Технология передачи изображений

Появление компьютерных технологий позволило улучшить способы воспроизведения

видеоизображений на компьютерах и в телевизорах. В настоящее время цифровые видеоизображения широко распространены в Интернете, где имеются видеофайлы всех типов.

В области телевидения Федеральная комиссия связи (FCC) работает над тем, чтобы большинство

коммерческих телекомпаний перешли с аналогового вещания на цифровое приблизительно к 2006 году. Цифровое изображение можно передавать на большее расстояние, при этом картинка получается четче. Это стало возможным благодаря тому, что ошибки передачи, вызванные радио и электромагнитными помехами, можно скорректировать с помощью контрольной информации, передаваемой вместе с цифровым сигналом. Коды исправления ошибок позволяют телевизору мгновенно обнаруживать и исправлять искажения, вызванные перекрестными помехами. Сигнал может передаваться (без необходимости преобразования из аналогового представления в цифровое) со скоростью 20 Мбит/с и выше.

Цифровое телевидение и передача видеоизображений в сети являются близкими родственниками, поскольку они используют оцифрованные изображения. Важным различием между ними является то, что для сетевых передач видео применяются несколько технологий, а в цифровом телевидении, по сути, используется только одна технология (MPEG-2). На компьютерах и сетях распространены три технологии сжатия видеоизображений:

• AudioVideoInterleave (AVI);

• Motion Pictures Experts Group (MPEG);

• фрактальноесжатиеизображений.

Audio Video Interleave (AVI)

AudioVideoInterleave (AVI) это метод форматирования комбинирования аудио- и видеофайлов,

предложенный компанией Microsoft для использования в системах Windows версии 3.1 и выше. AVI на самом деле является подмножеством формата ResourceInterchangeFileFormat (RIFF) (Формат файлов для обмена ресурсами), разработанного совместно компаниями Microsoft и для воспроизведения коротких аудио- и видеоклипов. В файлах этого формата видео- и аудиоданные чередуются: сначала идет

видеоклип, затем сопровождающий его аудиоклип, затем снова видеоклип и т. д. Стандарт AVI имеет недостатки, относящиеся к качеству воспроизведения и транспортировке по ceти. Кроме того, файлы получаются относительно большими.

MotionPicturesExpertsGroup (MPEG)

MotionPicturesExpertsGroup – это группа в составе ISO, разработавшая стандарт сжатия Motion

PicturesExpertsGroup (MPEG), который часто применяется на компьютерах, в средствах мультимедиа и Интернете. MPEG версий (MPEG-2) предусматривает также методы доставки комбинированных аудио- и видеосигналов в системах цифрового телевидения. Цифровой телевизор воспроизводит передаваемый сигнал MPEG-2 так, как это происходит на компьютере.

Согласно стандарту MPEG-2, существуют три уровня разрешения:

1. 704 х 480 пикселов с построчной разверткой (также обозначается 480р);

2. 1280 х 720 пикселов с построчной разверткой (также обозначается 720р);

3. 1920 х 1080 пикселов с чересстрочной разверткой (также обозначается I080р)

Фрактальное сжатие изображений

При фрактальном сжатии изображений (fractalimagecompression) в кадрах выполняется поиск повторяющихся структур (pattern), даже если эти структуры имеют разную ориентацию или размер. Математики называют такие структуры аффинными преобразованиями. Для уменьшения размера общих аффинных преобразований используется математическое сжимающее отображение. Достоинством фрактального сжатия является высокий коэффициент сжатия, достигающий значения 80:1 и выше. Недостаток заключается в том, что из-за математической сложности этот метод требует заметно больше времени на сжатие и распаковку изображений по сравнению с MPEG или JPEG. Поэтому в значительной степени фрактальное сжатие изображений до сих пор является экспериментальной технологией.