Видео
Ви́део (от лат. video — смотрю, вижу) — электронная технология формирования, записи, обработки, передачи, хранения и воспроизведения подвижного изображения, основанная на принципах телевидения, а также аудиовизуальное произведение, записанное на физическом носителе (видеокассете, видеодиске и т. п.).
Видеоза́пись — электронная технология записи визуальной информации, представленной в форме видеосигнала или цифрового потока видеоданных, на физический носитель с целью сохранения этой информации и возможности последующего её воспроизведения и отображения на экране. Результатом видеозаписи является видеограмма или видеофонограмма[1].
История
Первой (неэлектронной) технологией видеозаписи был кинематограф. Затем появилось телевидение. Его развитие привело к появлению видеозаписи, первоначально на магнитную ленту на бобинах. В 1956 году BBC для трансляции новостей не в прямом эфире начало использовать поперечно-строчную видеозапись, которая была разработана компанией Ampex. В 1959 году компания Toshiba разработала наклонно-строчную видеозапись. В 1976 году компания JVC стала выпускать видеокассеты в формате VHS, который к 1984 году стал основным форматом бытового видео[2].
Параллельно с развитием форматов видеозаписи на магнитную ленту разрабатывались технологии видеозаписи на диски. В 1996 году появилась технология DVD, то есть носитель информации, выполненный в форме диска, для хранения различной информации (не обязательно видео) уже в цифровом виде. Но еще до этого появились технологии цифровой записи на видеокассеты (первым таким форматом стал в 1986 году разработанный компанией Sony формат D-1). Цифровой сигнал, в отличие от аналогового, можно перезаписывать почти сколько угодно раз без потери качества. Цифровое видео может храниться и передаваться в виде файлов на различных носителях[2].
В 1993 году Экспертная группа по движущимся изображениям (
Характеристики видеосигнала
Частота кадров
Количество (частота) кадров в секунду — это число неподвижных изображений, сменяющих друг друга при показе 1 секунды видеозаписи и создающих эффект движения объектов на экране. Чем больше частота кадров, тем более плавным и естественным будет казаться движение. Минимальный показатель, при котором движение будет восприниматься однородным — примерно 16 кадров в секунду (это значение индивидуально для каждого человека). В звуковом
Стандарт разложения
Стандарт разложения определяет параметры телевизионной развёртки, применяемой для преобразования двумерного изображения в одномерный видеосигнал или поток данных. В конечном счёте от стандарта разложения зависит количество элементов изображения и кадровая частота.
Развёртка может быть прогресси́вной (построчной) или чересстро́чной. При прогрессивной развёртке все горизонтальные линии (строки) изображения отображаются поочерёдно одна за другой. При чересстрочной развёртке каждый кадр разбивается на два поля (полукадра), каждое из которых содержит чётные или нечётные строки. За время одного кадра передаются два поля, увеличивая частоту мерцания кинескопа выше физиологического порога заметности. Чересстрочная развёртка была компромиссом, чтобы иметь возможность передачи по каналу с ограниченной полосой пропускания изображения с достаточно большой разрешающей способностью[7]. Аналогично, в кинопроекторах используется двухлопастный обтюратор, повышающий частоту мельканий на экране с 24 до 48 Гц.
Несмотря на недостатки, чересстрочная развёртка используется до сегодняшнего дня в телевидении стандартной чёткости вследствие повсеместного распространения телевизоров, поддерживающих только такие стандарты. Такими недостатками являются, как правило, расщепление вертикальных границ горизонтально движущихся объектов (эффект «гребёнки» или «расчёски») и заметность мерцания на тонких фактурах.
Чересстрочную развёртку часто называют на английский манер интерле́йс (
Новые цифровые стандарты телевидения, например
Разрешающая способность
До наступления цифровой эры видео, горизонтальная разрешающая способность аналоговой системы видеозаписи измерялась в вертикальных телевизионных линиях (твл) при помощи специальных телевизионных испытательных таблиц и обозначала количество элементов в строке видеоизображения, зависящее от частотных характеристик устройства записи. Вертикальная разрешающая способность в изображении заложена в стандарте разложения и определяется количеством строк.
Соотношение сторон экрана
Соотношение ширины и высоты кадра (
Композитное и компонентное видео
Цветной видеосигнал может передаваться и записываться двумя различными способами: без разделения цветной и монохромной составляющих и раздельно. Исторически первым появилось композитное видео, называемое Полным цветным телевизионным сигналом и содержащее чёрно-белый видеосигнал, цветовую поднесущую и сигналы синхронизации. Однако такой способ хранения и передачи сопряжён с неизбежным накоплением перекрёстных помех между сигналами яркости и цветности, поэтому в наиболее совершенных устройствах эти составляющие видео передаются и записываются раздельно.
Цифровая видеозапись
Основное отличие от аналоговой видеозаписи в том, что вместо аналогового видеосигнала записываются цифровые данные. Цифровое видео может распространяться на различных видеоносителях, посредством цифровых видеоинтерфейсов в виде потока данных или файлов.
Разрешающая способность
Любой цифровой видеосигнал, по аналогии с разрешением компьютерных мониторов, также характеризуется разрешением (англ. resolution), горизонтальным и вертикальным, измеряемым в пикселях. При оцифровке аналогового видео стандартной чёткости разрешение составляет 720×576 пикселей для европейского стандарта разложения 625/50 (PAL и SÉCAM), при частоте кадров 50 Гц (два поля, 2×25); и 720×480 пикселей для американского стандарта разложения 525/60 (NTSC), при частоте 59,94 Гц (два поля, 2×29,97). В выражении 720×480 первым числом обозначается количество точек в строке (горизонтальное разрешение), а вторым числом — количество активных строк, участвующих в построении изображения (вертикальное разрешение). Новый стандарт цифрового телевидения HDTV высокого разрешения (англ. high-definition) предполагает разрешения до 1920×1080 при частоте обновления 50 Гц (60 Гц для США) с прогрессивной развёрткой. То есть 1080 строк с 1920 пикселями на строку. Для телевидения стандартной чёткости цифровое разрешение не совпадает с обозначением стандарта разложения, поскольку не учитывает избыточную информацию, передаваемую только в аналоговом телевидении.
Разрешение в случае трёхмерного видео измеряется в
Количество цветов и цветовое разрешение
Количество цветов и цветовое разрешение видеозаписи описывается
Битрейт (ширина видеопотока или информационная скорость записи)
Ширина (иначе говорят скорость) видеопотока или битрейт (
Различают два вида управления шириной потока в
Качество видео
Качество видеозаписи измеряется с помощью формальных метрик, таких как
Субъективное качество видео измеряется по следующей методике:
- Выбираются видеопоследовательности для использования в тесте
- Выбираются параметры системы измерения
- Выбирается метод показа видео и подсчёта результатов измерения
- Приглашается необходимое число экспертов (обычно не меньше 15)
- Проводится сам тест
- Подсчитывается средняя оценка на основе оценок экспертов.
Несколько методов субъективной оценки описаны в рекомендациях
Double Stimulus Impairment Scale), при котором экспертам сначала показывают исходный видеоматериал, а потом обработанный. Затем эксперты оценивают качество обработки, варьируя свои оценки от «обработка незаметна» и «обработка улучшает видеоизображение» до «обработанный видеоматериал сильно раздражает».Стереоскопическое видео
В разделе не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |
Стереоскопическое видео или просто стереовидео (англ. stereoscopic video или 3D video) было очень популярно в конце XX века, и сейчас[когда?] регулярно возникают волны интереса к нему. По всему миру есть кинотеатры, которые при помощи той или иной технологии воспроизводят стереоскопическое видео. Для стереовидео нужно два видеоканала, часто называемых слоями: один для левого глаза, другой для правого. Также необходимо обеспечить, чтобы в «свой» глаз попадала своя картинка. Таким образом у зрителя возникает чувство объёмности, трёхмерности видеоматериала, повышается реалистичность ощущения просмотра. Примерно такой же, но более слабый по качеству эффект даёт просмотр видео в пластиковых очках, где для одного глаза применяется красный светофильтр, а для другого — зелёно-голубой. Это старый принцип анаглифической стерео-фотографии. Технологии, представленные в 2006 году, такие как HD DVD и диски Blu-Ray, позволяют переносить больше стереовидеоматериала и призваны сделать и домашнее стереоскопическое видео более доступным.
Форматы видео
Видеоматериалы могут быть аналоговыми или цифровыми.
Новые цифровые:
Старые аналоговые: |
|
|
|
|
|
Сравнение технических характеристик форматов видеозаписи
Видео формат | Год | Тип ленты | Ширина ленты | Тип сигнала | Горизонтальное
разрешение, твл |
Отношение
сигнал/шум, дБ |
---|---|---|---|---|---|---|
U-Matic | 1969 | Оксидная | 3/4 дюйма | Композитный | 280 | 45 |
1" Type C | 1976 | Оксидная | 1 дюйм | Композитный | 330 | 46 |
VHS | 1976 | Оксидная | 1/2 дюйма | Композитный | 240 | 46 |
Betacam | 1982 | Оксидная | 1/2 дюйма | Компонентный | 300 | 48 |
Video8 | 1985 | Металло-порошковая | 8 мм | Композитный | 260 | 46 |
U-Matic SP | 1986 | Металло-порошковая | 3/4 дюйма | Композитный | 330 | 47 |
Betacam SP |
1986 | Металло-порошковая | 1/2 дюйма | Компонентный | 470 | 51 |
M II | 1986 | Металло-порошковая | 1/2 дюйма | Компонентный | 440 | 52 |
D1 | 1986 | Металло-порошковая | 3/4 дюйма | Цифровой 4:2:2 | 460 | 56 |
S-VHS | 1987 | Оксидная | 1/2 дюйма | Y/C | 400 | 47 |
D2 | 1988 | Металло-порошковая | 3/4 дюйма | Цифровой 4fsc | 450 | 54 |
Hi-8 | 1989 | Металло-порошковая | 8 мм | Y/C | 400 | 47 |
D3 | 1991 | Металло-порошковая | 1/2 дюйма | Цифровой 4fsc | 450 | 54 |
Digital Betacam | 1993 | Металло-порошковая | 1/2 дюйма | Цифровой 4:2:2 | 500 | 62 |
D-5 | 1994 | Металло-порошковая | 1/2 дюйма | Цифровой 4:2:2 | 450 | 54 |
DV | 1995 | Металло-порошковая | 1/4 дюйма | Цифровой 4:2:0 (PAL) 4:1:1 (NTSC) | 500 | 54 |
DVCPRO |
1995 | Металло-порошковая | 1/4 дюйма | Цифровой 4:1:1 | 530 | 55 |
Digital-S (D9) | 1995 | Металло-порошковая | 1/2 дюйма | Цифровой 4:2:2 | 540 | 55 |
DVCAM |
1996 | Металло-порошковая | 1/4 дюйма | Цифровой 4:2:0 (PAL) 4:1:1 (NTSC) | 530 | 55 |
Расширение компьютерных видеофайлов
См. также
Примечания
- ↑ Джакония, 2002, с. 468.
- ↑ 1 2 3 История развития видеоформатов
- ↑ История появления видео на ПК
- ↑ Цифровое видео как новое Интернет-безумие
- ↑ Голдовский, 1971, с. 186.
- ↑ Медико-психологические аспекты применения свето-звуковой стимуляции и биологически обратной связи . Дата обращения: 9 июня 2009. Архивировано из оригинала 3 мая 2009 года.
- ↑ Джакония, 2002, с. 34.
Литература
- В. Е. Джакония. Телевидение. — М.: «Горячая линия — Телеком», 2002. — С. 311—316. — 640 с. — ISBN 5-93517-070-1.
- Е. М. Голдовский. Кинопроекция в вопросах и ответах. — М.: «Искусство», 1971. — 220 с.
- ГОСТ 13699. Запись и воспроизведение информации. Термины и определения.
Ссылки
В статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |