Порядок виконання роботи

1. Відкрийте файли надані викладачем у програмі CuneiForm.

2. Розпізнайте за допомогою програми кожен з файлів.

3. Проаналізуйте якість розпізнання. Якщо воно незадовільне, то зробіть ручну розмітку сторінки на блоки, відредагуйте табличні блоки, і повторіть процес розпізнавання.

4. Виконайте експорт тексту в програму MS Word або збережіть на диск.

5. Зміст звіту

6. Відповідь на контрольні запитання 2, 5, 6.

7. Висновки.

Контрольні питання

1. Чи є CuneiForm омніфонтовою системою оптичного розпізнавання текстів?

2. Яка глибина кольоровості сканування найкраще підходить для оптичного розпізнавання текстів?

3. Чи є в CuneiForm вбудований текстовий редактор?

4. Коли автоматичний аналіз макета сторінки виробляється якісніше - автоматично при розпізнаванні або при виборі окремої процедури Аналіз макета сторінки?

5. Перелічте типи блоків CuneiForm.

6. Що і якими кольорами CuneiForm виділяє в вікні редагування?

7. Чи можна CuneiForm налаштувати на сканування багатьох зображень поспіль?

8. Що потрібно зробити, якщо оригінал для оптичного розпізнавання низької якості? (Мається на увазі не дозвіл сканування!)

9. При збільшенні кількості підключених до розпізнавання мов якість розпізнання покращиться або погіршиться?

10. Чи можна зберегти повне оформлення документа в процесі обробки його в CuneiForm і після передачі в MS Word?

Лабораторна робота №6 стиснення відеозображень

Мета роботи: ознайомитися з процесом кодування і стиснення відеозображень, порівняти двопрохідний і однопрохідний режими роботи відеокодеків.

Теоретичні відомості

Технологічний процес, оцифрування і захоплення

Перше, що необхідно зробити при перетворенні аналогового відео в цифрове — це одержати копію відеозапису в цифровому вигляді на жорсткому диску комп'ютера. Операція запису відео сигналу в цифровому вигляді носить назву «захоплення відео» (video capture). Аналоговий відео сигнал заздалегідь потрібно привести до цифрового вигляду — оцифрувати. Процес захоплення і оцифрування відео відбувається одночасно, тому часто ці терміни використовуються як синоніми.

Оскільки оцифрування і захоплення відео відбуваються із швидкістю відтворення початкового відеозапису, важливо щоб комп'ютер встигав вчасно обробляти одержані дані і записувати їх. Можливі причини, чому комп'ютер може не встигати: низька швидкість запису на жорсткий диск, невисока потужність процесора при використанні програмної компресії (вибраний алгоритм стиснення не встигає стиснути кадр за 40 мс), ресурси комп'ютера «відволікаються» для виконання додаткових завдань при захопленні (напр. перемикання файлу, в який відбувається захоплення), системних завдань (напр. робота з файлом підкачки) або яких-небудь програм користувача.

Стиснення

Щоб зменшити втрати якості, при захопленні і монтажі запису використовують спеціальні формати стиснення: вони зберігають високу якість навіть при повторному застосуванні, забезпечують простий доступ до будь-якого кадру відеозапису, але використовують дуже багато пам'яті.

Для зберігання відеозаписів застосовують інші способи стиснення відео. Такі формати стиснення використовують спеціальні способи кодування інформації: замість збереження кожного кадру зберігається тільки інформація про змінені частини кадру. Це утрудняє доступ до довільного кадру у відеозаписі, але дозволяє досягти істотно більшого стиснення інформації. Також такі способи стиснення зберігають менше інформації про деталі відеозапису — що практично непомітно при одноразовому застосуванні стиснення, але веде до появи дуже помітних артефактів при багатократному застосуванні такого способу стиснення.

Таким чином, при монтажі використовуються способи стиснення, які краще зберігають якість відеозапису — але займають дуже великий об'єм пам'яті. Для зберігання відеозаписів використовуються інші способи стиснення, які забезпечують непогану якість запису і вимагають істотно менше за пам'ять.

Нестисле відео

При захопленні відео з розміром кадру 768 на 576 пікселів з платні оцифрування відео поступає потік даних приблизно в 22 Мбайт/сек (76 Гбайт/година) — і, відповідно 21 Мбайт/сек (73 Гбайта/час) при розмірі кадру 720 на 576. При захопленні нестислого відео практично немає навантаження на процесор комп'ютера, зате велике навантаження на жорсткий диск. А головне — відео у такому вигляді займає невиправдано багато місця. На практиці в любительських умовах ніхто не працює з нестислим відео.

Проміжне стиснення відео

Основні вимоги до проміжного стиснення відео це: малий вплив на якість зображення навіть при багатократному повторному застосуванні (у ідеалі – стиснення без втрат) і забезпечення простого і швидкого доступу до будь-якого кадру (у ідеалі – кожен кадр стискається незалежно від інших).

HuffYUV

Цей кодер ідеально відповідає вимогам, які перераховані в розділі «Проміжне стиснення відео». Він стискає кожен кадр окремо за допомогою одного з найефективніших методів стиснення даних без втрат: методом Хаффмана (його також використовує архіватор RAR). Потоки даних для HuffYUV — 10–13 Мбайт/сек (35–45 Гбайт/година). Кодек достатньо вимогливий до ресурсів комп'ютера: для захоплення відео з розміром кадру 768x576 потрібен процесор не менше 700 Мгц.

MJPEG

Ідея цього методу кодування достатньо проста: кожен кадр кодується незалежно від інших, кадри стискаються алгоритмом з втратами типу JPEG (який так широко використовується для стиснення фотографій).

Практично у нього є одна настройка: рівень якості (від 1 до 20). При захопленні відео з метою отримання максимальної якості як правило використовується рівень 19, потік даних при цьому виходить 5–7 Мбайт/сек (17–25 Гбайт/година). При цьому відео з розміром кадру 768x576 можна захоплювати на процесорі 450 Мгц.

MPEG–1, MPEG–2

якісні MPEG–1 або MPEG–2 кодери із стандартним DirectShow або V4W інтерфейсом не існують. MPEG звичайно вбудовані в програмне забезпечення карти захоплення — як правило вони дозволяють зберігати відео у форматі MPEG–1 і MPEG–2. Також дорожчі карти захоплення мають вбудовані MPEG-кодери, вони здатні проводити стиснення відео «на льоту» апаратний, передаючи системі для запису вже готовий MPEG потік.

MPEG-4

Використовувати MPEG-4 кодери при захопленні відео практично безглуздо: DivX в режимі 1-pass quality based (fastest, quality: 1, max keyframe interval: 1) створює потік такої ж ширини, як і PICVideo MJPEG з якістю 19, при цьому споживає втричі більше потужності процесора. Можливо, в якихось компромісних варіантах — з низькою якістю, невеликим розміром кадру — DivX і можна використовувати. Але у будь-якому випадку, він споживає силу-силенну обчислювальних ресурсів. Якщо ви збираєтеся стискати в DivX відео з розміром кадру 768x576 «на льоту» — запасіться процесором як мінімум в 2ГГц. Очевидно, що з XviD ситуація аналогічна.

DivX Pro і XviD

Кодеки підтримують як двопрохідний режим, так і використання однопрохідного режиму з постійною якістю замість першого проходу.

DV

Цифрові камери використовують свій формат стиснення відеозаписів — DV (Digital Video). Технічно він схожий з MJPEG, але не сумісний з ним. Формат DV містить додаткові можливості, як те: накладення титрів (зручно для відеокамер: підпис до запису записується окремо зображення, а не поверх нього), спеціальний спосіб синхронізації аудіо і відео інформації. Потік даних DV має постійну ширину: 3,6 Мбайт/сек (12,5 Гбайт/година).

Фінальне стиснення відео

Методи фінального стиснення відео повинні забезпечувати високий ступінь стиснення – можливо, з втратою інформації. Сучасні кодери використовують спеціальні алгоритми, які покликані зробити спотворення відео (артефакти) як можна менш помітними при відтворенні. Ще одна перевага таких способів стиснення відео: можливість задати розмір відеозапису в стислому вигляді.

Обробка

Одержаний в результаті оцифрування і захоплення відеозапис, як правило, мало придатна для зберігання: розмір невиправдано завищений, в зображенні присутні характерні для аналогових записів шуми і спотворення, розмір одержаного файлу величезний. Тому відеозапис вимагає деякої обробки: усунення артефактів чересстрочности, зменшення дозволу, усунення шумів.

Для простого редагування і монтажу відео — вирізати декілька фрагментів, склеїти декілька записів і т.п. — вам цілком досить VirtualDub’а. Якщо ж ви хочете чогось більшого — використовуйте редакторів відео. Найпростіший з них — який входить до складу Windows XP. Серед інших можна назвати Sony Vegas, Pinnacle Studio, Ulead Media Studio і Adobe Premiere. Всі вони відрізняються функціональними можливостями, швидкістю роботи і кількістю фільтрів.

Фільтри Власне обробка відеозапису проводиться фільтрами (filter) — невеликими програмами, які за допомогою стандартного інтерфейсу підключаються до редактора відео. Як правило, інтерфейс підключення фільтру унікальний для кожної програми. Всі редактори відео містять в комплекті деякий базовий набір фільтрів, VirtualDub не виключення.