بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
محیط های چند رسانه ای(بخش چهارم: ویدئو)
بنام آنکه هستی نام از او یافت
اسلاید 2 :
مفهوم ویدئو
در جلسات قبل دیدیم که چگونه میتوان تصویر را به زبان اعداد و ارقام بیان کرد. دیدیم که میتوان یک تصویر را با چندین عدد که خود تصویر و رنگ نواحی مختلف را بیان میکنند نشان داد. و همچنین دیدیم که این اعداد، اعداد ثابتی بودند و در طول زمان تغییر نمیکردند.
ویدئو را میتوان مجموعه ای از تصاویر در نظر گرفت که به صورت متوالی یکی پس از دیگری نشان داده می شوند.
به هر کدام از این تصاویر یک فریم میگویند.
از آنجا که در هر زمان یک فریم نشان داده می شود میتوان ویدئو را یک موج متغیر با زمان در نظر گرفت
اسلاید 3 :
نرخ عوض شدن فریم در ویدئو
اسلاید 4 :
روشهای ارسال ویدئو در شبکه
ارسال به صورت یک فایل قابل دانلود:
در این روش هیچ تفاوتی بین فیال ویدیئویی و سایر فایلها وجود ندارد. فایل ویدیئو همانند سایر فایلها دانلود شده و پس از دانلود کامل میتوانید ویدیئو را مشاهده کنید
ارسال به صورت Streaming:
در این روش برای نمایش ویدیئو لازم نیست تمام آن را دانلود کرده باشید. ویدیئو به صورت یک زنجیر برای شما ارسال می شود. یک سر زنجیر در فرستنده و سر دیگر آن در گیرنده است.هر دانه زنجیر به منزله یک بیت است. مادامی که شما قسمتی از ویدیئو را تماشا میکنید قسمتهای بعد در حال وارد شدن به کامپیوتر شما هستند.
اسلاید 5 :
مزایا و معایب streaming
مزایا:
زمان دانلود ویدئو کاهش میابد
این روش برای سیستم هایی که از خطوط اینترنت با سرعت کم استفاده میکنند میتواند بسیار مفید باشد.
معایب:
تعمیر و نگهداری سیستم های Streaming مشکل است و هزینه زیادی دارد.
در فرآیند Streaming ممکن است بیتی گم شود. در صورتی که اگر کل فایل به صورت یکجا دانلود میشد چنین مشکلی نداشتیم.
اسلاید 6 :
سرویسهایی که میتوان با استفاده از streaming آنها را ارائه داد
Streaming Stored Audio and Video
ارسال فایلهای ویدیویی که قبلا در جایی ذخیره شده اند. مثل ویدیئو هایی که از youtube دریافت می شوند
Streaming Live Audio and Video
ارسال ویدیئو های پخش زنده
Real-Time Interactive Audio and Video
ازسال و دریافت ویدیئو در کاربردهای ویدئو کنفرانس مشابه چیزی که در نرم افزار های چت ویدیئویی همانند Skype استفاده می شود.
اسلاید 7 :
مفهوم نرخ بیت درارسال و دریافت ویدئو Bitrate
اسلاید 8 :
چرا نیاز به فشرده سازی ویدئو داریم؟
فرض کنید یک ویدئو داریم که در آن هر فریم یک تصویر 720×480 پیکسل است. هر پیکسل با 24 بیت بیان می شود. برای این که تصویر متحرک به نظر برسد نیاز است فریم های این ویدیو با سرعت 30 فریم در ثانیه نمایش داده شوند. نرخ(سرعت) دریافت ویدئو چقدر باید باشد؟
سرعت زیادی است! حداقل در ایران چنین سرعتی نداریم!
اسلاید 9 :
فشرده سازی در ویدئو
در جلسات قبل دیدیم که چگونه میتوان حجم اطلاعات یک تصویر را کاهش داد به نحوی که کیفیت آن خیلی خراب نشود.
ایده اصلی در کاهش حجم تصویر این بود که از شباهت در نواحی مختلف تصویر استفاده کنیم و مثلا رنگ نقاط شبیه به هم را با یک عدد نشان دهیم. با این شباهت، شباهت مکانی Spatial) (گفته می شود.
به عبارت دیگر در تصویر اطلاعات اضافی داشتیم که با حذف آنها تغییر محسوسی در کیفیت تصویر ایجاد نشد. به این اطلاعات اضافی Spatial Redundancy گفته می شود.
در ویدئو این کار درون هر فریم انجام می شود. به همین خاطر به این نوع فشرده سازی، فشرده سازی درون فریمی یا Intra frame compression نیز گفته می شود.
اسلاید 10 :
فشرده سازی در ویدئو (ادامه)
در ویدئو نوع دیگری از اطلاعات اضافی نیز داریم: میتوان گفت در هر ویدئویی فریم ها متوالی خیلی شبیه به هم هستند.
همانطور که ملاحظه میکنید فریم دوم تا حد بسیار زیادی شبیه به فریم اول است. بنابراین میتوان گفت اطلاعات فریم دوم تا حد زیادی همان اطلاعاتی است که در فریم اول داشتیم. بنابراین میتوان گفت این اطلاعات، نوعی اطلاعات اضافی است که حذف آن تاثیر چندانی بر کیفیت ویدئو ندارد. از آنجایی که این اطلاعات در حوزه زمان است به آن Temporal redundancy گفته می شود
اسلاید 11 :
مفهوم Group Op Pictures (GOP)
یک ویدئو از تعدادی صحنه تشکیل شده است که از هم مجزا هستند. هر کدام از این صحنه ها شامل تعدادی فریم هستند که به آنها گروه تصاویر یا GOP گفته می شود.
فریم های ویدئو درجات اهمیت یکسانی ندارند.
قسمتی از یک ویدئو را که در مورد موضوع یا صحنه ای خاص است را در نظر بگیرید. این ویئو شامل یک فریم اصلی است (شروع صحنه). این فریم شبیه فریم های قبلی نیست، چون صحنه جدید را نشان می دهد. پس نمیتوان گفت در آن Temporal redundancy وجود دارد. این فریم را فریم I مینامیم.
فریم هایی در ویدئو هست که با استفاده از فریم l میتوان آنها را تا حدودی تخمین زد و ساخت. به این فریم ها، فریم های پیشگویی شده یا فریم P میگویند. یک فریم P میتواند از فریم P دیگر نیز تخمین زده شود.
در این بین فریم هایی وجود دارند که میتوان انها را با استفاده از فریم های P و I که در قبل و بعد از آن قرار دارند ساخت. به این فریم ها که از کمترین درجه اهمیت برخوردارند فریم B گفته می شود
اسلاید 12 :
ساختار GOP
اسلاید 13 :
درجه اهمیت فریم ها
اسلاید 14 :
ارسال ویدئو
فرض کنید قصد ارسال یک ویدئو را داریم .فریم اول را ارسال میکنیم. برای فریم دوم چه پیشنهادی دارید؟
بهتر است به جای ارسال کل فریم دوم فقط تغییراتی که نسبت به فریم اول رخ داده را بفرستیم.
Frame 1
Frame 2
Frame 6
Frame 5
Frame 4
Frame 3
اما چگونه بفهمیم تغییرات کجای تصویر و به چه میزان بوده است؟
اسلاید 15 :
بردار حرکت Motion Vector
بردار حرکت یکی از راههایی است که میتوان با استفاده از آن فهمید هر فریم نسبت به فریم قبلی خود چه میزان تغییر داشته است.
