Кодирование видеоинформации

Кодирование видеоинформации еще более сложная проблема, чем кодирование звуковой информации, так как нужно позаботиться не только о дискретизации непрерывных движений, но и о синхронизации изображения со звуковым сопровождением

 В настоящее время для этого используется формат, которой называется AVI (Audio-

Video Interleaved — чередующееся аудио и видео)

Основные мультимедийные форматы AVI и WAV очень требовательны к памяти

Поэтому на практике применяются различные способы компрессии, то есть

сжатия звуковых и видеокодов

В настоящее время стандартными стали способы сжатия, предложенные MPEG (Moving Pictures Experts Group — группа экспертов по движущимся изображениям)

 В частности, стандарт MPEG-1 описывает несколько популярных в настоящее время

форматов записи звука

Так, например, при записи в формате МР-3 при практически том же качестве звука

требуется в десять раз меньше памяти, чем при использовании формата WAV

 Существуют специальные программы, которые преобразуют записи звука из

формата WAV в формат МР-3

 Стандарт MPEG-2 описывает методы сжатия видеозаписей, которые

обеспечивают телевизионное качество изображения и стереозвуковое

сопровождение и имеют приемлемые требования к памяти

 Совсем недавно был разработан стандарт MPEG-4, применение которого

позволяет записать полнометражный цветной фильм со звуковым

сопровождением на компакт-диск обычных размеров и качества

Основы разработки стандарта MPEG-4 заложены группой ученых из MPEG еще в

1993 году, и уже к концу 1998 года произошло утверждение первого стандарта

Впоследствии стандарт неоднократно дорабатывался, в 1999 году получил

официальный статус и затем был стандартизован со стороны ISO/IEC

Первоначальное кодирование видео в MPEG-4 осуществляется аналогично MPEG-1 и

MPEG-2

Основные идеи, применяемые в ходе сжатия видеоданных с ее помощью, следующие:

• Устранение временной избыточности видео, учитывающее тот факт, что в пределах коротких интервалов времени большинство фрагментов сцены

оказываются неподвижными или незначительно смещаются по пол• Устранение пространственной избыточности изображений путем подавления

мелких деталей сцены, несущественных для визуального восприятия человеком• Использование более низкого цветового разрешения при yuv-предеставлении

изображений (y — яркость, u и v — цветоразностные сигналы) — установлено, что глаз менее чувствителен к пространственным изменениям оттенков цвета

по сравнению с изменениями яркости• Повышение информационной плотности результирующего цифрового потока путем выбора оптимального математического кода для его описания (например,

использование более коротких кодовых слов для наиболее часто повторяемых значений)

Основным отличием MPEG-4 сжатия от предшествующих алгоритмов сжатия видео

MPEG-1 и MPEG-2 является не сжатие последовательности прямоугольных кадров, а использование принципа

кодирования индивидуальных объектов произвольной формы

Кодирование формы, или альфа канала, означает, что произвольная форма в сцене MPEG-4 может отслеживаться посредством

двоичной альфа карты, определяющей принадлежность данного пиксела к

объекту

Это особенно полезно для разработчиков интерактивного контента по нескольким

причинам

Во-первых, видеоинформация не обязательно должна быть оформлена в виде

прямоугольных кадров

Во-вторых, индивидуально закодированные видео формы можно интегрировать с

другими объектами, такими как 2D-, 3D- или естественный видеофон, образуя сцены

Наконец, особый интерес для разработчиков представляет возможность использования отдельных объектов в качестве элементов

интерактивного действия

Примерами могут служить простые взаимосвязи в рамках сюжета или

смоделированные персонажи, реагирующие на действия пользователя

Результатом такого объектного подхода стала возможность интеграции естественных и синтетических

видеоисточников

Стандарт MPEG-4 содержит средства интеграции для кодирования растровых

видео изображений и средства создания и интеграции синтезированных 2D- и 3D-

элементов, включая геометрические формы и объекты, текст и синтезированную графику

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Журнал «CHIP». 6.2001. Стр. 124-126Журнал «CHIP». 7.2001. Стр. 22-33