Основные характеристики цифрового видео

Вступление

Еще недавно мало кто мог себе представить, что с помощью обычного домашнего компьютера можно будет не только просматривать любимые фильмы, но и создавать собственную видеотеку, оцифровывать содержимое старых видеокассет, редактировать семейные видеозаписи и даже создавать самостоятельно собственные киношедевры.

Все началось в далеком 1992 году, когда фирмы IBM и Intel разработали программную технологию Indeo (сокращенно от Intel Video). С помощью нее у пользователей появилась возможность оцифровывать видео и создавать видеофайлы на ПК, с последующим их воспроизведением на экране монитора.

Изначально цифровое видео представляло собой преобразованный в цифровой формат аналоговый сигнал. При этом сама процедура преобразования неминуемо приводила к некоторой потере качества. На сегодняшний день видеомагнитофоны и старенькие VHS-камеры ушли в прошлое, а балом правят современные цифровые видеокамеры, DVD и Blu-Ray плееры, которые позволяют получать сигнал сразу в цифровом виде. Да и аналоговое телевидение постепенно уступает место более прогрессивному цифровому.

Основные характеристики цифрового видео

Цифровое видео имеет пять основных характеристик: экранное разрешение, частота кадров, глубина цвета, битрейт (ширина видеопотока) и качество изображения.

Экранное разрешение (Resolution) – обозначает количество точек (пикселей) по горизонтали и вертикали, из которых состоит изображение (видеокадр) на экране. При записи разрешения сначала указывается значение количества точек в строке (горизонтальное разрешение), а затем число строк, участвующих в построении изображения (вертикальное разрешение). Например, для европейского видеостандарта PAL размер кадра составляет 720x576 пикселей, для североамериканского стандарта NTSC – 720x480, для видео высокой четкости (HD 720p) – 1280х720, а для новомодного стандарта HDTV (Full HD) – 1920x1080 точек. Как вы, наверное, понимаете, чем выше экранное разрешение, тем качество видео лучше.

Частота кадров – величина указывающая, на то, какое количество кадров сменяется за секунду. Стандартной скоростью воспроизведения видеосигнала считается величина равная 30 кадрам/c. Для кино этот показатель несколько меньше и составляет 24 кадра/с.

Глубина цвета (цветовое разрешение) – характеристика, указывающая количество цветов, которые могут участвовать в формировании видеоизображения. Количество цветов в цифровом видео измеряется в битах. Так 1 бит может принимать два разных значения (0 или 1) и позволяет соответственно закодировать только два цвета (обычно черный и белый). С помощью двух бит можно закодировать уже 4 цвета (2² = 4), с помощью трех бит – 8 цветов (2³), четырёх – 16 (2⁴) и так далее.

Как правило, цветовое разрешение описывается с помощью специальных цветовых моделей. В компьютерной технике применяется модель RGB (красный-зеленый-синий), которая может быть представлена следующими наиболее распространенными режимами глубины цвета: 8 бит (256 цветов), 16 бит (65 536 цветов) и 24 бита (16 777 216 цветов). К слову, человеческий глаз, по разным мнениям, может воспринять от 5 до 10 миллионов цветовых оттенков.

Битрейт (ширина видеопотока) – показывает количество обрабатываемых бит видеоинформации за одну секунду времени. Иначе говоря – это скорость видеопотока, которая измеряется в мегабитах в секунду (Мбит/с). Чем она выше, тем лучше качество. Например, для стандарта DVD-видео ширина потока составляет около 5 Мбит/c, а для формата телевидения высокой четкости HDTV – уже 10 Мбит/с. Кстати, наиболее часто значение битрейта используется для оценки качества передаваемого видео через Интернет.

Качество изображения – характеристика призванная оценить качество обработанного видео в сравнении с оригиналом и определяющаяся совокупностью значений разрешения, глубины цвета и скорости видеопотока.