Видеосреда мультимедиа

Скорость обмена данными между центральным процессором и графическим процессором напрямую зависит от частоты, на которой работает шина, через которую передаются данные. Рабочая частота шины зависит от чипсета материнской платы. Таким образом, чем выше рабочая частота шины, тем быстрее данные от центрального процессора системы дойдут до графического процессора видеоадаптера. Для нормальной работы графической платы видеопамять должна быть постоянно доступна для графического процессора и RAMDAC, которые должны постоянно осуществлять чтение и запись. Увеличение производительности видеопамяти идет по пути совершенствования различных типов памяти, с улучшенными свойствами и возможностями, а также увеличение ширины

шины данных, по которой графический процессор или RAMDAC обмениваются информацией с видеопамятью. Все это особенно актуально для профессиональной работы в области графики, анимации, САПР [25].

Существует два типа видео: аналоговое и цифровое. Аналоговый видеосигнал в телевидении содержит 625 строк в кадре при соотношении размера кадра 4  3, что соответствует телевизионному стандарту. Этот сигнал является композитным и получается сложением яркостного сигнала Y, сигнала цветности (два модулированных цветоразностных сигнала U и

5. 
   и синхроимпульсов. Высокое качество компонентного сигнала достигается, если все три составляющих (Y, U, V) передаются отдельно.
   

Основными операциями, производимыми при вводе видеосигнала в компьютер, являются следующие.

• 
  Захват кадра — заключается в разделении принимаемого аналогового видеосигнала на компоненты RGB или YUV с помощью цветового декодера [20].
  

• 
  Получение цифрового представления для отдельных кадров или видеоряда. Одной из важных характеристик устройств ввода видеосигнала является также емкость буферной памяти, которая устанавливается на
  

Большинство устройств ввода видеосигнала могут отображать видеофильм на мониторе [12]. Это обеспечивается за счет того, что видеоадаптеры имеют средства связи с источниками телевизионных сигналов и встроенные системы захвата кадра (компрессии/декомпрессии видеосигналов) в реальном масштабе времени, а также за счет быстрой видеопамяти видеоадаптеров и специальных графических 3D-ускорителей процессора. Это позволяет обеспечивать вывод подвижных полноэкранных изображений.

• 
  Запись последовательности кадров в память (или на какой-либо носитель) Сохранение оцифрованного изображения требует от компьютера больших объемов внешней памяти.
  

Для уменьшения объема цифровых видеофайлов используют методы сжатия данных, которые базируются на математических алгоритмах устранения, группировки и усреднения схожих данных, присутствующих в

видеосигнале [20, 22]. Все существующие алгоритмы сжатия (Compact Video, Motion-JPEG, MPEG, Intel Indeo, DivX, Cinepak, Sorenson Video и др.) могут быть разделены на следующие группы.

Сжатие в режиме реального времени — система оцифровки видеосигнала с одновременным сжатием [64]. Для качественного выполнения этих операций требуются высокопроизводительные специальные процессоры. При использовании данного алгоритма сжатия зачастую нарушается плавность изображения и его синхронизация со звуком, поскольку большинство плат ввода/вывода видео на PC пропускают кадры.

Симметричное сжатие — оцифровка и запись производится при параметрах последующего воспроизведения.

Асимметричное сжатие — обработка выполняется при существенных затратах времени (например, отношение асимметричности 100 : 1 указывает, что 1 минута сжатого видео соответствует затратам на сжатие в 100 минут реального времени).

Сжатие с потерей или без потери качества. Практически все методы сжатия приводят к некоторой потере качества.

Качество видео зависит от используемого алгоритма сжатия, параметров видеоплаты оцифровщика, конфигурации компьютера и даже от программного обеспечения.