Меню

Видео растения против зомби

видео

Видео (от лат.  смотрю, вижу) множество технологий записи, обработки, передачи, хранения и воспроизведения визуального или аудиовизуального материала, а также распространённое название для собственно видеоматериала, телесигнала или кинофильма, в том числе записанного на физическом носителе (видеокассете, видеодиске и т. п.). Видео отличается от кинематографа только тем, что использует для записи и/или воспроизведения любой другой носитель, кроме киноплёнки; впрочем, всё большее распространение цифровых технологий при киносъёмке и цифровых кинопроекторов окончательно стирает грань между видео и кино.

Характеристики видеосигнала

Количество (частота) кадров в секунду это число неподвижных изображений, сменяющих друг друга при показе 1 секунды видеоматериала и создающих эффект движения объектов на экране. Чем больше частота кадров в секунду, 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 традиционном плёночном кинематографе используется частота 24 кадра в секунду. Системы телевидения PAL и SyCAM используют 25 кадров в секунду (англ.  или 25 герц), а система NTSC использует 30 кадров в секунду (точнее 29,97 fps). Компьютерные оцифрованные видеоматериалы хорошего качества, как правило, используют частоту 30 кадров в секунду. Верхняя пороговая частота мелькания, воспринимаемая человеческим мозгом, в среднем составляет 39-42 герца и индивидуальна для каждого человека. Некоторые современные профессиональные камеры могут снимать с частотой до 120 кадров в секунду. А специальные камеры для сверхбыстрой съёмки снимают с частотой до 1000 кадров в секунду и выше, что необходимо, например, для детального изучения траектории полёта пули или структуры взрыва. (В отличие от видеокамер, существуют кинокамеры, снимающие миллионы кадров в секунду. В них киноплёнка неподвижна и закреплена на внутренней поверхности барабана, изображение развёртывается вращающейся призмой. Конечно, съёмка ведётся очень короткое время.).

Развёртка видеоматериала может быть прогрессивной (построчной) или чересстрочной. При прогрессивной развёртке все горизонтальные линии (строки) изображения отображаются поочередно одна за другой. А вот при чересстрочной развёртке показываются попеременено то все чётные, то все нечётные строки. (Вместе они образуют поле кадра или полукадр). Чересстрочную развёртку часто называют на английский манер интерлейс (англ. ) или интерлейсинг. Чересстрочная развёртка была изобретена для показа изображения на кинескопах. Её цель - повысить частоту мельканий кинескопа (монитора) до уровня, незаметного человеческому глазу. Аналогично, в кинопроекторах использовался двухлопастный обтюратор, повышающий частоту мельканий кинофильма с 24 до 48 Гц. Чересстрочная развёртка используется и сейчас для передачи видео по узким каналам, не позволяющим передавать изображение во всём качестве. Системы PAL, SyCAM (50 полей/с) и NTSC (60 полей/с) это всё системы с чересстрочной развёрткой. Новые цифровые стандарты телевидения, например, HDTV предусматривают прогрессивную развёртку. Хотя появились технологии, позволяющие имитировать прогрессивную развёртку при показе материала с интерлейсом. Чересстрочную развёртку обычно обозначают символом i после указания вертикального разрешения, например 720‡576i‡50. Жидкокристаллические, плазменные и кинескопные 100-Гц телевизоры не мерцают, для них чересстрочная развёртка теряет всякий смысл.

Для подавления неприятных эффектов, возникающих при просмотре чересстрочного видео на построчном экране, применяются специальные математические методы, именуемые деинтерлейсингом. Такими эффектами являются, как правило, расщепление вертикальных границ горизонтально движущихся объектов (эффект "гребёнки" или "расчёски").

По аналогии с разрешением компьютерных мониторов, любой видеосигнал также имеет разрешение (англ. ), горизонтальное и вертикальное, измеряемое в пикселях. Обычное аналоговое телевизионное разрешение составляет 720‡576 пикселей для стандартов PAL и SyCAM, при частоте кадров 50 Герц (одно поле, 2‡25); и 720‡480 пикселей для NTSC, при частоте 60 Герц (одно поле, 2‡29,97). В выражении 720*480 первым числом обозначается количество точек в горизонтальной линии (горизонтальное разрешение), а вторым числом количество самих линий (вертикальное разрешение). Новый стандарт цифрового телевидения HDTV высокого разрешения (англ. ) предполагает разрешения до 1920‡1080 при частоте обновления 60 Герц с прогрессивной развёрткой. То есть 1920 пикселей на линию, 1080 линий.

Разрешение в случае трёхмерного видео измеряется в вокселях элементах изображения, представляющих точки (кубики) в трёхмерном пространстве. Например, для простого трёхмерного видео сейчас используется в основном разрешение 512‡512‡512, демонстрационные примеры такого видео доступны сегодня даже на PDA.

Соотношение ширины и высоты кадра (англ. ) важнейший параметр в любом видеоматериале. Ещё с 1910 года кинофильмы имели соотношение сторон экрана 4:3 (4 единицы в ширину к 3 единицам в высоту; иногда ещё записывается как 1,33:1 или просто 1,33). Считалось что, с учетом наличия у человека двух глаз, зрителю удобнее смотреть фильм на экране такой формы. Когда появилось телевидение, то оно переняло это соотношение и почти все аналоговые телесистемы (и, следовательно, телевизоры) имели соотношение сторон экрана 4:3. Компьютерные мониторы также унаследовали телевизионный стандарт сторон. Хотя ещё в 1950-х годах это представление о 4:3 в корне изменилось. Дело в том, что поле зрения человека имеет соотношение отнюдь не 4:3. Ведь у человека 2 глаза, расположенных на одной горизонтальной линии следовательно, поле зрения человека приближается к соотношению 2:1. Чтобы приблизить форму кадра к естественному полю зрения человека (и, следовательно, усилить восприятие фильма), был введён стандарт 16:9 (1,78), почти соответствующий так называемому Золотому сечению. Цифровое телевидение в основном тоже ориентируется на соотношение 16:9. К концу XX века, после ряда дополнительных исследований в этой области, стали появляться даже и более радикальные соотношения сторон кадра: 1,85, 2,20 и вплоть до 2,35 (почти 21:9). Всё это, по словам создателей, призвано глубже погрузить зрителя в атмосферу просматриваемого видеоматериала. Есть и альтернативные объяснения переходу на широкий формат: возможность проката в залах, изначально не приспособленных для кино, стремление к ухудшению качества пиратских видеокопий и телевизионных копий.

Количество цветов и цветовое разрешение видеосигнала описывается цветовыми моделями. Для стандарта PAL применяется цветовая модель YUV, для SyCAM модель YDbDr, для NTSC модель YIQ, в компьютерной технике применяется в основном RGB (и aRGB), реже HSV, а в печатной технике CMYK. Количество цветов, которое может отобразить монитор или проектор зависит от качества монитора или проектора. Человеческий глаз может воспринять, по разным подсчётам, от 5 до 10 миллионов оттенков цветов. Количество цветов в видеоматериале определяется числом бит, отведённым для кодирования цвета каждого пикселя (англ. ). 1 бит позволяет закодировать 2 цвета (обычно чёрный и белый), 2 бита 4 цвета, 3 бита 8 цветов, 0Ь 8 бит 256 цветов (2 = 256), 16 бит 65 536 цветов (2), 24 бита 16 777 216 цветов (2). В компьютерной технике имеется стандарт и 32 бита на пиксель (aRGB), но этот дополнительный a-байт (8 бит) используется для кодирования коэффициента прозрачности пикселя (a), а не для передачи цвета (RGB). При обработке пикселя видеоадаптером, RGB-значение будет изменено в зависимости от значения a-байта и цвета подлежащего пикселя (который станет виден через прозрачный пиксель), а затем a-байт будет отброшен, и на монитор пойдёт только цветовой сигнал RGB.

Ширина (иначе говорят скорость) видеопотока или битрейт (англ. ) это количество обрабатываемых бит видеоинформации за секунду времени (обозначается бит/с бит в секунду, или чаще Мбит/с мегабит в секунду; в английском обозначении bit/s и Mbit/s соответственно). Чем выше ширина видеопотока, тем в общем лучше качество видео. Например, для формата VideoCD ширина видеопотока составляет всего примерно 1 Мбит/с, а для DVD составляет около 5 Мбит/с. Конечно, субъективно разницу в качестве нельзя оценить как пятикратную, но объективно это так. А формат цифрового телевидения HDTV использует ширину видеопотока около 10 Мбит/с. При помощи скорости видеопотока также очень удобно оценивать качество видео при его передаче через Интернет.

Различают два вида управления шириной потока в видеокодеке постоянный битрейт (англ. ) и переменный битрейт (англ. ). Концепция VBR, ныне очень популярная, призвана максимально сохранить качество видео, уменьшая при этом суммарный объём передаваемого видеопотока. При этом на быстрых сценах движения, ширина видеопотока возрастает, а на медленных сценах, где картинка меняется медленно, ширина потока падает. Это очень удобно для буферизованных видеотрансляций и передачи сохранённого видеоматериала по компьютерным сетям. Но для безбуферных систем реального времени и для прямого эфира (например, для телеконференций) это не подходит в этих случаях необходимо использовать постоянную скорость видеопотока.

Качество видео измеряется с помощью формальных метрик, таких, как PSNR или SSIM, или с использованием субъективного сравнения с привлечением экспертов.

Субъективное качество видео измеряется по следующей методике:

Несколько методов субъективной оценки описаны в рекомендациях ITU-T BT.500. Один из широко используемых методов оценки это DSIS (англ. ), при котором экспертам сначала показывают исходный видеоматериал, а затем обработанный. Затем эксперты оценивают качество обработки, варьируя свои оценки от обработка незаметна и обработка улучшает видеоизображение до обработанный видеоматериал сильно раздражает.

Стереоскопическое видео или просто стереовидео (англ.  или 3D video) было очень популярно в конце XX века, и сейчас 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. Таким образом у зрителя возникает чувство объёмности, трёхмерности видеоматериала, повышается реалистичность ощущения просмотра. Примерно такой же по качеству, но более слабый эффект даёт просмотр видео в пластиковых очках, где одна линза красная, а другая голубая или зелёная. Новые технологии, представленные в 2006 году, в частности HD DVD и диски Blu-Ray, позволяют переносить больше стереовидеоматериала и призваны сделать и домашнее стереоскопическое видео более доступным.

Также в гостинице Москва уже после ВОВ существовал небольшой стерео-кинотеатр, в котором для достижения объема использовался стеклянный экран с очень большим количеством слоёв. Смотреть можно было без дополнительныx оптических приборов своими глазами. После перестройки уникальный экран был вывезен в Одессу и пропал.

Форматы видео

Видеоматериалы могут быть аналоговыми или цифровыми.

Hosted by uCoz