Тенденции развития систем сжатия видеоинформации

В настоящее время наряду с улучшением существующих и созданием новых систем сжатия традиционных видеосигналов, снимаемых с одной точки наблюдения, бурно развивается как стереоскопическое (бинокулярное) телевидение, так и автостереоскопическое (с несколькими точками наблюдения, обычно 9... 16 ракурсов). Также создано и развивается такое направление, как телевизионные системы с произвольной точкой наблюдения (ТСПТН или Free Viewpoint TV - FTV).

На рисунке 17 поясняются основные тенденции развития современных видеоинформационных систем. Наряду с ростом числа пикселов в системах ТВ с одной точкой наблюдения, выражающемся в переходе от систем ТВ к ТВЧ, и затем к ТУВЧ, наблюдается рост числа точек наблюдения - два ракурса для стереоскопических систем, до 16 ракурсов для систем многоракурсного ТВ, и практически бесконечное число видов для систем ТСПТН (FTV).

Рисунок 17 - Основные тенденции развития современных видеоинформационных систем

Такие системы требуют разработки кодеров, позволяющих декодерам обладать некоторой гибкостью. Предположим, сигналы от многих камер совместно кодировались с использованием инструментов, развитых в контексте кодирования множества ракурсов (MVC - multiview coding). Тогда пользователь может изменять угол наблюдения экрана, на самом деле выбирая только один из ракурсов в потоке бит. Новые наборы данных должны обеспечивать более полный доступ к видеоинформации, разрешая пользователям выбор точки наблюдения и управления произвольным образом. При этом декодеру нужно позволить применять разные пути декодирования, каждый с различным порядком просмотра данных, таким образом соответствуя различным определениям того, что является будущим, а что - прошлым, с точки зрения цели декодирования.

Кодирование нескольких видов динамических изображений - Multiview Video Coding (MVC)

Многоракурсное видео (multiview video), записанное синхронизированными фото- или видеокамерами с различных точек наблюдения (ракурсов), дает обширную 3D-информацию о сцене и расширяет зрительские впечатления по сравнению с традиционным видео. Благодаря усовершенствованию технологий захвата и отображения, многоракурсное видео станет востребованным в потребительской сфере, включая 3DTV и телевидение с произвольной точкой наблюдения (ТСПТН - FTV). 3DTV обеспечивает трехмерное ощущение глубины наблюдаемого вида, а FTV дает возможность интерактивного выбора точки наблюдения и направления в пределах определенного рабочего диапазона углов обзора. Реализация 3D-приложений зависит от полного цикла обработки, включая захват, сжатие, передачу, отображение и интерактивное представление. Среди них

MVC является одной из наиболее многообещающих технологий, поскольку огромный объем данных, пропорциональный числу камер, должен быть сжат до такой степени, чтобы его можно было передавать в пределах возможностей сетей связи.

Начиная с 2001 года специальная группа MPEG 3DAV (SD-аудио- и визуальные системы) проводила исследование тематики MVC. В июле 2005 года она выпустила официальное информационное письмо для выдвижения основанных на экспериментальных данных требований, предъявляемых к технологии MVC. Все представленные в ответ на информационное письмо предложения были обратно совместимы со стандартом H.264/ AVC. После проведенных в течение года сравнительных испытаний и оценки была реализована первая модель MVC. Тем временем группа JVT прилагала определенные усилия по введению проекта MVC в качестве еще одной поправки к стандарту H.264/AVC и подошла к завершению поправки MVC. Поправка MVC к стандарту H.264/AVC, наряду с временным предсказанием, предполагает использование межракурсного (inter-) предсказания для устранения межракурсной статистической избыточности.

Поправка MVC допускает широкий диапазон совместно применяемых структур временного и межракурсного предсказания, что делает возможным достижение компромисса между эффективностью кодирования и сложностью декодирования, включая управление задержкой и буфером декодированного изображения. Все возможные структуры совместно применяемых временного и межракурсного предсказания в основном относятся к особым случаям, определяемым поправкой масштабируемого кодирования видео (SVC). Таким образом, не требуется внесение изменений в SVC, за исключением некоторых разработок высокого уровня, сосредоточенных на интерфейсе, передаче битовых потоков MVC и управлении ресурсами декодера MVC.

Дата добавления: 2013-12-13