Метод зниження інтенсивності потоку відеокадрів в інфокомунікаційних системах на основі трансформування та кодування базових кадрів

Abstract

Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної науково-прикладної задачі, яка полягає у зниженні інтенсивності стисненого потоку відеокадрів в інфокомунікаційних системах для підвищення якості відеоінформаційного сервісу. Обґрунтовується, що інтенсивність базового кадру надає значний вплив на інтенсивність відеопотоку. Для розробки нових методів кодування базових кадрів виявляються вразливі сторони функціонування стандартизованих технологій обробки базових кадрів відеопотоку. Викладається розробка методу кодування трансформант у не рівноважному діагонально-нерівномірному позиційному базисі основ з нерівномірним кодоутворенням. Це дозволяє додатково знизити кількість структурної надлишковості трансформованого представлення базових кадрів щодо кодування у рядково-стовповому базисі основ. Будується технологія реконструкції кодограм, що містять кодові значення діагонально-нерівномірних позиційних чисел на основі декомпозиції службової та інформаційної частин кодової конструкції стисненого представлення поточного фрагменту базового кадру. Це дозволяє без втрат інформації встановити кодограми за призначенням, що міститься в них.

Диссертационная работа посвящена решению актуальной научно-прикладной задачи, которая состоит в снижении интенсивности сжатого потока видеокадров в инфокоммуникационных системах для повышения качества видеоинформационного сервиса. Проводится обоснование того, что повышение качества видеоинформационных услуг достигается за счет снижения битовой скорости видеопотока на основе их компрессии. Показывается необходимость усовершенствования технологий кодирования для систем сжатия с контролируемыми погрешностями. Показывается особое значение беспроводных технологий в обеспечении ежегодно роста спроса на предоставление видеоинформационных сервисов. Доказывается, что это сопровождается ростом интенсивностей видеопотоков, в результате чего они значительно превосходят пропускные возможности сетей. Для преодоления сложившегося дисбаланса предлагается снижать интенсивность потока путем использования технологий компрессии. Обосновывается, что интенсивности базового кадра оказывает значимое влияние на интенсивность видеопотока. Для разработки новых методов кодирования базовых кадров выявляются уязвимые стороны функционирования стандартизированных технологий обработки базовых кадров видеопотока. Строится метода формирования базиса оснований по неравномерно-диагональному принципу с учетом того, что основания для трансформанты выявляются для диагоналей по зигзагообразному обходу с учетом наличия высокочастотных составляющих спектра. Формируется модель для оценки информативности представления фрагмента изображений на основе трансформирования и выявления комбинаторной избыточности. Это позволяет оценить нижнею границу эффективности кодового представления трансформанты. Излагается разработка метода кодирования трансформант в неравновесном диагонально-неравномерном позиционном базисе оснований с неравномерным кодообразованием. Это позволяет дополнительно снизить количество структурной избыточности трансформированного представления базовых кадров относительно кодирования в строчно-столбцовом базисе оснований. Строится технология реконструкции кодограмм, содержащих кодовые значения диагонально-неравномерных позиционных чисел на основе декомпозиции служебной и информационной частей кодовой конструкции сжатого представления текущего фрагмента базового кадра. В отличии от других технологий проводится разметка кодового потока базового кадра на кодовые конструкции трансформант с последующей их разметкой на кодовые конструкции отдельных диагоналей с использованием информации о значениях оснований и фиксированного количества кодограмм. Это позволяет без потерь информации установить кодограммы по назначению, содержащейся в них информации. Создается обобщенная технология прямого и обратного кодовых преобразований диагоналей без учета априорной информации о ее длине и порядковом номере в трансформанте. Это позволяет упростить алгоритмические реализации процессов кодирования и декодирования.

Dissertation is devoted to the solution of the actual scientific and application-oriented task which consists in lowering of video frames compressed stream inten-sity in infocommunication systems for improvement of quality of video infor-mation service. It is justified that has intensity of a basic frame significant impact on intensity of a video stream. For development of new encoding techniques of basic frames the vulnerable sides of functioning of the standardized technologies of video frames stream basic processing are identified. Development of the transforms en-coding technique in non-equilibrium diagonal and non-uniform positional base of the bases with a non-uniform code formation is explained. It allows to reduce in addition amount of structural redundancy of the basic frames transformed representation relatively to the coding in the line and column base of the bases. The technology of codegrams reconstruction which contain of code values of diagonal and non-uniform positional numbers on the basis of decomposition of the service and information parts of code construction of basic frame current fragment compressed representation is built. It allows to set codegram on the bases of containing information without information losses.