ترميز الفيديو متعدد الاستخدامات (VVC) - (محاضرات التوليف في الهندسة والعلوم والتكنولوجيا) (غلاف ورقي)

ملخص الكتاب يناقش هذا الكتاب ترميز الفيديو متعدد الاستخدامات (VVC)، وهو معيار ترميز الفيديو الأحدث من نوعه لدى ISO و ITU. يحقق VVC كفاءة ضغط أعلى بكثير من المعيار السابق (HEVC)، ويتمتع بتعدد استخدامات عالٍ للاستخدام الفعال في مجموعة واسعة من التطبيقات وأنواع مختلفة من محتوى الفيديو، بما في ذلك الدقة الفائقة (UHD)، والنطاق الديناميكي العالي (HDR)، ومحتوى الشاشة، وفيديوهات 360°، والتكيف مع الدقة. يقدم المؤلفون أدوات VVC المبتكرة لتقسيم الكتل، والتنبؤ داخل الإطار وبين الإطارات، والتحويلات، والكمية، وترميز الإنتروبيا، والترشيح داخل الحلقة. كما يستعرض المؤلفون بعض الحلول التي تستكشف سلوك ترميز VVC بمستويات مختلفة لتسريع التنبؤ داخل الإطار، وذلك عبر تطبيق الاستدلالات القائمة على الإحصاء وتقنيات تعلم الآلة (ML).

من الغلاف الخلفي: يناقش هذا الكتاب ترميز الفيديو متعدد الاستخدامات (VVC)، وهو معيار ترميز الفيديو الأحدث لدى ISO و ITU. يصل معيار VVC إلى كفاءة ضغط أعلى بكثير من المعيار السابق (HEVC)، ويتميز بتعدد استخدامات عالٍ للاستخدام الفعال في مجموعة واسعة من التطبيقات وأنواع مختلفة من محتوى الفيديو، بما في ذلك الدقة الفائقة (UHD)، والنطاق الديناميكي العالي (HDR)، ومحتوى الشاشة، ومقاطع الفيديو بزاوية 360°، وتكيف الدقة. يقدم المؤلفون أدوات VVC المبتكرة لتقسيم الكتل، والتنبؤ داخل الإطار وبين الإطارات، والتحويلات، والكمية، وترميز الإنتروبيا، والترشيح داخل الحلقة. يقدم المؤلفون أيضاً بعض الحلول التي تستكشف سلوك ترميز VVC بمستويات مختلفة لتسريع التنبؤ داخل الإطار، وذلك عبر تطبيق الاستدلالات القائمة على الإحصاء وتقنيات تعلم الآلة (ML). يتضمن هذا الكتاب: وصفاً رفيع المستوى لأدوات ترميز VVC المبتكرة؛ وصفاً تفصيلياً للتنبؤ داخل الإطار في VVC؛ تقييماً إحصائياً عميقاً لسلوك التنبؤ داخل الإطار في VVC؛ وخمس خوارزميات لتقليل جهد ترميز التنبؤ داخل الإطار في VVC.

نبذة عن المؤلف حصل ماريو سالدانا على درجة البكالوريوس في علوم الحاسوب من Federal University of Pelotas (UFPel) في بيلوتاس، RS، البرازيل، عام 2016. وفي عام 2018، حصل على درجة الماجستير في علوم الحاسوب من UFPel. كما حصل سالدانا على درجة الدكتوراه في علوم الحاسوب من UFPel في عام 2021. يمتلك خبرة بحثية تزيد عن 10 سنوات في الخوارزميات وبنيات الأجهزة الخاصة بترميز الفيديو. يعمل حالياً كمحلل تكنولوجيا معلومات في Federal Institute Sul-Rio-Grandense (IFSul) وعضواً في Video Technology Research Group (ViTech) في UFPel. تشمل اهتماماته البحثية تقليل التعقيد والخوارزميات الصديقة للأجهزة لترميز الفيديو 2D/3D.

غوستافو سانشيز هو أستاذ في IFSertãoPE - Instituto Federal do Sertão de Pernambuco في سالغيرو، البرازيل. حصل سانشيز على درجة الهندسة الكهربائية من Sul-Rio-Grandense Federal Institute of Education, Science and Technology، ودرجة البكالوريوس في علوم الحاسوب من Federal University of Pelotas. كما حصل على درجة الماجستير في علوم الحاسوب من Federal University of Pelotas، ودرجة الدكتوراه في علوم الحاسوب من Pontifical Catholic University of Rio Grande do Sul. تشمل اهتماماته البحثية خوارزميات تقليل التعقيد، والخوارزميات الصديقة للأجهزة، وتصميم الأجهزة المخصصة لترميز الفيديو ثنائي الأبعاد (2D) وثلاثي الأبعاد (3D).

يشغل سيزار ماركون منصب أستاذ في Pontifical Catholic University of Rio Grande do Sul (PUCRS) منذ عام 1995. حصل على درجة البكالوريوس في الهندسة الكهربائية، ودرجة الماجستير في الإلكترونيات الدقيقة، ودرجة الدكتوراه في علوم الحاسوب من Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS) في الأعوام 1989 و1993 و2005 على التوالي. وهو باحث من فئة PQ (لقب تقديري لإنتاجية الأبحاث مقدم من CNPq). الأستاذ. يُعد Marcon عضواً رفيع المستوى في IEEE، وعضواً في IEEE CAS، وAssociation for Computing Machinery (ACM)، وBrazilian Computer Society (SBC). كما يعمل مستشاراً لطلاب الماجستير والدكتوراه في برنامج الدراسات العليا في علوم الحاسوب وبرنامج الدراسات العليا في الهندسة الكهربائية، وكلاهما من برامج PUCRS. مؤلف ومؤلف مشارك لأكثر من 150 ورقة بحثية نُشرت في مجلات ومؤتمرات مرموقة، وفصول في كتب، وتقارير تقنية تغطي مواضيع الشبكة على الشريحة (Network-on-Chip)، والنظام على شريحة متعدد المعالجات (Multiprocessor System-on-Chip)، وترميز الفيديو، وشبكات الاستشعار اللاسلكية. وهو عضو في الجمعية البرازيلية للمعايير التقنية (ABNT) ووكالة التنمية الصناعية البرازيلية (ABDI). ومن عام 2009 إلى عام 2010، كان البروفيسور Marcon مسؤولاً عن دورة هندسة الحاسوب في PUCRS. وقد أشرف وشارك في الإشراف على عشرات الطلاب في مرحلة البكالوريوس، وباحثي الدكتوراه، والماجستير، وباحثي ما بعد الدكتوراه. البروفيسور. شارك Marcon كمنسق وباحث في العديد من المشاريع في مجالات الاتصالات، والطب عن بُعد، وإنترنت الأشياء (IoT). وتتجاوز ميزانية هذه المشاريع 5 مليون دولار أمريكي. ويشغل حالياً منصب المؤسس المشارك والمستشار لشركتين ناشئتين تعتمدان على تقنيات عالية.

يشغل لوتشيانو فولكان أغوستيني منصب أستاذ مشارك في Federal University of Pelotas (UFPel) في مدينة بيلوتاس بالبرازيل منذ عام 2002، حيث يعمل في مجال علوم الحاسوب. وهو أستاذ وباحث في برامج الماجستير والدكتوراه في علوم الحاسوب، وفي برامج البكالوريوس في علوم الحاسوب وهندسة الحاسوب. كما يتولى قيادة مجموعة أبحاث تكنولوجيا الفيديو (ViTech) في UFPel. ويُعد حالياً باحثاً متميزاً من قبل CNPq البرازيلية (المستوى 2 PQ). وقد حصل على درجتي الماجستير والدكتوراه. حصل على درجات علمية في علوم الحاسوب من Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS) في Porto Alegre، البرازيل، في عامي 2002 و2007 على التوالي، ودرجة البكالوريوس في علوم الحاسوب من UFPel في عام 1998. كما قضى فترة تفرغ علمي في Lisbon University من عام 2017 إلى عام 2018. وشغل منصب نائب رئيس قسم الأبحاث والدراسات العليا في UFPel من عام 2013 إلى عام 2017، حيث كان أحد القادة في إنشاء حاضنة Conectar وPelotas Technological Park. وهو عضو حالياً في اللجنة الاستشارية لعلوم الحاسوب التابعة لـ Rio Grande do Sul State Research Support Foundation (FAPERGS). يتمتع المؤلف بخبرة واسعة في مجال علوم الحاسوب، مع التركيز على ضغط الإشارات المرئية، والأنظمة الرقمية، وبنية الحاسوب وتنظيمه. وتشمل اهتماماته البحثية ما يلي: (1) تصميم الأجهزة لترميز الصور والفيديو؛ (2) خوارزميات ترميز الفيديو، (3) أجهزة الترميز AV1 وVVC وVP9 وHEVC وH.264/AVC، (4) ترميز الفيديو ثلاثي الأبعاد و360 درجة، (5) ترميز المجالات الضوئية والسحب النقطية، (6) الحلول القائمة على تعلم الآلة لضغط الإشارات المرئية، (7) التصميم الرقمي، و(8) الإلكترونيات الدقيقة. لقد ألف أكثر من 300 ورقة بحثية منشورة في المجلات وسجلات المؤتمرات، وحصل على عدة جوائز لأفضل الأوراق البحثية في الفعاليات الدولية والوطنية. كما كان عضواً في اللجان التنظيمية للعديد من الفعاليات الدولية والوطنية (SBCCI، وSBMicro، وLASCAS، وICECS، وAICAS، وISCAS، وغيرها). ويشغل حالياً منصب محرر مشارك في IEEE Transactions on Circuits for Video Technology (TCSVT)، وIEEE Open Journal of Circuits and Systems (OJCAS)، وFrontiers in Imaging. شغل منصب محرر ضيف في IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers (TCAS-I) و Springer Analog Integrated Circuits and Signal Processing (ALOG). كما عمل عضواً في اللجنة البرامجية للعديد من المؤتمرات، كما عمل مراجعاً لأهم المجلات العلمية في مجال بحثه. وهو عضو رفيع المستوى (Senior Member) في IEEE و ACM. كما أنه عضو في IEEE Circuits and Systems Society (CAS)، و IEEE Signal Processing Society (SPS)، و IEEE Computer Society (CS). إنه عضو منتخب في لجنتين تقنيتين تابعتين لـ IEEE CAS وهما: أنظمة وتطبيقات الوسائط المتعددة (MSA) ومعالجة الإشارات المرئية والاتصالات (VSPC)، كما كان عضواً في لجنة اختيار المحاضرين المتميزين التابعة لـ IEEE CAS Society في عام 2021. وهو أيضاً عضو في الجمعية البرازيلية للحوسبة (SBC) والجمعية البرازيلية للإلكترونيات الدقيقة (SBMicro). كما أنه عضو في اللجنة التوجيهية لـ SBCCI وفي اللجنة التوجيهية للجنة الخاصة التابعة لـ SBC لتصميم الدوائر والأنظمة المتكاملة (CECCI).