Mar 19, 2024

Kas ir video kodēšana?

Atstāj ziņu

Pirms runāt par video, vispirms parunāsim par attēliem. Attēls sastāv no daudziem krāsainiem punktiem. Šo punktu sauc par pikseļu, kas ir attēla displeja pamatvienība. Parasti attēla izmērs ir 1920 x 1080, kas ir 1920 pikseļi garumā un 1080 pikseļi platumā. Produkts ir 2073600, kas nozīmē, ka šis attēls ir divi miljoni pikseļu. 1920 x 1080, kas pazīstama arī kā šī attēla izšķirtspēja.


Tātad, ko parasti sauc par PPI? PPI ir pikseļu skaits collā. Proti, cik "pikseļu" var ievietot mobilā tālruņa (vai monitora) ekrānā uz collu. Jo augstāks PPI, jo skaidrāks un smalkāks būs attēls.

Datorsistēmās krāsas tiek izteiktas, izmantojot skaitļus. Datoros R, G un B tiek saukti arī par "galvenajiem krāsu komponentiem". To vērtības svārstās no 0 līdz 255, kopā 256 līmeņi (256 ir 2. pakāpe). Tātad jebkuru krāsu var attēlot ar R, G un B kombināciju.

 

Izmantojot šo metodi, kopā var izteikt 256 x 256 x 256=16777216 krāsas, ko sauc arī par 16 miljoniem krāsu. RGB trīs krāsas, katra ar 8 bitiem, šādā veidā izsaka krāsas, kas pazīstamas arī kā 24 bitu krāsas (aizņem 24 bitus). Šī krāsu gamma ir pārsniegusi visas cilvēka acij redzamās krāsas, tāpēc to sauc arī par patieso krāsu. Lai cik augsts tas būtu, cilvēka acij tas ir bezjēdzīgs un pilnīgi neatpazīstams.

 

Kad esat pabeidzis runāt par attēliem, tagad sāksim runāt par videoklipiem.

 

Liels skaits attēlu, kas savienoti kopā, veido video. Vissvarīgākais faktors video mērīšanā ir tā kadru nomaiņas ātrums. Videoklipā rāmis attiecas uz nekustīgu attēlu. Kadru nomaiņas ātrums attiecas uz videoklipā iekļauto kadru skaitu sekundē. Jo lielāks kadru ātrums, jo reālistiskāks un vienmērīgāks kļūst video. Pēc video uzņemšanas rodas divas problēmas: uzglabāšana un pārraide. Video kodēšanas atslēga slēpjas šajā: video, ja tas nav kodēts, ir ļoti liels apjoms.

Kā piemēru ņemiet videoklipu ar izšķirtspēju 1920 x 1280 un kadru nomaiņas ātrumu 30. 1920 x 1280=2073600 pikseļi uz pikseļu, kas nozīmē 2073 600 x 24=49766400 biti vienā attēlā. 8 biti=1 baits. Tāpēc 49766400 biti{10}} baiti ≈ 6,22 MB. Šis ir sākotnējais 1920 x 1280 attēla izmērs, kas reizināts ar kadru ātrumu 30, kas nozīmē, ka video izmērs sekundē ir 186,6 MB, kas ir aptuveni 11 GB minūtē. 90 minūšu filma ir aptuveni 1000 GB.

 

Kas ir kodēšana?

 

Kodēšana ir process, kurā informāciju pārvērš no vienas formas (formāta) citā, izmantojot noteiktu metodi. Video kodēšana ir viena video formāta konvertēšanas process citā. Kodēšanas galvenais mērķis ir saspiest. Lai samazinātu video izmērus, tiek izmantotas dažādas video kodēšanas metodes, kas ir izdevīgi uzglabāšanai un pārraidei. Vispirms apskatīsim visu video ierakstīšanas un atskaņošanas procesu

 

Pirmkārt, ir video uzņemšana. Parasti video uzņemšanai tiek izmantotas kameras. Pēc video datu savākšanas ir nepieciešama analogā-digitālā konvertēšana, lai analogo signālu pārvērstu ciparu signālā. Patiešām, mūsdienās daudzas kameras tieši izvada digitālos signālus. Pēc signāla izvadīšanas ir nepieciešama arī priekšapstrāde, lai RGB signālu pārveidotu par YUV signālu.

 

Iepriekš tika ieviests RGB signāls, bet kas ir YUV signāls?

 

Vienkārši sakot, YUV ir vēl viens krāsu digitālais attēlojums. Iemesls, kāpēc video sakaru sistēmas izmanto YUV, nevis RGB, galvenokārt ir tāpēc, ka RGB signāli neveicina saspiešanu. YUV ir pievienots spilgtuma jēdziens.

 

Pēdējo desmit gadu laikā videoinženieri ir atklājuši, ka acis ir jutīgākas pret spilgtumu un tumsu nekā pret krāsām, kas nozīmē, ka cilvēka acs ir mazāk jutīga pret krāsu, nevis spilgtumu. Tātad, inženieri uzskata, ka video glabāšanā nav nepieciešams saglabāt visus krāsu signālus. Mēs varam piešķirt lielāku joslas platumu melnbaltiem signāliem (sauktam par "spilgtumu") un nedaudz mazāku joslas platumu krāsu signāliem (saukti par "hromatiskumu"). Tātad, bija YUV.

 

"Y" YUV apzīmē spilgtumu (Luma), savukārt "U" un "V" apzīmē krāsainību (Chroma).

Reizēm redzamais Y'CbCr, kas pazīstams arī kā YUV, ir saspiesta YUV versija. Atšķirība slēpjas faktā, ka Y'CbCr tiek izmantots digitālā attēla laukā, YUV tiek izmantots analogā signāla laukā, un parasti izmantotais YUV MPEG, DVD un kamerās faktiski ir Y'CbCr.

 

Nosūtīt pieprasījumu