Форматы сохранения видеоинформации

Краткая информация о цифровом видео

Телевизионные стандарты

Краткая информация об аналоговом видео

Аналоговое видео - тип видео, который используется в телевидении. Изображение на экране создается при движении электронного луча по экрану, покрытому люминофором - материалом, излучающим свет определенной длины волны, т.е. определенного цвета. Этот процесс называется сканирование, и проходит по строкам (горизонтальное) и кадрам (вертикальное). Для получения подвижного видео каждую секунду необходимо просканировать несколько кадров. В телевизорах кадры сменяются с частотой в несколько десятков в секунду. Отдельное изображение состоит из строк сканирования, которые воспроизводятся в двух наборах, называемых полями.

В телевидении используется черезстрочный способ формирования изображения на экране, при котором за первый цикл сканирования электронным лучом экрана формируется изображение нечетных строк, а за второй - четных, в результате полный кадр изображения формируется из двух полукадров (полей). Применение такого способа формирования изображения обусловлено необходимостью сужения спектра телевизионного сигнала. Несмотря на то, что такие частоты смены кадров и строк сканирования могут создать плавное перемещение, они не устраняют мерцание видеоизображения.

В настоящее время используются три основных стандарта цветного телевидения:

§ американский NTSC (National Television Standard Committee - Комитет национальных телевизионных стандартов), число строк в кадре 525, частота развертки 60 Гц;

§ немецкий PAL (Phase Alternation Line - строки с переменной фазой), число строк в кадре 625, частота развертки 50 Гц;

§ французский SECAM, число строк в кадре 525, частота развертки 50 Гц, в России принята модификация SECAM D/K.

Стандарты различаются используемыми модуляциями и значениями несущей и поднесущей частот.

Цифровое видео - изображение или серия изображений, информация в которых хранится в цифровом виде. Оно использует цифровые сигналы и стандарты, отличные от международных стандартов для телевещания и вывода изображений на экран, используемых в аналоговом видео.

При создании цифрового видео возникает проблема преобразования аналогового сигнала в цифровой. Принятые в современной технике стандарты оцифровки видео составляют: 10 бит - глубина оцифровки; 13,5 МГц - частота дискретизации яркостного сигнала; 6,75 МГц - частота дискретизации двух цветоразностных каналов.

CD AVI (Audio Video Interleave - чередование аудио и видео) - формат, разработанный Microsoft для записи видео и воспроизведения видео в операционной системе Windows, позволяет одновременно хранить изображение и звук. Они записываются попеременно, так что после кадра идет запись звукового сопровождения к нему. Для видео деление на кадры совершенно естественно, но звук представляет собой непрерывный поток, искусственно расчленяемый на фрагменты, соответствующие кадрам. Если для записи как видео, так и звука используется устройство видеоввода, проблем обычно не возникает. Если звук пишется через звуковую карту, точная синхронизация изображения и звука отсутствует, и звук может «уходить от изображения».

При записи в этом формате используются несколько различных форматов сжатия (компрессии) видеоизображения: Microsoft Video 1 (8- и 16-битный цвет), Motion JPEG, Microsoft RLE (8-битный цвет), Indeo и т.д. Первоначально для захвата и воспроизведения видео использовались возможности программного комплекта Video for Windows, разработанного Microsoft, однако сейчас у пользователя имеются для этого лучшие возможности. Понимая это, компания Microsoft объявила о разработке двух новых форматов, призванных заменить формат AVI: ASF (Advanced Streaming Format - усовершенствованный потоковый формат) и AAF (Advanced Authoring Format). При этом старый формат AVI также будет применяться, планируется разработка средств, для преобразования между форматами AVI, ASF и AAF.

Quick Time Movie (.qt,.mov) - наиболее распространенный формат для записи и воспроизведения видео, разработанный фирмой Adobe в рамках технологии Quick Time. Поддерживает несколько различных форматов сжатия видео, в том числе MPEG и Indeo, а также свой собственный метод компрессии. Особенностью формата является возможность записи информации на независимые «дорожки» (видео и аудио). На разных дорожках видеоданные могут иметь различную частоту и разрешение, аудиоданные - различный формат и т.д. Кроме того, допустимы отсылки к конкретному носителю информации, т.е., например, на некоторой дорожке может быть задан иной, чем жесткий диск, носитель данных (например, лазерный диск).

MPEG (Motion JPEG)(.mpg,.mpeg,.dat) - формат для записи и воспроизведения видео, разработанный группой экспертов по движущимся изображениям (MPEG - Moving Picture Expert Group). Имеет собственный алгоритм компрессии. В настоящее время разработан алгоритм MPEG-4, который активно используется для записи цифрового видео.

Digital Video (.DV) - формат, разработанный для цифровых видеокамер и видеомагнитофонов. Это, собственно, не формат, а спецификация, разработанная консорциумом фирм DV. Она определяет диапазон сжатия, стандарт кодирования, особенности кассет и лентопротяжного механизма и другие характеристики. Сигнал компонентный, метод сжатия MJPEG с коэффициентом 5:1.

Дата добавления: 2014-12-16