Twilight of the Pixels-フォーカスをベクターグラフィックスにシフト

著者: Roger Morrison
作成日: 20 9月 2021
更新日: 1 J 2024
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Ted Davis:XYscope-ベクターディスプレイでのベクターグラフィックスの処理
ビデオ: Ted Davis:XYscope-ベクターディスプレイでのベクターグラフィックスの処理

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出典:Dip2000 / Dreamstime.com

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実験的なベクタービデオコーデックは、ビデオのスケーラビリティと定義の革命を予感させるかもしれませんが、より直接的な結果は、エンコード効率の劇的な増加でしょう。

ピクセルは、本質的に、より大きな画像の一部です。ピクセルが小さいほど、より大きな完全なイメージを構成できるピクセルが多くなります(したがって、解像度が高くなります)。精細度が高いほど、より忠実な画像が可能になるため、エッジが細かくなるほど、画像の解像度が高くなります。長年にわたって解像度はますます細かくなってきましたが、これは基本的に、デジタルグラフィックスが進化するにつれて、小さなピクセルの容量が大きくなった結果です。しかし、ピクセルサイズと量が画像の品質を決定する変数ではなくなった場合はどうでしょうか。解像度をほとんどまたはまったく損なうことなく画像を再スケーリングできるとしたらどうでしょうか?

ベクターグラフィックスとは

かつてはパソコンの主要なディスプレイシステムであったベクターグラフィックス。対照的に、ピクセルビットマップ(ラスタライズ画像とも呼ばれます)は1960年代と70年代に開発されましたが、80年代まで目立たなくなりました。それ以来、写真、ビデオ、そして多くのアニメーションやゲームの作成と消費において、ピクセルは大きな役割を果たしてきました。それにもかかわらず、ベクターグラフィックスは長年にわたってデジタルビジュアルデザインに採用されてきており、技術が向上するにつれてそれらの影響は広がります。

ラスタライズされた画像(個々のカラー値ピクセルをマッピングしてビットマップを形成する)とは対照的に、ベクトルグラフィックスは代数システムを使用して、無限に忠実に再スケーリングできるプリミティブ形状を表します。それらは、審美的かつ実用的な目的で、さまざまなコンピューター支援設計アプリケーションに対応するために進化しました。ベクトルグラフィックステクノロジーの成功の多くは、その実用性に起因する可能性があります。リスケーラブルなグラフィックスは、さまざまな技術的職業にわたって多くの用途があります。ただし、一般的に言えば、写真のようにリアルで複雑な視覚的表現を表現する能力は、ラスタライズされた画像と比較して不足しています。


伝統的に、ベクターグラフィックスは、Webアート、ロゴデザイン、タイポグラフィ、テクニカルドラフトなど、単純さが美徳である場合に美的に機能します。しかし、バス大学のチームがすでに開発し始めているベクタービデオコーデックの可能性に関する最近の研究も存在します。そして、その含意は拡張された拡張性を備えたビデオの形であるかもしれませんが、探求するための制限と同様に他の可能な利点があります。

ベクタービデオコーデック

コーデックは、本来、データをエンコードおよびデコードします。単語自体は、さまざまな方法でコーダー/デコーダーとコンプレッサー/デコンプレッサーのポートマンとして機能しますが、どちらも基本的に同じ概念、つまり、量子化された形式で再現された外部ソースのサンプリングを指します。ビデオコーデックには、カラーサンプリング、空間圧縮、時間的動き補償などの視聴覚パラメーターを決定するデータが含まれています。

ビデオ圧縮では、主に、冗長データをできるだけ少なくしてフレームをエンコードします。単一フレーム内の冗長性の空間圧縮分析、時間圧縮は画像シーケンス間で発生する冗長データを排除しようとします。

ビデオエンコーディングにおけるベクターグラフィックスの利点の大部分は、データの経済性です。ベクターグラフィックスは、文字どおりに画像をピクセル単位でマッピングするのではなく、相互の数学的および幾何学的関係とともに交差点を特定します。これにより作成される「パス」は、同じ画像がラスタライズされた場合にピクセルマップよりも小さいファイルサイズと伝送速度を提供し、拡大してもピクセル化の影響を受けません。

ベクタービデオコーデックを検討する際に最初に思い浮かぶと思われるのは、無限のスケーラビリティの(おそらく少し奇妙な)概念です。ベクタービデオコーデックは、ラスタライズされたビデオと比較して劇的に拡張されたスケーラビリティを促進できると考えていますが、イメージセンサー(CMOSやCCDなど、最新のデジタルカメラにある2つの主要なイメージセンシングデバイス)はピクセルベースであるため、再スケーリングされます画質/忠実度は、特定のしきい値で先細りになります。

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外部ソース画像のベクトル化されたレンディションは、オートトレースとして知られるプロセスによって実現されます。単純な形状とパスは簡単に自動トレースされますが、複雑な色合いとニュアンスはベクトルグラフィックスとして簡単に変換されることはありません。これにより、ベクタービデオの色のエンコードに問題が発生しますが、ベクターグラフィックスのカラートレースは近年大幅に進歩しています。

イメージセンサーとビデオコーデックを超えて、チェーンの次の重要なリンクは表示です。初期のベクトルモニターは、ラスタライズされた画像に使用されるものと同様のブラウン管技術を使用していましたが、制御回路が異なります。ラスタライズは、現代の主要なディスプレイテクノロジーです。視覚効果業界では、「連続ラスタライズ」と呼ばれるプロセスがあります。これは、ベクトルグラフィックスの再スケーリングを可逆的に認識し、エンコードされたベクトル形式の再スケーリング機能をラスタライズされたディスプレイに効果的に変換します。

しかし、コーデックやディスプレイが何であれ;最高で最も詳細な画像は、高品質のソースからのみ得られます。ベクタービデオエンコーディングは、ソースの品質の範囲内でのみ、ビデオのスケーラビリティを大幅に改善できます。そして、ソースは常に量子化されたサンプルです。しかし、ベクタービデオコーデックがビデオの解像度とスケーラビリティの革命を迅速に引き起こさない場合、少なくとも非常に面倒なエンコーディングのない高品質のビデオを提供できます。