Nasir Ahmed (inżynier)

Nasir Ahmed
Nasir Ahmed w 2012 roku
Urodzić się	1940 ( 1940 ) Bangalore , Królestwo Mysore , Indie Brytyjskie
Narodowość	indyjski amerykański
Edukacja	Szkoła dla chłopców biskupa Cottona Uniwersytet Visvesvaraya College of Engineering (licencjat),   Uniwersytet Nowego Meksyku (mgr, doktor)
Znany z	Dyskretna transformata kosinusowa (DCT) Odwrotny DCT (IDCT) Kompresja stratna DCT Kompresja obrazu DCT Bezstratny DCT (LDCT) Dyskretna transformata sinusoidalna (DST)
Współmałżonek	Esther Parente-Ahmed
Dzieci	Michaela Ahmeda Parente
Nagrody	1982    Nagroda dla wybitnego absolwenta Wydziału Kansas State University 1985    Stypendysta IEEE 2001    Nagroda za wybitnego absolwenta inżynierii University of New Mexico
Kariera naukowa
Pola	Inżynieria elektryczna Informatyka
Praca dyplomowa	Podejście do skorelowania impulsowego radaru i danych fotograficznych (1963)
Doradca doktorski	Szlomo Karni

Nasir Ahmed (ur. 1940 w Bangalore w Indiach) to indyjsko-amerykański inżynier elektryk i informatyk. Jest emerytowanym profesorem inżynierii elektrycznej i komputerowej na Uniwersytecie Nowego Meksyku (UNM). Najbardziej znany jest z wynalezienia dyskretnej transformaty kosinusowej (DCT) na początku lat siedemdziesiątych. DCT to najczęściej stosowana kompresji danych , podstawa większości standardów mediów cyfrowych ( obraz , wideo i audio ) i powszechnie stosowana w cyfrowe przetwarzanie sygnału . Opisał również dyskretną transformatę sinusoidalną (DST), która jest powiązana z DCT.

Dyskretna transformata kosinusowa (DCT)

Dalsze informacje: Dyskretna transformata kosinusowa

Dyskretna transformata kosinusowa (DCT) to algorytm kompresji stratnej , który po raz pierwszy wymyślił Ahmed podczas pracy na Uniwersytecie Stanowym w Kansas i zaproponował tę technikę National Science Foundation w 1972 r. Pierwotnie zamierzał zastosować DCT do kompresji obrazu . Ahmed opracował działający algorytm DCT wraz ze swoim doktorantem T. Natarajanem i przyjacielem KR Rao w 1973 roku, a swoje wyniki przedstawili w artykule ze stycznia 1974 roku. Opisano to, co obecnie nazywa się DCT typu II (DCT-II), a także jego odwrotność, DCT typu III (aka IDCT).

Ahmed był głównym autorem publikacji porównawczej Discrete Cosine Transform (z T. Natarajanem i KR Rao), która była wymieniana jako fundamentalne osiągnięcie w wielu pracach od czasu jej publikacji. Podstawowe prace badawcze i wydarzenia, które doprowadziły do ​​​​opracowania DCT, zostały podsumowane w późniejszej publikacji Ahmeda zatytułowanej „Jak wymyśliłem dyskretną transformatę kosinusową”.

DCT jest szeroko stosowany do cyfrowej kompresji obrazu . Jest to główny składnik JPEG z 1992 r. , opracowanej przez grupę roboczą JPEG Experts Group i znormalizowanej wspólnie przez ITU , ISO i IEC . Samouczek omawiający, w jaki sposób jest on używany do uzyskania cyfrowej wideo w różnych międzynarodowych standardach zdefiniowanych przez ITU i MPEG (Moving Picture Experts Group) jest dostępny w artykule KR Rao i JJ Hwanga, który został opublikowany w 1996 roku, a przegląd został przedstawiony w dwóch publikacjach z 2006 roku autorstwa Yao Wanga . Właściwości kompresji obrazu i wideo DCT spowodowały, że jest on integralną częścią następujących szeroko stosowanych międzynarodowych standardowych technologii:

Standard	Technologie
JPG	Przechowywanie i przesyłanie obrazów fotograficznych w sieci World Wide Web ( JPEG / JFIF ); i szeroko stosowany w aparatach cyfrowych i innych urządzeniach do przechwytywania obrazu fotograficznego ( JPEG / Exif ).
Wideo MPEG-1	Dystrybucja wideo na płytach CD lub za pośrednictwem sieci World Wide Web.
Wideo MPEG-2 (lub H.262 )	Przechowywanie i przetwarzanie obrazów cyfrowych w aplikacjach nadawczych: telewizja cyfrowa, telewizja HDTV, telewizja kablowa, satelitarna, szybki internet; dystrybucja wideo na DVD.
H.261	Pierwszy z rodziny standardów kodowania wideo (1988). Używany głównie w starszych produktach do wideokonferencji i telefonach wideo.
H.263	Wideotelefon i wideokonferencje

Forma DCT używana w aplikacjach do kompresji sygnału jest czasami określana jako DCT-2 w kontekście rodziny dyskretnych transformat 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 są definiowane przez funkcje trygonometryczne. W wyniku tego, że te transformacje mają podobne właściwości symetrii do DCT i są do pewnego stopnia przybliżeniami DCT, czasami nazywano je transformacjami „całkowitymi DCT”. Takie transformacje są używane do kompresji wideo w następujących technologiach odnoszących się do nowszych standardów. Projekty „całkowitych DCT” są koncepcyjnie podobne do konwencjonalnego DCT, ale są uproszczone, aby zapewnić dokładnie określone dekodowanie przy zmniejszonej złożoność obliczeniowa .

Standard	Technologie
VC-1	Windows Media Video 9, SMPTE 421 .
H.264/MPEG-4 AVC	Najczęściej używany format do nagrywania, kompresji i dystrybucji wideo w wysokiej rozdzielczości; strumieniowe przesyłanie wideo w Internecie; dyski Blu-ray; Transmisje HDTV (naziemna, kablowa i satelitarna).
H.265/HEVC	Następca standardu H.264/MPEG-4 AVC o znacznie ulepszonych możliwościach kompresji.
H.266/VVC	Następca HEVC o znacznie ulepszonych możliwościach kompresji.
Obrazy WebP	Format graficzny obsługujący kompresję stratną obrazów cyfrowych. Opracowany przez Google .
Wideo WebM	Multimedialny format open source przeznaczony do użytku z HTML5. Opracowany przez Google.

Wariant DCT, zmodyfikowana dyskretna transformata kosinusowa (MDCT), jest używany w nowoczesnych formatach kompresji audio , takich jak MP3 , Advanced Audio Coding (AAC) i Vorbis (OGG).

Dyskretna transformata sinusoidalna (DST) pochodzi z DCT, zastępując warunek Neumanna przy x=0 warunkiem Dirichleta . Czas letni został opisany w artykule z 1974 roku przez Ahmeda, Natarajana i Rao.

Ahmed był później zaangażowany w rozwój algorytmu bezstratnej kompresji DCT wraz z Giridharem Mandyamem i Neerajem Magotrą na Uniwersytecie Nowego 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 Biskupiej Szkoły Chłopięcej Bawełny ; uzyskał tytuł licencjata w dziedzinie inżynierii elektrycznej na Uniwersytecie Visvesvaraya College of Engineering w Bangalore w 1961 r.;
• Otrzymał tytuł magistra i doktora. stopnie naukowe z inżynierii elektrycznej i komputerowej na Uniwersytecie Nowego Meksyku odpowiednio w 1963 i 1966 roku. Jego promotorem rozprawy doktorskiej był Shlomo Karni;
• główny inżynier ds. badań, Honeywell , St. Paul, Minnesota w latach 1966–68;
• Profesor, Wydział Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej, Kansas State University , 1968–83;
• 1983-2001: University of New Mexico — Prezydencki profesor inżynierii elektrycznej i komputerowej, 1983-89; Katedra, Katedra Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej, 1989–94; Dziekan ds. Inżynierii, 1994–96; zastępca rektora ds. badań i dziekan studiów podyplomowych, 1996–2001;
• Konsultant, Sandia National Laboratories , Albuquerque, Nowy Meksyk, 1976–90.
• Żonaty z Esther Parente-Ahmed. Syn, Michael Ahmed Parente.

Książki

•       —; Rao, Kamisetty Ramamohan (7 sierpnia 1975). Transformacje ortogonalne do cyfrowego przetwarzania sygnałów . Nowy Jork: Springer-Verlag . ISBN 978-3540065562 . LCCN 73018912 . OCLC 438821458 . OL 22806004M . S2CID 10776771 .

• —; Natarajan, T. Raj (1 marca 1983). Sygnały i systemy w czasie dyskretnym . Wydawnictwo Reston . doi : 10.1017/cbo9781107444454.005       . ISBN 978-0835913751 . LCCN 82009146 . OCLC 916671412 . OL 22246478M . S2CID 60330579 .

Kultura popularna

W sezonie 5 , odcinku 8 programu 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.

Linki zewnętrzne

• Nasira Ahmeda indeksowane przez Google Scholar
• IEEE Fellow w 1985 r. „za wkład w edukację inżynierską i cyfrowe przetwarzanie sygnałów”. [4] .
• Nagroda za wybitnego absolwenta inżynierii, University of New Mexico , 2001. [5] .
• Nagroda za wybitnego absolwenta Wydziału, Kansas State University , 1982-83. [6] .