ГЛАВА 5 СЖАТИЕ ВИДЕО

В середине сороковых годов прошлого века, сразу после окончания Второй мировой войны, группа молодых инженеров, среди которых были Ален Тьюринг, Джон Атанасов, Джон Мошли и Преспер Эккман, начала разрабатывать первые электронные компьютеры. Пионерам-изобретателям компьютеры представлялись быстрыми и надежными устройствами для совершения вычислений над числами. Однако очень скоро многие разработчики компьютеров осознали, что их можно применять не только в узковычислительных целях. Первые нечисловые приложения, разработанные в пятидесятые годы, обрабатывали тексты, потом пришла очередь изображений (шестидесятые годы), компьютерной анимации (семидесятые годы) и оцифрованного звука (восьмидесятые годы). В настоящее время компьютеры в основном используются для коммуникаций и развлечений, поэтому они выполняют всевозможные мультимедийные приложения, в которых приходится обрабатывать тексты, изображения, видео и звук. Все эти оцифрованные массивы приходится отображать, редактировать и передавать по линиям связи другим пользователям.

Любые типы компьютерных данных могут только существенно выиграть от применения эффективного сжатия. Однако, особенно полезной компрессия становится при работе с файлами, содержащими видео. Уже файл единичного изображения имеет достаточно большой объем. Что же говорить о видеофайле, который состоит из тысяч изображений? При обработке изображений, как мы знаем, часто применяется сжатие с потерями. При работе же с видео это становится просто необходимым. Сжатие изображений основывается на корреляции пикселов, а компрессия видео может использовать не только корреляцию близких пикселов каждого кадра, но и корреляцию между последовательными кадрами (см. §5.1).

В этой небольшой главе излагаются основные принципы и технические приемы, используемые при сжатии видеоданных. Мы не будем рассматривать здесь конкретные алгоритмы. Тем, кто хочет ближе познакомиться с методом сжатия MPEG или с другими алгоритмами, мы рекомендуем обратиться к книге [Salomon 2000].