Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Különböző médiumok feldolgozása Készítette: Kosztyán Zsolt

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Különböző médiumok feldolgozása Készítette: Kosztyán Zsolt"— Előadás másolata:

1 Különböző médiumok feldolgozása Készítette: Kosztyán Zsolt

2 Médiumok Szöveg Kép Hang Videó Animáció

3 Szöveg bevitele 1.Hagyományos módon – begépeléssel 2.Már korábban elkészült szöveg beszerkesztése 3.OCR (karakterfelismerő program segítségével)

4 OCR karakterfelismerő algoritmusok Összehasonlítás Körvonalelemzés

5 Szövegfelismerés lépései 1.Feldolgozandó kép elérése 2.A kép előfeldolgozása 3.Felbontás, zónázás 4.Felismerés 5.Ellenőrzés, tanítás 6.Mentés

6 Szöveg elhelyezése a képernyőn 1.Legyen a szöveg megfelelően nagy méretű 2.Ne legyen túl sok betűtípus a képernyőn 3.Ne legyen túl sok szöveg egy képernyőn

7 Tömörítés - alapfogalmak Redundancia: Egy adathalmaz redundáns, ha mennyisége több, mint amennyi az információ hordozásához és megjelenítéséhez szükséges lenne. –Kódolási redundancia –Képi redundancia –Pszichovizuális redundancia –Pszichoakusztikus redundancia

8 Tömörítés - alapfogalmak Kódolási redundancia: Az információt hordozó adathalmazban az adatkódoknak kevesebb variációja fordul elő, mint amennyit a kódok mérete lehetővé tenne. –Pl. Egy CD biztonságosabb letapogatása érdekében 8 bitből álló kódot 14 biten jelenítenek meg. 14 bitnek variációja van, amiből a CD technika csak 256–ot használ.

9 Tömörítéssel szemben támasztott elvárások A tömörített és az eredeti adathalmaz mennyiségének hányadosa (a tömörítési arány) a lehető legkisebb legyen! A tömörítő algoritmus használja ki a tömörítendő adathalmaz belső szerkezetének sajátosságait!

10 Tömörítéssel szemben támasztott elvárások A tömörítő algoritmus legyen hatékony! Az algoritmus illeszkedjék a már meglévő rendszerekhez! Az információveszteség legyen minimális vagy nulla!

11 Tömörítés A tömörítési eljárások fajtái: –Veszteségmentes Pl. Entrópia kódolás –Veszteséges Pl. JPEG, MPEG

12 Veszteségmentes tömörítés Egyszerű veszteségmentes tömörítések –Futamhossz kódolás –Különbségi kódolás Változó hosszúságú kodolás –Huffmann kódolás Statikus Globálisan adaptív Lokálisan adaptív –Aritmetikai kodolás Entrópia: Az átlagos kódhossz: Tehát értékét érdemes -nak választani.

13 Veszteségmentes tömörítés –Bitsík kódolás –Homogén foltok kódolása –Határoló vonal kódolás Futamhossz-kódolás Kontúrkövetés –Előrebecsléses kódolás Alkalmazás: pl. kép (.GIF,.PCX) kódolása

14 Veszteséges tömörítés Előrebecslésen alapuló eljárások Matematikai transzformáción alapuló módszerek –Karhumen-Loeve transzformáció –Diszkrét Fourier transzformáció –Wals-Hadamart transzformáció –Diszkrét koszinusz transzformáció –Wavelet transzformáció

15 Hangok – a hang fizikai jellemzői Hang: Mechanikai rezgés, ami valamely anyagi közegben terjed. Hangsebesség: A hangrezgéseknek a vivőközegben való terjedési sebessége.

16 Hangok – a hang érzékelése A hallható hang: 16Hz – 20 kHz (életkor függő) 16Hz alatt infrahang 20kHz felett ultrahang

17 Akusztikai alapfogalmak Akusztika: az emberi hallás jellemzőivel foglalkozik Hangerő (hangintenzitás): A hangrezgés amplitúdója – 1m 2 –re eső, wattban mért hangteljesítmény. A hangerő mértékegysége az akusztikus decibel

18 Akusztikai alapfogalmak Akusztikus decibel: értéke alkalmazkodik az emberi hangérzékeléshez, a hangerő nagyság tízes alapú logaritmusának húszszorosával egyenes arányban lévő szám. A hallásküszöbnek a 0 decibel (dB) érték felel meg, míg a fájdalomküszöb értéke 120 dB.

19 Akusztikai alapfogalmak Hangmagasság: a hang frekvenciájától függő mennyiség Hangszín: az adott hangjel frekvenciatartományi viselkedése

20 A hangok rögzítése Analóg rögzítés Digitális rögzítés

21 Analóg rögzítés és lejátszás Rögzítés: –A hangjel átalakítása rögzíthető, elektromos jelformára, melyben a jel frekvenciái és intenzitásai megfelelnek az eredeti hangjelnek –Az elektromos jel rögzítése Példa: –Elektromechanikus hangrögzítés –Mágneses hangrögzítés

22 Analóg rögzítés és lejátszás Lejátszás: –A rögzített jelek érzékelése, elektromos jellé történő átalakítása –Az elektromos jel felerősítése és visszaadása az eredeti hangjelhez hasonló alakban

23 Hangok digitális rögzítése és lejátszása Mintavételezés –A mintavételezési frekvencia értéke legyen legalább kétszerese az eredeti analóg jelben előforduló legnagyobb frekvenciának (Shannon tétele). Kvantálás

24 Mintavételezés Mintavételezési frekvencia Használt terület 8 kHzA telefontechnika használja 11,025 kHz 1/4 CD-DA mintavételezési frekvencia 22,1 kHz 1/2 CD-DA mintavételezési frekvencia 32 kHz MPEG Audio által használt mintavételezési frekvencia 44,1 kHzCD-DA mintavételezési frekvencia 48 kHz Digital Audio Tape, MPEG Audio, Dolby Digital mintavételezési frekvencia

25 Kvantálás 8 bit = 256 jelszint, kb. 48 dB hangerő tartomány 16 bit = jelszint, kb. 96 dB hangerő tartomány 24 bit = jelszint, kb. 144 dB hangerő tartomány

26 Mintavételezés és kvantálás

27 A digitalizált hangállományok minőségének meghatározása Milyen hibával lehet a digitalizált hangállományból visszaállítani az eredeti analóg hanganyagot

28 A digitalizált hangállomány mérete A hangállomány méretét befolyásolja: 1.Mintavételezési frekvencia értéke 2.A kvantálási hossz 3.A rögzített csatornák száma

29 A digitalizált hangállomány mérete Mintavételezési frekvencia Kvantálási hossz 11,025 kHz22,05 kHz44,1 kHz48 kHz 8 bit0,631 MB1,262 MB2,524 MB2,747 MB 16 bit1,262 MB2,524 MB5,048 MB5,496 MB 24 bit1,893 MB3,786 MB7,572 MB8,241 MB Pl x 16 x 1 x 60 = bit = B= = 5,048 MB 1 perc hosszú, mono hangállomány hossza mintavételezési frekvencia és kvantálási hossz függvényében

30 A digitalizálás minősége Mintavételezési frekvencia Kvantálási hossz 11,025 kHz22,05 kHz44,1 kHz 8 bit Nagyon gyenge (beszéd) Közepes minőség (beszéd) Jó minőség (beszéd zene) 16 bit Elfogad- ható (beszéd) Jó (beszéd, zene) Hi-Fi minőség (beszéd, zene)

31 Fontosabb hangkártya szabványok AdLib szabvány: Bevezette az FM szintézist a PC hang előállításához. Ez lett a mono üzemmódban működő MIDI rendszer szabványa. SoundBlaster szabvány: Bevezette a digitális technika használatát a hangrögzítésben, megteremtette a hullámtáblázat használatának feltételeit. Sztereo üzemmódot ismerő szabvány.

32 Fontosabb hangkártya szabványok Roland MT-32 szabvány: Bevezette a 256 mintavételezett alaphangot tároló ROM-ot a hangkártyán.

33 MIDI – Musical Instrument Digital Interface Számítógép és az elektronikus hangszerek közti kommunikációt rögzíti –General MIDI szabvány: Hangszerek kiválasztása Szólamok száma

34 Hangtömörítés Pszichoakusztikus redundancia: –Az ember nem hallja a nagy hangerejű hangfrekvenciákhoz közeli zajfrekvenciát. (Ez azonban csak egy szűk frekvenciasávra érvényes.) –Az ember hallását zavarják azok a zajok, melyeknek frekvenciája közelében nincs hangfrekvencia. A pszichoakusztikus tömörítő eljárások részsávokra bontják a hallható hangfrekvencia sávot, és elemzik az egyes részsávok tartalmát.

35 Hangtömörítési eljárások Alapjuk a pszichoakusztikus redundancia csökkentése –MPEG Audio (Layer 1, Layer 2, Layer 3) –MPEG 2 AAC –MPEG 4 –Dolby eljárások Dolby Stereo Digital Dolby Surround Pro Logic

36 MPEG Audio Mintavételezési frekvencia: 32; 44,1; 48 kHz –Mono –Joint stereo –Stereo Csatornánként a bitfolyam sebessége: 32 kb/s kb/s

37 MPEG Audio Layer 1: Legegyszerűbb eljárás. 128 kb/s fölötti sebesség esetén használható (csatornánként) Layer 2: Közepes bonyolultságú eljárás. 128 kb/s körül használható –CD-ROM-on szinkronizált video és hangrögzítés –Video CD-n videoállomány hangjának rögzítése

38 MPEG Audio Layer 3: a legbonyolultabb eljárás HangminőségSávszélességÜzemmódBitsebesség Tömörítési arány Telefon minőség 2,5 kHzMono8 kb/s96:1 Rövidhullámú rádióadásnál jobb 4,5 kHzMono16 kb/s48:1 Középhullámú rádióadásnál jobb 7,5 kHzMono32 kb/s24:1 FM rádióadás minőség 11 kHzSztereó56 … 64 kb/s26 … 24:1 Közel CD minőség 15 kHzSztereó96 kb/s16:1 CD minőség> 15 kHzSztereó 112 … 128 kb/s 14 … 12:1

39 MP3 Pro 2001 júniusában a német Frauenhofer Gesellschaft, a francia Thomson és az amerikai RCA/Coding Technologies bejelentettek egy módszert, melynél 64 kbps kódolással elérik azt, amit a CD- kódolásnál csak 128 kbps-es kódolással érhető el. A Coding Technologies az új "Spectral Band Replication" (SBR) módszere, a magas hangok kódolásáért felelős, míg az alacsonyabb frekvenciák a hagyományos mp3 szerint kerülnek kódolásra. A kettő együtt adja az mp3PRO kódolás tulajdonságait. Miután az SBR rész csak néhány kbps-t igényel, hagyományos mp3 felvételek lejátszhatók az mp3PRO lejátszókon. Ezek az SBR részt figyelmen kívül hagyják. Fordítva természetesen nem, azaz hagyományos mp3 lejátszókon nem hallhatók az új kódolás tulajdonságai.

40 MPEG 2 AAC Környezeti hangtér legalább 5 hangszóró –Mintavételezés: 8 kHz … 96 kHz –Kódolt részsávok száma: 1 … 48 –Veszteséges (pszichoakusztikus) + veszteségmentes (entrópiakódolás) Alkalmazás: –Filmipar

41 AC-3 (Audio Coding number 3) és a Dolby Az AC-3 (Audio Coding number 3) érzékelésen alapuló digitális audió kódolási (zajcsökkentési és tömörítési) technika. A zajcsökkentés azon alapszik, hogy csökkentik a kimenő szintet, ha nincs jel. Viszont engedik, hogy a nagy hangerő elfedje a jelben lévő zajt. Mivel így csak a jelhez közeli frekvencián keletkező zaj nyomható el, ezért a Dolby a hallható hangokat minden csatornán keskeny frekvenciasávokra tagolja a hallás frekvenciaérzékenységének megfelelően. Ha a sávban nincs jel, a Dolby csökkenti, esetleg megszünteti a kódolást, ami valójában zaj lenne. Ha a sávban van jel, a jel elnyomja a zajt. A tömörítés igen nagyfokú. Míg a tömörítetlen csatorna adatátviteli sebessége 700 kbit/sec, a Dolby Digital teljes sávszélességű csatornájának átviteli sebessége 75 kbit/sec.

42 MPEG 4 Bitsebesség, és objektumorientáltság Szerzői jogvédelem (vízjel) Hibatűrés MPEG 2 AAC továbbfejlesztése 3D Audio

43 Dolby eljárások Dolby Stereo Digital eljárás –Négy analóg hangcsatornát két digitális csatornába kódol Dolby Sorround Pro Logic –Dekódolja a hangállományt, és szétosztja négy külön csatornába Dolby Digital –1 … 5 hangcsatornát egy hangcsatornán történő kissebességű átvitelre alkalmas

44 Színmetrika - alapfogalmak Az elektromágneses sugárzás 1 nm és 1 mm közé eső részét hívjuk optikai sugárzásnak, ennek része a látható sugárzás. A színinger a látható színképtartományban sugárzott teljesítmény.

45 A szem szerkezete

46

47 Színlátási rendellenességek a protanópia, vagy vörös gyengeség. Ezen személyek a vörös színeket sötét árnyalatúnak látják „vörös” színészleletük nincs. Valószínű oka, hogy az L fotopigmensük hiányzik (vagy nincsenek L csapjaik, vagy az M csapokra jellemző fotopigmens van ezen csapokban is. a deuteranópia, vagy zöld gyengeség. Deuteranopok a zöld színeket látják viszonylag sötéteknek, ez a leggyakoribb színtéveszési forma. Valószínű oka, hogy az M fotopigmensük hiányzik (vagy nincsenek M csapjaik, vagy az L csapokra jellemző fotopigmens van ezen csapokban is. tritanópia, vagy kék-vakság: tritanopok a kék színeket nem látják (igen ritkán fordul elő, valószínű oka az S-csappigmens hiánya).

48 Színlátási rendellenességek

49 Láthatósági függvény

50 Színingermetrika – színinger egyeztetés

51 Színmetrika – Grasmann törvények Szimmetria törvény: Ha A stimulus megfelel B stimulussal, akkor B stimulus is megfelel A stimulussal. Transitivitás törvénye: Ha A megfelel B-vel és B megfelel C-vel, akkor A is megfelel C-vel. Proporcionalitás törvénye: Ha A megfelel B-vel, akkor aA megfelel aB-vel, ahol a tetszésszerinti pozitív tényező. Additivitás törvénye: Ha A, B, C, D négy színinger, akkor ha bármely két egyenlőség az alábbiak közül fennáll A  B, C  D, (A +C)  (B + D) akkor fennáll a következő egyenlőség is (A +D)  (B + C)

52 Színképi érzékenység L = 1,0000R + 4,5907G + 0,0601B.

53 CIE XYZ színingertér olyan színingerösszetevő függvényekhez vezet, melyeknek csak pozitív értékei vannak, melynél az egyik alapszíninger megegyezik a V( )- függvénnyel (az ezzel meghatározott színingerösszetevő fotometriai adatot szolgáltat), az equienergetikus színinger mindhárom színingerösszetevője azonos, és a lehető legszorosabban veszi közre a valós színinger vektorok által meghatározott színtérrészt

54 CIE XYZ színingertér

55 CIE (x,y,Y) diagram

56 MacAdam ellipszisek

57 CIE LUV

58

59 h uv = arctg[(v' - v' n ) / (u' - u' n )] = arctg (v* / u*) (színezeti szög) s uv = 13[(u' - u' n ) 2 + (v' - v' n ) 2 ] 1/2 (telítettség)

60 CIA LAB

61 További szín- koordinátarendszerek YUV szín-koordinátarendszer (PAL- SECAM) –Y = 0,3 R +0,59G + 0,11 B (luminancia) –U = (B-Y) x 0,493 (krominancia) –V = (R-Y) x 0,877 (krominancia)

62 További szín- koordinátarendszerek YIQ szín-koordinátarendszer (NTSC) –Y = 0,30 R + 0,59 G + 0,11 B –I = 0,60 R – 0,28 G – 0,32 B –Q = 0,21 R – 0,52 G + 0,31 B HSB szín-koordinátarendszer –Brightness = Y –Hue = arctg((R-Y)/(B-Y)) –Saturation = 1 – min {R, G, B}/Y

63 Irodalom 1.CSÁNKY LAJOS: Multimédia PC-s környezetben, LSI Oktatóközpont, Budapest, RALF STEINMETZ: Multimédia Springer Hungarica Kiadó Kft., Budapest

64 Irodalom - Internet 1.http://www.adobe.com 2.http://www.matrox.com/mga 3.http://www.sysopt.com/reviews/matrox-g450 4.http://www.fontolo.hu/magazin/digivideo/digivid eo.html 5.http://www.mpeg.org/MPEG/audio.html 6.http://www.fraunhoffer.iis 7.http://www.intermedia.c3.hu/oktanyag/video/vid eotechgyak 8.http://www.movie-collage.de

65 Köszönöm a figyelmet!


Letölteni ppt "Különböző médiumok feldolgozása Készítette: Kosztyán Zsolt"

Hasonló előadás


Google Hirdetések