|
امروزه حجم عظيمي از
اطلاعات بصورت ديجيتال كد گذاري شده است و ميزان حجم محيط ذخيره سازي
مورد نياز افزايش ميابد
بمنظور استفاده موثر از محيط هاي ذخيره سازي
بايستي به ميزان معيني از فشرده سازي استفاده شود سيستم هاي فشرده سازي
چه با كاهش كيفي و از دست دادن محدودي از داده ها همراه باشد يا
نباشد بدنبال كاهش حجم محيط ذخيره سازي اطلاعات هستند
ميزان
كاهش كيفي اطلاعات ناشي از فشرده سازي به بسياري از عوامل و از جمله
كاربرد آن بستگي دارد
و ماشينهاي فاكسي مايل پردازنده هاي
كلمات را متحول ساختهPC تكنولوژي ديجيتال بسياري از ايستگاههاي
كاري كامپيوتر هاي
است
محيط را دگرگون نموده است آخرين مرز و
ديوار نسبتآمحكم بازار وسابل خانگي CD در منازل صداي ديجيتال با ساخت و
توليد
است حتي ديسك هاي ليزري تصوير نيز آنالوگ هستند و
سيستم هاي تلويزيوني كابليVCR دستگاههاي ضبط تصوير آنالوگ
و مدار
بسته در شرايط فعلي فقط ويدئو آنالوگ را توزيع و پخش نمايد امروز با
فرارسيدن استانداردها و معرفي تكنولوژي هاي
كارآ ويدئو ديجيتال را
وعده ميدهد
همراه با تكنولوژي
ديجيتال ارتباط متقابل و قابليت اديت بهمان صورتي كه ما اكنون متن
نوشته صدا و تصوير هاي گرافيكي را اديت مي كنيم ممكن ساخته است
و
ساير سيستمهاي ويدئو كتمپيوتري همه مي توانندويدئوVideo On Demand
سيستم چند رسانه اي تلويزيون ديجيتال سيستم
كامپيوتري همه مي
توانند ويدئو را در فضاي ديجيتال داشته باشند
نگاهي به گذشته
آنالوگ
براي روشن شدن وضعيت فعلي لازم است مرور مختصري بر گذشته
فضاي آنالوگ داشته باشيم استانداردهاي ويدئو آنالوگ
تعداد
فريمهاي تصوير را در هر ثانيه و تعداد خطوط تصوير در هر
فريم را معين مي نمايد
سيگنال ويدئو شامل قسمت هاي حياتي است
كه براي همزماني استفاده مي شود و بر روي صفحه نمايش داده نمي شود براي
تبديل
سيگنال آنالوگ به ديجيتال هر بخش تصويري فعال هر خط
نمونه برداري مي شود
و دستگاهاي جديد ديسك ويدئوD1براي سيستم
تصوير A13.5 MHz, CCIR-601 ميزان فركانس نمونه برداري مطابق
توصيه
استVideo, Cd
اختيار مي شود تعداد 720 نمونه از
قسمت فعال تصويري هر خط گرفته مي شود كه هر A13.5 MHzوقتي فركانس نمونه
برداري
نمونه با 8 يا 10 بيت نشان داده مي
شود
كد گذاري مي گردد معمولآ مولفه هاي تفاضلي رنگها هر كدام
نصف فر كانس YUV براي افزايش موثر هر نمونه رنگي در
فضاي
نمونه برداري مي شود A6.75 MHzنمونه برداري اصلي يعني با
فر كانس
NTSC
, PAL ميزان نرخ داده ها در سيستم هاي تلويزيوني
Luminance
Y
720*486*29.97*8=83.896819
bit/s
Chrominance
U
360*486*29.97*8=41.94141
bit/s
V
360*486*29.97*8=41.94141
bit/s
استF4:2:2 براي
انتقال ويدئو ديجيتال در سيستم s 167.79Mbit/s
كه نرخ داده هاي نهائي كل
عملآ كانالهاي توزيع از نظر پهناي باند
فر كانس محدود هستند و ما ناچار هستيم كه تصاوير ويدئو ديجيتالي را
فشرده سازيم تا بتوانيم
مي توانند تا CD-ROM,Video-CDاز نظر
زماني همزمان اطلاعات را ارسال و مورد استفاده قرار
دهيم براي مثال درايورهاي
مورد نياز است در حاليكه پهناي باند
كانال d20:1 مگابيت بر ثانيه انتقال داده ها را انجام دهند در نتيجه
فشرده سازي به نسبت v1.4
نياز دارد البته در مراحل g28:1 است كه حد
اقل نسبت فشرده سازي d6 Mbit/s ارتباطي يك سيستم تلويزيون كابلي فقط
پردازش صدا نيز بايستي مورد توجه قرار گيرد
بمنظور هماهنگي بين
صدا و تصوير يك پالس سلعت عمومي براي انكودر هاي صدا و تصوير بايستس
استفاده شود
نيز بايستي اطلاعات همزماني خاص را دريافت كنند تا
در موقع بازيابي و تبديل اطلاعات ديجيتال صدا
وDecompressersدكودرها
تصوير بطور موثر عمل نمايند
با استفاده از
يك الگوريتم فشرده سازي خاصي در عمل ممكن مي شود MPEG , ISO اين مباني
و توصيه
International Standards Organization
Moving Picture
Experts Group
است براي JPEG كه يكي از شاخه هاي ( Motion ,
Joint Picture Expert Group )M- JPEG گروه مطالعاتي
بيانيه هاي فني
منتشر نموده است Component استاندارد فشرده سازي تصاوير ثابت
تنها در زمينه فقط تصاوير ويدئوئي
بود كه بدليل
استM-JPEG بسياري از مسائل كه كاربران در عمل با آن روبرو شده
اند در ارتباط با قابليت حمل و نقل
روش خاصي كه داده هاي صدا نيز
در درون داده هاي اصلي قرار داده شده است چون مكان داده هاي صوتي از يك
قسمت
به قسمت بعد تغيير مي كند دكودر ها از خود مشكل نشان مي دهند
مروري بر فشرده سازي
تصوير
تكنيكهاي فشرده
سازي تلويزيون ديجيتال غالبآ از دو سيستم بنيادي بنام كد گذاري تبديل
بهره مي گيرندروش كد گذاري پيشگوئي
شده و مقادير اوليه واقعي فشرده
مي سازد
استفاده مي كند كه بعنوان ابزاري در غالب DCT ( Discretc
cosine transform )روش كد گذاري تبديل معمولآ از
روشهاي فشرده سازي
پر توان بكار گرفته مي شود فريمهاي تصويري در ابتدا به
بلوكهاي با ابعاد 8*8 تقسيم مي شوند در
دومن فركانس تبديل مي شوند
كه ضرائب آنها كوانتايز و كد مي شود
فركانس بالا كوانتايز شده نيازي
به ارسال ندارند زيرا غالبآ مقادير آنها نزديك به صفر است بدين ترتيب
DCT غالب ضرائب
كوانتايز و بنحوي كد مي شوند كه حشو وزائد
آماري آنها مورد استفاده DCTفشرده سازي بالائي بدست مي آيد ساير ضرائب
قرار گيرد
كه سبب افزايش ميزان فشرده سازي با انتصاب كدهايي
كوچكتر به عناصري (Huffman مثل كد VLC مثلآ روش كد گذاري )
كه ميزان
تكرار آنها بالاست و كدهايي طولاني تر به عناصري كه ميزان تكرار آنها
نادر است
عناصر يك مجموعه بصورت قابل ملاحظه اي نا وابسته يكديگر
خواهند شد و DCTميتوان نتيجه گرفت كه با استفاده از
روش
معكوس بر روي ضرائب كونتايز DCTرا مستقل از يكديگر تا حد
مطلوبي فشرده ساخت با بكار گيري DCTلذا مي توان ضرايب
ميتوان
با تقريب مطلوبي بلوك اصلي را باز سازي نمود با قرار دادن بلوكهاي 8*8
باز سازي شده در كنار يكديگر تصويرDCT شده
كد شده بدست خواهد آمد
در فشرده سازي تصاوير متحرك ميتوان از زوائد تكراري نسبت به زمان
نيز بهره گرفت كه سبب افزايش فشرده سازي به ميزان
جبران حركت نيز يك
روش و ابزار موثر است انكودر معمولآCompenstion Motion 2 تا 3 برابر
خواهد شد براي اين كار
حركت عناصر را از يك فريم به فريم بعدي
تصوير تخمين مي زند چنانچه يك بلوك بزرگ تصوير 16*16 توسط بردار حركت
به
كمك مقايسه بلوكهاي معين مي شود بردار حركت كد شده و به ديكودر
ارسال مي شود تفاوت بين فريم پيشگو ئي و فريم واقعي
كه هر ماكرو
بلاك شامل 4 بلوك براي سيگنال روشنائي بوده فشرده مي شود
MPEG-2ميباشد كه اين روش در استاندارد DCT مثال فوق يك نمونه از
استفاده تركيبي دو روش پيشگوئي حركت و كد گذاري
بكار گرفته شده
است
MPEG-1 , MPEG-2
استانداردهاي
| 
