Марковские случайные поля
Краткое описание метода
Совместное распределение набора случайных величин 
в Марковском случайном поле вычисляется по формуле:
(1) ,
где – потенциальная функция, описывающая состояние случайных величин в k-ой клике; Z – коэффициент нормализации вычисляется по формуле:
(2) .
Множество входных лексем и множество соответствующих им типов в совокупности образуют множество случайных переменных . Для решения задачи извлечения информации из текста достаточно определить условную вероятность P(Y | X). Потенциальная функция имеет вид: , где вещественнозначный параметрический вектор, и
— набор признаковых функций. Тогда линейным условным случайным полем называется распределение вероятности вида: .
Коэффициент нормализации тогда Z(x) вычисляется по формуле: .
Сравнение методов
Метод CRF, как и метод MEMM (Maximum Entropy Markov Models), относится к дискриминативным вероятностным методам, в отличие от генеративных методов, таких как HMM (Hidden Markov Models) или метод «Наивного Баеса» (Naïve Bayes).
По аналогии с MEMM, выбор факторов-признаков для задания вероятности перехода между состояниями при наличии наблюдаемого значения зависит от специфики конкретных данных, но в отличие от того же МЕММ,
CRF может учитывать любые особенности и взаимозависимости в исходных данных. Вектор признаков рассчитывается на основе обучающей выборки и определяет вес каждой потенциальной функции. Для обучения и применения модели используются алгоритмы, аналогичные алгоритмам HMM: Витерби и его разновидность – алгоритм «вперед-назад» (forward-backward).
Скрытую Марковскую модель можно рассматривать как частный случай линейного условного случайного поля (CRF). В свою очередь, условное случайное поле можно рассматривать как разновидность Марковского случайного поля (см. рис).
Рис. Изображение в виде графов для методов HMM, MEMM и CRF. Незакрашенные окружности обозначают, что распределение случайной величины не учитывается в модели. Стрелки указывают на зависимые узлы.
В условных случайных полях отсутствует т.н. label bias problem – ситуация, когда преимущество получают состояния с меньшим количеством переходов, так как строится единое распределение вероятностей и нормализация (коэффициент Z(x) из формулы (5)) производится в целом, а не в рамках отдельного состояния. Это, безусловно, является преимуществом метода: алгоритм не требует предположения независимости наблюдаемых переменных. Кроме того, использование произвольных факторов позволяет описать различные признаки определяемых объектов, что снижает требования к полноте и объему обучающей выборки. В зависимости от решаемой задачи, на практике достаточно объема от нескольких сотен тысяч до миллионов термов. При этом точность будет определяться не только объемом выборки, но и выбранными факторами.
Недостатком подхода CRF является вычислительная сложность анализа обучающей выборки, что затрудняет постоянное обновление модели при поступлении новых обучающих данных.
Сравнение метода CRF с некоторыми другими методами, используемыми в компьютерной лингвистике можно найти в работе [3]. В работе показано, что предлагаемый метод работает лучше остальных (по мере F1) при решении различных лингвистических задач. Например, в задачах автоматического нахождения в тексте именованных сущностей CRF демонстрирует несколько меньшую точность по сравнению с методом MEMM, но при этом значительно выигрывает в полноте.
Следует добавить, что реализация алгоритма CRF имеет хорошую скорость, что очень важно при обработке больших объемов информации.
На сегодняшний день именно метод CRF является наиболее популярным и точным способом извлечения объектов из текста. Например, он был реализован в проекте Стэндфордского университета Stanford Named Entity Recognizer. Так же этот метод успешно реализован для разных видов лингвистической обработки текста.
Русские Блоги
Руководство CRF (фиксированный коэффициент скорости в x264 и x265)
Руководство CRF (фиксированный коэффициент скорости в x264 и x265)
Что такое коэффициент фиксированной ставки? (Постоянный коэффициент скорости)
Коэффициент фиксированной скорости передачи данных (CRF) равенx264 с участием x265 Настройки качества (и управления скоростью) кодировщика по умолчанию. Диапазон значений от 0 до 51. Чем ниже значение, тем лучше качество результата. В то же время, чем больше выходной файл, чем выше значение, тем выше степень сжатия, но вы можете обнаружить, что значение равно определенной точке. Пора заметить существенную потерю качества.
В ffmpeg Можно использовать так:
Чтобы добиться наилучшего эффекта кодирования, вы должны в основном использовать кодировку CRF в автономном хранилище файлов. Для других сценариев применения вот несколько рекомендацийДругие режимы контроля скорости。
CRF vs. Constant QP
По сравнению с режимом фиксированной скорости передачи данных (CBR) CRF является режимом кодирования «фиксированного качества». В типичном способе получения фиксированного качества кодер сжимает каждый видеокадр одного и того же типа с одним и тем же объемом данных, что означает отбрасывание относительно одинакового количества информации. С технической точки зрения это поддерживает фиксированный QP (параметр квантования), который определяет, сколько информации отбрасывается в наборе пикселей (макроблоках) указанного блока. Обычно это приводит к большим колебаниям скорости передачи данных во всей видеопоследовательности.
Режим CRF немного умнее, чем описанный выше процесс. Он использует разные объемы данных для сжатия различных видеокадров, поэтому он будет изменять значение QP по мере необходимости для поддержания определенного стандарта качества восприятия. Это достигается за счет учета спортивности видеоконтента. Для кодировщика с фиксированным кодированием QP, когда значение настройки равно 18, значение QP останется на 18 независимо от содержимого кадра (будет небольшое отклонение между различными типами кадров, но это можно игнорировать). Когда значение установлено на 18 в режиме CRF, QP будет увеличено до 20 в области содержимого с большим движением, а затем будет уменьшено до 16 в видеопоследовательности с низким движением. Такая стратегия со временем приведет к качественному изменению распределения кодовой скорости.
Например, вот один (Из другой моей статьиНа диаграмме показано изменение битрейта при использовании разных значений (17, 23) для кодирования двух видео в фиксированных режимах QP и CRF:
Линия кодовой скорости CRF всегда ниже, чем у CQP; это означает, что кодировщик может экономить полосу пропускания, сохраняя при этом определенное качество восприятия. Однако с CQP некоторая полоса пропускания будет потрачена впустую. Этот эффект особенно очевиден в первом видео в примере.
Почему важны упражнения?
Человеческий глаз видит больше деталей неподвижных изображений, чем когда они находятся в движении. Из-за этого видеокодеры могут применять большее сжатие к движущимся изображениям (больше деталей теряется), и меньшее сжатие применяется к неподвижным изображениям (с сохранением деталей). ).
С точки зрения непрофессионала, это происходит потому, что человеческая зрительная система будет «отвлекаться» на изменения в вещах, и изображение не будет оставаться на экране достаточно долго, чтобы можно было наблюдать больше следов сжатия. С немного более технической точки зрения высокая мобильность «скрывает» такие вещи, как блочные структуры (Аннотация: исходный текст является блокирующим, все слова в следующем тексте являются аналогичными вариантами блока, значение может быть отослано к следующей вики) Артефакты сжатия (Compression Artifact). Напротив, если движение изображения не очень сильное, у вас будет больше времени для наблюдения за изображением, нет ничего, что могло бы отвлечь вас или скрыть артефакты, вам нужно, чтобы эти изображения были сжаты как можно меньше. При низком движении артефакты сжатия будут более очевидными (визуальное представление) и более навязчивыми.
Вы спросите, а разве модель CQP не имеет лучшего качества? Нет, воспринимаемое качество этих двух режимов одинаково, но проблема в том, что он не может сжать достаточно областей видеоконтента, которые вы действительно не заметите, что приводит к потере пространства данных.
Фактически, многие люди часто используют CRF в однопроходном кодировании и заявляют, что нет причин использовать CQP. Еще одним лучшим доказательством использования CRF является то, что это режим управления скоростью по умолчанию, выбранный разработчиками x264 и x265.
О показателях качества видео
Как связаны качество видео и скорость передачи данных?
Не все видеоклипы одинаково «легко» сжать. Контент с низким движением и плавной градацией легче сжимать, в то время как контент с большим движением и большим количеством пространственных деталей больше зависит от кодировщика. Здесь «легкий» или «сложный» означает, что при той же скорости передачи данных источник видео, который легко кодировать, будет иметь лучшее воспринимаемое качество, чем источник видео, который трудно кодировать.
Есть проблема с режимом CRF: для разных видео разные значения CRF будут давать разные битрейты. (На самом деле, если что-то вродеКак YouTubeИмея дополнительную информацию об исходном видео, вы не можете надежно оценить конечную скорость передачи данных после указания значения CRF. )
Сервис облачного кодирования Bitmovin будетИспользовать CRF Для измерения сложности содержания фрагмента.
Почему на телевизоре или кабельном устройстве все еще остаются неясные артефакты блока?
Почему в контенте кабельного или спутникового вещания появляются артефакты блокировки? Даже в онлайн-видеопотоках? Проблема в том, что они используют слишком низкие значения битрейта для определенных частей видеоконтента. В частности, в телевизионном вещании для кодирования потокового мультимедиа используется фиксированная скорость передачи данных, не оставляя места для адаптации к контенту различных спортивных уровней. Следовательно, эти телетрансляции могут иметь артефакты блокировки, потому что представленный сложный контент требует большего пространства кодированных данных, чем устанавливает вещатель. Они только говорят: «Вы стараетесь сохранить как можно больше деталей, но независимо от того, насколько сложен контент, не позволяйте битрейту быть выше этого».
Сегодняшнее кодирование потокового мультимедиа будет вести себя немного умнее. YouTube или Netflex используют 2-проходные или даже 3-проходные алгоритмы. В последнем случае CRF-кодирование данного исходного видео определяет наилучшую скорость передачи данных для последующего 2-проходного кодирования. Это может гарантировать, что скорость передачи данных будет достаточной для кодирования содержимого этих сложных сцен без превышения требований к полосе пропускания.
Часть этой статьи изначально была взята из официальной документации Handbrake, но теперь была удалена оттуда. Он также ненадолго появился в Википедии, но также был удален, как и официальная документация по Handbrake. В этой статье делается попытка восстановить это содержимое и кое-где дополнить. Я не знаю, существуют ли какие-либо оригинальные документы, если есть, дайте мне знать.
Crf что это значит
Смотреть что такое «CRF» в других словарях:
CRF — may refer to: * Capital recovery factor * Cardiovascular Research Foundation * Carolina Renaissance Festival * Case Report Form: in a clinical trial, the document showing all the evaluated patient data. eCRF is the electronic transmitted CRF via… … Wikipedia
CRF — Saltar a navegación, búsqueda El término CRF puede referirise a: Campo Aleatorio Condicional, un modelo estocástico Concentración Revolucionaria Febrerista, antiguo partido político de Paraguay Obtenido de CRF Categoría: Wikipedia:Desambiguación … Wikipedia Español
CRF — Abreviatura de factor liberador de corticotropina. Diccionario Mosby Medicina, Enfermería y Ciencias de la Salud, Ediciones Hancourt, S.A. 1999 … Diccionario médico
CRF — Constitutional Rights Foundation Short Dictionary of (mostly American) Legal Terms and Abbreviations … Law dictionary
CRF — CRF, CRH: svw. ↑ Corticoliberin … Universal-Lexikon
CRF — Cette page d’homonymie répertorie les différents sujets et articles partageant un même nom. CRF est un sigle composé des trois lettres C, R et F, qui signifie : Croix Rouge française Centro Ricerche Fiat, le centre de recherches de Fiat, CRF … Wikipédia en Français
CRF — Die Abkürzung CRF steht für: Air Central, japanische Fluggesellschaft (ICAO Code) Capital Recovery Factor (deutsch: Annuitätenfaktor) siehe Annuitätenmethode der Wirtschaftlichkeitsanalyse Cardiale Risikofaktoren, in der Medizin Case Report Form … Deutsch Wikipedia
CRF — Abbreviation for corticotropin releasing factor. * * * cardiorespiratory function; case report form; chronic renal failure; chronic respiratory failure; circulating recombinant form; coagulase reacting factor; complex reduction forceps;… … Medical dictionary
CRF — Central Repair Facility (CRF) A national center reporting to Headquarters that manages maintenance and repair of self service equipment … Glossary of postal terms
CRF — channel reassignment function … Military dictionary
CRF — corticotropin releasing factor. * * * … Universalium
Constant Rate Factor
Постоянное значение оценки (англ. Constant Rate Factor, CRF) — метод однопроходного сжатия видео кодеком x264.
Обзор [ ]
Обычно кодирование видео с постоянным качеством осуществляется путём сжатия каждого кадра одинакового типа в одинаковое число раз. Технически это означает поддержание постоянного значения параметра квантизации (англ. Quantization Parameter, QP).
Метод же CRF сжимает похожие кадры неодинаково: это происходит за счёт того, что учитывается движение объектов. Визуально человек различает больше деталей в неподвижных объектах, чем в движущихся, поэтому программа сжатия видео может отбросить больше деталей (увеличить сжатие) на движущихся элементах и сохранить больше (увеличить детализацию) на неподвижных. Субъективно такое видео будет казаться качественней.
Метод постоянного параметра квантизации (англ. Constant Quantization Parameter, CQP) не обеспечивает более высокого воспринимаемого качества, так как он меньше сжимает области, которые большинство не замечает при просмотре. Если бы файлы сравнивались компьютером, то режим CRF оказался бы однозначно менее качественным, но поскольку при просмотре сказывается субъективность восприятия, он выглядит так же качественно для человека. Причина в том, что наиболее заметная часть видео сжимается с меньшими потерями, а менее заметная — с бо́льшими. При этом видео сжатое методом CRF может оказаться значительно меньше по размеру, чем сжатое методом CQP.
Русские Блоги
Понять режим управления скоростью в x264, x265, vpx
Исходный текст может постоянно обновляться (последний раз был в августе 2018 г.), если у вас есть вопросы, проверьте исходный текст и изменения
Понять режим управления скоростью в x264, x265, vpx
Что такое «контроль скорости»? Это относится к тому, как видеокодер решает, сколько бит данных использовать для кодирования кадра изображения. Целью кодирования видео (с потерями) является максимально возможное минимизация размера выходного файла при обеспечении качества исходного видео. В процессе взвешивания размера файла и качества видео решающим шагом является контроль скорости.
Почему нам нужно об этом заботиться? Мы видели достаточно команд кодирования видео, которые используют режим управления частотой ошибок или коэффициент ошибок. Эта статья представляет собой краткое руководство по различным режимам управления скоростью и объясняет их применимые сценарии для конечных пользователей. Обратите внимание, что это не подробное описание оптимизации скорости искажения.
Предисловие: динамическая и фиксированная скорость передачи данных
Многие люди могут быть более знакомы с управлением скоростью аудиокодеров, особенно те, кто вырос на MP3, как я. Чтобы копировать компакт-диски, мы использовали фиксированную скорость передачи данных (CBR) для кодирования до появления динамического кодирования скорости передачи данных (VBR). Динамическая скорость передачи данных гарантирует, что при заданных условиях (уровень качества VBR) можно получить минимально возможный размер файла и максимально возможное качество видео.
Проще говоря, VBR позволяет кодировщику экономить пространство данных в тех частях видео, которые легко сжимаются, оставляя его для тех, кто «трудно кодировать контент». Как отличить сложность сжатия? Например, для большинства движущихся частей видео при кодировании требуется больше места для данных, потому что разница в содержании между последовательными видеокадрами будет больше. Так же сложно кодировать высокие пространственные детали и сложные текстуры.
Что такое сцена кодирования?
Какой режим управления скоростью вы выберете, сильно зависит от вашего фактического использования. Различные сценарии, перечисленные ниже, повлияют на выбор, который вы сделаете при разработке конвейера кодирования:
Короче говоря, понимание реальной сцены поможет вам выбрать подходящий режим управления скоростью.
Режим контроля скорости
Давайте теперь погрузимся в некоторые из различных режимов. Я буду окружатьx264、x265、libvpx（ ffmpeg Доступно в) объяснены эти популярные в настоящее время кодировщики H.264 и H.265. Ты можешьЭта ссылка (ffmpeg libx264, libx264rgb) Узнайте больше о параметрах, поддерживаемых этими кодировщиками.
Предупреждение: кодировщики, такие как x264, по умолчанию не будут жестко заполнять видеокадры ненужными данными, а это означает, что если ваш кодируемый контент прост, конечный выходной битрейт может быть меньше указанного. Значение энкодера. Не волнуйтесь, просто запомните один момент: когда есть потери, бессмысленно кодировать, чтобы достичь целевой скорости передачи данных.
Constant QP（CQP）
Параметр квантования управляет степенью сжатия каждого макроблока в видеокадре. Чем больше значение, тем выше значение квантования, что означает большее сжатие и более низкое качество, а меньшее значение означает противоположное. Диапазон QP H.264 составляет от 0 до 51. В x264 и x265 вы можете просто установить фиксированное значение QP для всего процесса кодирования. Примечание: libvpx не может установить фиксированный QP.
Если вы четко не знаете, что требуется QP,В противном случае не используйте этот режим! Установка фиксированного QP означает, что конечная скорость передачи данных будет сильно меняться в зависимости от сложности каждой сцены контента и приведет к низкой эффективности кодирования входного видео. Это может привести к нерациональному использованию пространства данных, и вы не можете быть уверены в фактической скорости передачи выходного файла.
Применить к: Исследование кодирования видео
Непригодный: Почти все остальные сцены
Чтобы добиться наилучшего эффекта кодирования для каждой классификации сцены контента, NetflexПредлагаем использовать фиксированное кодирование QP Для оптимизации технологии кодирования покадрового кадра (от фрагментов до снимков в этой статье объясняется, что такое «кадр»). Но для этого требуется много вычислительной мощности, и вы должны быть осторожны, чтобы различать каждую линзу с независимым кодированием, поэтому фиксированный QP не является методом «одного размера для всех». Перед этим вам необходимо реализовать целый набор фреймворков для его поддержки.
Адаптивная скорость передачи данных (ABR)
Здесь мы устанавливаем целевой битрейт для кодировщика и надеемся, что он знает, как достичь этого битрейта:
этоНеЭто режим с фиксированной скоростью передачи данных! Хотя ABR технически является режимом VBR, это не намного лучше, чем указание фиксированной скорости передачи данных, поскольку надежность выходного стабильного качества изображения на самом деле невысока.
Фиксированная скорость передачи данных (CBR)
Если это требование варианта использования, вы можете открыть nal-hrd Возможность заставить кодировщик всегда использовать определенную скорость передачи данных:
Как использовать в VP9:
); потоковое видео (напримерTwitch）
Непригодный: Архив; сценарии, требующие эффективного использования пропускной способности
Вторичное кодирование с адаптивной скоростью передачи данных (2-Pass ABR)
Второе (или несколько) кодирование позволяет кодировщику оценивать видеоконтент. Первое кодирование вычисляет стоимость кодирования каждого кадра, а затем более эффективно использует пространство данных во втором кодировании. Это гарантирует, что качество выходного изображения может достичь наилучшего при определенном ограничении скорости передачи данных.
VP9 и x264 используются аналогичным образом:
В сценах потокового мультимедиа это самый простой способ кодировать видеофайл. Следует отметить два момента: вы не знаете качество окончательного видео, поэтому вам нужно провести несколько тестов, чтобы убедиться, что установленная скорость передачи данных достаточна для такого сложного контента; кроме того, отрицательное влияние этого режима заключается в том, что скорость передачи данных может отображаться частично. Пиковое значение вызывает давление или недостаточную емкость в интервале пиковых нагрузок, когда клиент принимает потоковые мультимедиа. Для выбора значения кодовой скорости,Youtube дал несколько предложений Чтобы пользователи могли загружать как можно большевысокаяДля качественного видео эти значения были оптимизированы. При фактическом использовании вы также можете выбрать более низкий битрейт.
Применить к: Вывод файла с заданным целевым битрейтом; кодирование оконечного оборудования
Непригодный： Сценарии с более высокими требованиями к скорости кодирования (например, прямая трансляция)
Фиксированное качество (CQ) / фиксированный коэффициент скорости (CRF)
Единственный отрицательный эффект режима CRF заключается в том, что вы не знаете размер выходного файла и то, как колеблется скорость кода.
Качество видео одинаково для двухпроходного кодирования и кодирования CRF, когда скорость передачи данных на выходе одинакова. Основное отличие состоит в том, что в двухпроходном режиме вы можете напрямую контролировать размер выходного файла, если это необходимо, тогда как отправной точкой CRF является установка необходимого уровня качества.
Применить к: Архив; максимально качественные условия хранения позволяют
Непригодный: Потоковое мультимедиа; вывод определенного битрейта / размера файла
Ограниченное кодирование (VBV)
Подобный режим есть и в VP9. Хотя он не называется VBV, эффект тот же:
Используйте ограниченную кодировку ABR-VBV:
При использовании кодирования VBV или CRF небольшой трюк состоит в том, чтобы найти определенное значение CRF, и скорость передачи видео после теста, вероятно, не превысит максимальную скорость передачи, которую вы хотите. Если в соответствии с вашей схемой кодирования выходной файл часто «полностью превышает» желаемый максимальный битрейт, то установка CRF может быть слишком низкой. В этом случае кодировщик попытается использовать данные, которые ему не присвоены. пространство. С другой стороны, если установленный CRF выше, а выходной файл часто не достигает максимальной скорости передачи данных, вы можете продолжать уменьшать CRF для получения более высокого качества. Например: определенная схема кодированияНе включенVBV, установите CRF = 18, средняя кодовая скорость выходного файла составляет 3,0 Мбит / с, но вы хотите ограничить ее до 1,5 Мбит / с, добавив VBV, тогда вам нужно уменьшить CRF примерно до 24, чтобы получить только половину кодовой скорости.
Применить к: Потоковое мультимедиа с ограниченной полосой пропускания; потоковая передача в реальном времени (1 проход, CRF); потоковая передача видео по запросу (заданный битрейт, 2 прохода)
Непригодный: Простая и случайная попытка кодирования; для архивирования
Пример сравнения
Обратите внимание, что это сравнение не очень подробное или полностью репрезентативное. Обычно для тестов на сопоставление приходится пробовать много разных типов видеопоследовательностей и разных кодировщиков. Я планирую обновить эти тесты в ближайшем будущем, но пока следующие тесты также могут дать вам несколько предложений для различных режимов.
Для второго видеосегмента BBB производительность различных режимов кодирования на самом деле лучше, чем ожидалось, хотя снова можно увидеть, что двухпроходный режим вызывает более сильные колебания скорости передачи данных, чем другие режимы.
Конечно, есть также видеосегменты, которые легко кодировать (или почти без колебаний сложности контента). Для этих сегментов нет большой разницы между различными режимами управления скоростью.
Для тех режимов, которые ориентированы на качество видео (CQP и CRF), я привожу только результаты CRF / QP 17 и 23. Этот диапазон почти является целью диапазона «хорошего» качества (например, 3000
подводить итоги
Разобраться в различных режимах управления нормой непросто. К сожалению, хотя простейшее решение (указывается только фиксированное значение битрейта) вообще не рекомендуется, весь Интернет продолжает распространять образцы кода с использованием этого метода.
Как правило, вы можете сделать следующие варианты в соответствии со своими сценариями использования:
