Съдържание
- Macroblocking
- Aliasing
- Гребене / преплитане на артефакти
- Без грешки, без стрес - Вашето стъпка по стъпка ръководство за създаване на софтуер, променящ живота, без да разрушава живота ви
- заключение
Източник: Beror / Dreamstime.com
За вкъщи:
Компресирането на видео понякога може да доведе до зрителни отклонения, известни като артефакти, които могат да бъдат избегнати с правилно зададени параметри в тръбопровода за кодиране.
Всички визуални носители са компресирани. Целта на електронния носител е да съхранява информация в пакетиран формат. Качеството, яснотата и вярността на цифровия видеоклип зависят от редица фактори, които обикновено възникват в резултат на компресията. Скоростта на предаване, размерът на файла, качеството на източника и сложността на източника играят жизненоважни роли при компресирането на видео, както и хардуерните устройства, използвани за улавяне, съхраняване и показване на аудио-визуални медийни данни. Видео артефактите обикновено се отнасят до аберации в обработени от сигнали изходи, а в цифровите видео те могат да бъдат разсейващи и в крайни случаи могат да унищожат цяло излъчване. Независимо от това, те съществуват поради причина и разбирането на уникалните характеристики на различни артефакти помага на видеотехниците и инженерите да идентифицират слабостите във веригата на кодиране. Ето няколко от най-често срещаните артефакти в съвременното цифрово видео. (За повече информация за качеството на видео вижте Twilight of the Pixels - Преместване на фокуса към векторната графика.)
Macroblocking
Макроблок е единица за обработка на изображения в различни широко използвани видео формати, като H.264 и MPEG-2. Обработката на Macroblock включва математически уравнения, които вземат цветови подпробни изображения и чрез поредица от преобразувания ги квантуват в кодирани данни. Той съществува с цел ефективността на кодирането, но може да доведе до видео артефакти, които са известни като грешки в макроблокирането. Визуалните характеристики на макроблокиращите артефакти често са подобни на тези на силно пикселирани изображения, но с по-ясно дефинирани, пикселови групи, наподобяващи кутия, които донякъде наподобяват неправилно поставени пъзели в рамката.
Обикновено макроблокирането може да се отдаде на някой или всички от следните фактори: скорост на предаване на данни, прекъсване на сигнала и производителност на обработката на видео. Услугите за кабелно, сателитно и интернет предаване са особено уязвими за макроблокиране, тъй като тяхната многоканална инфраструктура за предаване често изисква прекомерно компресиране на видео. Възможно е обаче артефактите да се появят и при по-малко претоварен сигнален поток (макар и да не е толкова често). И въпреки че макроблокирането остава обикновен артефакт на видео, той постепенно се прекратява чрез високоефективно кодиране на видео (HEVC), което използва иновативни алтернативи на процесите в макроблок.
Aliasing
Aliasing описва процеса или ефекта на обработените сигнали данни, реконструирани в компрометиран изход. Той засяга най-вече сегменти от пространствени и времеви среди, които включват сложни и повтарящи се модели и обикновено могат да бъдат причислени към недостатъчна честота на вземане на проби. Ако даден източник не бъде изваден с подходяща скорост и се появи псевдоним, това може да доведе до странен вид влачещ ефект върху шарките в рамките. Визуалният вид на псевдоним зависи от естеството на източника, но едно от най-често срещаните му проявления изглежда като това, което обикновено се нарича модел на муаре.
За да представите това явление, представете си две еднакви решетки, подредени една върху друга. Ако сте подравнени правилно, едва ли ще забележите, че има две от тях, а не само една. Но ако завъртите горната решетка, дори само по малко, решетките вече не се подреждат. Сега, неправилно подредените редове и колони създават изкривяване там, където преди е имало прост и еднакъв модел, създавайки компенсирани модели, които са склонни да се разплитат. Друга аналогия за създаването на псевдоним може да бъде спиците за велосипеди във въртящо се колело. Когато е заснет и когато се върти достатъчно бързо, понякога изглежда, че спиците се въртят в обратна посока на реалния им завой. Това е така, защото честотата на вземане на проби на устройството за улавяне не взема достатъчно бързо проби, за да изобрази точно скоростта на въртене на колелото, създавайки различен визуален модел (или псевдоним) на негово място.
Гребене / преплитане на артефакти
Преди да се развие модерно прогресивно видео, режимът на сканиране на доминиращо излъчване на видео беше преплетен, което и до днес е в ограничена употреба. За NTSC видео това първоначално означаваше 525 последователно сканирани линии на видео на кадър с около 30 кадъра в секунда. С сканираните нечетни линии първо и четните линии на второ място, всяка група (наречена „поле“) съставляваше половина от кадър. Тъй като полетата се преплитат едно с друго, всяко поле има вид на гребен. И когато времето или моделът на полевото сканиране е нарушен (обикновено чрез преобразуване на честотата на кадрите), на снимката се появяват гребени артефакти, които могат да бъдат много фини или много разсейващи.
Двата знаменити формата в ранната история на технологията за кино са филми и видео - и двата от тях са със стандартна честота на кадрите, които се различават един от друг. Както беше посочено по-горе, 30 кадъра в секунда са били повече или по-малко стандарт за видео и телевизия (в регионите, които поддържат NTSC видео), докато филмът обикновено е заснет и прожектиран с 24 кадъра в секунда. Това предизвика несъответствие по отношение на това какво би било направено с разликата в шест кадъра при прехвърляне на един формат в другия (процес, известен като "телецин" или "обратен телецин"). За да се справят с това, сложните корекции на времето (наречени "модели на падане") бяха стандартизирани за регулиране на честотата на кадрите с възможно най-малка забележима загуба на качество. (За повече информация относно честотата на кадрите, вижте Video Tech: Преместване на фокуса от висока разделителна способност към висока честота на кадрите.)
Тези модели или прескачат, или повтарят полета, за да компенсират разликата в честотата между входната и изходната среда, което естествено води до гребени артефакти от частичните рамки или остатъчните полета. Тези артефакти са най-забележими в части от рамката, които изобразяват движение, и често изглеждат като хоризонтални линии, които следват каквото и да се движи. Има филтри за премахване на гребена, които могат да отстранят до известна степен преплитането на артефакти.
Без грешки, без стрес - Вашето стъпка по стъпка ръководство за създаване на софтуер, променящ живота, без да разрушава живота ви
Не можете да подобрите уменията си за програмиране, когато никой не се интересува от качеството на софтуера.
заключение
Науката за компресиране на видео се развива с всеки изминал ден и става все по-ефективна. Но докато съществува разнообразна гама от кодеци, схеми за компресия и видео формати, и при конвертирането между тях ще има артефакти. Новата видео технология ще роди нови форми на загуба на качество в процесите на прекодиране, както и нови решения за тяхното справяне.