Дисциплина: Компютърни мрежи Упражнение 12 Дисциплина: Компютърни комуникации Упражнение 12



Дата26.03.2017
Размер49.37 Kb.

Дисциплина: Компютърни мрежи Упражнение 12

Дисциплина: Компютърни комуникации Упражнение 12



IP-базиран пренос на видео информация: WaveLet/IP, JPEG/IP.4.
Цел на упражнението е да се изучат:

- Начините за компресия на видеоизображение;

- Предимства и недостатъци;

- Особености при предаване на видеоизображение по мрежата.



1. ТЕОРЕТИЧНИ СВЕДЕНИЯ

А. Общи сведения

При обработката на видеоизображения едно от най-важните неща е да се избере подходящ алгоритъм за компресия на изображението. Компресията е необходима стъпка при подготовката на видеоизображението за предаване по компютърна мрежа, защото некомпресираното изображение би натоварило комуникационната структура, както и запаметявашите компоненти на видеосистемата. Различните методи на компресия предполагат различни предимства и недостатъци – различен размер на компресираното изображение, различна загуба на информация и различна изчислителна мощ, използвана за постигане на компресията.

Обикновено методите на компресия се определят като методи без загуба на информация и методи със загуба на информация. Най-общо казано колкото по-малка степен на компресия имаме, толкова е по-добро изходното изображение или колкото е по-лошо изображението, толкова по-малък изходен файл ще имаме.

Компресията на видеоизображения намалява обема на изходната информация по три начина. Първият начин използва математически трикове за получаване на компресия без загуба на информация и по време на разглеждане на видеото промените се правят отново в обратна посока. Вторият метод се основава на премахване на части от изображението, които са невидими за човешкото око. Третият начин е да се намали качеството на изображението, чрез намаляване на разделителна способност, брой цветове и/или кадри за секунда. Той е със загуба на информация.

Най-често използваните алгоритми за компресия на видеоизображение са:


  1. Н261

Това е схема за цифровизация и компресия на аналогово видео. Тя се използва широко във видеоконферентните системи и осигурява цифрово видеоизображение с битова скорост от 64 Kbit/s до 1 Mbit/s, което обикновено е честотната лента на обществените мрежи за данни. Степента на компресия може да достигне до 2500:1, но разбира се за сметка на качеството на изображението. Форматът е подходящ за предаване на видеоизображения с висока кадрова честота, показващи движение, но разделителната способност на отделните кадри не е добра. Подходящ е за видеоконференции, но не е добър, ако трябва да се направи идентификация на заснетия обект.

Важно предимство на формата е, че компресираното изображение може да бъде декодирано и декомпресирано при нужда, т.е. може да се възвърне оригиналното изображение.



  1. Мotion-JPEG (M-JPEG)

Това е адаптация на популярния алгоритъм JPEG, използван главно за компресиране на статични изображения към компресия на видеоизображения. Това е техника за компресия без загуба на изображение. При този метод се създава видео поток, състоящ се от разликите на JPEG-компресираните кадри на видеоизображението. Методът осигурява много добро качество на изображението, но степента на компресия е доста ниска. Важно предимство на M-JPEG е, че тъй като той е базиран на статични изображения, всеки негов кадър може да послужи за идентификация. Това означава, че загубата на който и да е кадър не е от значение за видеоизображението.

  1. MPEG

При този метод всеки кадър се дефинира като промените спрямо предишния кадър, а не като цял кадър. Предимството му е, че компресията е доста по-ефективна, защото същото качество се представя с по-малко данни. Може обаче да възникнат проблеми при представянето на два поредни кадъра с големи разлики. В този случай има опасност да се получи блокиране на изображението и загуба на цели полета от картината.

Съществуват няколко различни вариации на алгоритъма. Най-популярни са MPEG-1, който осигурява 15 кадъра в секунда и е предназначен за видео от нискоскоростни източници, например CD-ROM и MPEG-2, осигуряващ 30 кадъра в секунда и изискващ специален хардуер за компресия и възпроизвеждане. Напоследък добива популярност и MPEG-4, който обаче е доста трудно да се компресира в реално време.



  1. Wavelet

Подобно на M-JPEG този метод на компресия осигурява висококачествени подвижни изображения, започвайки със статични изображения върху които се прилага компресия и групирайки ги се получава подвижно изображение. Методът компресира изображенията, премахвайки излишието и използвайки само областите, които са видими за човешкото око. Той е до 4 пъти по-ефективен при намаляването на обема на данните от JPEG и M-JPEG. При него потребителят може да избере степен на компресия. Това е най-популярният за момента и с най-голям потенциал за развитие метод.

Ето и кратко сравнение на изброените методи:



Метод

Степен на компресия

Изискван обем

Кадри за секунда

Качество

M-JPEG

Висока

Голям

25

Високо

H261

Много висока

Малък

25

Ниско

MPEG

Ниска

Много голям

25

Много високо

Wavelet™

Висока

Малък

25

Високо

2. ЗАДАНИЯ ЗА РАБОТА

Задание 1

Изчислете необходимата честотна лента за предаване на видеоизображение от шест телевизионни камери при различните алгоритми на компресия.

Задание 2

Изберете алгоритъм за компресия на охранителна видеосистема.


3. КОНТРОЛНИ ВЪПРОСИ:

1. Избройте основните алгоритми за компресия на видеоизображения.



2. Какви са основните характеристики на алгоритмите за компресия на видеоизображения?
Каталог: docs -> Bachelor -> IV%20Kurs -> Sem%20VIII -> KIK
KIK -> Модул tcp/ip компютърни комуникации
KIK -> Дисциплина: Компютърни мрежи Упражнение 11 Дисциплина: Компютърни комуникации Упражнение 11
KIK -> Модул Frame Relay Компютърни комуникации
KIK -> Модул ppp & isdn компютърни комуникации
KIK -> Модул атм компютърни комуникации
KIK -> Дисциплина: Компютърни комуникации Упражнение 8
KIK -> Дисциплина: Компютърни мрежи Упражнение 10 Дисциплина: Компютърни комуникации Упражнение 10
KIK -> Модул 2 Методически аспекти при изучаването и проектиране на компютърно базирани комуникационни системи (кбкс)
KIK -> Модул Компютърни мрежи – комуникационната подсистема като обект за проектиране


Поделитесь с Вашими друзьями:




База данных защищена авторским правом ©obuch.info 2020
отнасят до администрацията

    Начална страница