с разным разрешением приведены в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Телевизионный стандарт предполагает представление изображений последовательностью кадров, сменяющихся 25 раз в секунду. Для хранения секундного видеоролика в этом случае может потребоваться (из табл. 1) при 24 бит/пиксел скорость 21,75-93,75 Мбайт/с, а при 32 бит/пиксел – соответственно 29-125 Мбайт/с.
При этом видеофильм длительностью, например, 1 час 33 мин 50 с займет, как минимум, 119,58 Гбайт при 24 бит/пиксел и частоте 25 кадров/c или 191,33 Гбайт при 32 бит/пиксел и частоте 30 кадров/c. Столько не вместит и самый емкий цифровой многофункциональный диск (Digital Versatile Disk, DVD) [9, 10], а самые быстрые каналы Internet не обеспечат передачу таких объемов информации.
Скорость передачи неподвижного изображения объемом в 1 Мб из видеопамяти ПК на экран при частоте регенерации 60-100 Гц составляет 60-100 Мбайт/c, а объемом 3,75 Мбайт (24 бит/пиксел), как следует из табл. 1.1, – соответственно 225-375 Мбайт/с.
Такими объемами памяти, а также требуемыми для передачи изображений в режиме РВ высокоскоростными каналами современные ПК пока не обладают. На преодоление именно трудностей хранения и воспроизведения в режиме РВ звуковой и видеоинформации как раз и направлены в настоящее время усилия многих разработчиков средств ММ. Проанализируем типовые варианты решения этой проблемы.
Только увеличение скорости CD-ROM-дисковода в 48 раз до 7,03 Мбайт/с и даже в 96 раз до 14,06 Мбайт/с проблему не решает. Но есть еще несколько путей решения подобных проблем, когда можно попытаться уменьшить
◆ поток данных (26,4 Мбайт/с – из табл.1.1 для VGA, 24 бит/пиксел, 30 кадров/с). Например, уменьшить с 640×480 до 320×240, то есть в 4 раза. При этом скорость уменьшится (при скорости 30 кадров/с) до 6,6 Мбайт/с;
◆ скорость вывода видеокадров с 30 до 15 кадров/с. При этом скорость передачи составит уже 3,3 Мбайт/с;
◆ число цветов, а значит и битов на 1 пиксел с 24 до 8. Скорость передачи уменьшится до 1,1 Мбайт/с.
Но все эти пути связаны с существенным снижением качества изображения.
Осталось весьма эффективное средство – сжатие (компрессия) данных. Именно здесь и скрывается приемлемое решение проблемы. Методы сжатия аудио- и видеоинформации реализуются в настоящее время программным путем, хотя, в принципе, возможна и аппаратная реализация. К сожалению, сжатие также может привести к потерям в качестве различной степени в зависимости от степени и метода компрессии [3-8].
Полезными оказываются и программные методы редуцирования, которые позволяют разделить кадр на ряд фрагментов (подвижных и неподвижных) и для каждого фрагмента применить свой оптимальный метод кодирования. Позже мы обсудим такие подходы и методы.
Популярен и «пассивный» подход, когда видеокадры вообще не оцифровываются, а просто по мере необходимости показываются на мониторе ПК. Конечно, ни о какой обработке в данном случае говорить не приходится. Видеокадры подаются прямо на видеовход дисплея ПК, минуя процессорный блок. На экране дисплея для них выделяется некоторая зона. ПК не может управлять процессом такого вывода.
Такой