 2 типа:

внутрикадровое

межкадровое

Кодирование с предсказаниями и интерполятивное кодирование.

Кадры, идущие друг за другом содержат множество идентичных данных, поэтому кодируются лишь часть информации этих кадров. В результате повышается степень сжатия, поскольку кодируется меньший объем информации. Такой тип – кодирование с предсказаниями. Можно уменьшить размер если применить двунаправленное предсказание.

Схема позволяет кодировать видео кадр на основе между ним, предыдущим и следующим кадром видео.

Это называют интерполятивным кодированием. Для поддержки межкадрового и внутрикадрового кодирования поток данных mpeg содержит 3 типа закодированных кадров.

I – внутрикадровое кодирование, записывает один кадр , не связанный  с информацией любого другого кадра. Любой поток данных начинается

P – различие между текущим и предыдущими I кадрами

B – состоит из различии между текущими  и двумя предыдущими последующим I или P кадрами.

IBBPBBPBBPBB

Между двумя любыми I кадрами располагаются 12 P и B кадрами.

Данные Mpeg декодируют раньше , чем B кадры.

I

P

B

I,P,B кадры сжимаются с использованием метода ДКП. Но в межкадровом для P и B . снижается также временная избыточность.

Размер:

I=150kBit

P=50kBit

B=20kBit

I кадры очень похожи на Jpeg можно закодировать с использованием внутрикадрового кодирования выполняется быстрее, чем кодирование внутри межкадрового.

 

Mpeg кодирование

movie picture expert group

Сравнительный анализ Mpeg стандартов

Mpeg 1 рассчитан на передачу видео по низкоскоростным сетям и для записи CD со скоростью 150 kBit/с . Разрешающая способность уменьшается в два раза (по обеим осям ) сравнению с разверткой вещательного канала(720*576) , т. к. 288 строк 360 отчетов оси Х При внутрикадровом сжатии появились «квадратики» .Полный фильм занимал 2 CD.

Super video CD повышено разрешение и понижена степень сжатия Jpeg компрессором, добавлено поддержка хорошего звука.(3 CD)

Mpeg 2(1995) _это доработка 1 под новые возможности. Используются для обработки видео изображения согласованные по качеству при способности каналов передачи данных от 3 до 15 Мбаит /с.

Это DVD продукция , изначально использовалась для  спутникового телевидения .(НТВ+,HOT BIRD).

20 каналов.

DVD digital video disk – однослойный (4,7Гбайта)

Отличие Mpeg 1 от 2

После разбивки на кадры и группы кодер анализирует предмет повторяющихся данных. Составляется список оригинальных участков. Оригиналы сохраняются, копии повторяются. Таблицы используются при декодировании.

При внутрикадровом сжатии вместо линейного преобразования используется нелинейное преобразование.

Оптимизирован алгоритм предсказания движения

в процессе кодирования можно задавать точность частотных коэффициентов матрицы квантования. Точность 8-11 бит на одно значение зависимости от пропускной способности сети или ёмкости носителя.

Добавлен многоканальный звук Dolby digital 5.1 и DTS

Mpeg 3

Для использования в системах телевидения с высокой четкостью со скоростью 40 Мбит/с. Параметры необходимы для HDTV.отдельно он не используется.

Mpeg4

появился в конце 1999.Этот стандарт задает принципы работы с цифровым представлением медиаданных (контентом).

Для трёх областей мультимедиа данные ,графические приложения , цифровое телевидение. Определен двоичный язык описания объектов, классов и сцен.

Помимо видео и аудио объектов работает с естественными синтезированными 2 3D объектами.

Картина разделяется на составные элементы – медиа объекты, описываются структура этих объектов, их взаимосвязь. Для сборки в единую видео-звуковую сцену . Результирующая сцена состоит из объектов содержащихся иерархической структуре.

Неподвижная картинка(фон)

Видео объект (говор. человек)

Аудио (голос видео объекта)

текст, связанный с данной сценой

Синтетические объекты

текст для синтетических объектов, преобразуемый в синтетический голос

Такой способ представления данных позволяет перемещать и помещать объекты в любое место сцены, трансформировать объекты, изменяя их отдельные составляющие производить над ними любые возможные операции; менять точку наблюдения за всей сценой

МР4 –фильм сжатый кодером со стандартом Mpeg 4 . Отличие алгоритма компрессии от предыдущих стандартов:

Кадр делится на блоки, кодер оперирует целыми объектами произвольной формы в зависимости от содержимого.

Интеллектуальный способ расстановки ключевых I – кадров. Выделяются только в момент смены сюжета, хотя расстанавливаются с определенной регулярностью.

Эффект компрессии увеличен в несколько раз и фильм помещается на 1CD=670 Mbait

DivX кодер позволяет компрессировать видео в соответствие со стандартом Mpeg 4

ЦВЕТОВЫЕ МОДЕЛИ В графических файлах для представления цветов используется цветовые модели. Самые известные - аддитивные и субтрактивные модели. В аддитивной модели цвета получаются путем сложения основного цвета с черным. Чем больше интенсивность добавляемого цвета, тем ближе результирующий цвет к белому - смешивание всех основных цветов дает чисто белый цвет, если значение их интенсивности максимально; и чисто черный, если значение интенсивности =0. Аддитивные цветовые среды являются самосветящимися, например, цвета на мониторе.
Графические библиотеки в языках программирования