Multimedia. Algorytmy i standardy kompresji.pdf

(16093 KB) Pobierz
PROBLEMY
WSPÓŁCZESNEJ
NAUKI
TEORIA I ZASTOSOWANIA
pod
redakcją
I
„ •
Władysława
Skarbka
Przedmowa
Systemy multimedialne
stają, się
coraz bardziej popularnym
rozwiązaniem
proponowanym w realizacji licznych aplikacji
współczesnych
systemów kom-
puterowych.
Rozwój technologii
spowodował
w ostatnich latach
znaczną, redukcję
cen
urządzeń
do akwizycji, przetwarzania,
składowania,
transmisji i prezentacji
informacji multimedialnej. W praktyce,
każdy
z wymienionych procesów,
w celu minimalizacji kosztów,
posługuje się własną, reprezentacją,
informacji
danego typu.
Monografia ta traktuje o metodach i standardach reprezentacji infor-
macji tekstowej, obrazowej i
dźwiękowej
w
kontekście
jej prezentacji, trans-
misji i
składowania.
Przedstawiamy w niej algorytmy i standardy kom-
presji informacji multimedialnej. Omawiamy popularne metody kompresji
obrazów: oparte na DCT, falkowe, fraktalne i oparte na kwantyzacji we-
ktorowej. Prezentujemy standardy kompresji tekstu, obrazu i
dźwięku,
w
tym GIF, PNG, JPEG, MPEG i H.26x.
Dyskutujemy problemy efektywnej realizacji poszczególnych metod kom-
presji, a
także
preze:r;itujemy nowe trendy w tej dziedzinie takie jak: algo-
rytmy drugiej generacji, kompresja
zachowująca semantykę
obrazu i kom-
presja zorientowana obiektowo (np. system PHOTOBOOK).
Dla czytelnika
pożytecznym będzie
zapoznanie
się
z publikowanym pod
moją, redakcją, podręcznikiem
[2]
poświęconym głównie
aspektom
sprzęto­
wym i programowym w którym
duży
nacisk
położono
na opis
narzędzi
multimedialnych w
języku
Java.
Spośród
wielu
możliwych
aspektów technik multimedialnych (np.: sy-
gnałowe,
informacyjne,
sprzętowe)
w
książce
tej
kładzie się
nieco
większy
nacisk na
aspekty algorytmiczne
oraz na
wyjaśnienie
matematycznych pod-
staw
stosowanych metod.
Również spośród
wielu proponowanych w literaturze
rozwiązań
sta-
raliśmy się dokonać
selekcji tych idei, które
znalazły, bądź
wkrótce
znajdą,
zastosowanie w realnych systemach komputerowych.
W doborze
materiału odegrały też istotną, rolę
nasze zainteresowania
1
2
badawcze. Znakomita
większość
tematów omówionych w tej
książce była
przedmiotem
badań
w prowadzonym przeze mnie grancie KBN, nr.
8T11C01808, pt.
Optymalizacja algorytmów kompresji obrazów cyfrowych.
Liczne wyniki z tych
badań ukazały się
w
języku
angielskim, w czasopismach
naukowych.
Praca ma charakter zbiorowy.
Występując
w roli redaktora meryto-
rycznego, po ustaleniu ogólnej
treści
danego
rozdziału, zostawiłem
autorom
swobodę
konstrukcji tekstu.
Szanując
ich przyzwyczajenia nie
próbowałem
narzucać
wspólnej polskiej terminologii, która
i
tak w dziedzinie multi-
mediów jest
ciągle
bardzo
płynna.
Sam jestem
całkowicie
odpowiedzialny za
rozdziały
1, 3, 5, 6, 8, 10 i 12.
Część materiału
z tej
książki była
wykorzystywana przeze mnie do pro-
wadzenia
wykładów
na Wydziale Elektroniki i Technik Informacyjnych
(Podstawy Technik Multimedialnych),
w Instytucie Matematyki Uniwersy-
tetu Warszawskiego
(Przetwarzanie
i
Analiza Obrazów)
i w
Polsko-Japoń­
skiej
Wyższej
Szkole Technik Komputerowych
(Multimedia
i
Cyfrowe Prze-
twarzanie Sygnalów).
Serdecznie
dziękuję
za
współpracę pozostałym
autorom, którzy
poświę­
cili swój czas przy tworzeniu tej monografii i
włożyli
w
nią
wielki
wysiłek,
działając
z pobudek dalekich od materialnych. W
kolejności
alfabetycznej
to:
• Andrzej Krupiczka z Instytutu Informatyki Teoretycznej
i
Stosowanej
Polskiej Akademii Nauk w Gliwicach - rozdz.
9,
11, 2;
• Artur Przelaskowski z Instytutu Radioelektroniki, na Wydziale Elek-
troniki
i
Technik Informacyjnych Politechniki Warszawskiej - rozdz.
4;
• Waldemar Rakowski z Instytutu Informatyki Politechniki
kiej - rozdz. 7.
Podziękowania
Dziękuje
Białostoc­
profesorom: Józefowi Modelskiemu za popie-
ranie rozwoju multimediów na Politechnice Warszawskiej -
zaowocowało
to utworzeniem Pracowni Technik Multimedialnych w Instytucie Radioe-
lektroniki, w której monografia ta
miała szansę powstać;
Andrzejowi Skow-
ronowi za
zaraźliwy
optymizm w pracy naukowej; Jerzemu
Woźnickiemu
za
zachęcenie
mnie do prowadzenia, a
młodych
doktorantów do uczestnictwa
w
stałym
seminarium
Inteligentne systemy multimedialne;
Janowi Zabrodz-
kiemu za popieranie
badań
w dziedzinie grafiki, przetwarzania, analizy i
kompresji obrazów.
3
moim kolegom i
współpracownikom
za pomoc w pracach edy-
cyjnych i korektorskich, w przygotowaniu rysunków, a
także
za
uważne
pierwsze czytanie
powstających rozdziałów,
tj. Krystianowi Ignasiakowi,
Bartoszowi Smadze, Bartoszowi
Dudzińskiemu,
Ryszardowi
Pająkowi
oraz
Grzegorzowi
Galińskiemu.
Na koniec,
dziękuję
za
cierpliwość
i
wyrozumiałość, żonie
Annie i syn-
kowi Radkowi, dla których
byłem
w stanie
wykroić
tylko kilka godzin z
każdego
z ostatnich 60 dni.
Dziękuję
Warszawa,
styczeń
1998
Władysław
Skarbek
Zgłoś jeśli naruszono regulamin