Indhold
- macroblocking
- aliasing
- Combing / Interlace Artifacts
- Ingen fejl, ingen stress - Din trinvis vejledning til oprettelse af livsændrende software uden at ødelægge dit liv
- Konklusion
Kilde: Beror / Dreamstime.com
Tag væk:
Videokomprimering kan undertiden resultere i visuelle abnormiteter kendt som artefakter, som kan undgås med korrekt indstillede parametre i kodningsrørledningen.
Alle visuelle medier komprimeres. Formålet med et elektronisk medium er at gemme information i et pakkerbart format. Den digitale videos kvalitet, klarhed og troværdighed afhænger alle af en række faktorer, der generelt opstår som et resultat af komprimering. Overførselshastighed, filstørrelse, kildekvalitet og kildekompleksitet spiller alle vigtige roller i videokomprimering, ligesom hardwareenhederne, der bruges til at fange, gemme og vise audiovisuelle mediedata. Videoartefakter henviser generelt til afvigelser i signalbehandlede output, og i digital video kan de være distraherende, og i ekstreme tilfælde kan de ødelægge en hel udsendelse. Ikke desto mindre findes de af en grund, og det at forstå forskellige artefakter unikke funktioner hjælper videoteknikere og ingeniører med at identificere svagheder i kodningskæden. Her er et par af de mest almindelige artefakter i moderne digital video. (For mere om videokvalitet, se Twilight of the Pixels - Flytning af fokus til vektorgrafik.)
macroblocking
En makroblok er en enhed til billedbehandling i forskellige bredt anvendte videoformater, såsom H.264 og MPEG-2. Macroblock-behandling involverer matematiske ligninger, der tager underprøvebilleder af farver og gennem en række transformer kvantificerer dem til kodede data. Det eksisterer af hensyn til kodningseffektivitet, men kan resultere i video-artefakter, der er kendt som makroblokeringsfejl. De visuelle egenskaber ved makroblokerende artefakter er ofte de samme som for stærkt pixlede billeder, men med mere klart definerede, bokslignende pixelgrupper, der noget ligner misplacerede puslespil i rammen.
Makroblokering kan typisk tilskrives en hvilken som helst eller alle følgende faktorer: dataoverførselshastighed, signalafbrydelse og videobehandlingsydelse. Kabel-, satellit- og internetstreamingtjenester er især sårbare over for makroblokering, da deres multikanals transmissionsinfrastruktur ofte kræver overdreven videokomprimering. Det er imidlertid muligt for artefakterne også at forekomme i mindre overbelastet signalstrøm (skønt det ikke er så almindeligt). Og selvom makroblokering forbliver en almindelig video-artefakt, udfases den gradvist af High Efficiency Video Coding (HEVC), der bruger innovative alternativer til makroblok-processer.
aliasing
Aliasing beskriver processen eller effekten af signalbehandlede data, der er rekonstrueret til et kompromitteret output. Det påvirker for det meste dele af rumlige og tidsmæssige medier, der inkluderer indviklede og gentagne mønstre, og kan normalt tilskrives utilstrækkelige samplinghastigheder. Hvis en kilde ikke samples med den rette hastighed, og aliasing forekommer, kan det resultere i en mærkelig slags trækeffekt på mønstre inden i rammen. Det visuelle udseende af aliasing afhænger af kildens art, men en af dens mest almindelige manifestationer ligner det, der ofte kaldes et moiré-mønster.
For at forestille dig dette fænomen kan du forestille dig to identiske rist, der er stablet oven på hinanden. Hvis du justeres korrekt, vil du næppe endda bemærke, at der er to af dem og ikke kun en. Men hvis du drejer den øverste rist, selv bare lidt, stiller ristene ikke længere op. Nu skaber de ujævne rækker og søjler forvrængning, hvor der før var et simpelt og ensartet mønster, hvilket skabte forskydningsmønstre, der har en tendens til at ryste ud. En anden analogi til aliasering kunne være cykel eger i et spindehjul. Når det filmes, og når man drejer hurtigt nok, ser det ud til, at egerne roterer i modsat retning af deres faktiske drejning. Dette skyldes, at samplingshastigheden for indfangningsanordningen ikke samples hurtigt nok til nøjagtigt at fremstille hastigheden på hjulets rotation, hvilket skaber et andet visuelt mønster (eller alias) på sin plads.
Combing / Interlace Artifacts
Inden moderne progressiv video blev udviklet, blev den dominerende mode-videoscanningsfunktion sammenflettet, hvilket stadig er i begrænset brug i dag. For NTSC-video betød det oprindeligt 525 skiftevis skannede linjer med video pr. Ramme med ca. 30 billeder pr. Sekund. Med de ulige linier, der blev scannet først, og de lige linjer sekund, udgør hver gruppe (kaldet et "felt") en halvdel af en ramme. Da felterne samles med hinanden, har hvert felt et kamlignende udseende. Og når timingen eller mønsteret for feltscanningen afbrydes (som regel ved hjælp af konvertering af billedhastighed) vises kæmpende artefakter på billedet, der kan være meget subtile eller meget distraherende.
De to fremtrædende formater inden for filmteknologiens tidlige historie var film og video - som begge havde standard billedhastigheder, der adskiller sig fra hinanden. Som nævnt ovenfor plejede 30 billeder pr. Sekund at være mere eller mindre standarden for video og fjernsyn (i de regioner, der understøttede NTSC-video), mens film generelt blev optaget og projiceret til 24 billeder i sekundet. Dette medførte en uoverensstemmelse med hensyn til, hvad der ville blive gjort med seks-rammeforskellen, når det ene format blev overført til det andet (en proces, der kaldes "telecine" eller "inverse telecine"). For at håndtere dette blev komplekse timingjusteringer (kaldet "pulldown mønstre") standardiseret for at justere billedhastigheder med så lidt mærkbart kvalitetstab som muligt. (For mere om billedhastigheder, se Videoteknologi: Skift fokus fra høj opløsning til høj billedhastighed.)
Disse mønstre springer eller gentager felter enten for at kompensere for forskellen i frekvens mellem input- og outputmediet, hvilket naturligt resulterer i kamlignende artefakter fra de delvise rammer eller restfelter. Disse artefakter er mest bemærkelsesværdige i dele af rammen, der viser bevægelse, og ligner ofte horisontale linjer, der bagefter bevæges. Der er afkamningsfiltre, der til en vis grad kan afhjælpe sammenflettede artefakter.
Ingen fejl, ingen stress - Din trinvis vejledning til oprettelse af livsændrende software uden at ødelægge dit liv
Du kan ikke forbedre dine programmeringsevner, når ingen er interesseret i softwarekvalitet.
Konklusion
Videnskaben om videokomprimering udvikler sig hver dag og bliver mere og mere effektiv. Men så længe der stadig er et mangfoldigt udvalg af codecs, komprimeringsskemaer og videoformater, vil der også være artefakter, der forekommer i konvertering mellem dem. Ny videoteknologi vil få nye former for kvalitetstab i transkodeprocesser samt nye løsninger til at tackle dem.