Опрос

Какой архиватор наиболее эффективный?:

Новички

Виктор Васильев
Юрий Антонов
Сергей Андреевич
Генадий
Avanasy

Сжатие

Сжатие видео основано на двух важных принципах. Первый - это пространственная избыточность, присущая каждому кадру видеоряда. А второй принцип основан на том факте, что большую часть времени каждый кадр похож на своего предшественника. Это называется временная избыточность. Таким образом, типичный метод сжатия видео начинает с кодирования первого кадра с помощью некоторого алгоритма компрессии изображения. Затем следует кодировать каждый последующий кадр, находя расхождение или разность между этим кадром и его предшественником и кодируя эту разность. Если новый кадр сильно ...

Определимся с основными понятиями, которые используются при сжа­тии видео. Видеопоток характеризуется разрешением, частотой кадров и системой представления цветов. Из телевизионных стандартов пришли разрешения в 720x576 и 640x480 и частоты в 25 (стандарты PAL или SECAM) и 30 (стандарт NTSC) кадров в секунду. Для низких разрешений существуют специальные названия CIF - Common Interchange Format, рав­ный 352x288, и QCIF- Quartered Common Interchange Format, равный 176x144. Поскольку CIF и QCIF ориентированы на крайне небольшие пото­ки, то с ними работают на частотах от 5 до ...

Основной сложностью при работе с видео являются большие объемы дискового пространства, необходимого для хранения даже небольших фрагментов. Причем даже применение современных алгоритмов сжатия не изменяет ситуацию кардинально. При записи на один компакт-диск "в бы­товом качестве" на него можно поместить несколько тысяч фотографий, примерно 10 ч музыки и всего полчаса видео. Видео "телевизионного" фор­мата 720x576 пикселов 25 кадров в секунду в системе RGB требует потока данных примерно в 240 Мбит/с (т. е. 1.8 Гб/мин). При этом традиционные алгоритмы сжатия изображений, ориентированные ...

В заключение рассмотрим табл. 2.3 и 2.4, в которых сводятся воедино параметры различных алгоритмов сжатия изображений, рассмотренных на­ми выше.

Таблица 2.3

Алгоритм

Особенности изображения, за счет которых происходит сжатие

RLE

Подряд идущие одинаковые цвета: 222222 15 15 ...

Английское название рекурсивного сжатия - wavelet. На русский язык оно переводится как волновое сжатие, как сжатие с использованием вспле­сков, а в последнее время и как вэйвлет-сжатие. Этот вид сжатия известен довольно давно и напрямую исходит из идеи использования когерентности областей. Ориентирован алгоритм на цветные и черно-белые изображения с плавными переходами. Идеален для картинок типа рентгеновских снимков. Степень сжатия задается и варьируется в пределах 5-100. При попытке за­дать больший коэффициент на резких границах, особенно проходящих по диагонали, проявляется ...

Идея метода

Фрактальное сжатие основано на том, что мы представляем изображение в более компактной форме - с помощью коэффициентов системы итерируе­мых функций (Iterated Function System - далее по тексту как IFS). Прежде чем рассматривать сам процесс архивации, разберем, как IFS строит изо­бражение, т. е. процесс декомпрессии.

Строго говоря, IFS представляет собой набор трехмерных аффинных преобразований, в нашем случае переводящих одно изображение в другое. Преобразованию подвергаются точки в трехмерном пространстве ^коор­дината, у_координата, ...

Первыми для сжатия изображений стали применяться привычные алго­ритмы. Те, что использовались и используются в системах резервного копи­рования, при создании дистрибутивов и т. п. Эти алгоритмы архивировали информацию без изменений. Однако основной тенденцией в последнее вре­мя стало использование новых классов изображений. Старые алгоритмы пе­рестали удовлетворять требованиям, предъявляемым к сжатию. Многие изображения практически не сжимались, хотя "на взгляд" обладали явной избыточностью. Это привело к созданию нового типа алгоритмов- сжи­мающих с потерей информации. Как правило, ...

Попробуем на этом этапе сделать некоторые обобщения. С одной сторо­ны, приведенные выше алгоритмы достаточно универсальны и покрывают все типы изображений, с другой - у них, по сегодняшним меркам, слишком маленькая степень сжатия. Используя один из алгоритмов сжатия без по­терь, можно обеспечить архивацию изображения примерно в 2 раза. В то же время алгоритмы сжатия с потерями оперируют с коэффициентами 10-200 раз. Помимо возможности модификации изображения, одна из основ­ных причин подобной разницы заключается в том, что традиционные алго­ритмы ориентированы на работу с цепочкой. Они ...