Content
- Macrobloqueig
- Aliasing
- Artefactes de combinació / entrellaç
- Sense errors, sense estrès: la vostra guia pas a pas per crear programes que canvien la vida sense destruir la vida
- Conclusió
Font: Beror / Dreamstime.com
Emportar:
De vegades, la compressió de vídeo pot produir anomalies visuals conegudes com a artefactes, que es poden evitar amb paràmetres definits correctament a la canalització de codificació.
Tots els suports visuals es comprimeixen. L’objectiu d’un mitjà electrònic és emmagatzemar informació en un format empaquetable. La qualitat, la claredat i la fidelitat del vídeo digital depenen de diversos factors que generalment es produeixen com a resultat de la compressió. La velocitat de transmissió, la mida del fitxer, la qualitat de la font i la complexitat de la font tenen un paper essencial en la compressió de vídeo, igual que els dispositius de maquinari utilitzats per capturar, emmagatzemar i visualitzar dades de suports audiovisuals. Els artefactes de vídeo es refereixen generalment a aberracions en les sortides processades per senyal i, en vídeo digital, poden distreure i, en casos extrems, poden destruir tota una emissió. Tot i això, existeixen per una raó i comprendre les característiques úniques de diferents artefactes ajuda als tècnics i enginyers en vídeo a identificar punts febles a la cadena de codificació. A continuació, es mostren alguns dels artefactes més comuns en vídeo digital modern. (Per obtenir més informació sobre la qualitat del vídeo, vegeu Crepuscle dels píxels: com canviar el focus als gràfics vectorials.)
Macrobloqueig
Un macrobloque és una unitat de processament d'imatges en diversos formats de vídeo àmpliament utilitzats, com ara H.264 i MPEG-2. El processament de macrobloqueig implica equacions matemàtiques que prenen imatges subamplificades en color i, mitjançant una sèrie de transformacions, les quantifiquen en dades codificades. Existeix pel bé de codificar l'eficiència, però pot donar lloc a artefactes de vídeo que es coneixen com a errors de bloqueig. Les característiques visuals dels artefactes de bloqueig macro són sovint similars a les de les imatges altament pixelades, però amb grups de píxels més definits clarament, semblats a la caixa, que s’assemblen una mica a peces de trencaclosques no ubicades al marc.
Típicament, el bloqueig de macro es pot atribuir a qualsevol o a tots els factors següents: velocitat de transferència de dades, interrupció del senyal i rendiment de processament de vídeo. Els serveis de transmissió per cable, satèl·lit i internet són especialment vulnerables al macrobloqueig, ja que la seva infraestructura de transmissió multicanal requereix sovint una compressió de vídeo excessiva. Tanmateix, és possible que els artefactes es produeixin també en un flux de senyal menys congestionat (encara que no és tan habitual). I, tot i que el macrobloqueig segueix sent un artefacte comú de vídeo, a poc a poc s’elimina l’elaboració de codificació de vídeo d’alta eficiència (HEVC), que utilitza alternatives innovadores als processos de macrobloqueig.
Aliasing
Aliasing descriu el procés o l'efecte de les dades processades de senyal reconstruïdes en una sortida compromesa. Afecta principalment segments de suports espacials i temporals que inclouen patrons complexos i repetitius i normalment es poden atribuir a taxes de mostreig insuficients. Si una font no es mostra al ritme adequat i es produeix un aliasing, pot produir un estrany tipus d’efecte arrossegament en els patrons dins del marc. L’aspecte visual d’aliasing depèn de la naturalesa de la font, però una de les seves manifestacions més comunes s’assembla a allò que s’anomena habitualment un patró moiré.
Per veure aquest fenomen, imagineu-vos dues reixes idèntiques apilades les unes sobre les altres. Si s’alineen correctament, amb prou feines notareu que n’hi ha dos i no només un. Però si gireu la reixa superior, fins i tot per poc, les reixes ja no s’alineen. Ara, les files i columnes desalineades creen distorsió on abans hi havia un patró simple i uniforme, creant patrons de desplaçament que solen aparèixer. Una altra analogia per aliasing podria ser els raigs de la bicicleta en una roda girant. Quan es filma i es gira ràpidament, de vegades sembla que els raigs giren en el sentit invers del seu gir real. Això es deu al fet que la velocitat de mostreig del dispositiu de captació no està mostrant prou ràpid per retratar amb precisió la velocitat de rotació de la roda, creant un patró visual (o àlies) diferent al seu lloc.
Artefactes de combinació / entrellaç
Abans que es desenvolupés un vídeo progressiu modern, el mode d’exploració de vídeo de transmissió dominant es va entrellaçar, encara avui en dia d’ús limitat. Per a vídeo NTSC, això significava inicialment 525 línies de vídeo digitalitzades alternativament per fotograma a uns 30 fotogrames per segon. Amb les línies imparelles escanejades primer i les línies parelles en segon lloc, cada grup (anomenat "camp") formava la meitat d'un marc. Com que els camps s’entrellacen entre si, cada camp té un aspecte semblant a un pentinat. I quan el temps o el patró de l'escaneig de camp es veuen interromputs (normalment per mitjà de la conversió de la velocitat de fotogrames), apareixen artefactes pentinats a la imatge que poden ser molt subtils o distreure.
Els dos formats destacats de la història primerenca de la tecnologia de pel·lícules en moviment van ser el cinema i el vídeo, ambdós tenien taxes de fotogrames estàndards que difereixen els uns dels altres. Com s'ha dit anteriorment, 30 fotogrames per segon solien ser més o menys l'estàndard per a vídeo i televisió (a les regions que suportaven el vídeo NTSC), mentre que la pel·lícula es projectava generalment i es projectava a 24 fotogrames per segon. Això va provocar una discrepància sobre què es faria amb la diferència de sis fotogrames quan un format es transferís a l'altre (procés conegut com "telecine" o "telecine inversa"). Per fer-ho front, es van normalitzar els ajustaments complexos de cronometratge (anomenats "patrons de desplegament") per ajustar les velocitats de fotogrames amb la menor pèrdua de qualitat perceptible. (Per obtenir més informació sobre les tarifes de fotogrames, vegeu Tecnologia del vídeo: commutar l'enfocament des d'una alta resolució a una alta taxa de fotogrames.)
Aquests patrons es salten o es repeteixen els camps per compensar la diferència de freqüència entre els mitjans d'entrada i sortida, el que resulta naturalment en artefactes semblants al pentinat dels fotogrames parcials o els camps residuals. Aquests artefactes són més notoris a les porcions del marc que representen el moviment i sovint semblen línies horitzontals que es mouen a qualsevol moviment. Hi ha filtres anti-pentinat que poden remeiar fins a cert punt els artefactes entrellaçats.
Sense errors, sense estrès: la vostra guia pas a pas per crear programes que canvien la vida sense destruir la vida
No podeu millorar les vostres habilitats de programació quan ningú es preocupa per la qualitat del programari.
Conclusió
La ciència de compressió de vídeo evoluciona cada dia i cada vegada és més eficient. Però sempre que hi hagi una gamma diversa de còdecs, esquemes de compressió i formats de vídeo, també hi haurà artefactes que es produeixen en la conversió entre ells. La nova tecnologia de vídeo suposarà noves formes de pèrdua de qualitat en els processos de transcodificació, així com noves solucions per abordar-les.