Gerçek Zamanlı Perspektif  – Multimedya Bölümü – Multimedya Bölümü Ödevleri – Multimedya Bölümü Tez Yaptırma –Multimedya Bölümü Ödev Ücretleri

Gerçek Zamanlı Perspektif Görüntü Çarpıtma için Verimli Bir Algoritma ve Mimari

Multimedya uygulamaları en önemli gömülü uygulamalar arasındadır. HDTV, 3D grafikler ve video oyunları birkaç örnektir. Bu uygulamalar genellikle gerçek zamanlı işlem gerektirir.

MPEG-4’te görüntü çarpıtma için kullanılan perspektif dönüşümü, gerçek zamanlı multimedya uygulamaları arasında en zorlu algoritmalardan biridir. Burada, MPEG-4 hareketli grafik çarpıtmasının gerçek zamanlı bir uygulaması için bir algoritma önerilmiştir; ancak genel bilgisayar grafik uygulamalarında da yararlı olabilir.

MPEG-4, şu anda ISO (Uluslararası Standardizasyon Organizasyonu) ve IEC (Uluslararası Elektroteknik Komisyonu) tarafından geliştirilmekte olan dijital ses-video sıkıştırma için yeni bir standarttır.

Daha fazla sıkıştırma, hata sağlamlığı, etkileşim, hibrit doğal ve sentetik sahne desteği ve ölçeklenebilirlik sağlamaya çalışacaktır. MPEG-4, mevcut sıkıştırma standartlarından daha fazla hesaplama gücü gerektirecek ve yüksek karmaşıklıktaki MPEG-4 sistemleri için muhtemelen yeni mimariler gerekli olacaktır.

Mevcut video sıkıştırma standartları tüm çerçeveyi tek bir bit akışında iletirken, MPEG-4 çerçevedeki bir dizi düzensiz şekilli nesneyi ayrı ayrı kodlayacaktır. Çerçevedeki nesneler daha sonra farklı uzamsal veya zamansal çözünürlüklerle kodlanabilir.

MPEG-4 fonksiyonlarını inceleyerek, gerçek zamanlı uygulama için iki kritik kısım olduğunu bulduk: biri kodlayıcıda hareket tahmini, diğeri ise kod çözücüde hareketli grafik çarpıtma. MPEG-4’teki hareket tahmini algoritması, önceki standartlardakilere benzer.

Halihazırda gerçek zamanlı hareket tahmini için algoritmalar ve mimariler üzerinde çok sayıda çalışma yapılmıştır. Bununla birlikte, gerçek zamanlı hareketli grafik çarpıtması hakkında çok az tartışma yapılmıştır. Bu nedenle hareketli grafik çarpıtma için algoritma ve mimari geliştirmeye odaklanıyoruz.

Gerçek zamanlı hareketli grafik çarpıtma, bir perspektif dönüşümü, çift doğrusal enterpolasyon ve yüksek bant genişliğine sahip bellek erişimlerinin uygulanmasını içerir. Hem hesaplama açısından pahalı hem de bellek yoğun.

Bu, gerçek zamanlı MPEG-4 mimarilerinin tasarlanması için ciddi bir zorluk oluşturmaktadır. Aklımızda gerçek zaman ve maliyet etkinliği hedefiyle, ilk önce sabit payda algoritmasını önererek perspektif dönüşümünün hesaplama yükünü azaltmak için algoritmamızı optimize ediyoruz. Bu algoritma, perspektif dönüşümündeki bölmeleri ve çarpmaları bir büyüklük sırasına göre önemli ölçüde azaltır.

Önerilen algoritmaya dayalı olarak, gerçek zamanlı sprite çarpıtmayı uygulayan bir mimari tasarladık. Mimarimizi mevcut teknolojiler altında uygulamaya uygun hale getirmek için, hareketli grafik çözgüde hesaplamaların ve bellek erişimlerinin gerçek zamanlı gereksinimlerine göre veri yolunun yanı sıra bellek sisteminin tasarımını ele alıyoruz. Gerçek zamanlı hareketli grafik çarpıtmanın uygulanmasıyla ilgili diğer konular da tartışılmaktadır.

Perspektif Dönüşümü İçin Hızlı Bir Algoritma

Perspektif dönüşümü, görüntü ve video işlemede yaygın olarak kullanılır, ancak hesaplama açısından pahalıdır. En pahalı kısım, çok sayıda bölümüdür. Bölme biriminin, tüm temel veri yolu birimleri arasında en yüksek maliyete ve en uzun gecikme süresine sahip olduğu iyi bilinmektedir.

Perspektif dönüşümündeki bölümlerin sayısı, herhangi bir hızlı algoritma olmadan gerçek zamanlı uygulamasını zorlu hale getirecektir. Bu, gerçek zamanlı perspektif dönüşümü için yeni bir algoritma keşfetmemiz için bizi motive ediyor. Sabit payda yöntemi, yüksek doğruluğu korurken gerekli bölme işlemlerinin sayısını O(N)’ye düşürür. Ayrıca daha az çarpma ve bölme vardır.

Mesafe perspektifi
Trimetrik perspektif
Militer perspektif örnekleri
Konik perspektif
Eğik perspektif
Trimetrik perspektif nedir
3 görünüşten İzometrik perspektif
3 görünüşten Perspektif çizimi örnekleri

Perspektif Dönüşümü

Perspektif dönüşümleri, sahneleri bir noktaya yaklaşan çizgiler boyunca görünüm düzlemlerine yansıtmak için kullanılan geometrik dönüşümlerdir. İki boyutlu görüntüleri iki boyutlu bir görünüm düzlemine eşleyen perspektif dönüşümü tanımlanır.

Perspektif dönüşümünün bilgisayar destekli tasarım, bilimsel görselleştirme, eğlence, reklam, görüntü işleme ve video işlemede birçok uygulaması vardır.

Perspektif dönüşümü için yeni bir uygulama MPEG-4’tür. MPEG-4’te desteklemek için önerilen ek işlevselliklerden biri hareketli grafik kodlamadır. Hareketli grafik, bir nesnenin farklı görünümlerini oluşturmak için kullanılan bir referans görüntüdür. Referans görüntü bir kez iletilir ve gelecekteki görüntüler, hareketli grafiğin perspektif dönüşümüyle çarpıtılmasıyla üretilir.

Dönüşüm parametreleri a, b, c, d, e, f , g ve h rasyonel sayılar olduğu için doğrudan kodlanmazlar. Bunun yerine, görüntü dört (x’,y’) çifti kullanılarak kodlanır, çünkü dönüşüm parametreleri aşağıdaki denklem sistemi kullanılarak dört referans noktasının referans ve çarpık koordinatlarından belirlenebilir.

Bu nedenle, özellikle arka plan karakterleri ve sentetik nesneler için hareketli karakter kodlaması kullanılarak yüksek sıkıştırma mümkündür. Orijinal görüntü iletildikten sonra, sağdaki yeni görünüm dört nokta kullanılarak açıklanabilir.

Bükülmüş görüntü, daha az referans noktası kullanılarak iletilebilir. Üç referans noktası iletilirse, tahmin için afin dönüşümü kullanılır. Afin dönüşümü, g ve h’nin sıfıra eşit olduğu perspektif dönüşümüne eşdeğerdir.

İzotropik dönüşüm kullanılarak yalnızca iki referans noktası gerekir; burada g = h = 0, d = −b ve e = a. Yalnızca bir referans noktası kullanılırsa, dönüşüm g = h = 0, a = e = 1 ve b = d = 0 olmak üzere basit çeviri haline gelir. Bu daha basit yaklaşımlar daha az karmaşıklık sağlar.

Bükülmüş hareketli grafikte delikleri veya üst üste binmeyi önlemek için geriye doğru perspektif eşleme kullanılır. Bükülmüş hareketli grafikteki her nokta (x’, y’), referans görüntüdeki (x, y) noktasından elde edilir. Geriye dönük perspektif eşleme, ileri dönüşüm matrisinin eki ve determinantından elde edilebilir.

x’ ve y’ tamsayı olmasına rağmen, x ve y genellikle değildir. Çift doğrusal enterpolasyon, en yakın dört tamsayı noktasından (x, y) noktasındaki piksel değerine yaklaşmak için kullanılır.

Perspektif dönüşümü hesaplama açısından pahalıdır. Denklemler kullanılarak x ve y’nin hesaplanması, piksel başına bir bölme, sekiz çarpma ve dokuz toplama gerektirir.

Bölüm özellikle pahalıdır. Dönüştürme parametreleri tamsayı olmadığından, tipik olarak kayan noktalı hesaplamalar kullanılır. Yüksek çözünürlüklü görüntüler kullanan gerçek zamanlı donanım uygulamaları için dönüşümün doğrudan hesaplanması çok yavaştır. Bir yaklaşım yöntemi kullanılmalıdır.

Makale Deniz

Biyografinin Tamamını Gör