Метод двонаправленої лексикографії для нерівноважного позиційного кодування відеоділянок

Abstract

Показано, що у випадку залучення безпілотних платформ для збирання відеоінформації про- являється дисбаланс між продуктивністю бездротових інфокомунікацій та рівнем інтенсивності інформаційних потоків, які необхідно обробляти та передавати. В загальному випадку для забез- печення потрібного рівня характеристик відеоданих в умовах наявності означеного дисбалансу необхідні: підвищення продуктивності ІКС; збільшення ефективності систем стиснення відео- даних та забезпечення завадостійкості. Уже розроблено деяку кількість методів стиснення відеоданих. За функціональним призначенням їх можна поділити на два класи залежно від застосування технологій управління параметрами моделей виявлення та зменшення психо- візуальної надмірності. Обґрунтовано, що загальним критичним фактором методів першого класу є підвищення рівня втрат інформації, якщо необхідно досягти практичного рівня стис- нення для інформативних ділянок відеоданих. Зменшити вплив такого критичного фактора на ефективність методів стиснення дає змогу розвиток методів другого класу. До такого класу належать структурно-позиційний або статистично-позиційний методи усунення надмірності. Одним із основних представників методів структурно-позиційного кодування є технології пози- ційного кодування мінливою вагою (НРП-кодування). Такі методи надають можливість адап- тування до змісту ділянок відеоданих за структурно-позиційними характеристиками. У такому разі незалежно від напрямку кодування вага старших елементів НРП-числа залежить від основ елементів на молодших позиціях. Це зумовлює збільшення ваги елементів під час кодування. Критичний рівень проявлятиметься у разі неадекватного вибору напрямку кодування згідно з особливостями структурування ділянок відеоданих за інтервалом (діапазоном) розмаху допустимих значень. Тому запропоновано розробити адаптивніший варіант, який ґрунтується на стратегії застосування для НРП-кодування двонаправленої лексикографії. В статті викладено основні етапи створення двонаправленої лексикографії на основі адаптивного вибору напрямку індексації значень елементів у робочому діапазоні НРП-базису.The article demonstrates that when unmanned platforms are used to collect video information, a disparity arises between the performance of wireless infocommunication systems and the intensity level of the information streams that must be processed and transmitted. In general, to maintain the required quality of video data under such a disparity, the following measures are necessary: increasing the performance of infocommunication systems (ICS); improving the efficiency of video data compression systems; and ensuring robustness against interference. Currently, a number of video compression methods have been developed. Functionally, they can be divided into two classes depending on the use of parameter control technologies within models that detect and reduce psychovisual redundancy. It is argued that the critical limitation of the first class of methods is the increase in information loss when practical compression levels must be achieved for information-rich areas of video data. The impact of this limitation on compression efficiency can be mitigated by developing methods from the second class. This class includes methods that eliminate redundancy of a structural-positional or statistical-positional nature. One of the main representatives of structural-positional encoding methods is the variable-weight positional encoding technology, also known as Nonequilibrium Positional (NQP) encoding. These methods are capable of adapting to the content of video segments based on their structural and positional characteristics. In this case, regardless of the encoding direction, there exists a dependency between the weight of higher-order NQP-number elements and the bases of lower-order elements. This leads to an increase in the weight of elements during encoding. A critical threshold arises if the encoding direction is chosen inappropriately, considering the structural characteristics of the video segments within the range of permissible values. Therefore, it is proposed to develop a more adaptive version based on a strategy of using bi-directional lexicography during NQP encoding. The article outlines the main stages for creating such bi-directional lexicography based on adaptive selection of the indexing direction of element values within the operational range of the NQP basis.