Метод повышения эффективности обработки видеоинформации с использованием распределенных вычислений

• Автор: Ермаков, Александр Вадимович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 153 с. : ил.

Содержание
Введение

1.Обзор методов обработки видеоинформации.

1.1 Методы представления видеоинформации.

1.2 Методы обработки видеоинформации.

1.2.1 Локальная обработка видеоинформации.

1.2.2 Распределенная обработка видеоинформации

1.3 Основныепонятия Iвычислений

1.4 Методы обработки данных с использованием Iвычислений.

1.4.1 Планирование обработки для вычислений с большим объемом данных

1.4.2 Планирование вычислений на основании прогноза времени обработки.

1.4.3 Планирование вычислений на основании вероятности завершения обработки
в расчетный отрезок времени.
1.5 Постановка задачи диссертационного исследования.
1.6 Выводы по главе 1.
2.Метод обработки видеоинформации с использованием Iвычислсшш.
2.1. Выбор метода распределения заданий в Iсреде
2.2. Постановка задачи обработки видеоинформации
2.3.Параметрическая модель обработки видеоинформации в Iсреде.
2.4. Метод обработки видеоинформации с использованием Iвычислений.
2.5. Реализация метода обработки видеоинформации в Iсреде
2.6. Выводы но главе 2
3.Практическая реализация метода обработки видеофайлов с помощью Iвычислений.
3.1 Описание программноаппаратного комплекса.
3.2 Постановка эксперимента.
3.3 Анализ результатов обработки видеоинформации с использованием
I вычислений.
3.4 Оценка непротиворечивости модели
3.5 Статистическое исследование разработанной модели.
3.6 Оценка эффективности обработки видеоинформации с использованием I вычислений, доетшаемой при применении разработанного метода
3.7 Выводы по главе 3
Заключение.
Список использованной литературы


Результаты работы докладывались на Международных конференциях «Математические методы в технике и технологиях XXI» (Саратов, ), «Математические методы в технике и технологиях XXII» (Иваново, ) и «Математические методы в технике и технологиях XXIII» (Саратов, ); на Всероссийской конференции «Практические вопросы информационного обеспечения инновационной деятельности» (Саратов, ); на Всероссийской научно-иракгической конференции «Инновации и актуальные проблемы техники и технологий» (Саратов, ); на XVII Всероссийской научно-практической конференции «Телематика -» (Санкт-Петербург, ); на научных семинарах кафедры «Прикладные информационные технологии» Саратовского государственного технического универсигета в - годах. Публикации. Основные положения диссертации отражены в публикациях, в т. ВАК. Без соавторов опубликовано 2 работы. Личный вклад автора. Разработан метод определения производительности вычислительных узлов, математическая модель оценки времени обработки видеоинформации и метод повышения эффективности обработки видеоинформации. Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 4 страницах и состоит из введения, трех глав, и заключения; список использованной литературы включает 4 наименования; диссертационная работа содержит 3 приложения, таблиц, рисунка. Для. Необходимость организации особой формы представления видеоинформации обусловлена проблемой наличия большого объема данных, которые MOiyr содержаться в видеопотоке. Задача уменьшения-объема хранимых данных решена разработкой алгоритмов, кодирования видеоинформации. Они позволили решить задачу за счет увеличения вычислительной нагрузки при чтении и обработке видеофайлов. Современные стандарты представления видеоинформации предлагают универсальные методы кодирования. Они организуют наиболее компактное представление видеоинформации, которое отвечает требованиям тех задач, для которых необходим этот видеоиоток. Сегодня, существуют две основные группы стандартов, используемых для представления видеоинформации. К первой группе относятся стандарты MPEG. Они разрабатываются экспертной группой по изображениям с движением, которая дала название стандарту (Motion Picture Experts Group - MPEG). Данный стандарт' одобрен Международной Организацией по стандартизации — ISO/IEC. Второй фуппой стандартов, аналогичных MPEG, являются Н. Х. Эти форматы приняты как стандарт международным союзом телскомммуникаций (International Telecommunication Union, ITU). Обе группы стандартов отвечают за кодирование как звуковой информации потока данных, так и видеоинформации. В этих стандартах применяются одинаковые методы кодирования информации, однако каждый из них использует* особенности алгоритмов этих методов, которые изменяются в зависимости от характеристик, которым должен соответствовать видеоиоток данного стандарта. MPEG-1 [] (Н. MPEG-2 [] (H. Он обеспечивает оптимальное соотношение потерь информации при кодировании'К результирующему объему данных. MPEG-4 [] (Н. Еще одной группой стандартов являются DVI [,,]. Эти стандарты записи видеопотока используются видеокамерами для кодирования и хранения исходных видеоданных. В них применяются модифицированные алгоритмы кодирования MPEG, позволяющие сжимать видеопоследовательность без потери данных за счет увеличения объема хранимых данных. Особенности частных разновидностей алгоритмов зависят от производителя видеозапнсывающего оборудования, который может организовывать собственный метод записи видеоданных на носитель информации. Видеофайлы можно сохранять в различных форматах, которые представляют собой описание значений всех характеристик видеопотока. Для этого видеофайл делят на две части: заголовок и блок данных. В заголовке описываются параметры видеопотока, которые позволяют программам обработки и чтения видеоинформации верно интерпретировать данные. Блок видеоданных представлен записанными в соответствии с одним из методов кадрами, из которых и складывается видеопоток. Для MPEG используется схема УСЬСг, где Y - яркостная плоскость, СЬ и Сг - цветовые плоскости.