25. Кодирование кадров видеоизображения.

Ответ:

Кадр кодируется как обычное растровое изображение, т.е. разбивается на множество пикселей. Закодировав отдельные кадры и собрав их вместе, можно описать все видео.

В основе кодирования цветного видео лежит модель RGB.

В телевидении же используется модель YUV. В такой модели цвет кодируется с помощью яркости Y и двух цветоразностных компонент U и V, определяющих цветность. Цветоразностная компонента образуется путем вычитания из яркостной компоненты красного и зеленого цвета. Обычно используется 1 байт для каждой компоненты цвета, т.е. всего для обозначения цвета используется 3 байта информации. При этом яркость и сигналы цветности имеют равное число независимых значений.

Используются различные алгоритмы сжатия для уменьшения скорости и объема потока видеоинформации. Существуют алгоритмы сжатия без потерь и с потерями.

Среди алгоритмов с потерями одним из наиболее известных является MotionJPEG (сжатие нескольких кадров) или MJPEG.

В алгоритме MPEG запоминается несколько кадров. Основной принцип состоит в предположении того, что соседние кадры мало отличаются друг от друга. Поэтому можно сохранить один кадр, который называют исходным, а затем сохраняются только изменения от исходного кадра, называемые предсказуемыми кадрами.

В настоящее время используются алгоритм сжатия:

• MPEG-1 - потоки видео и звуковых данных передаются со скоростью – 150 Кбит/сек и управляются путем выборки ключевых видео кадров и заполнением только областей, изменяющихся между кадрами.

• MPEG-2 - подразумевает использование высоких разрешений для достижения максимального качества изображения, поэтому этот формат применяется в первую очередь профессионалами.

• MPEG-3 - предназначался для использования в системах телевидения высокой чёткости (high-defenition television, HDTV) со скоростью потока данных 20-40 Мбит/с, но позже стал частью стандарта MPEG-2 и отдельно теперь не упоминается.

• MPEG-4 - задает принципы работы с цифровым представлением медиа-данных для трех областей: интерактивного мультимедиа (включая продукты, распространяемые на оптических дисках и через Сеть), графических приложений (синтетического контента) и цифрового телевидения.

26. Виды компьютерной графики.

Ответ:

Растровая графика

Растровое изображение – совокупность пикселей.

Основные характеристики: размер изображения и цвет.

Растровая графика зависит от разрешения, т.к. информация, описывающая изображение, прикреплена к сетке определенного размера.

Разрешение – это количество пикселей на единицу длины.

Глубина цвета – количество оттенков в, диапазоне которых точка изменяет свой цвет.

Глубина кодируется:

• Настоящий цвет – 24 бит

• Качественный цвет – 16 бит

• Фиксированный цвет - 8 бит

При редактировании изображения его качество может меняться, т.к. меняются сами пиксели.

Изменение размеров растрового изображения сильно ухудшает его, т.к. пиксели переопределяются по сетке:

• При уменьшении – теряются мелкие детали

• При увеличении – резкость и яркость изображения ухудшаются, т.к. новым точкам присваиваются средние значения между соседними пикселями.

Так же при выводе изображения на устройство с более низким разрешением, оно может ухудшиться.

Векторная графика

Векторное изображение – это совокупность прямых отрезков (векторов).

Основные характеристики: контур, внутренняя область, которая может быть пустой или иметь заливку.

Для представлений объекта используют:

Точка Прямая Отрезок Парабола Отрезок параболы

Гипербола Кривые первого и второго порядков Кривые Безье

Объект – это любой геометрический элемент внутри векторного изображения, состоящий из отрезков или кривых.

Трехмерная графика

Трехмерная графика позволяет создавать объемные 3х мерные сцены с моделированием, условиями освещения.

Здесь изображение моделируется и перемещается в визуальном пространстве.

Объекты выполняются ы некотором пространственной сетке, которая и представляет собой модель объекта. Затем объекту присваиваются материал.

На ряду с этим 3х мерному объекту задаются условия освещения и выбирается тоска обзора.

Фрактальная графика

В основе построения фрактала лежит использование нелинейной функции комплексного процесса с обратной связью z = z² + c и поскольку z и c комплексные числа z = x+iy и c=p+iq, то необходимо z разложить на x и y, чтобы перейти на более удобную для восприятия человеку плоскость:

x(k+1) = m(k)² + y(k)² + p

y(k+1) = 2x (k)² * y(k)² + q

Плоскость, состоящая из всех пар (x,y) может рассматривать как при фиксированных значениях p и q, так и при динамических.