|
3.4. Kadrlar aro ortiqchalikni yo‘qotish asosida televizion tasvir signallarini siqish
Yuqorida qayd etilgandek, televideniyeda asosiy videooqimni siqish kadrlararo ortiqchalikni yo‘qotish yo‘li bilan taminlanadi, chunki bitta videosyujet ichida qo'shni kadrlar orasidagi ma’lumotlar ko‘pincha juda oz o‘zgaradi. Shu sababli tasvirning tayanch yoki o‘rtadagi kadrga nisbatan farqi uzatilsa, misol uchun kadrlar aro farq sifatida (3.19-rasm), unda ma’lumot hajmi sezilarli kamayadi va videooqim siqish koeffitsientining katta qiymatini olish mumkin.
(a) (b)
3.19- rasm. 15ta tasvir kadrlarining video ketma ketliklari ko‘rinishi (a) va ularning kadrlararo farqi (b).
Keltirilgan rasmdan ko‘rinmoqdaki, 5 kadrda (4-5, 5-6,6-7, 7-8, 8-9) kadrlararo ma’lumotlar farqi “O” ga yaqin(juda kichik) va boshqalarida kadrlar aro farq katta bo‘lib, kadrlar aro ma’lumotlar keskin ko‘payishiga olib keladi. Shu sabab oddiy kadrlar aro farq qo‘llanilmaydi, chunki syujetdagi tasvirning ozgina o‘zgarishi yoki ob’ektning siljishi piksellarning teng bo‘lmagan qiymatlari ayirmasiga olib keladi. Bu o‘z navbatida kadrlar aro ma’lumotning hajmini oshirib, kichik elementlar paydo bo‘lishiga olib keladi va ularni siqish qiyin, oqibatda siqish koeffitsienti qiymati 2-3 martadan oshmaydi. Shu sabab amaliyotda tasvir fragmentlarining harakatini kompensatsiyalovchi, qo'shma kadrli murakkab kadrlar aro ishlov berish qo‘llaniladi.
Tasvirning birinchi kadr fragmentlarini keyingi kadr siljitilgan zonalarida qidirib topish usulning asosiy maqsadini tashkil etadi. Agar shunday fragmentlar topilsa, ularning o‘rniga keyingi kadrda ularning vektor siljishining yangi koordinatalari uzatiladi. Misol uchun tasvirning 16x16 pikselli 255 bayt o‘lchamli bloki o‘rniga 1-2 baytli yangi koordinatalar uzatiladi xolos.
3.20(a)-rasmda videosyujetning ikkita qo'shni kadrlari va orasidagi farq, ya’ni ularning harakatlari kompensiyasi (rasm 3.20, b) ko‘rsatilgan. Bu yerda qora rangdagi joylar tasvirlar bloklari bir xillarining o‘rni va ularning o‘rniga bloklarning 2-4 baytli siqishtirilgan yangi koordinatalari haqidagi ma’lumotni uzatish mumkin. Tasvirning yorug‘ fragmentlari esa kadrlararo farqi mavjud bo‘lgan bloklarning joylari va ularni ham o‘z navbatida DKO‘ bilan siqilishini ta’minlash mumkin.
Bunda videooqimning tuzilishi ichki ortiqchaligi yo‘qotilgan tayanch kadri va bir yoki bir necha kadrlarning farqini ko‘rsatuvchi va bloklar vektorlari siljishini belgilovchidan tashkil topadi. Bunda amaliyotda ko‘pincha siqish MPEG standarti qo‘llanadi va undan tashqari boshqa kodeklar oilasi ham qo‘llanishi mumkin.
O‘xshash bloklar vektor siljishining o‘zaro harakatlarini izlab topish quyidagi amallardan iborat:
1) Tayanch (asosiy) kadr yuklanadi va keyingi kadr tayanch kadriga nisbatan siqiladi;
2) Kadr to‘g‘ri to‘rtburchakli bloklarga (makroblok) bo‘linadi, odatda ularning o‘lchami 16x16 piksel (3.21, a - rasm) bo‘ldi, ayni vaqtda ularning o‘lchami ixtiyoriy bo‘lishi ham mumkin;
3) Birinchi makroblok piksellari uchun keyingi kadrning ma’lum siljish zonasida (maydonida) unga maksimal o‘xshash makroblok qidiriladi;
a) b)
3.20 -rasm. O‘zaro qo'shni kadrlar ko‘rinishi (a) va ularning o‘zaro harakatini kompensatsiyalash natijalari (b)
4) Agar shunday o‘xshashlik topilsa, metama’lumotlar massiviga blokning nomeri va uning yangi koordinatalari haqidagi ma’lumot kiritiladi hamda makroblokning o‘zi uzatilmaydi. Agar bu o‘xshashlik topilmasa, makroblokka DKO‘ yordamida ishlov beriladi;
5) So‘ngra jarayon tayanch kadrdan keyingi birinchi kadrdagi barcha makrobloklar ustida takrorlanadi va h.k.
3.21 b-rasmda avvalgi va keyingi kadrlarda o‘xshash makro bloklarni izlab topish jarayoni keltirilgan.
Televizon tasvir fragmentlarining harakatlarini kompensatsiyalashning ko‘p tarqalgan usullarini ko‘rib chiqamiz.
Harakatni kompensiyalash usullari televizion tasvir kadrlar aro o‘zgartirishlarining eng samaradorli metodlari hisoblanadilar. Ular xossa va xususiyatlari bo‘yicha sinflarga bo‘linadilar va ayniqsa ishlash usuli (yoki arxitekturasi) va nimaga xizmat qilishi belgilanuvchilar (yoki qo‘llanish maydoni) klassifikatsiyasiga kiruvchilar katta qiziqish uyg‘otadi.
a) b)
3.21 – rasm. Kadrni makro blokka bo‘linishi (a) va qo'shni bloklarda o‘xshash bloklarni izlab topish(b) jaryoni.
Algoritmni ishlash usuli klassifikatsiyasi quyidagi arxitektura xususiyatlarini hisobga oladi:
-Harakatni kompensatsiyalash blok, ob’ekt ustida aniq yoki bo‘laklarga bo‘lib, ba’zida butun bir kadrda amalga oshirilishi mumkin.
- Maksimal qiymati chegaralangan va harakati ko‘pincha parallel siljigan blokning holatini izlab topish uchun qo‘llaniladi va yana qo'shimcha masshtablash va burish operatsiyalarini ham hisobga olishi mumkin.
Siljigan blokning koordinatalarini aniqlash uchun bir necha o‘lchovlardan foydalaniladi va ular tasvir fragmentining siljishlarining minimal qiymatini,ya’ni yangi taxminiy koordinatasini aniqlaydi.
Ularga quyidagi o‘lchovlar kiradi:
Absolyut farqlar yig‘indisi (Sum of Absalube Differences,(SAD))
(3.3)
Kvadratlar farqining yig‘indisi (Sum of Absalube Differences, SSD)
(3.4)
Bu yerda yig‘ish ob’ektning hamma siqish nuqtalaridan (misol uchun to‘g‘ri burchakli blok) amalga oshiriladi, FOrig va Fcomp daslabki va siqilgan kadrning yorug‘ligi hamda nuqtaning koordinasi R=(x y).
Maqsadiga (nimaga xizmat qilishiga) ko‘ra bo‘linganda harakatni kompensatsiyalash algoritmi ikkita katta guruhga bo‘linadi:
1) Videoni siqishda ishlatiluvchi algoritmlar;
2) Videoga ishlov berishda ishlatiluvchi algoritmlar (deinterleysing, kadr chastotasini o‘zgartirish).
Ushbu algoritmlar orasidagi farq, birinchi guruh algoritmi dastlabki va siqilgan kadrlar orasidagi piksellar bo‘yicha farqni kamaytirishga yo‘llangan, chunki videoning siqish darajasi shunga bog‘liq. Bunda ular uchun harakat to‘g‘ri aniqlanganligining farqi yo‘q yoki ketma-ket ikki kadrning yorug‘ligi bo‘yicha maydonlari oddiy, bir biriga yaqin bo‘lsa kifoya.
Ikkinchi guruh algoritmlari uchun esa topilgan harakat parametrlarining haqiqiyligi juda muhim, chunki shu parametr asosida algoritmning boshqa ko‘rsatgichlari sozlanadi.
Keng tarqalgan, ko‘pincha qo‘llaniladigan harakatni siqish usullarini ko‘rib chiqamiz.
Do'stlaringiz bilan baham: |
