2 Вида битрейта: cbr, vbr

При сжатии видео кодеком м. выбирать и исп-ть 2 вида битрейта (т.е. вида управления шириной видео-потока) – 1) постоян битрейт CBR (constant bit rate) и 2) переменный VBR (variable bit rate)

Выбор битрейта зависит от цели использования видео. Поясним:

VBR-метод сегодня популярен, призван сохранить max качество видео при уменьшении суммарного объёма видеопотока. В VBR-битрейте на быстр. сценах движения ширина видеопотока возрастает, а на медленных (где картинка мало меняется) поток падает.

Области применения: VBR удобен для передачи видео по сети не в on-line, а сохранённым файлом (не ПВ), для буферизованных видеотрансляций.

Но для on-line видео (ПВ), для прямого эфира (напр., для телеконференций) VBR не подходит, т.к. там нужна постоянная скорость видео-потока - т.е. нужен CBR.

6. Цветовая модель видео и цвет. Разрешение видеосигнала.

ВОПРОС: Как передаётся цвет в комп. графике (КГ)? А в видео так же?

Если в КГ для отображения на экране использ-ся цв. модель RGB, для печати графики – CMYK, то в цифр. видео – цв.модель YСbСr (станд NTSC), YUV (станд PAL)⁵.

Что модель означает?

СУТЬ цветовой модели YСbСr (YUV):

каждый пиксел изображения представляется не 3 цветами, а 3 яркостно-цветов. компонентами, т.е.: Y – сигнал яркости (доминирует в созд-ии изо – сам форм-ет ч/б кадр изо), два др. кодируют цвет (точнее разность сигналов цвета⁶) так:

• Y – сигнал яркости (по сути яв-ся R+G+B)

• Cb – цветоразностный синий (B-Y)

• Cr – цветоразностный красный (R-Y)

• в цветоразностном зеленом (G-Y) отпадает необх-ть (его можно вычислить в приемном устройстве (ТВ), используя 3 поступающих).

Достоинства цв. модели: требует канал с малой пропускной способностью, чем сигнал RGB, т.к. модель экономит на цветов. компонентах (синей, красной) – они кодируется с малым битрейтом, чем компонента яркости Y.

Но глаз эту экономию не замечает: он чувств-нее к изменениям яркости, чем цвета (т.к. у глаза палочек в 20 раз > чем колбочек). Поэтому модель разработана с учетом свойств зрения. Это учитывает и популярный стандарт JPEG.

Цветовое разрешение видео (кол-во отображаемых цветов) – это число бит, отведённое для кодир цвета каждого пикселя изображения.

Зависимость: чем >бит, тем большее кол-во цветов отражает видео

1 битное разрешение даёт ч/б видео (2 цвета – ч-б). max 24 битное -16,7 млн.цветов	Цвет. разрешение	Кол-во возм-х цветов
	1 битное видео	2 цвета (чёрный, белый)
	8 бит	256 цветов (^28)
	16 бит	65 536 цветов (2^16)
	24 бита	≈16 700 000 цветов (2^24)

Композит. и компонент в-сигналы: совместн и раздел исп-ие в/сигналов. YUV, S-Video (Y/C) - компон-й сигнлы⁷

7. Соотношение сторон кадра или экрана

(соотношение ширины и высоты кадра в единицах, напр. 4 единицы в ширину к 3 в высоту). Высчитывается не из кол-ва пикселей и строк кадра, а из физич. размеров экрана

С развитием информационных технологий соотношение меняли.

Цель подбора: приблизить форму кадра к естественному полю зрения чел-ка (тем сам усилить восприятие фильма).

СТАНДАРТНЫЕ РАЗНОВИДНОСТИ:

1) Ещё с 1910 в кинот. исп-ли соотношение сторон экрана 4:3 (4 ед-цы в ширину к 3 в высоту или 1,33:1). Считалось: на так. экране удобнее смотреть фильм с учетом 2х глаз. ПРИМЕНЕНИЕ: этот стандарт переняли кадры аналог.ТВ и ТВ^ры, затем мониторы.

2) По новым исследованиям (в 1950^х): поле зрения ч-ка ближе к соотношению 2:1 (а не 4:3, т.к. 2 глаза на одной горизонт. линии). Поэтому введён стандарт 16:9 (1,78) – широкоформатный (вытянут в ширину), соответствует "Золотому сечению".

Цифровое ТВ ориентируется на 16:9 (форма кадра ближе к естественному полю зрения человека)

3) К концу XX в появ-сь более радик. соотношения – 21:9 (1,85, 2,20 и 2,35). По словам создателей, это призвано глубже погрузить зрителя в атмосферу видео.

Есть альтерн. объяснения перехода на широк формат:

– экономически ШМ-экраны производить выгоднее:

Так, полезная площадь экрана с соотн. 16:9 на 11% < моделей с соотн. 4:3. Пример: экран Æ21" с соотношением 16:10 меньше такого же экрана Æ21" с соотн. 4:3, на целую площадь экрана Æ7"!

– спец. ухудшение качества пиратских видео- и ТВ-копий

– возможность проката в залах, изначально не приспособленных для кино.

__________________________________________________________________________

СТЕРЕОВИДЕО, 3D-видео (стереоскопич. видео, англ. stereoscopic video или 3D video).

Кинотеатры, воспроизводящие такое видео, есть по всему миру.

Для него нужно 2 видеоканала (для лев глаза, др. -для прав). Поэтому у зрителя возникает чувство объёмности, 3^хмерности видео, сверх реалист-ти, повыш-ся острота ощущений.

Такой же по качеству, но слабее эффект даёт просмотр в спец. очках, где одна линза красная, др. - голубая (или зелёная).

1Аналог. способ записи основан на записи величин, непрерывно измен-ся во t (т.е. изменение параметров происход на бесконечно м. величину за min короткий срок).

Для наилучшей записи звука /видео, н. создать записывающее и восПщее У, которое м. записывать бесконечно много уровней звук. сигнала бесконечно быстро. Очевидно: задача м.б. решена т. с приближением, степень этого приближения определяет качество системы.

=> Гл. недостаток анал. способа записи – появление искажений при перезаписи звука /видео. Почему? Перезапись п.с. считывание сигналов (электромаг-х), напр. с магн. ленты, и запись считанного сигнала обратно на магн. ленту. Даже самая лучшая анал. система записи и считывания (основанная на изменении магн. поля) имеет не идеал. конструкцию, привнося в процесс считывания и записи погрешности. Они отражаются на качестве звучания /изо. =>

Сам принцип анал. записи (физич-ий) подразумевает искажения при перезаписи.

2 =>Технология ц видео подраз-ет:

а) не т. что видео-сигнал запис-ся и обраб-ся в цифр, а не в аналог. форме, но п.в.

б) важное "+" ц.видео (в сравнении с аналог): Какое? его м. сколь угодно раз перезап-ть (т.е. копировать) и монтировать без ухудшения качества .

А сам принцип ан/записи подраз-ет искажения ( ухудшен качества). Каждая перезапись добавляет их.

3 Стандарт NTSC (National Television System Committee) исп-ся в Америке, Японии.

Наиболее «старый» видеостандарт, создан в 1948 как национ. стандарт для телевещания. Определяет все параметры, которые позволяют любому телевизору в Север. Америке принимать телевещ-ый сигнал. Имеет частоту 30 кадр/сек. в чересстрочном режиме (нечетные строки отображаются за первый проход, четные - за следующий. Такой показ делит кажд кадр на 2 поля и =>кажд секунду - на 60 полей). Вертик. разрешение NTSC =525 сканирующих строк, но диапазон видимых строк =484 строки.

Стандарт РАL (Рhаsе Аltеrnаtiоn Line) исп-ся в Европе, Африке.

Стандарт определяет 25 чересстр. кадров/с, имеющих 625 сканирующих строк. Разработан после NTSC, РАL дает более широк диапазон для модуляции цветности, что улучшает разрешение цвета. В 1967 видеостандарт РАL был адаптирован в Англии, Запад Германии и Нидерландах, а затем распространился и в др. странах мира.

Но в Бразилии исп-ся модификация этого стандарта, названная РАL-М, объединяет улучш. диапазон цветности и частоту кадров =30 кадр/с, с 525 строками в кадре.

Стандарт SЕСАM (Sequential Соulеuг Аvес Меmоirе) - во Франции и в ее бывших колониях, в бывшем Восточ. блоке (в т.ч. в СНГ) и в странах Сред. Востока.

В России телевидение исп-ет SЕСАМ, частота кадров соотв-ет частоте в стандарте РАL-М. Для кодирования сигнала цветности исп-ся част. модуляция. Система дает более высок разрешение цвета, чем NТSС-стандарт. Есть 2 модификации стандарта - горизонтальный и вертикальный SЕСАМ.

4 Системы ТВ (PAL, NTSC, SÉCAM) исп-ли черес. развёртку

5 YUV-сигнал компонентный, обесп-ет хор качество изо, т.к. требует миним. обАки при записи и восПнии видео.

YDbDrцв. модель в SÉCAM.

Вообще цв. моделей на цветоразностност. сигналах исп-ся несколько: YDbDr, YPbPr, YCbCr

6 Хроматические цвета, chrominance

Y - яркость (Luminance) изо. Описывает черно-белую компоненту видеосигнала. Кол-во luminance прямо пропорц-но световой интенсивности. Не несет информации о цветности.

7 1) Композитным в/сигналом (composite signal) наз-ся совместное исп-ние сигналов яркости и цветности. Чаще исп-ся в быт в/технике формата VHS.

2) Компонент. в/сигнал – способ хранения и обработки в/сигнала, при котором его компоненты хранятся по отдельности. Попул. вариант компон. сигнала – в/сигнал Y/С, состоит из разделен. сигналов яркости (компонента Y) и цветности (компонента С – канал цветности содержит ии об оттенке и насыщенности цвета.

Сигнал Y/С исп-ся в системах S-VНS и Нi-8.

■ Компонен. YUV-сигнал исп-ся в проф. в/технике, позволяет получать max качество изо, т.к. требует min обработки в/изо при записи и восПнии. Исп-ся в видеотехнике форматов Веtасаm, Веtасаm SР, М-II, D-3 и др.

■ Компонен. в/сигнал S-Video (Separate Video) (Y/C), с раздельной передачей сигналов яркости (Y) и цветности (С) - каждый сигнал яркости и цветности передаётся в отдел. проводах кабеля с многоштырьковыми разъемами. Это позволяет обойтись без модуляции и демодуляции видео и сопутствующей им потери качества изо. Обеспечивает гораздо более четкое изо по сравнению с композит. сигналом (нет муаров при передаче мелких текстур и пр.), т.к. отсутствует ухудшение из-за комбинирования и последующего разделения компонент

9