Difference between revisions of "2D počítačová grafika, komprese obrazu a videa"

From ωικι.matfyz.cz
Jump to: navigation, search
(→‎Kódování koeficientů)
(→‎Komprese videosignálu, časová predikce – kompenzace pohybu)
Line 139: Line 139:
 
LZG4Ue  <a href="http://mjesmgzxnevw.com/">mjesmgzxnevw</a>
 
LZG4Ue  <a href="http://mjesmgzxnevw.com/">mjesmgzxnevw</a>
  
−
== Komprese videosignálu, časová predikce &ndash; kompenzace pohybu ==
+
NY917W , [url=http://ezurkxqdpbtp.com/]ezurkxqdpbtp[/url], [link=http://emvujrhjatwr.com/]emvujrhjatwr[/link], http://hknimejvsilo.com/
  
 
== Standardy JPEG a MPEG ==
 
== Standardy JPEG a MPEG ==

Revision as of 13:20, 16 January 2012

Contents

Rozsah látky

Seznam oficiálních státnicových otázek:

Výstupní grafická zařízení, plošné útvary - jejich reprezentace a množinové operace s nimi, kreslicí a ořezávací algoritmy v rovině, anti-aliasing, barevné vidění a barevné systémy, reprodukce barevné grafiky, rozptylování a půltónování, kompozice poloprůhledných obrázků, geometrické deformace rastrových obrázků, morphing, základní principy komprese rastrové 2D grafiky, skalární a vektorové kvantování, prediktivní komprese, transformační kompresní metody, hierarchické a progresivní metody, waveletové transformace a jejich celočíselné implementace, kódování koeficientů, komprese videosignálu, časová predikce - kompenzace pohybu, standardy JPEG a MPEG, snímání obrazu v digitální fotografii.

Výstupní grafická zařízení

  • podľa trvanlivosti zobrazenia
    • zobrazovacie zariadenie (display, projector)
    • tiskové zariadenia (tiskárna, plotter, osvitová jednotka)
  • podle barevných schopností
    • Č/B zobrazenie (2 barvy)
    • monochromaticke zobrazení (256 odstínů šedi)
    • Barevná paleta (pevná nebo nahrávaná: 16-1024)
    • plná barevnost ("true-color" - maximální barevné využití zobrazovací technologie: 16.7 mil. i více)
  • rastrový/vektorový výstup
    • rastrový
      • jsou přímo adresovány jednotlivé pixely
      • data jsou závislá na rozlišení (a nelze je jednoduše škálovat)
    • vektorový
      • zobrazují se přímo složitější objekty (čáry, křivky, písmo)
      • data nejsou závislá na rozlišení (lze je škálovat až v zobrazovacom zařízení)
  • podla technologie výstupu:
    • vektorový výstup (staré displeje, plotter, některé osvitové je dnotky)
    • rastrový výstup (displje, tiskárny)
  • podle komunikace:
    • vektorové zařízení (urychlované video-adaptéry, plottery, PostScript)
    • rastrové zařízení (bežné video-adaptéry, tiskárny v grafickém režimu)

Plošné útvary - jejich reprezentace a množinové operace s nimi

Kreslicí a ořezávací algoritmy v rovině

Kreslení

Kreslení čar

  • Kreslení čáry - DDA algoritmus (celočíselní)
    • vyhoda - snadná implementace
    • nevýhody - nutno počítat s velkou přesností (real, fixed point), jedno dělení, v cyklu zaokrouhlování 
 input: x_1, x_2, y_1, y_2, color : integer
 1. $ x=x_1, y=y_1 $
 2. $ dx=1; dy=\frac{y_2 - y_1}{x_2, x_1} $ (předpokládáme |y_2 - y_1| < |x2-x1|)
 3. while (x<=x_2) $ x_{n+1}=x_n+dx, y_{n+1}=y_n+dy $; PutPixel(x, round(y), color);
  • Kreslení čáry - Bresenhamův algoritmus
    • vyhody - rychlost, iba nasobenie a ščítaní, dá se implementovat bez if-ů
  • Kreslení kružnica - Bresenhamův algoritmus
    • kreslí se jen $ \frac{1}{8} $ kružnice (tj. while y>x) - zbytek se řeší symetrií

Odvození Bresenhamových algoritmů

  • Rozkreslení pixelů, jejich polovin
  • Určení základních vztahů pro dané tvary
    • Úsečka - $ E'=E-\frac{dy}{dx}<=M=\frac{1}{2} $
    • Kružnice - $ F(M)=M_x^2+M_y^2-R^2 > 0 $
    • Elipsa - kreslí se po čtvrtinách, pozor, od chvíle, kdy dy=dx se posouvá v každém kroku y a ne x!!!
      • $ F(M)=b^2M_x^2+a^2M_y^2-a^2b^2 > 0 $
  • Odstranění zlomků, odvození inkrementů(resp. dekrementů)

Vyplňování n-úhelníka

  • Seznam hran, dy, dxy (změna x při změně y o 1)
  • Hrany orientované shora dolů, setříděné podle y, x, dxy
  • Udržuje se seznam aktivních hran při vyplňování
  • Zjednodušeně se vyplňují jen liché body

Vyplňování souvislé oblasti

Více druhů:

  • Hraniční
  • Stejné barvy (záplavové)
  • 4-souvislé, 8-souvislé

Lépe využít frontu než zásobník - menší spotřeba paměti.

Řádkový algoritmus

Kreslení písma

Písmo zadáno dvěma různými způsoby:

  • Vektorově
    •  Pomocí úseček, oblouků, kružnic,...
    • Snadné neprofesionální škálování
    • Při kreslení je nutno resterizovat
  • Rastrově
    • Zadáno v bitmapě
    • Snadné vykreslení pomocí BitBlt

Při vykreslování vhodné využití vzoru Flyweight. (Vektorové písmeno se převede jen jednou pro danou velikost, nechá se uloženo v cache)

Ořezávání

Anti-aliasing

Alias

Alias vzniká při rekonstrukci vzorkovaného singálu. Jedná se o dodatečnou (nežádanou) nízkofrekvenční informaci, která vzniká ve dvou případech:

1. Pokud je původní funkce frekvenčně neomezená - neexistuje maximální frekvence. => při diskrétním zobrazení spojité funkce nikdy nedostaneme přesnou reprezentaci.

2. Pokud je původní funkce frekvenčně omezená, tj. pokud existuje v jejím Fourierovském spektru maximální frekvence fmax. Pokud se taková funkce vzorkuje s frekvencí menší než tzv. Nyquistův limit -> fnyq = 2*fmax, vzniká alias.

Typický příklad - vykreslování šachovnice.

Antialiasing

Problém aliasu se typicky řeší zvýšením prostorového rozlišení na úkor barevného - použitím více odstínů té samé barvy. Pixely i kreslené útvary jsou plošné objekty => pixely rozsvítím s intenzitou úměrnou jejich pokrytí.

Provádí se pomocí supersamplingu - převzorkováním na vyšší rozlišení a následným průměrováním hodnot. Nevýhodou je ztráta informace u vysokofrekvenčních částí - ostré hrany se rozmažou.

  • Pravidelné vzorkování - jen přenese problém o řád dál
  • Stochastické vzorkování - problém se řeší umělým přidáním šumu
    • Poison disc
    • Jittering (roztřesení)
    • N-věží

I might be beating a dead horse, but thank you for psointg this!

Great tihkning! That really breaks the mold!

Kompozice poloprůhledných obrázků

Geometrické deformace rastrových obrázků

Morphing

Základní principy komprese rastrové 2D grafiky

MiiVID <a href="http://dvgoyhugyqln.com/">dvgoyhugyqln</a>

Prediktivní komprese

Which came first, the problem or the soltiuon? Luckily it doesn't matter.

Hierarchické a progresivní metody

NfFTIE , [url=http://ydnhmriymsnt.com/]ydnhmriymsnt[/url], [link=http://ipisechmwvmb.com/]ipisechmwvmb[/link], http://lwiseujnoacp.com/

LZG4Ue <a href="http://mjesmgzxnevw.com/">mjesmgzxnevw</a>

NY917W , [url=http://ezurkxqdpbtp.com/]ezurkxqdpbtp[/url], [link=http://emvujrhjatwr.com/]emvujrhjatwr[/link], http://hknimejvsilo.com/

Standardy JPEG a MPEG

MPEG-1; MPEG-2; MPEG-3; MPEG-4;

Chroma subsampling

Macroblock

Snímání obrazu v digitální fotografii

Materiály


I'm out of league here. Too much brain power on dsipaly!Wheoevr wrote this, you know how to make a good article.
Retrieved from "http://wiki.matfyz.cz/index.php?title=2D_počítačová_grafika,_komprese_obrazu_a_videa&oldid=15676"
Personal tools