47.Опишите основные методы сжатия видеоинформации. С какой целью они применяются.

Основные методы сжатия:сжатие без потерь и сжатие с потерями.

При сжатии без потерь можно восстановить сжатое изображение без каких-либо потерь.Однако,максимальный коэффициент сжатия в этом случае не превышает 4,что явно не достаточно.

Сжатие с потерями отбрасывает несущественную видеоинформацию,достигая,таким образом намного больших коэффициентов сжатия (10-300).Основной проблемой является выбор несущественных данных. Если этот выбор сделан правильно,то восстановить видеоизображение можно без заметной потери деталей изображения.

48.Опишите формат сжатия цифровых потоков в формате mpeg-4.

Сжатие видео по алгоритму MPEG-4 состоит в том, что исходная картинка как бы разбирается на от­дельные составные части. То есть в кадре выделяются контуры объектов (например, в группе людей очерчи­вается силуэт каждого из персонажей), затем цифровые потоки от этих объектов обрабатываются по специальному алгоритму и раздель­но передаются независимо друг от друга по каналу связи.На приемной стороне изображение собирается в обратном порядке, при этом декодер МРЕО-4 восстанавливает первоначальное положение в кадре ка­ждого из выделенных при передаче объектов. При перемещении объектов в кадре передается только информация о векторе этого движения, а интеллекту­альный декодер синтезирует и сам объект, и его новое местоположение, что по­зволяет многократно уменьшать объем передаваемой информации.Сжатие видео по алгоритму MPEG-4 обеспечивает максимальное уменьшение скорости цифрового потока до нескольких сотен кбит/сек практически без ущерба для качества изображения,однако требует значительных машинных ресурсов.

49.Опишите формат сжатия цифровых потоков в формате jpeg,мjpeg.

Сжатие изображение в формат JPEG осуществляется:

1.Преобразование цветового пространства:Каждый пиксель изооражения описывается тремя числами Y (яркость) U,V (цветность).

2.Сегментация:Большая часть визуальной информации,воспринимаемой человеческим глазом, состоит из компонентов яркости У,тогда как к компонентам цветности U, V глаз менее чувствителен. Следовательно,часть информации о цветности можно отбросить и тем самым сократить объем учитываемой информации.

3. Дискретное косинусное преобразование:С помощью дискретного преобразования Фурье осуществляется переход от представления картинки в виде совокупности пространственных волн к ее спектральной интерпретации. Каждая пространственная волна рас­кладывается на множество гармоник, и наименее значимые из них отбра­сываются. От количества оставшихся гармоник зависит степень сжатия изображения.

4.Квантование:На этом шаге матрица частотных коэффициентов поэлементно делится на так называемую матрицу квантования. Для каждого компонента Y,U, V задается своя матрица квантования Это позволяет исключить из рассмот­рения незначительные коэффициенты матрицы разложения.

5.Кодирование:Матрица коэффициентов на этом этапе оптимизируется по размеру. Недостатком JPEG является так называемый «мозаичный эффект», являющийся следствием технологии сжатия видеоизображения.Картинка разбивается на блоки 8х8 пикселей, над которыми выполняется дискретное косинусное преобразование, в результате которого цвета внутри блока уравниваются. При больших степенях сжатия мозаичный эффект становится заметен.

Сжатие видео осуществляется по JPEG-алгоритму: каждое изображение разбивается на квадраты 8x8 точек и представляется в векторной форме путем дискретного преобразования и высокочастотной фильтрации полученного спектра. По сути, сжатое видео представляет собой последовательность независимых JPEG-изображений.

 Компрессия в МJPEG (мotion РЕС) формате предназначена для сжатия видеоизображений и основывается на независимом кодировании каждого кадра в формате JPEG и объединении полученной последовательности в файл. Поскольку каждый кадр кодируется отдельно от других, возможно последующее покадровое редактирование изображения. Существенным преимуществом этого алгоритма сжатия видео является его симметричность, то есть для кодирования и декодирования необходимы одни и те же вычислительные за траты.

Применительно к МЛРЕG степень сжатия видео до 1:15 позволяет сохранять видеоинформацию практически без потери качества,от 1:15 до 1:25 приводит к небольшой потере разрешения.