Введение в цифровую обработку изображений. Филатов А.К. - 40 стр.

UptoLike

Составители: 

40
Как известно, телевизионное изображение состоит из 575 строк. Для хо-
рошего разрешения по горизонтали требуется приблизительно 400 элементов
изображения на строку. Чтобы информация была отображена 65 536 цветами,
на каждый элемент изображения приходится по меньшей мере 2 байта. Каж-
дую секунду должны формироваться (чересстрочным способом) 25 кадров. В
результате цифровой поток составляет 11 500 000 байтов, или округленно 12
мегабайт в секунду. Естественно, что можно использовать изображение мень-
шего размера или сэкономить на разрешении, но это не лучший выход. Здесь
мы сталкиваемся с несколькими проблемами, которые не просто решить. Во-
первых, данные должны быть оцифрованы и записаны на накопитель большой
емкости, обычно на жесткий диск. Затем, как правило, производится постоб-
работка, например введение титров, монтаж и перенос на коммерчески рас-
пространенный носитель (например, CD-ROM). В заключение пользователь
считывает данные, записанные на CD-ROM, и они воспроизводятся на мони-
торе. Ни для одного из этих трех стадий работы цифровой поток 12 мегабайтов
в секунду не является приемлемым.
Для жестких дисков более приемлемой является скорость записи 2…3
мегабайта в секунду. При скорости записи 3 МБ/с жесткого диска с емкостью
8 ГБ хватит примерно на 50 минут оцифрованного видео. Максимальная ем-
кость диска CD-ROM составляет около 800 мегабайтов, а максимальная ско-
рость переноса данных от 6 до 8 мегабайтов в секунду. Единственный компо-
нент компьютера, который обеспечивает требуемую скорость переноса около
12 мегабайтов в секунду, – это графическая плата. Следовательно, без эффек-
тивного сжатия данных работать с видеосюжетами можно только при сущест-
венных ограничениях.
Если вы уже когда-либо имели дело с цифровой видеотехникой, то, воз-
можно, уже встречались с понятием "кодек". Здесь оно означает "кодирование
(при сжатии) / декодирование (при восстановлении)" и охватывает методы, ко-
торые позволяют обеспечить приемлемое сжатие цифрового потока, возни-
кающего при оцифровке и воспроизведении видеоданных. Наиболее часто
применяются кодеки Indeo, Cinepak, Motion-JPEG и MPEG.
Сократить цифровой поток можно, уменьшив формат изображения. Од-
нако в этом случае следует установить разумную границу, чтобы изображение
оставалось пригодным для демонстрации. Лучше всего при этом ориентиро-
ваться на вертикальное разрешение для одного поля по системе PAL, которое
составляет 288 строк. С учетом отношения сторон телевизионного изображе-
ния 4:3 для горизонтального разрешения получаем рациональное значение 334
элемента изображения, или около 3 мегагерц. Такое же разрешение обеспечи-
вает хороший видеомагнитофон формата VHS. Почти соответствующим VHS
качеством можно считать оцифровку 25 изображений в секунду с таким раз-
решением. Оговорка "почти" сделана потому, что видеомагнитофон системы