Videó

Videó ( lat.  videóból - nézem, látom) - mozgókép előállítására, rögzítésére, feldolgozására, továbbítására, tárolására és lejátszására szolgáló elektronikus technológia, amely a televízió  elvein alapul , valamint egy audiovizuális alkotás , amelyet a felvételen rögzítettek. fizikai adathordozó (videokazetta, videolemez stb.).

A videorögzítés  egy elektronikus technológia vizuális információ rögzítésére, amelyet videojel vagy digitális videó adatfolyam formájában jelenítenek meg fizikai adathordozón , annak érdekében, hogy ezeket az információkat elmentsék és reprodukálhassák és a képernyőn megjeleníthessék. A videofelvétel eredménye egy videogram vagy videofonogram [1] .

Videojel jellemzői

Képkockasebesség

A másodpercenkénti képkockák száma (gyakorisága) azoknak az állóképeknek a száma, amelyek a videó 1 másodperces megjelenítése során egymást váltják, és tárgyak mozgásának hatását keltik a képernyőn. Minél nagyobb a képkockasebesség, annál egyenletesebb és természetesebb lesz a mozgás. A minimális sebesség, amellyel a mozgást homogénnek érzékeli, körülbelül 16 képkocka/másodperc (ez az érték személyenként egyedi). A hangmoziban a filmezési és vetítési frekvenciát 1932 óta 24 képkocka/sec-re szabványosították [2] . A PAL és a SÉCAM televíziós rendszerek 25 képkockát használnak másodpercenként (25 fps vagy 25  Hz ), míg az NTSC rendszer 30 képkocka/másodperc sebességet (pontosan 29,97 fps az alvivő frekvenciájának többszöri egyeztetésének szükségessége miatt). A jó minőségű számítógépes videó általában 30 képkockát használ másodpercenként. Az emberi agy által érzékelt felső vibrációs küszöbfrekvencia átlagosan 39-42 Hz, és személyenként egyedi, és a megfigyelés körülményeitől is függ [3] . Egyes modern professzionális videokamerák akár 120 képkocka/másodperc sebességgel is képesek fényképezni. A speciális kamerák akár 1000 képkocka/másodperc sebességgel is forgatnak, ami például egy golyó röppályájának vagy egy robbanás szerkezetének részletes tanulmányozásához szükséges. Az ultragyors filmes kamerák másodpercenként több millió képkockát is képesek készíteni. Ezekben a film mozdulatlan, és egy speciális dob belső felületén helyezkedik el, a képet pedig egy forgó prizma bontja ki. Létezik keret nélküli videó is, melynek elve a következő: a fényérzékeny szenzorok állapotukról nagy frekvencián továbbítanak adatokat, amelyeket egyidejűleg rögzítenek a médiára. Ebben az esetben nincsenek külön keretek – csak információtömbök az egyes érzékelőktől ( pixelek ) az időbeli változásukról. Lejátszás közben szintén nincsenek keretek - a képernyőn a képpontok a rögzített tömböknek megfelelően megváltoztatják a színüket. Ha a pixel nem változtatta meg a színét, akkor nem frissül. Az ilyen videók legjobb megtekintéséhez speciális monitorra van szükség.

Dekompozíciós szabvány

A dekompozíciós szabvány határozza meg a kétdimenziós kép egydimenziós videojellé vagy adatfolyammá alakításához használt televíziós pásztázás paramétereit . Végső soron a képelemek száma és a képkockasebesség a felbontási szabványtól függ.

A pásztázás lehet progresszív (váltottsoros) vagy váltottsoros . A progresszív pásztázás során a kép összes vízszintes vonala (vonala) egymás után jelenik meg. Az átlapolásnál minden keret két mezőre (félkockára) van osztva , amelyek mindegyike páros vagy páratlan sorokat tartalmaz. Egy képkocka alatt két mezőt továbbítanak, növelve a kineszkóp villogási frekvenciáját a fiziológiás láthatósági küszöb fölé. Az átlapolás kompromisszum volt ahhoz, hogy korlátozott sávszélességű csatornán megfelelően nagy felbontású képet tudjunk továbbítani [4] . Hasonlóképpen, a filmvetítők kétlapátos obturátort használnak , amely 24 Hz-ről 48 Hz-re emeli a képernyő villogásának gyakoriságát.

Hiányosságai ellenére az átlapolást a mai napig alkalmazzák a szabványos felbontású televíziózásban , mivel mindenütt jelen vannak a csak ilyen szabványokat támogató televíziók. Ilyen hiányosságok általában a vízszintesen mozgó objektumok függőleges határainak felosztása (a „fésű” vagy „fésű” effektus) és a villogás láthatósága finom textúrákon.

A váltottsorolást angol módon gyakran interlacingnak ( angol  interlace ) vagy interlacingnek nevezik . A 100 Hz-es letapogatású kineszkóppal rendelkező tévék olyan frekvencián villognak, amelyet a szem nem érzékel. Az ilyen vevőkben a váltott soros kép képkocka-duplázással jelenik meg. Az LCD és LED monitorok ( TV -k ) általában nem villognak. Az ilyen készülékeknél csak a képfrissítési sebességről beszélhetünk, így bennük az átlapolás csak a konvenció mértéke, ami nem befolyásolja a megjelenítést. A váltottsoros videó progresszív letapogatású képernyőn történő megtekintésekor fellépő kellemetlen hatások elnyomására speciális matematikai módszereket, úgynevezett deinterlacing -et használnak .

Az új digitális televíziós szabványok, mint például a HDTV , lehetővé teszik a progresszív pásztázást. A legújabb technológia lehetővé teszi a progresszív letapogatás szimulálását váltottsoros videó megjelenítésekor. Ez utóbbit általában "i"-vel jelölik a függőleges felbontás után, például 720x576x50. A progresszív pásztázást a "p" szimbólum jelöli, például 720p (1280 × 720 progresszív pásztázás felbontású videót jelent). A képkockasebesség vagy mezők megkülönböztetése érdekében a képkockasebesség ugyanazokkal a szimbólumokkal jelölhető, például 24p , 50i, 50p.

Felbontás

A digitális videó korszak megjelenése előtt az analóg videorögzítő rendszer vízszintes felbontását televíziós függőleges vonalakban (TVL) mérték speciális televíziós teszttáblázatok segítségével , és a frekvencia függvényében a videokép soronkénti elemszámát jelölték. a rögzítő eszköz jellemzői. A kép függőleges felbontását a dekompozíciós szabvány határozza meg, és a sorok száma határozza meg.

Képernyő képaránya

A képkocka szélességének és magasságának aránya ( angolul  aspect ratio ) minden videófelvétel legfontosabb paramétere. A 19. század vége óta a némafilmek , majd a "klasszikus" formátumú filmek képaránya 4:3 (4 egység széles és 3 egység magas; moziban 1,33:1-nek írják ). Úgy gondolták, hogy egy ilyen képarányú képernyő közel van az emberi szem látóteréhez. A nem sokkal később megjelent televízió ezt az arányt vette át, és szinte minden analóg televíziós rendszer (és így a televíziók ) képernyőméretaránya 4:3 volt. Az első számítógép - monitorok is örökölték a televíziós képarány szabványt. A moziban azonban már az 1950-es évek elején, a panoráma , szélesvásznú és szélesvásznú mozi megjelenésével megrendült az ideális képernyő gondolata. A szélesvásznú mozirendszerek képaránya 2,75:1-ig terjedhet, a maximális „jelenlét” érdekében, hogy a keret szélei kevésbé láthatóak legyenek. Ennek fő oka az, hogy az emberi binokuláris látómező megközelíti a 2:1 arányt. Annak érdekében, hogy a képkocka formáját közelebb hozzuk a természetes látómezőhöz (és ezáltal javítsuk a film érzékelését), panorámakockás mozirendszereket fejlesztettek ki. A szélesvásznú filmek televízióban történő bemutatásához vagy a kép pásztázására volt szükség , vagy üres margókra volt szükség felül és alul, hogy a film a képernyőre illessze a levélszekrényekkel . Mindkét módszer a kép egyes részei vagy minőségének elvesztését eredményezte. A klasszikus 1.33:1 formátumot a mai napig egyáltalán nem használják a moziban, teljesen átadta helyét az 1.85:1 gyorsítótárazott képkockának. Ezért a HDTV képernyő képarányának kiválasztásakor a szabványos 16:9-et (1,78:1) hagyták jóvá, ami közelebb áll a szokásos filmformátumokhoz. A szabványos felbontású digitális televíziózás általában szintén a 16:9-es képarányra összpontosít, digitális anamorfizmust használva . Mindezt az alkotók elképzelése szerint úgy tervezték, hogy a nézőt mélyebben elmerítse a nézett videó atmoszférájában. A széles formátumra való átállásnak alternatív magyarázatai is vannak: a vetítés lehetősége olyan termekben, amelyeket eredetileg nem mozira alakítottak át, a kalózvideómásolatok és a televíziós kópiák minőségének rontásának vágya.

Kompozit és komponens videó

A színes videojel kétféle módon továbbítható és rögzíthető: a színes és a monokróm komponensek szétválasztása nélkül és külön-külön. Történelmileg elsőként az összetett videó, az úgynevezett Full Color TV Signal jelent meg , amely fekete-fehér videojelet, színes segédvivőt és szinkronjeleket tartalmazott. Ez a tárolási és átviteli mód azonban a fénysűrűség és a színjelek közötti áthallás elkerülhetetlen felhalmozódásával jár, ezért a legfejlettebb eszközökben ezeket a videokomponenseket külön-külön továbbítják és rögzítik.

Digitális videofelvétel

A fő különbség az analóg videórögzítéstől az, hogy analóg videó helyett digitális adatokat rögzítenek . A digitális videó terjeszthető különféle videohordozókon, digitális videó interfészeken keresztül adatfolyam vagy fájlok formájában .

Felbontás

Bármely digitális videojelet, a számítógép-monitorok felbontásával analóg módon, a felbontás ( angol  felbontás ) is jellemzi , vízszintes és függőleges, pixelben mérve . Normál felbontású analóg videó digitalizálása során a felbontás 720x576 pixel európai 625/50 felbontáshoz ( PAL és SÉCAM ), 50 Hz-es képfrekvenciával (két mező, 2x25); és 720x480 pixel US 525/60 ( NTSC ) felbontáshoz, 59,94 Hz-en (két mező, 2x29,97). A 720×480 kifejezésben az első szám a soronkénti pontok száma (vízszintes felbontás), a második szám pedig a képalkotásban részt vevő aktív sorok száma (függőleges felbontás). Az új nagyfelbontású HDTV digitális televíziós szabvány akár 1920 × 1080 felbontást is feltételez 50 Hz-es (60 Hz-es az Egyesült Államokban) frissítési gyakoriság mellett progresszív pásztázás mellett. Ez 1080 sor, soronként 1920 képponttal. A szabványos felbontású televíziók esetében a digitális felbontás nem egyezik meg a dekompozíciós szabvány megjelölésével, mert nem veszi figyelembe a csak analóg televízióban továbbított redundáns információkat.  

A felbontást háromdimenziós videó esetén voxelekben mérik  - a háromdimenziós térben lévő pontokat (kockákat) reprezentáló képelemeket. Például az egyszerű 3D-s videóknál ma már főként az 512×512×512-es felbontást használják, ma már PDA -kon is elérhetők ilyen videók demó példái .

Színek száma és színfelbontás

A videofelvétel színeinek számát és színfelbontását színmodellek írják le . A PAL szabvány esetében a YUV színmodell , a SÉCAM az YDbDr , az NTSC esetében az YIQ modell , a számítástechnikában elsősorban az RGB (és αRGB ), ritkábban a HSV , a nyomtatástechnikában pedig a CMYK . A monitor vagy kivetítő által megjeleníthető színek száma a monitor vagy projektor minőségétől függ. Az emberi szem különféle becslések szerint 5-10 millió színárnyalatot képes érzékelni. A videofelvétel színeinek számát az egyes pixelek színének kódolásához lefoglalt bitek száma határozza meg ( angol  bit per pixel, bpp ). 1 bit lehetővé teszi 2 szín (általában fekete-fehér), 2 bit - 4 szín, 3 bit - 8 szín, ..., 8 bit - 256 szín (2 8 \u003d 256), 16 bit - 65 536 szín kódolását ( 2 16 ), 24 16 777 216 szín ( 224 ). A számítástechnika szabványos és 32 bit/pixel ( αRGB ), de ez az extra α- byte (8 bit) a képpont átlátszósági együtthatójának kódolására (α), nem pedig a szín (RGB) megjelenítésére szolgál. Amikor a képpontot a videoadapter feldolgozza , az RGB-érték az α-byte értékétől és a mögöttes képpont színétől függően változik (amely az "átlátszó" pixelen keresztül "láthatóvá" válik), majd a Az α-byte-ot eldobja, és csak az RGB színjel kerül a monitorra.

Bitráta (videofolyam szélessége vagy rögzítési információsebesség)

A szélesség (másképpen azt mondják, hogy sebesség ) videofolyam vagy bitsebesség ( angol  bitráta ) a videó információ feldolgozott bitjeinek száma másodpercenként (" bit/s " - bit per másodperc vagy gyakrabban " Mbps " - megabit másodpercenként; angol bit/s-ban, illetve Mbit/s-ban). Minél szélesebb a videofolyam, általában annál jobb a videó minősége. Például a VideoCD formátum esetében a videofolyam szélessége csak körülbelül 1 Mbps, a DVD esetében  pedig körülbelül 5 Mbps. Természetesen szubjektíven a minőségi különbség nem értékelhető ötszörösre, de objektíve igen. A HDTV digitális televíziós formátum pedig körülbelül 10 Mb/s videofolyam-szélességet használ. A videoadatfolyam sebessége nagyon kényelmessé teszi a videó minőségének értékelését az interneten keresztül történő továbbítás során .

A videokodekben kétféle adatfolyam-szélesség-szabályozás létezik  – állandó bitsebesség ( angol  állandó bitsebesség, CBR ) és változó bitsebesség ( angol  változó bitsebesség, VBR ). A most nagyon népszerű VBR koncepciót úgy alakították ki, hogy a lehető legjobban megőrizze a videó minőségét, miközben csökkenti a továbbított videofolyam teljes hangerejét. Ugyanakkor a gyors mozgású jeleneteknél megnő a videofolyam szélessége, lassú jeleneteknél, ahol lassan változik a kép, csökken a folyam szélessége. Ez nagyon hasznos pufferelt videoadásokhoz és tárolt videók számítógépes hálózatokon történő továbbításához . De puffer nélküli valós idejű rendszerekhez és élő adásokhoz (például telekonferenciákhoz ) ez nem megfelelő - ilyen esetekben állandó videofolyam sebességet kell használni.

Videó minősége

A videó minőségét formális mérőszámok, például PSNR vagy SSIM , vagy szubjektív társ-összehasonlítás segítségével mérik.

A szubjektív videóminőség mérése a következő módszerrel történik:

• Videósorozatokat választunk ki a tesztben való használatra
• A mérőrendszer paraméterei kiválasztásra kerülnek
• A videomegjelenítési mód és a mérési eredmények kiszámítása van kiválasztva
• Meg kell hívni a szükséges számú szakértőt (általában legalább 15)
• Maga a teszt
• Az átlagos pontszámot szakértői értékelések alapján számítják ki.

Számos szubjektív értékelési módszert ismertetnek az ITU-T BT.500 ajánlásai. Az egyik széles körben használt értékelési módszer a DSIS ( Double Stimulus Impairment Scale ), amelyben a szakértőknek először az eredeti videóanyagot mutatják be, majd a feldolgozottat .  A szakértők ezt követően értékelik a feldolgozás minőségét, kezdve a "feldolgozás észrevehetetlen" és "a feldolgozás javítja a videoképet" és "a feldolgozott videó nagyon bosszantó"ig.

Sztereoszkópikus videó

A sztereoszkópikus videó vagy egyszerűen csak sztereó videó ( eng.  stereoscopic video or 3D video ) nagy népszerűségnek örvendett a 20. század végén , és mára rendszeres érdeklődés övezi iránta. Világszerte vannak olyan mozik , amelyek valamilyen technológia segítségével sztereoszkópikus videót játszanak le. A sztereó videóhoz két videocsatorna szükséges, amelyeket gyakran rétegeknek is neveznek : egy a bal szemhez és egy a jobb szemhez. Arról is gondoskodni kell, hogy a saját képe a „szemedbe” kerüljön. Így a nézőben a videóanyag hangerejének, háromdimenziósságának érzete van, nő a nézés érzetének realitása. Megközelítőleg ugyanilyen, de minőségileg gyengébb hatás érhető el, ha műanyag szemüvegben nézünk videót, ahol az egyik szemhez piros, a másikhoz zöld-kék szűrőt használnak. Ez az anaglifa sztereó fényképezés régi elve. A 2006 -ban bevezetett új technológiák , mint például a HD DVD és a Blu-Ray lemezek , több sztereó tartalom átvitelét teszik lehetővé, és célja az otthoni sztereoszkópikus videók hozzáférhetőbbé tétele.

Érdekes tények

Az 1941. február 4- én megnyílt első hazai sztereó moziban, a „Moszkva” réshuzalos képernyőt használtak [5] . A Stereokino moziban 1947 óta használnak üveg raszteres képernyőt, nagyon sok mikroprizmával. A raszteres képernyők lehetővé tették a háromdimenziós kép megfigyelését speciális szemüveg nélkül.

A peresztrojka után az egyedülálló képernyő Odesszába került, és eltűnt .

Videó formátumok

A videofelvétel lehet analóg vagy digitális .

Videórögzítési formátumok műszaki jellemzőinek összehasonlítása

Számítógépes videofájl kiterjesztése

3gp , avi , mpeg , mpg , mov , swf , asf , mp2 , mp4 , wmv , mts , mkv , flv

Lásd még

• Videó felvevő
• videojel
• Számítógépes videofeldolgozás
• Videó szerkesztés

Jegyzetek

1. ↑ Televízió, 2002 , p. 468.
2. ↑ Filmvetítés kérdésekben és válaszokban, 1971 , p. 186.
3. ↑ A fény-hang stimuláció és a biofeedback alkalmazásának orvosi és pszichológiai vonatkozásai (hozzáférhetetlen link) . Letöltve: 2009. június 9. Az eredetiből archiválva : 2009. május 3.. (határozatlan) 
4. ↑ Televízió, 2002 , p. 34.
5. ↑ Nyikolaj Mayorov. A sztereó filmek rendszeres bemutatójának 70. évfordulója alkalmából Oroszországban  // "MediaVision" : magazin. - 2011. - 8. sz . - S. 65-67 . (Orosz)

Irodalom

• V. E. Jaconia. TÉVÉ. - M . : "Hot Line - Telecom", 2002. - S. 311-316. — 640 p. - ISBN 5-93517-070-1 .
• E. M. Goldovszkij. Filmvetítés kérdésekben és válaszokban. - M . : "Művészet", 1971. - 220 p.
• GOST 13699. Információk rögzítése és reprodukálása. Kifejezések és meghatározások.

Szótárak és enciklopédiák	Nagy dán a világ körül svájci történelmi
Bibliográfiai katalógusokban BNF : 11933779d GND : 4063466-8 J9U : 987007558512305171 LCCN : sh92003035 LNB : 000051593 NKC : ph127097