Nasir Ahmed (inżynier) - Nasir Ahmed (engineer)
Nasir Ahmed | |
---|---|
Urodzić się | 1940 |
Narodowość |
Indyjska Amerykanka |
Edukacja |
Bishop Cotton Boys' School , University Visvesvaraya College of Engineering (BSc), University of New Mexico (mgr, doktor) |
Znany z |
Dyskretnej transformaty (DCT) Inverse DCT (IDCT) DCT stratnej kompresji DCT Kompresja obrazu Lossless DCT (LDCT) dyskretne sine transformacji (DST) |
Nasir Ahmed (ur. 1940 w Bangalore w Indiach) jest indyjsko-amerykańskim inżynierem elektrykiem i informatykiem. Jest emerytowanym profesorem inżynierii elektrycznej i komputerowej na Uniwersytecie Nowego Meksyku (UNM). Najbardziej znany jest z wynalezienia dyskretnej transformacji kosinusowej (DCT) na początku lat 70-tych. DCT jest najszerzej stosowaną transformacją kompresji danych , podstawą większości cyfrowych standardów mediów ( obraz , wideo i audio ) i jest powszechnie stosowana w przetwarzaniu sygnałów cyfrowych . Opisał również dyskretną transformatę sinusoidalną (DST), która jest powiązana z DCT.
Dyskretna transformata kosinusowa (DCT)
Dyskretnej transformaty cosinus (DCT) jest kompresja stratna algorytm, który został po raz pierwszy opracowany przez Ahmed podczas pracy na Uniwersytecie Kansas , a on zaproponował technikę do National Science Foundation w 1972 roku pierwotnie przeznaczone DCT dla kompresji obrazu . Ahmed opracował działający algorytm DCT wraz ze swoim doktorantem T. Natarajanem i przyjacielem KR Rao w 1973 roku, a wyniki przedstawili w artykule ze stycznia 1974 roku. Opisuje to, co obecnie nazywa się DCT typu II (DCT-II), a także DCT typu III (IDCT).
Ahmed był czołowym autorem publikacji porównawczej Discrete Cosine Transform (z T. Natarajanem i KR Rao ), która od czasu publikacji była cytowana jako fundamentalny postęp w wielu pracach. Podstawowe prace badawcze i wydarzenia, które doprowadziły do powstania DCT, zostały podsumowane w późniejszej publikacji N. Ahmeda „How I found with the Discrete Cosine Transform”.
DCT jest szeroko stosowany do kompresji obrazów cyfrowych . Jest to podstawowy składnik technologii kompresji obrazu JPEG z 1992 r. opracowanej przez grupę roboczą JPEG Experts Group i ustandaryzowanej wspólnie przez ITU , ISO i IEC . W artykule KR Rao i JJ Hwanga, opublikowanym w 1996 roku, dostępny jest samouczek dotyczący tego, jak można go wykorzystać do uzyskania cyfrowej kompresji wideo w różnych międzynarodowych standardach zdefiniowanych przez ITU i MPEG (Moving Picture Experts Group). w dwóch publikacjach Yao Wang z 2006 roku . Właściwości kompresji obrazu i wideo DCT spowodowały, że jest on integralną częścią następujących szeroko stosowanych międzynarodowych standardowych technologii:
Standard | Technologie |
---|---|
JPEG | Przechowywanie i transmisja obrazów fotograficznych w sieci WWW ( JPEG /JFIF); i szeroko stosowane w aparatach cyfrowych i innych urządzeniach do przechwytywania obrazu fotograficznego ( JPEG / Exif ). |
Wideo MPEG-1 | Dystrybucja wideo na płytach CD lub za pośrednictwem sieci WWW. |
Wideo MPEG-2 (lub H.262 ) | Przechowywanie i obsługa obrazów cyfrowych w aplikacjach nadawczych: telewizja cyfrowa, HDTV, kablówka, satelita, szybki internet; dystrybucja wideo na DVD. |
H.261 | Pierwszy z rodziny standardów kodowania wideo (1988). Używany głównie w starszych produktach do wideokonferencji i wideotelefonów. |
H.263 | Telefonia wideo w publicznej komutowanej sieci telefonicznej ( PSTN ) |
Forma DCT stosowana w aplikacjach do kompresji sygnału jest czasami określana jako „DCT-2” w kontekście rodziny dyskretnych przekształceń kosinusowych lub jako „DCT-II”.
Nowsze standardy wykorzystywały transformacje oparte na liczbach całkowitych, które mają podobne właściwości do DCT, ale są wyraźnie oparte na przetwarzaniu liczb całkowitych, a nie definiowane przez funkcje trygonometryczne. W wyniku tych przekształceń o podobnych właściwościach symetrii do DCT i będących w pewnym stopniu przybliżeniami DCT, czasami nazywa się je transformacjami „całkowitymi DCT”. Takie przekształcenia są wykorzystywane do kompresji wideo w następujących technologiach dotyczących nowszych standardów:
Standard | Technologie |
---|---|
VC-1 | nośniki Windows, dyski Blu-ray . |
H.264/MPEG-4 AVC | Najczęściej używany format nagrywania, kompresji i dystrybucji wideo w wysokiej rozdzielczości; strumieniowe przesyłanie wideo z Internetu; dyski Blu-ray; Transmisje HDTV (naziemne, kablowe i satelitarne). |
HEVC | Powstający następca standardu H.264/MPEG-4 AVC, o znacznie ulepszonych możliwościach kompresji. |
Obrazy WebP | Format graficzny obsługujący kompresję stratną obrazów cyfrowych. Opracowany przez Google. |
Wideo WebM | Multimedialny format open source opracowany przez Google przeznaczony do użytku z HTML5. |
Konstrukcja „całkowitego DCT” jest koncepcyjnie podobna do konwencjonalnego DCT; jednak jest to uproszczone i wykonane, aby zapewnić dokładnie określone dekodowanie.
DCT jest szeroko cytowany w patentach przyznawanych od 1976 roku.
Wariant DCT, zmodyfikowana dyskretna transformata kosinusowa (MDCT), jest używany w nowoczesnych formatach kompresji dźwięku, takich jak MP3 , Advanced Audio Coding (AAC) i Vorbis (OGG).
Dyskretną transformatę sinusową (DST) pochodzi z DCT, zastępując stan Neumann przy x = 0 w stan Dirichlet . Czas letni został opisany w artykule DCT z 1974 roku autorstwa Ahmeda, Natarajana i Rao.
Ahmed był później zaangażowany w rozwój algorytmu bezstratnej kompresji DCT z Giridharem Mandyamem i Neerajem Magotrą na Uniwersytecie w Nowym Meksyku w 1995 roku. Pozwala to na wykorzystanie techniki DCT do bezstratnej kompresji obrazów. Jest to modyfikacja oryginalnego algorytmu DCT i zawiera elementy odwrotnej modulacji DCT i delta . Jest to bardziej efektywny algorytm kompresji bezstratnej niż kodowanie entropijne .
Tło
- Absolwent Szkoły Biskupiej Cotton Boys ; uzyskał stopień BS w Elektrotechniki z Uniwersytetu Visvesvaraya College of Engineering , Bangalore w 1961 roku;
- Uzyskał tytuł magistra i doktora. stopień naukowy z inżynierii elektrycznej i komputerowej na Uniwersytecie Nowego Meksyku , odpowiednio w 1963 i 1966 roku. Jego promotorem pracy doktorskiej był Shlomo Karni;
- główny inżynier ds. badań, Honeywell , St. Paul, Minnesota w latach 1966-68;
- profesor na Wydziale Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej, Kansas State University , 1968-83;
- 1983-2001: University of New Mexico — profesor naczelny inżynierii elektrycznej i komputerowej, 1983-89; Katedra, Wydział Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej, 1989-94; Dziekan Wydziału Inżynierii 1994-96; zastępca rektora ds. nauki i dziekan studiów podyplomowych, 1996-2001;
- Konsultant, Sandia National Laboratories , Albuquerque, Nowy Meksyk, 1976-90.
- Żonaty z Esther Pariente-Ahmed. Syn, Michael Pariente
Książki
Zostały przetłumaczone na język rosyjski, chiński i japoński:
- Czołowy autor Orthogonal Transforms for Digital Signal Processing , Springer-Verlag (Berlin – Heidelberg – Nowy Jork), 1975, z KR Rao; przetłumaczony na rosyjski (1980) i chiński (1979) . Jest to pierwszy podręcznik zawierający DCT i jeden z pierwszych, który przedstawia ujednolicone podejście do wykorzystania sinusoidalnych i niesinusoidalnych transformacji ortogonalnych do przetwarzania sygnałów. Cytując jednego z recenzentów, „ autorzy szli tam, gdzie inni bali się zapuścić. W ten sposób opracowali przydatną książkę jako pierwszy wysiłek w ekscytującym obszarze cyfrowego przetwarzania sygnałów i ogólnych przekształceń ortogonalnych; ”
- Główny autor Discrete-Time Signals and Systems , Reston Publishing Company, Inc. (A Prentice-Hall Company), Reston, Virginia, 1983, wraz z T. Natarajanem; przetłumaczony na język japoński (1990) .
W kulturze popularnej
W sezonie 5 , odcinku 8 serialu NBC This Is Us , historia Ahmeda została opowiedziana, aby podkreślić znaczenie transmisji obrazu i wideo przez Internet we współczesnym społeczeństwie, szczególnie podczas pandemii COVID-19 . Odcinek kończy się zdjęciem Ahmeda i jego żony, wraz z podpisami wyjaśniającymi znaczenie jego pracy, a producenci rozmawiali z parą na czacie wideo, aby zrozumieć ich historię i włączyć ją do odcinka.
Bibliografia
Linki zewnętrzne
- Publikacje Nasira Ahmeda indeksowane przez Google Scholar
- IEEE Fellow w 1985 roku, „za wkład w kształcenie inżynierskie i cyfrowe przetwarzanie sygnałów”. [6] .
- Nagroda dla Zasłużonego Absolwenta Inżynierii, University of New Mexico , 2001. [7] .
- Nagroda Distinguished Graduate Faculty, Kansas State University , 1982-83. [8] .