ترميز التحويل

الموسوعة الحرة

يُعدّ ترميز التحويل نوعًا من ضغط البيانات للبيانات "الطبيعية" مثل الإشارات الصوتية أو الصور الفوتوغرافية . عادةً ما يكون التحويل غير فاقد للبيانات (قابلًا للعكس تمامًا) بحد ذاته، ولكنه يُستخدم لتمكين تكميم أفضل (أكثر دقة) ، مما ينتج عنه نسخة أقل جودة من المدخلات الأصلية ( ضغط فاقد للبيانات ).

في ترميز التحويل، تُستخدم معرفة التطبيق لاختيار المعلومات المراد حذفها، مما يقلل من عرض النطاق الترددي . ويمكن بعد ذلك ضغط المعلومات المتبقية باستخدام طرق متنوعة. عند فك تشفير المخرجات، قد لا تكون النتيجة مطابقة تمامًا للمدخلات الأصلية، ولكن من المتوقع أن تكون قريبة بما يكفي لأغراض التطبيق.

تلفزيون ملون

نظام NTSC

لا يُشار عادةً إلى أحد أنجح أنظمة ترميز التحويل على هذا النحو - ومن الأمثلة على ذلك تلفزيون NTSC الملون . بعد سلسلة مكثفة من الدراسات في الخمسينيات من القرن الماضي، أظهرت ألدا بيدفورد أن العين البشرية تتمتع بدقة عالية فقط للأبيض والأسود، وبدقة أقل قليلاً للألوان "متوسطة المدى" مثل الأصفر والأخضر، وبدقة أقل بكثير للألوان الموجودة في نهاية الطيف، مثل الأحمر والأزرق.

سمحت هذه المعرفة لشركة RCA بتطوير نظام تتخلص فيه من معظم الإشارة الزرقاء بعد خروجها من الكاميرا، مع الاحتفاظ بمعظم اللون الأخضر وجزء فقط من اللون الأحمر؛ وهذا ما يسمى بأخذ عينات اللون في فضاء ألوان YIQ .

والنتيجة هي إشارة ذات محتوى أقل بكثير، بحيث يمكن دمجها ضمن  إشارات الأبيض والأسود الحالية بتردد 6 ميجاهرتز كإشارة تفاضلية معدلة الطور. يعرض التلفزيون العادي ما يعادل 350 بكسلًا في السطر، لكن إشارة التلفزيون لا تحتوي إلا على معلومات تكفي لحوالي 50 بكسلًا من اللون الأزرق وربما 150 بكسلًا من اللون الأحمر. هذا الأمر غير واضح للمشاهد في معظم الحالات، لأن العين لا تستفيد كثيرًا من المعلومات "المفقودة" على أي حال.

PAL و SECAM

يستخدم نظاما PAL و SECAM أساليب متطابقة تقريبًا أو متشابهة جدًا لنقل الألوان. وفي كلتا الحالتين، يتم أخذ عينات فرعية من كلا النظامين.

رقمي

يُستخدم هذا المصطلح على نطاق أوسع في الوسائط الرقمية ومعالجة الإشارات الرقمية . وتُعدّ تقنية تحويل جيب التمام المنفصل (DCT) [ 1 ] [ 2 ]، التي اقترحها ناصر أحمد عام 1972 [ 3 ] [ 4 ] وقدّمها بالتعاون مع ت. ناتاراجان وك. ر. راو عام 1974 [ 5 ] ، أكثر تقنيات ترميز التحويل استخدامًا في هذا السياق. ويُعرف هذا التحويل، ضمن عائلة تحويلات جيب التمام المنفصلة، ​​باسم DCT-II. وهو أساس معيار ضغط الصور JPEG الشائع [ 6 ] ، الذي يفحص أجزاءً صغيرة من الصورة ويحوّلها إلى مجال التردد لتحقيق تكميم أكثر كفاءة (مع فقدان البيانات) وضغط البيانات . وفي ترميز الفيديو ، تُعدّل معايير H.26x و MPEG تقنية ضغط الصور DCT هذه عبر إطارات الصورة المتحركة باستخدام تعويض الحركة ، مما يُقلّل حجمها بشكل أكبر مقارنةً بسلسلة من صور JPEG.

في ترميز الصوت ، يحلل ضغط الصوت MPEG البيانات المُحوّلة وفقًا لنموذج نفسي صوتي يصف حساسية الأذن البشرية لأجزاء من الإشارة، على غرار نموذج التلفزيون. يستخدم MP3 خوارزمية ترميز هجينة، تجمع بين تحويل جيب التمام المنفصل المُعدّل (MDCT) وتحويل فورييه السريع (FFT). [ 7 ] وقد خلفه ترميز الصوت المتقدم (AAC)، الذي يستخدم خوارزمية MDCT خالصة لتحسين كفاءة الضغط بشكل ملحوظ. [ 8 ]

إن العملية الأساسية لتحويل الإشارة التناظرية إلى إشارة رقمية هي نوع من أنواع ترميز التحويل الذي يستخدم أخذ العينات في مجال واحد أو أكثر كتحويل له.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ موتشاهاري، د.؛ موندال، أ. ج.؛ بارمار، ر. س.؛ بورا، أ. د.؛ ماجومدر، أ. (2015). "نهج تصميم مبسط لحساب فعال لتحويل جيب التمام المنفصل". المؤتمر الدولي الخامس لأنظمة الاتصالات وتقنيات الشبكات ، 2015. الصفحات 483-487 . doi : 10.1109/CSNT.2015.134 . ISBN  978-1-4799-1797-6. S2CID 16411333 . 
  2. ↑ تشين، واي كاي (2004). دليل الهندسة الكهربائية . إلسيفير . ص 906. ISBN  9780080477480.
  3. ↑ أحمد، ناصر (يناير 1991). "كيف توصلت إلى تحويل جيب التمام المنفصل" . معالجة الإشارات الرقمية . 1 (1): 4-5 . doi : 10.1016/1051-2004(91)90086-Z .
  4. ↑ ستانكوفيتش، رادومير س.؛ أستولا، جاكو ت. (2012). "ذكريات العمل المبكر في تحويل فورييه المنفصل: مقابلة مع ك. ر. راو" (ملف PDF) . إعادة طبع من الأيام الأولى لعلوم المعلومات . 60. تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 أكتوبر 2019 .
  5. ↑ أحمد، ناصر ؛ ناتاراجان، ت.؛ راو، ك. ر. (يناير 1974)، "تحويل جيب التمام المنفصل"، معاملات IEEE في الحوسبة ، C-23 (1): 90-93 ، doi : 10.1109/TC.1974.223784 ، S2CID 149806273 
  6. ↑ "T.81 - الضغط الرقمي وتشفير الصور الثابتة ذات التدرج اللوني المستمر - المتطلبات والإرشادات" (ملف PDF) . CCITT . سبتمبر 1992. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 يوليو 2019 .
  7. ↑ جوكيرت، جون (ربيع 2012). "استخدام تحويل فورييه السريع وتحويل جيب التمام متعدد المستويات في ضغط الصوت بصيغة MP3" (ملف PDF) . جامعة يوتا . تاريخ الاسترجاع: 14 يوليو 2019 .
  8. ↑ براندنبورغ، كارلهاينز (1999). "شرح MP3 وAAC" (ملف PDF) . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 13 فبراير 2017.