 |
Основы работы с видеоинформации
|
|
|
|
Математические основы представление видеоинформации
Когда говорят о видеозаписи, прежде всего имеют в виду движущееся изображение на экране телевизора или монитора.
Преобразование оптического изображения в последовательность электрических сигналов осуществляется видеокамерой. Эти сигналы несут информацию о яркости и цветности отдельных участков изображения. Они сохраняются на носителе в виде изменения намагниченности видеоленты (аналоговая форма) или в виде последовательности кодовых комбинаций электрических импульсов (цифровая форма).
Процесс превращения непрерывного сигнала в набор кодовых слов называется аналого-цифровым преобразованием.
Это сложный процесс, состоящий из:
-дискретизации, когда непрерывный сигнал заменяется последовательностью мгновенных значений через равные промежутки времени;
-квантования, когда величина каждого отсчета заменяется округленным значением ближайшего уровня;
-кодирования, когда каждому значению уровней квантования, полученных на предыдущем этапе, сопоставляются их порядковые номера в двоичном виде.
Видеоинформация может храниться в файлах форматов AVI и MPEG.
AVI (Audio Video Interleave) — формат несжатого видео. Это наиболее ресурсоемкий формат, с минимальной потерей данных.
MPEG (Moving Picture Expert Group) — формат, предназначенный для сжатия звуковых и видеофайлов для загрузки или пересылки, например через Интернет. Разработан Экспертной группой кинематографии, которая занимается разработкой стандартов кодирования и сжатия видео- и аудиоданных.
Видеостандарты, видеокодеки.
Видеостандарты необходимо учитывать при создании видеофильма или видеоролика, в любом мультимедиа-приложении, так как этими стандартами определяются протоколы - языки передачи, преобразования и воспроизведения видео и сопровождающей его аудио информаации. Видеостандарты делятся на 2 основных типа: аналоговые и цифровые. К первым относятся стандарты классического телевидения, осуществлявшегося посредством передачи аналогового сигнала по радио и кабельным каналам. Наиболее распространенные аналоговые стандарты телевещания (протоколы передачи телевизионного сигнала) - это европейский стандарт PAL, североамериканский стандарт NTSC и франко-советский стандарт SECAM
|
|
|
PAL - видеостандарт, используемый в Европе и России / СНГ: размер видео 720х576, 25 fps (25 кадров в секунду).
NTSC - 720х480, 29,97 fps.
Есть еще стандарт SECAM, он касается аналогового телевизионного вещания.
При создании видеофильма в монтажной программе, конвертации, записи на диск обязательно следим, чтоб у нас в настройках был выбран стандарт PAL(если вы живете в Европе).
Кроме телевещательных стандартов имеются стандарты (протоколы) записи телевизионного / видеосинала со звуком на какой-либо носитель. Среди них наиболее распространенными являются VHS, DV, MiniDV, DVD и масса компьютерно-сетевых протоколов передачи видеоинформации, отличающихся методами сжатия информации и качеством (разрешением) видео- и аудио- сигналов.
VHS - аналоговое видео, это формат записи на ваших видеокассетах.
DV (Digital Video) - это видеоформат, разработанный совместно ведущими мировыми компаниями-производителями видео для цифровой записи. Этот формат имеет малый коэффициент сжатия видеосигнала (5:1) и дает высокое качество видеосъемки. В этом формате снимают видео MiniDV-камеры.
DV формат характеризуется большим видеопотоком и, соответственно, имеет большой выходной видеофайл. Часовая запись на MiniDV кассету, будет иметь объем примерно 12 Гб, или 1 мин - 200 Мб.
Полученное видео нужно сжать для последующего просмотра на компьютере, проекторе, DVD-плейере, в Интернете. Т.е. из полученного выскококачественного видео мы можем получить любой нужный нам формат соответствующего качества.
|
|
|
Внимание! Не путать с DVD (Digital Video Disc — цифровой видеодиск) - это диск с цифровой информацией, то что мы в жизни называем DVD-диск (получается масло масляное).
Стандарты сжатия
MPEG - один из основных стандартов сжатия. Аббревиатура MPEG (Moving Pictures Expert Group) - это название международного комитета, занимающегося разработкой данного стандарта сжатия. Его разновидности:
MPEG-1 - формат сжатия для компакт-дисков (CD-ROM). Качество видео - как у обычного видеомагнитофона, разрешение 352х240, диск с фильмом в таком формате обычно обозначается VCD (VideoCD).
MPEG-2 - формат для DVD-дисков, цифрового телевидения. В этом формате снимают видео DVD-, HDD-, Flash-камеры.
MPEG-3 - сейчас не используется. Не путаем его с MP3 (MPEG Audio Layer 3) - технологией сжатия звука!
MPEG-4 - это формат, получаемый с помощью известных кодеков DivX, XviD, H.264 и др. Часто его называют просто MP4. Уменьшает видеопоток еще сильнее, чем MPEG-2, но картинка еще приличного качества, поэтому этот формат поддерживает большинство современных DVD-плееров. Особо нужно отметить высокое качество видео, сжатого кодеком последнего поколения H.264.
Ну а теперь сравним: фильм длительностью 1,5 часа в формате DV занимает примерно 20 Гб, в MPEG-2 - 4,7 Гб (пишем на DVD-диск), в формате MPEG-4 - 700 Мб (пишем на CD-диск). Я думаю, коммментарии излишни!
HD (High Definition) - формат высокого разрешения, новый формат особой четкости изображения. Имеет две разновидности: HD1 с разрешением 1280х720 и HD2 - 1440х1080.
В последнее время большинство бытовых камер пишут в формате HD, основанном на кодеке MPEG-2. Качество видео высокое, но чтобы смотреть видео в формате HD, нужно иметь соответствующее оборудование для просмотра (например, ЖК или плазменный телевизор с большой диагональю), иначе вы не сможете оценить качество видео. О просмотре и монтаже HD видео
Видеокодек — программа/алгоритм сжатия (то есть уменьшения размера) видеоданных (видеофайла, видеопотока) и восстановления сжатых данных. Кодек — файл-формула, которая определяет, каким образом можно «упаковать» видеоконтент и, соответственно, воспроизвести видео. Также возможно кодирование кроме видео и аудиоинформации, добавления субтитров, векторных эффектов и т. п.
|
|
|
