Индийско-американский инженер-электрик и ученый-компьютерщик (1940 г.р.)
Насир Ахмед (1940 г.р.) — индийско-американский инженер-электрик и ученый-компьютерщик. Он является почетным профессором электротехники и вычислительной техники Университета Нью-Мексико (UNM). Он наиболее известен изобретением дискретного косинусного преобразования (ДКП) в начале 1970-х годов. DCT — наиболее широко используемое преобразование сжатия данных , основа большинства стандартов цифровых медиа ( изображений , видео и аудио ) и обычно используемое при цифровой обработке сигналов . Он также описал дискретное синусоидальное преобразование (ДСТ), которое связано с ДКП. [1]
Дискретное косинусное преобразование (ДКП)
Дискретное косинусное преобразование (DCT) — это алгоритм сжатия с потерями , который впервые был предложен Ахмедом во время работы в Университете штата Канзас , и он предложил эту технику Национальному научному фонду в 1972 году. Первоначально он предназначал DCT для сжатия изображений . [2] [3] Ахмед разработал рабочий алгоритм DCT вместе со своим аспирантом Т. Натараджаном и другом К. Р. Рао в 1973 году, [2] и они представили свои результаты в статье, опубликованной в январе 1974 года. [4] [5] [6] В нем описывалось то, что сейчас называется DCT типа II (DCT-II), [7] : 51, а также его инверсия, DCT типа III (также известное как IDCT). [4]
Ахмед был ведущим автором эталонной публикации [8] [9] Дискретное косинусное преобразование (совместно с Т. Натараджаном и К.Р. Рао) [4] , которая с момента ее публикации упоминалась как фундаментальное достижение во многих работах [10] . Фундаментальная исследовательская работа и события, которые привели к разработке ДКП, были обобщены в более поздней публикации Ахмеда, озаглавленной «Как я придумал дискретное косинусное преобразование». [2]
DCT широко используется для сжатия цифровых изображений . [11] [12] [13] Это основной компонент технологии сжатия изображений JPEG 1992 года , разработанной рабочей группой JPEG Experts Group [14] и стандартизированной совместно ITU , [15] ISO и IEC . Учебное обсуждение того, как оно используется для достижения сжатия цифрового видео в различных международных стандартах, определенных ITU и MPEG (Группа экспертов по кинематографии), доступно в статье К. Р. Рао и Дж. Дж. Хванга [16] : JPEG: Глава 8; H.261: Глава 9; MPEG-1: Глава 10; MPEG-2: Глава 11 , которая была опубликована в 1996 году, а обзор был представлен в двух публикациях 2006 года Яо Ванга . [17] [18] Свойства сжатия изображений и видео DCT привели к тому, что он стал неотъемлемым компонентом следующих широко используемых технологий международного стандарта:
Форма DCT, используемая в приложениях сжатия сигналов, иногда называется DCT-2 в контексте семейства дискретных косинусных преобразований [19] или DCT-II .
В более поздних стандартах использовались преобразования на основе целых чисел, которые имеют свойства, аналогичные DCT, но явно основаны на целочисленной обработке, а не определяются тригонометрическими функциями. [20] В результате того, что эти преобразования имеют свойства симметрии, аналогичные ДКП, и являются, в некоторой степени, аппроксимациями ДКП, их иногда называют преобразованиями «целочисленного ДКП». Такие преобразования используются для сжатия видео в следующих технологиях, относящихся к более поздним стандартам. Схемы «целочисленного DCT» концептуально аналогичны обычному DCT, но упрощены, чтобы обеспечить точно заданное декодирование с уменьшенной вычислительной сложностью .
Вариант DCT, модифицированное дискретное косинусное преобразование (MDCT), используется в современных форматах сжатия звука, таких как MP3 , [21] Advanced Audio Coding (AAC) и Vorbis (OGG).
Дискретное синусоидальное преобразование (ДСТ) получается из ДКП путем замены условия Неймана при x=0 условием Дирихле . [7] : 35 Летнее время было описано в статье 1974 года Ахмедом, Натараджан и Рао. [4]
Позже Ахмед вместе с Гиридхаром Мандьямом и Нираджем Маготрой в Университете Нью-Мексико в 1995 году участвовал в разработке алгоритма сжатия без потерь DCT . Это позволяет использовать метод DCT для сжатия изображений без потерь. Это модификация исходного алгоритма DCT, включающая элементы обратного DCT и дельта-модуляции . Это более эффективный алгоритм сжатия без потерь, чем энтропийное кодирование . [22]
Фон
- Выпускник школы для мальчиков епископа Коттона ; получил степень бакалавра электротехники в Инженерном колледже Университета Висвесварая в Бангалоре в 1961 году;
- Получил степень магистра и доктора философии. степени в области электротехники и вычислительной техники Университета Нью-Мексико в 1963 и 1966 годах соответственно. Руководителем его докторской диссертации был Шломо Карни;
- Главный инженер-исследователь, Honeywell , Сент-Пол, Миннесота, 1966–68;
- Профессор кафедры электротехники и вычислительной техники Университета штата Канзас , 1968–83;
- 1983–2001: Университет Нью-Мексико — президентский профессор электротехники и вычислительной техники, 1983–89; Заведующий кафедрой электротехники и вычислительной техники, 1989–94; Декан инженерного факультета, 1994–96 гг.; Помощник проректора по исследованиям и декан аспирантуры, 1996–2001 гг.;
- Консультант, Национальные лаборатории Сандии , Альбукерке, Нью-Мексико, 1976–90.
- Женат на Эстер Паренте-Ахмед. Сын Майкл Ахмед Паренте.
Книги
Популярная культура
В 5-м сезоне 8-й серии сериала « Это мы» на канале NBC история Ахмеда была рассказана, чтобы подчеркнуть важность передачи изображений и видео через Интернет в современном обществе, особенно во время пандемии COVID-19 . Эпизод заканчивается фотографией Ахмеда и его жены с подписями, объясняющими важность его работы, а также тем, что продюсеры поговорили с парой в видеочате, чтобы понять их историю и включить ее в серию. [23]
Рекомендации
- ^ «Кто такой Насир Ахмед? Реальная история любви индийско-американского инженера из «Это мы», которому приписывают алгоритм .jpg» . meaww.com . Проверено 8 апреля 2022 г.
- ^ abc Ахмед, Насир (январь 1991 г.). «Как я придумал дискретное косинусное преобразование». Цифровая обработка сигналов . 1 (1): 4–5. дои : 10.1016/1051-2004(91)90086-Z.
- ^ Станкович, Радомир С.; Астола, Яакко Т. (2012). «Воспоминания о ранней работе в DCT: интервью с К.Р. Рао» (PDF) . Отпечатки первых дней информационных наук . 60 . Международный центр обработки сигналов Тампере. ISBN 978-9521528187. ISSN 1456-2774. Архивировано (PDF) из оригинала 30 декабря 2021 года . Проверено 30 декабря 2021 г. - через ETHW .
- ^ abcd —; Натараджан, Т. Радж; Рао, КР (1 января 1974 г.). «Дискретное косинусное преобразование». Транзакции IEEE на компьютерах . С-23 (1). Компьютерное общество IEEE: 90–93. дои : 10.1109/TC.1974.223784. eISSN 1557-9956. ISSN 0018-9340. LCCN 75642478. OCLC 1799331. S2CID 39023640.
- ^ Рао, К. Рамамохан ; Йип, Патрик К. (11 сентября 1990 г.). Дискретное косинусное преобразование: алгоритмы, преимущества, приложения . Обработка сигналов, изображений и речи. Академическая пресса . arXiv : 1109.0337 . дои : 10.1016/c2009-0-22279-3. ISBN 978-0125802031. LCCN 89029800. OCLC 1008648293. ОЛ 2207570М. S2CID 12270940.
- ^ «T.81 – Цифровое сжатие и кодирование неподвижных изображений с непрерывным тоном – требования и рекомендации» (PDF) . ССИТТ . Сентябрь 1992 года . Проверено 12 июля 2019 г.
- ^ аб Британак, Владимир; Да, Патрик С.; Рао, КР (6 ноября 2006 г.). Дискретные косинусные и синусоидальные преобразования: общие свойства, быстрые алгоритмы и целочисленные аппроксимации . Академическая пресса . ISBN 978-0123736246. LCCN 2006931102. OCLC 220853454. OL 18495589М. S2CID 118873224.
- ^ Избранные статьи по визуальным коммуникациям: технологии и приложения (SPIE Press Book), редакторы Т. Рассел Хсинг и Эндрю Г. Тешер, апрель 1990 г., стр. 145-149 [1].
- ^ Избранные статьи и руководство по обработке и анализу цифровых изображений, Том 1, Обработка и анализ цифровых изображений , (IEEE Computer Society Press), редакторы Р. Челлаппа и А.А. Савчук, июнь 1985 г., стр. 47.
- ^ Цитаты DCT через Google Scholar [2].
- ^ Эндрю Б. Уотсон (1994). «Сжатие изображения с использованием дискретного косинусного преобразования» (PDF) . Журнал Математика . 4 (1): 81–88.
- ^ сжатие изображений .
- ^ Преобразование кодирования .
- ^ Уоллес, ГК (февраль 1992 г.). «Стандарт сжатия неподвижных изображений JPEG» (PDF) . Транзакции IEEE по бытовой электронике . 38 (1). дои : 10.1109/30.125072..
- ^ CCITT 1992 [3].
- ^ Рао, КР ; Хван, Джей-Джей (18 июля 1996 г.). Методы и стандарты кодирования изображений, видео и аудио . Прентис Холл. ISBN 978-0133099072. LCCN 96015550. OCLC 34617596. OL 978319M. S2CID 56983045.
- ^ Яо Ван, Стандарты кодирования видео: Часть I, 2006 г.
- ^ Яо Ван, Стандарты кодирования видео: Часть II, 2006 г.
- ^ Гилберт Стрэнг (1999). «Дискретное косинусное преобразование» (PDF) . Обзор СИАМ . 41 (1): 135–147. Бибкод : 1999SIAMR..41..135S. дои : 10.1137/S0036144598336745 .
- ^ Ли, Джэ-Бом; Кальва, Хари (2008). Стандарты сжатия видео VC-1 и H.264 для широкополосных видеосервисов . Спрингер Сайенс+Бизнес Медиа, ООО. стр. 217–245.
- ^ Гукерт, Джон (весна 2012 г.). «Использование БПФ и MDCT в сжатии аудио MP3» (PDF) . Университет Юты . Проверено 14 июля 2019 г.
- ^ Мандьям, Гиридхар Д.; Ахмед, Насир; Маготра, Нирадж (17 апреля 1995 г.). Родригес, Артуро А.; Сафранек, Роберт Дж.; Дельп, Эдвард Дж. (ред.). «Схема сжатия изображений без потерь на основе DCT». Сжатие цифрового видео: алгоритмы и технологии 1995 . 2419 . ШПИОН : 474–478. Бибкод : 1995SPIE.2419..474M. дои : 10.1117/12.206386. S2CID 13894279.
- ↑ Мидзогучи, Карен (16 февраля 2021 г.). «Как это мы отдали дань уважения реальному «гению», который позволил Пирсонам оставаться на связи во время COVID». People.com . Проверено 21 марта 2022 г.
Внешние ссылки