Nesil kaybı - Generation loss

Bir JPEG görüntüsünü 90 derece (yukarıdan aşağıya) 0, 100, 200, 500, 900 ve 2000 kez döndürerek (kayıpsız araçlar kullanmadan) dijital üretim kaybı
Bu makale, sinyal kalitesi olgusu ile ilgili. Elizabeth Hand'in romanı için bkz. Nesil Kaybı .

Nesil kaybı , verilerin sonraki kopyaları veya kod dönüştürmeleri arasındaki kalite kaybıdır . Kopyalama sırasında gösterimin kalitesini düşüren ve kopyanın kopyalanması sırasında kalitenin daha da düşmesine neden olacak her şey, bir tür nesil kaybı olarak kabul edilebilir. Dosya boyutu artışları, üretim kaybının yaygın bir sonucudur, çünkü yapay öğelerin tanıtılması aslında her nesil boyunca verilerin entropisini artırabilir.

Analog üretim kaybı

Gelen analog (dijital kaydı kullanan ancak bir analog bağlantısı üzerinden kopyasını sistemleri dahil) sistemleri, üretim kaybı nedeniyle çoğunlukla etmektir gürültü ve bant genişliği sorunların kablolar , amfiler , mikserler , kayıt ekipman ve kaynak ve hedef arasında her şeyden. Kötü ayarlanmış dağıtım yükselteçleri ve uyumsuz empedanslar bu sorunları daha da kötüleştirebilir. Analog ve dijital arasında tekrarlanan dönüşüm de kayıplara neden olabilir.

Nesil kaybı, karmaşık analog ses ve video düzenlemede önemli bir husustu ; burada çok katmanlı düzenlemeler genellikle ara miksler yapılarak yaratılır ve bunlar daha sonra kasete geri "sektirilir". Üretim kaybını ve ortaya çıkan gürültüyü ve zayıf frekans tepkisini en aza indirmek için dikkatli bir planlama gerekiyordu.

İhtiyaç duyulan nesil sayısını en aza indirmenin bir yolu, aynı anda çok sayıda kanalı karıştırabilen bir ses miksajı veya video düzenleme paketi kullanmaktı; en uç durumda, örneğin 48 kanallı bir kayıt stüdyosunda, en iyi finanse edilen projeler dışındaki herkes için aşırı derecede pahalı olmasına rağmen, tüm karmaşık bir mixdown tek bir jenerasyonda yapılabilir.

Dolby A gibi profesyonel analog gürültü azaltma sistemlerinin piyasaya sürülmesi, duyulabilir üretim kaybı miktarını azaltmaya yardımcı oldu, ancak sonunda nesil kaybını büyük ölçüde azaltan dijital sistemler yerini aldı.

ATIS'e göre , "Nesil kaybı analog kayıtla sınırlıdır, çünkü dijital kayıt ve çoğaltma, esasen nesil kaybı olmadan gerçekleştirilebilir."

Dijital nesil kaybı

Doğru kullanıldığında, dijital teknoloji nesil kaybını ortadan kaldırabilir. Bu, kayıttan veya oluşturmadan internet akışı veya optik diskler aracılığıyla dağıtım için nihai kayıplı kodlamaya kadar kayıpsız sıkıştırma kodeklerinin veya sıkıştırılmamış verilerin özel kullanımını ifade eder. Dijital bir dosyanın kopyalanması, ekipman düzgün çalışıyorsa tam bir kopya verir. Dijital teknolojinin bu özelliği, yetkisiz kopyalama riski konusunda farkındalığın artmasına neden olmuştur. Dijital teknoloji yaygınlaşmadan önce , örneğin bir plak şirketi , müzik parçalarının izinsiz kopyalarının asla orijinalleri kadar iyi olmadığını bilerek kendinden emin olabilirdi.

Kayıplı video veya ses sıkıştırma kodekleri kullanılırken, bunlar her bir kodlama veya yeniden kodlama ile kaynak malzemeye yapaylık kattığı için yine de nesil kaybı meydana gelebilir. Apple ProRes , Advanced Video Coding ve mp3 gibi kayıplı sıkıştırma kodekleri , görüntüleme amaçları için sıkıştırılmamış veya kayıpsız sıkıştırılmış orijinalden ayırt edilemezken dosya boyutunda çarpıcı bir azalmaya izin verdikleri için çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Nesil kaybını önlemenin tek yolu sıkıştırılmamış veya kayıpsız sıkıştırılmış dosyalar kullanmaktır; bunlar, çalışma süresinin saniyesi başına flash bellekte veya sabit sürücülerde daha büyük miktarda depolama alanı gerektirdiğinden, depolama açısından pahalı olabilir. Sıkıştırılmamış video, yüksek veri hızı gerektirir; örneğin, saniyede 30 kare hızında bir 1080p video, saniyede 370 megabayta kadar gerektirebilir. Kayıplı codec bileşenleri, sıkıştırılmamış veya kayıpsız sıkıştırılmış video için gereken miktarda veriyi kabul edilebilir kare hızlarında ve çözünürlüklerde sağlayamadığından, Blu-ray'leri ve internet üzerinden video akışını mümkün kılar. Görüntüler, video ve sesin yapabileceği şekilde nesil kaybına uğrayabilir.

Bir işleme lossily sıkıştırılmış dosya yerine bir orijinal genellikle sıkıştırılmamış orijinal aynı çıkış oluşturma daha kaliteli ve daha kaybı ile sonuçlanır. Örneğin, bir web sayfası için düşük çözünürlüklü bir dijital görüntü, sıkıştırılmamış bir ham görüntüden oluşturulmuşsa, zaten sıkıştırılmış daha yüksek kalitede bir JPEG dosyasından daha iyidir .

Dijital sistemlerde üretim kaybına neden olan teknikler

In dijital sistemlerin , çünkü diğer avantajlardan kullanılan çeşitli teknikler, nesil kaybı tanıtmak olabilir ve dikkatli kullanılmalıdır. Bununla birlikte, dijital bir dosyanın kopyalanması herhangi bir nesil kaybına neden olmaz; mükemmel bir kopyalama kanalının kullanılması şartıyla kopyalanan dosya orijinal ile aynıdır .

Bazı dijital dönüşümler tersine çevrilebilirken bazıları değildir. Kayıpsız sıkıştırma , tanım gereği, tamamen tersine çevrilebilirken, kayıplı sıkıştırma , geri yüklenemeyen bazı verileri atar. Benzer şekilde, birçok DSP işlemi tersine çevrilemez.

Bu nedenle, bir ses veya video sinyal zincirinin baştan sona dikkatli bir şekilde planlanması ve çoklu dönüştürmeleri en aza indirecek şekilde yeniden düzenlenmesi, kayıplı sıkıştırma kodekleri kullanılırken üretim kaybını önlemek için önemlidir. Çoğu zaman, kaynak, hedef ve ara ürünler için piksel sayısı ve örnekleme oranlarının keyfi seçimleri, dijital teknolojinin üretim kaybını tamamen ortadan kaldırma potansiyeline rağmen dijital sinyalleri ciddi şekilde bozabilir.

Benzer şekilde, kayıplı sıkıştırma kullanılırken, ideal olarak yalnızca bir kez, dosyayı içeren iş akışının sonunda, gerekli tüm değişiklikler yapıldıktan sonra yapılır.

Kod dönüştürme

Kayıplı formatlar arasında dönüştürme (kod çözme ve aynı formata yeniden kodlama, farklı formatlar veya farklı bit hızları veya aynı formattaki parametreler arasında) üretim kaybına neden olur.

Tekrarlanan kayıplı sıkıştırma ve açma uygulamaları , özellikle kullanılan parametreler nesiller arasında tutarlı değilse, nesil kaybına neden olabilir. İdeal olarak, bir algoritma hem bağımsız olacaktır , yani sinyalin kodu çözülür ve ardından aynı ayarlarla yeniden kodlanırsa, kayıp olmaz ve ölçeklenebilir, yani daha düşük kalite ayarlarıyla yeniden kodlanırsa sonuç şu olur: orijinal sinyalden kodlanmış gibi aynı – bkz. Ölçeklenebilir Video Kodlama . Daha genel olarak, belirli bir kodlamanın farklı parametreleri arasındaki kod çevrimi ideal olarak en büyük ortak paylaşılan kaliteyi verecektir - örneğin, 4 bit kırmızı ve 8 bit yeşil içeren bir görüntüden 8 bit kırmızı ve 4 bit yeşil olan bir görüntüye dönüştürmek, ideal olarak, daha fazla bozulma olmadan 4 bit kırmızı renk derinliğine ve 4 bit yeşil renk derinliğine sahip bir görüntü elde edin.

Bazı kayıplı sıkıştırma algoritmaları , bu konuda diğerlerinden çok daha kötüdür, ne önemsiz ne de ölçeklenebilir değildir ve parametreler değiştirilirse daha fazla bozulmaya neden olur.

Örneğin, JPEG ile kalite ayarının değiştirilmesi, farklı niceleme sabitlerinin kullanılmasına neden olarak ek kayıplara neden olur. Ayrıca, JPEG 16×16 bloğa bölündüğünden (veya renk alt örneklemesine bağlı olarak 16×8 veya 8×8 ), 8×8 sınırına düşmeyen kırpma kodlama bloklarını kaydırarak önemli bozulmaya neden olur – benzer problemler rotasyonda olur. Bu, kırpma için jpegtran veya benzeri araçlar kullanılarak önlenebilir . Video ana kareleri nesilden nesile sıralanmazsa benzer bozulma meydana gelir .

düzenleme

Görüntü ölçekleme gibi dijital yeniden örnekleme ve diğer DSP teknikleri , temel depolama kayıpsız olsa bile, her kullanıldıklarında yapay bozulmalar ortaya çıkarabilir veya sinyal-gürültü oranını (S/N oranı) düşürebilir .

Nedenleri yeniden örnekleme aliasing de neden, düşük frekanslı bileşenlerini bulanıklık ve yüksek frekanslı ses ekleyerek jaggies sonlu hassas tanıtır sığdırmak için hesaplamaları yuvarlama sırasında, nicemleme neden bant ; dither ile düzeltilirse , bunun yerine gürültü olur. Her iki durumda da bunlar en iyi ihtimalle sinyalin S/N oranını düşürür ve artefaktlara neden olabilir. Niceleme, düzenleme sırasında (özellikle kayan noktalı sayılar) yüksek hassasiyet kullanılarak, yalnızca sonunda sabit kesinliğe geri döndürülerek azaltılabilir.

Çoğu zaman, belirli uygulamalar teorik ideallerin gerisinde kalır.

Fotokopi, fotoğraf, video ve çeşitli ilanlar

Art arda gelen fotokopi nesilleri, görüntü bozulmasına ve bozulmasına neden olur. Instagram'da art arda yapılan paylaşımların gözle görülür değişikliklere yol açtığı belgelenmiştir . Aynı şekilde, YouTube'da tekrarlanan gönderiler de çalışmayı bozdu. VHS kasetlerinin kopyalanmasında da benzer etkiler belgelenmiştir . Bunun nedeni, her iki hizmetin de yüklenen veriler hizmette barındırılan verilerin bir kopyası olsa bile kendilerine yüklenen tüm veriler üzerinde kayıplı kodekler kullanmasıdır. kayıtlar üzerinde çok daha belirgin bir etki.

Popüler kültür

Kuşak kaybı, fenomeni ortaya çıkaran sanatsal çalışmalara konu olmuştur. Kuşak Kaybı projesi, en azından kısmen, Alvin Lucier'in " Bir Odada Oturuyorum " (1969) adlı daha önceki bir çabasından ilham aldı .

Ayrıca bakınız

Notlar

Dış bağlantılar