Inhalt
- Was sind Vektorgrafiken?
- Vektor-Video-Codec
- Keine Bugs, kein Stress - Ihre schrittweise Anleitung zur Erstellung lebensverändernder Software, ohne Ihr Leben zu zerstören
Quelle: Dip2000 / Dreamstime.com
Wegbringen:
Obwohl ein experimenteller Vektorvideocodec eine Revolution in der Skalierbarkeit und Definition von Videos vorhersagen könnte, wird das unmittelbarere Ergebnis wahrscheinlich eine dramatische Steigerung der Codierungseffizienz sein.
Ein Pixel ist von Natur aus Teil eines größeren Bildes. Je kleiner das Pixel ist, desto mehr von ihnen können das größere, vollständige Bild zusammensetzen (und damit die Auflösung erhöhen). Die feineren Ränder geben dem Bild mehr Auflösung, da die höhere Auflösung ein originalgetreueres Bild ermöglicht. Wir haben mit den Jahren festgestellt, dass die Auflösung immer feiner wird. Dies ist im Wesentlichen das Ergebnis einer größeren Kapazität für kleinere Pixel, wenn sich digitale Grafiken weiterentwickeln. Was wäre, wenn Pixelgröße und -quantität nicht mehr die entscheidenden Variablen für die Qualität eines Bildes wären? Was wäre, wenn Bilder mit geringem bis keinem Auflösungsverlust neu skaliert werden könnten?
Was sind Vektorgrafiken?
Vektorgrafiken waren früher das primäre Anzeigesystem des PCs. Im Gegensatz dazu wurden in den 1960er und 70er Jahren Pixel-Bitmaps (auch als gerasterte Bilder bezeichnet) entwickelt, die jedoch erst in den 80er Jahren bekannt wurden. Seitdem haben Pixel eine große Rolle dabei gespielt, wie wir Fotografie, Videos und viele Animationen und Spiele erstellen und verwenden. Nichtsdestotrotz wurden Vektorgrafiken im Laufe der Jahre in der digitalen visuellen Gestaltung eingesetzt und ihr Einfluss nimmt mit der Verbesserung der Technologie zu.
Im Gegensatz zu gerasterten Bildern (die einzelne Pixel mit Farbwerten zu Bitmaps zusammenfassen) verwenden Vektorgrafiken algebraische Systeme, um primitive Formen darzustellen, die unendlich und originalgetreu neu skaliert werden können. Sie wurden entwickelt, um verschiedene computergestützte Designanwendungen zu bedienen, sowohl in ästhetischer als auch in praktischer Hinsicht. Ein Großteil des Erfolgs der Vektorgrafiktechnologie ist auf ihre praktische Anwendbarkeit zurückzuführen. Neu skalierbare Grafiken können in verschiedenen technischen Berufen vielfältig eingesetzt werden. Im Allgemeinen fehlt jedoch ihre Fähigkeit, fotorealistische, komplexe visuelle Darstellungen abzubilden, im Vergleich zu dem gerasterten Bild.
Traditionell haben Vektorgrafiken dort ästhetisch gewirkt, wo Einfachheit eine Tugend ist - beispielsweise in Bezug auf Webkunst, Logo-Design, Typografie und technisches Zeichnen. Es gibt aber auch neuere Forschungen zur Möglichkeit eines Vektor-Video-Codecs, mit dessen Entwicklung ein Team der Universität Bath bereits begonnen hat. Und obwohl die Implikation eine Form von Video mit erhöhter Skalierbarkeit sein kann, gibt es andere mögliche Vorteile sowie Einschränkungen, die untersucht werden müssen.
Vektor-Video-Codec
Ein Codec codiert und decodiert von Natur aus Daten. Das Wort selbst dient variabel als Portmanteau von Codierer / Decodierer und Kompressor / Dekomprimierer, aber beide beziehen sich im Grunde auf dasselbe Konzept - das Abtasten einer externen Quelle, die in einem quantisierten Format reproduziert wird. Videocodecs enthalten Daten, die audiovisuelle Parameter wie Farbabtastung, räumliche Komprimierung und zeitliche Bewegungskompensation bestimmen.
Bei der Videokomprimierung werden Frames größtenteils mit möglichst wenig redundanten Daten codiert. Die räumliche Komprimierung analysiert die Redundanz innerhalb einzelner Frames, während die zeitliche Komprimierung versucht, die redundanten Daten zu eliminieren, die zwischen Bildsequenzen auftreten.
Ein großer Teil des Vorteils von Vektorgrafiken bei der Videokodierung wäre die Datenökonomie. Anstatt Bilder buchstäblich in Pixeln abzubilden, identifizieren Vektorgrafiken Schnittpunkte zusammen mit ihren mathematischen und geometrischen Beziehungen zueinander. Die dabei erzeugten "Pfade" sorgen im Allgemeinen für kleinere Dateigrößen und Übertragungsraten als eine Pixelkarte, wenn dasselbe Bild gerastert würde, und sie leiden nicht unter Pixelbildung, wenn sie vergrößert werden.
Das erste, was mir bei der Betrachtung eines Vektor-Video-Codecs in den Sinn zu kommen scheint, ist das (vielleicht etwas quixotische) Konzept der unendlichen Skalierbarkeit. Während ich der Meinung bin, dass ein Vektorvideocodec eine im Vergleich zu gerasterten Videos erheblich verbesserte Skalierbarkeit ermöglichen könnte, sind Bildsensoren (wie CMOS und CCD - die beiden in modernen Digitalkameras vorherrschenden Bildaufnahmegeräte) pixelbasiert und daher neu skaliert Die Bildqualität / Wiedergabetreue würde bei einer bestimmten Schwelle abnehmen.
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Eine vektorisierte Wiedergabe eines externen Quellbildes wird durch ein Verfahren erreicht, das als Autotracing bekannt ist. Während sich einfache Formen und Pfade leicht automatisch nachvollziehen lassen, lassen sich komplexe Farbschattierungen und Nuancen noch nie so einfach als Vektorgrafiken übersetzen. Dies schafft ein Problem bei der Codierung von Farben in Vektorvideos, jedoch hat die Farbverfolgung in Vektorgrafiken in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte gemacht.
Nach dem Bildsensor und dem Videocodec wird das nächste wichtige Glied in der Kette angezeigt. Frühe Vektormonitore verwendeten eine Kathodenstrahlröhrentechnologie ähnlich der für gerastertes Bild, jedoch mit unterschiedlichen Steuerschaltungen. Rasterisierung ist die dominierende moderne Anzeigetechnologie. In der Branche der visuellen Effekte gibt es einen Prozess namens "Kontinuierliche Rasterung", bei dem die Neuskalierung von Vektorgrafiken auf eine spürbar verlustfreie Weise interpretiert wird. Dadurch wird die Neuskalierungsfähigkeit codierter Vektorformate effektiv in eine gerasterte Anzeige umgesetzt.
Aber egal was der Codec oder das Display ist; Das beste und detailreichste Bild kann nur von einer Qualitätsquelle stammen. Die Vektor-Videocodierung könnte die Skalierbarkeit von Videos drastisch verbessern, jedoch nur in Bezug auf die Qualität der Quelle. Und die Quelle ist immer eine quantisierte Stichprobe. Wenn der Vektor-Video-Codec jedoch nicht schnell eine Revolution in der Videoauflösung und -skalierbarkeit auslöst, bietet er möglicherweise zumindest qualitativ hochwertiges Video mit deutlich weniger umständlicher Codierung.