Підходи до стиснення відеоінформації

Формати файлів

§ AVI (.avi) - Audio Video Interleaved (відео, синхронізоване із звуком), формат, розроблений Microsoft для запису та відтворення відео в операційній системі Windows. При запису в цьому форматі використовується декілька різних форматів стиснення (компресії) відеозображення. Спочатку для захоплення та відтворення відео використовувались можливості програмного комплекту Video for Windows, розробленого Microsoft, однак зараз є набагато кращі програмні засоби. В зв’язку з цим в розвиток формату AVI Microsoft проголосила про створення двох нових форматів: ASF (Advanced Streaming Format - вдосконалений потоковий формат) і AAF (Advanced Authoring Format).

§ Quick Time Movie (.qt,.mov) - найрозповсюдженіший формат для запису та відтворення відео, розроблений фірмою Apple для комп’ютерів Mac в рамках технології QuickTime. Підтримує декілька різних форматів стиснення відео, в тому числі і MPEG і Indeo, а також свій власний метод компресії. Донедавна фільми в форматі MOV можна було записувати тільки на платформ Mac, а відтворювати - на платформах Mac і Wintel. Зараз такого обмеження немає. В новій версії додані також різні методи компресії звуку та відеозображення.

§ MPEG (.mpg,.mpeg,.dat) - формат для запису і відтворення відео, розроблений групою експертів по рухливим зображенням (MPEG). Має власний алгоритм компресії. В даний час активно икористовується для запису цифрового відео.

§ Digital Video (.dv) - формат, розроблений для цифрових відеокамер і відеомагнітофонів. Кодер-декодер (кодек) визначений консорциумом головних світових виробників електроніки і випущений в різних варіантах, щоби його змогли підтримати незалежні виробників в своїх платах з інтерфейсом FireWire і комплексних рішеннях для редагування цифрового відео.

§ Compression Engine Movie (.cem) - формат для стиснення цифрового відео, оснований на технології хвильового перетворення (як і формат для стиснення статичних зображень WIF).

Як вже було показано, стиснення відеоінформації є обов’язковим. Стиснення буває звичайне (в режимі реального часу), симетричне або асиметричне, з втратою якості або без втрат, стиснення відеопотоку або покадрове стиснення.

Звичайне стиснення (в режимі реального часу). Проводиться деякими системами одночасно з оцифровуванням відео, деколи паралельно відтворюється зворотній процес декомпресії та відображення. Для якісного виконання цих операцій потрібні дуже потужні спеціальні процесори, тому більшість плат вводу-виводу відео для персональних комп’ютерів не здатні оперувати з повнометражним відео і часто пропускають кадри.

Пропущені кадри порушують плавність відображення відео, що приводить до дискомфорту у сприйнятті. Крім того, пропуск кадрів може привести до розсинхронізації звуку і зображення. Тому відеоплата для оцифровування повинна забезпечувати не нижче 24 кадрів/с без пропуску кадрів.

Симетричне і асиметричне стиснення. Відмінності пов’язані із співвідношенням способів стиснення і декомпресії відео. Симетричне стиснення передбачає можливість програвати відеофрагмент з розділенням 640х480 при швидкості в 30 кадрів/с, якщо його оцифровування виконувалось з тими ж параметрами. Асиметричне стиснення - це процес обробки однієї секунди за значно більший час. Ступінь асиметричності стиснення звичайно задається у вигляді відношення (наприклад, 150:1 означає, що одна хвилина стисненого відео відповідає приблизно 150 хвилинам реального часу).

Асиметричне стиснення звичайно більш зручне і ефективне для досягнення якісного відео і оптимізації швидкості його відтворення. Але в зв’язку з великими часовими витратами на його реалізацію, як правило, виконується спеціалізованими компаніями на замовлення.

Стиснення з втратами та без втрат якості. Чим вищий коефіцієнт стиснення тим більше страждає якість відео. Всі методи стиснення приводять до деякої втрати якості. Є тільки один алгоритм (різновид Motion-JPEG для формату Kodak Photo CD), який виконує стиснення без втрат, але він оптимізований лише для фотозображень і працює з коефіцієнтом 2:1.

При роботі з цифровим відео особливу увагу звертають на коефіцієнт стиснення. Це не те саме, що коефіцієнт асиметричності стиснення. Коефіцієнт стиснення - це співвідношення між об’ємами стисненого і вихідного відеоматеріалів (наприклад, коефіцієнт 181:1 означає, що стиснений файл займає в 181 разів менше місця, ніж вихідний).

При стисненні якість відео залежить від використаного алгоритму. Для MPEG стандартним

співвідношенням вважається 200:1, при цьому зберігається непогана якість відео. Різні варіанти Motion-JPEG працюють з коефіцієнтами від 5:1 до 100:1, хоча навіть при рівні 20:1 вже важко добитись нормальної якості зображення. Крім того, якість відео дуже сильно залежить і від параметрів цифрової відеоплати, конфігурації комп’ютера і від програмного забезпечення.

Дата добавления: 2014-12-23