Sadržaj
- Macroblocking
- aliasing
- Artefakti za češljanje / isprepletenost
- Bez grešaka, bez stresa - Vaš korak po korak vodič za stvaranje softvera koji mijenja život bez uništavanja života
- Zaključak
Izvor: Beror / Dreamstime.com
Oduzeti:
Kompresija videozapisa ponekad može rezultirati vizualnim nepravilnostima poznatim kao artefakti, što se može izbjeći pravilno postavljenim parametrima u kodiranom cjevovodu.
Svi vizualni mediji su komprimirani. Svrha elektroničkog medija je pohranjivanje podataka u pakiranom obliku. Kvaliteta, jasnoća i vjernost digitalnog videa ovise o brojnim čimbenicima koji obično nastaju kao rezultat kompresije. Brzina prijenosa, veličina datoteke, kvaliteta izvora i složenost izvora igraju vitalnu ulogu u kompresiji videozapisa, kao i hardverski uređaji koji se koriste za snimanje, pohranu i prikazivanje audio-vizualnih podataka medija. Video artefakti uglavnom se odnose na aberacije u izlazima obrađenim signalima, a u digitalnom videu mogu omesti i u ekstremnim slučajevima mogu uništiti cijelu emisiju. Unatoč tome, oni postoje s razlogom, a razumijevanje jedinstvenih značajki različitih artefakata pomaže video tehničarima i inženjerima da prepoznaju slabosti u lancu kodiranja. Evo nekoliko najčešćih artefakata u modernom digitalnom videu. (Više o kvaliteti videozapisa potražite u sumraku piksela - pomicanje fokusa na vektorsku grafiku.)
Macroblocking
Makroblok je jedinica obrade slike u različitim video formatima koji se široko koriste, kao što su H.264 i MPEG-2. Makroblokova obrada uključuje matematičke jednadžbe koje uzimaju slike u podskupinama boja i pomoću niza transformacija kvantiziraju ih u kodirane podatke. Postoji zbog učinkovitosti kodiranja, ali može rezultirati video artefaktima koji su poznati kao pogreške makroblokiranja. Vizualne karakteristike makroblokirajućih artefakata često su slične onima visoko pikseliranih slika, ali s jasnije definiranim kutijastim pikselnim skupinama koje pomalo nalikuju pogrešno postavljenim komadima slagalice u okviru.
Obično se makroblokiranje može pripisati bilo kojem ili svim sljedećim čimbenicima: brzina prijenosa podataka, prekid signala i performanse video obrade. Usluge kablovskog, satelitskog i internetskog prijenosa posebno su osjetljive na makroblokiranje jer njihova višekanalna prijenosna infrastruktura često zahtijeva prekomjernu kompresiju videozapisa. Međutim, moguće je da se artefakti pojave i u manje zagušenom signalnom toku (iako to nije tako uobičajeno). Iako je makroblokiranje još uvijek čest video artefakt, postupno ga ukida Visokoefikasni video kodiranje (HEVC), koji koristi inovativne alternative macroblock procesima.
aliasing
Aliasing opisuje proces ili učinak obrađenih podataka rekonstruiranih u kompromitirani izlaz. Uglavnom utječe na segmente prostornih i vremenskih medija koji uključuju zamršene i ponavljajuće obrasce, a obično se mogu pripisati nedovoljnoj stopi uzorkovanja. Ako se izvor ne uzorkuje odgovarajućom brzinom i dogodi stvaranje aliasinga, to može rezultirati čudnim efektom povlačenja na uzorke unutar okvira. Vizualni izgled aliase ovisi o prirodi izvora, ali jedna od njegovih najčešćih manifestacija izgleda kao ono što se obično naziva moiré uzorom.
Da biste zamislili ovaj fenomen, zamislite dvije identične rešetke naslagane jedna na drugu. Ako se pravilno poravnate, jedva ćete primijetiti da ih ima dvije, a ne samo jedan. Ako okrenete gornju rešetku, čak i po malo, rešetke se više ne postavljaju. Sada, neusklađeni redovi i stupovi stvaraju distorziju tamo gdje je prije postojao jednostavan i ujednačen uzorak, stvarajući offset obrasce koji imaju tendenciju isparavanja. Druga analogija za stvaranje podzemnih glava mogu biti žbice za bicikle u kotaču. Kad se snima i kada se okreće dovoljno brzo, ponekad izgleda kao da se žbice okreću u obrnutom smjeru od stvarnog okreta. To je zato što brzina uzorkovanja uređaja za hvatanje ne uzorkuje dovoljno brzo da bi precizno prikazala brzinu rotacije kotača, stvarajući na svom mjestu drugačiji vizualni uzorak (ili pseudonim).
Artefakti za češljanje / isprepletenost
Prije nego što je razvijen moderni progresivni video, dominantni način skeniranja emitiranog videa bio je isprepleten, što je i danas u ograničenoj upotrebi. Za NTSC video zapis je u početku podrazumijevao 525 naizmjenično skeniranih linija videa po kadru pri oko 30 sličica u sekundi. S prvim skeniranim neparnim linijama, a parnim linijama u drugom, svaka grupa (koja se naziva "polje") činila je polovinu okvira. Budući da se polja isprepliću jedno s drugim, svako polje ima izgled češljanja. A kad se vremenski okvir ili obrazac terenskog skeniranja poremeti (obično putem pretvorbe brzine kadrova), na slici se pojavljuju češljani artefakti koji mogu biti vrlo suptilan ili vrlo odvraćajući.
Dva istaknuta formata u ranoj povijesti tehnologije za snimanje filmova bila su film i video - oba su imala standardne stope kadrova koja su se razlikovala jedna od druge. Kao što je gore navedeno, 30 kadrova u sekundi nekada je bilo više ili manje standard za video i televiziju (u regijama koje podržavaju NTSC video), dok je film uglavnom sniman i projiciran pri 24 sličica u sekundi. To je uzrokovalo odstupanje u pogledu onoga što bi se moglo učiniti sa šesterostrukom razlikom kada je jedan format prebačen u drugi (postupak poznat kao "telecin" ili "inverzni telecin"). Da bi se riješili toga, složene prilagodbe vremena (nazvane "oborinski uzorci") standardizirane su za prilagođavanje brzine kadrova uz što je moguće manje primjetnog gubitka kvalitete. (Više o brzini kadrova potražite u Video Video: Pomicanje fokusa s visoke rezolucije na visoku brzinu kadrova.)
Ovi obrasci ili preskaču ili ponavljaju polja kako bi se nadoknadila razlika u frekvenciji između ulaznih i izlaznih medija, što prirodno rezultira artefaktima nalik na češalj iz djelomičnih okvira ili zaostalih polja. Ti su predmeti najočitiji u dijelovima okvira koji prikazuju gibanje, a često izgledaju kao vodoravne linije koje prate svaki pokret. Postoje filtri za uklanjanje češlja koji mogu u određenoj mjeri ukloniti artefakte.
Bez grešaka, bez stresa - Vaš korak po korak vodič za stvaranje softvera koji mijenja život bez uništavanja života
Ne možete poboljšati svoje programiranje kad nikoga nije briga za kvalitetu softvera.
Zaključak
Znanost o kompresiji videa razvija se svakim danom i postaje sve učinkovitija. Ali sve dok ostaje raznovrsni raspon kodeka, shema kompresije i video formata, pojavit će se i artefakti koji se pojavljuju pri pretvorbi između njih. Nova video tehnologija stvorit će nove oblike gubitka kvalitete u procesima transkodiranja, kao i nova rješenja za njihovo rješavanje.