Відмінності між версіями «Обробка зображень лабораторна 6 Носко Юлія»

Поточна версія на 21:30, 29 травня 2016

Ві́део (від лат. video — дивлюся, бачу) — під цим терміном розуміють широкий спектр технологій запису, обробки, передачі, зберігання й відтворення візуального і аудіовізуального матеріалу на моніторах. У побутовому значенні відео означає відеоматеріал, телесигнал або кінофільм, записаний на фізичному носії (відеокасеті, відеодиску й т. п.).

Формати відео є медіа-контейнерами, тобто можуть містити дані різ­них типів, стиснених різними кодеками, і дають змогу зберігати аудіо-, відео- і текстові дані (зокрема субтитри) в одному файлі. Медіа-контейнер не лише дає можливість зберігати аудіо- та відеозаписи, а й забезпечує синхронізацію аудіо- та відеопотоків під час відтворення. Відео — під цим терміном розуміють широкий спектр технологій запису, обробки, передачі, зберігання й відтворення візуального матеріалу на моніторах. У побутовому значенні відео означає відеоматеріал, телесигнал або кінофільм, записаний на фізичному носії (відеокасеті, відеодиску й т. п.). Характеристики відеосигналу:

• Кількість кадрів на секунду;
• Розгортка (поелементне перетворення оптичного зображення в послідовність електричних);
• Роздільна здатність(величина, що визначає кількість пікселів на одиницю площ);
• Співвідношення сторін екрану (Співвідношення ширини й висоти кадру, оптимально 16:9);
• Кількість кольорів і кольорова розрядність;
• Бітова швидкість або ширина відеопотоку (кількість оброблюваних бітів відеоінформації за секунду часу).

Відеоматеріали можуть бути аналоговими або цифровими. Нові цифрові:

• ATSC (Advanced Television Systems Committee; США, Канада, і т. д.)
• DVB (Digital Video Broadcasting; Європа)
• ISDB (Integrated Services Digital Broadcasting; Японія)

Старі аналогові:

• MAC (Multiplexed Analogue Components; Європа, застарілий стандарт)
• MUSE (Multiple sub-nyquist sampling Encoding; Японія)
• NTSC (США, Канада, Японія, і т. д.)
• PAL (Європа, Азія, Австралія, і т. д.)
• PALplus (розширення PAL, тільки Європа)
• SECAM (іноді пишетеся «SECAM»; Франція, СРСР, Центральна Африка)

Основні формати відео: VHS(стандарт відео касет), VideoCD, DivX, Xvid, DVD, HD DVD, BlueRay.
Формати цифрових оптичних дискових носіїв •DVD (колишній Super Density Disc); •Laserdisc (старий формат, MCA і Philips); •Blu-ray Disc (Sony); •VCD (Video Compact Disc); •EVD (Enhanced Versatile Disc; спонсорується урядом Китая); •HD DVD (Toshiba, NEC і Sanyo); •CD-i (Philips і Sony); Формати цифрового кодування й стиснення •CCIR 601 (ITU-T); •M-JPEG (ISO); •MPEG-1 (ISO); •MPEG-2 (ISO); •MPEG-4 (ISO); •H.261 (ITU-T); •H.263 (ITU-T); •H.264/MPEG-4 AVC (ITU-T і ISO); •MiniDV; •Ogg-Theora; •DivX; •XviD;

DivX

DivX — відеокодек стандарту MPEG-4 Part 2; технологія відеозапису та пакет програм на її основі, що дозволяють створювати і переглядати медіа файли з високим ступенем стиснення. Остання версія 10.2.2 (17 липня 2014 р.) Він має апаратну підтримку DXVA, завдяки цьому відтворення файлів буде відбуватися дуже гладко навіть на не дуже потужному комп'ютері. Ця система настільки ефективна, що надає можливість дивитися відео високої роздільної здатності (до 1080р) або дисків Blu-Ray навіть на дуже скромних конфігураціях. Компанією DivX був також розроблений DivX Web Player, що дозволяє переглядати відеофайли формату DivX, AVI & MKV в браузерах типу Chrome, Internet Explorer, Firefox і Safari в режимі Full HD.

• DivX Plus Player

Безкоштовна версія програвача для відтворення файлів у форматах DivX, AVI, MKV, MP4, MOV з функцією DivX To Go (швидке перенесення відео з комп'ютера на різні пристрої, що підтримують DivX (DVD-плеєри, телевізори, ігрові консолі тощо)).

• DivX Plus Codec Pack

Безкоштовний набір кодеків для відтворення DivX і MKV файлів в будь-якому програвачі.

• DivX Plus Web Player

Програма для програвання потокових DivX, AVI і MKV файлів, інтегрується в популярні браузери.

• DivX Plus Converter

AVI (англ. Audio Video Interleave, що буквально можна перекласти як "чергування аудіо та відео") — мультимедійний контейнер для аудіо-відео даних. Впроваджений 1992 року компанією Microsoft для пристосування системи Windows для обслуговування мультимедіа як складова технології Video for Windows. Конвертер відео (15-ти денна пробна версія). Формат AVI є різновидом формату RIFF. Від формату RIFF запозичений спосіб запису даних через їх поділ на «шматочки» (англ. chunks). Кожен «шматок» позначається ідентифікатором FourCC.

Формат AVI розширяє цю технологію, додаючи два або три «підшматочки». Перший з них («hdrl») є заголовком файлу і містить метадані окреслюючи такі параметри файлу, як розмір і кількість кадрів. Наступний містить власне аудіо-відео дані. Третій, необов'язковий («idxl») накопичує інформацію про положення «шматків» всередині файлу AVI.

Запис даних уможливлюється процесом кодування, а зчитування — декодування. Технологія RIFF використана у форматі AVI дає можливість кодування як нестиснених, так і стиснутих даних. Найчастіше використовуються формати стиснення XviD, DivX, Intel Real Time Video, Indeo, Cinepak, MJPEG, Editable MPEG, VDOWave, ClearVideo/RealVideo, QPEG, MPEG-4 та інші.

VideoDVD

DVD-Video відео формат використовується для зберігання цифрового відео на DVD диски, і в даний час є домінуючим форматом відео в Азії, Північній Америці, Європі та Австралії.

• Диски, що використовують специфікацію DVD-Video вимагають DVD-привід і MPEG-2 декодер. Комерційні DVD фільми кодуються за допомогою комбінації MPEG-2 стиснутого відео і аудіо форматів різною.
• Фізично, DVD формат схожий на CD з тією відмінністю, що для роботи з DVD дисками використовується лазерний промінь з меншою довжиною хвилі. За рахунок цього досягається велика щільність запису.
• Існують DVD диски з додатковим шаром для зберігання даних, що збільшує обсяг збережених даних на одній стороні вдвічі.
• Одношаровий DVD диск надає можливість запису до 4,7 Гбайт на одну сторону, а двошаровий - до 8,5 Гбайт.

Фізично, DVD формат схожий на CD з тією відмінністю, що для роботи з DVD дисками використовується лазерний промінь з меншою довжиною хвилі. За рахунок цього досягається велика щільність запису. Також, існують DVD диски з додатковим шаром для зберігання даних, що збільшує обсяг збережених даних на одній стороні вдвічі. Одношаровий DVD диск надає можливість запису до 4,7 Гбайт на одну сторону, а двошаровий - до 8,5 Гбайт. DVD-video логічно розбитий на такі частини:

• First-Play Section - відео запускається як тільки диск вставили в пристрій.
• VMGI (Video Manager Information) - інформація відеоменеджера.
• VMGM (Video Manager Menus) - меню відеоменеджера.
• VTS (Video Title-Sets) - комплект відеододатків.

Кожен комплект відео-додатка (VTS) логічно розбитий на:

• VTSI (Video Title Set Information). Інформація відео-додатка, яка містить в собі данні управління.
• VOB (Video Objects). Меню
• VOB (Video Objects). Данні

Кожен VOB (базова файлова одиниця диска) включає відео, аудіо, субтитри і навігаційні дані. Коли програється VOB, плеєр не тільки послідовно програє відео, але також слід навігаційним командам для відображення меню, прийняття команд від користувача і т.д. VOB'и та інші дані розташовуються в каталозі VIDEO_TS.
[Файл:VobNosko.png|right|180px]][VOB - це відео файл DVD, який зазвичай знаходиться в папці VIDEO_TS. .VOB Файл - це контейнер, який включає в себе і відео, і аудіо потоки, разом з субтитрами і іншими опціями, і схожий на формат MPEG-2. Можна поміняти розширення файлу на .MPG або .MPEG і він повинен програватися плеєрами. Безліч мультимедіа програвачів відкривають файли .vob. Зазвичай на комп'ютері DVD плеєр встановлюється разом з програвачем DVD дисків. На DVD весь вміст є безперервним, але фізично розбиті на декілька VOB файлів для сумісності і зручності роботи різних операційних систем. Кожен VOB файл повинен бути менше або дорівнює 1 Гб.

HD-video

Формат High Definition Video - це новий стандарт відео, що пропонує користувачеві більш високу якість зображення за рахунок збільшення розподільної здатності на відтворюючому пристрою. Тому більш поширена назву формату "формат високої чіткості".
HD DVD (DVD високої чіткості) — технологія запису оптичних дисків, розроблена компанією Toshiba, NEC і Sanyo. HD DVD (як і Blu-ray Disc) використовує диски стандартного розміра (120 мілліметрів у діаметрі) і синьо-фіолетовий лазер з довжиною хвилі 405 нм. Формат HD DVD належить до числа стандартів DVD нового покоління; цей вид носіїв призначений для збільшення обсягу збережених даних , що дозволяє зберігати повний фільм у форматі HD разом зі спеціальними функціями HD на одному диску HD DVD. Однослойний диск HD DVD має ємність 15 GB, двухслойний — 30 GB. Toshiba також анонсувала трьохслойний диск, який може зберігати до 45 GB даних. Це меньше, ніж ємність основного конкурента Blu-ray, який підтримує 25 GB на один слой і 100 GB на три слоя. Обидва формата використовують одні і ті ж методики компресування відео: MPEG-2, Video Codec 1 (VC-1, базується на форматі Windows Media 9). Важливим фактором привабловості HD DVD порівняно з Blu-ray являється також той факт, що більша половина обладнання для виробництва DVD може бути переобладнена для виробництва HD DVD, так як використовує одну і туж технологію виробництва. Структура диска HD DVD-ROM, HD DVD-R і HD DVD-RW можуть мати як один слой, ємністю 15 ГБ, так і два слоя, ємністю 30 ГБ. HD DVD-RAM має один слой, ємністю 20 GB. Всі HD DVD плеєри сумісні із DVD і CD.

• High Definition Video це будь який відеоконтент з роздільною здатністю більше 1280х720 пікселів.
• Для представлення відео в HD форматі використовується кодек H.264/MPEG-4 AVC (MPEG-4 Part 10). MKV - один з найпопулярніших контейнерів для цього формату. Кодеки для MPEG-4 AVC більш вимогливі до ресурсів, ніж кодеки на основі MPEG-4 ASP (такі як DivX і XviD), проте це компенсується іншими перевагами.
• High Efficiency Video Coding (HEVC), a.k.a. H.265 та MPEG-H Part 2 - спадкоємці H.264/MPEG-4 AVC, розроблені тими ж організаціями, поки попередні версії стандартів ще активно використовуються. У них закладена підтримка формату кадру до 8K (UHDTV) з роздільною здатністю 8192×4320 пікселів.

• На сьогоднішній день основними є: HD1080 (1920x1080) і HD720 (1280x720). Обидва вони маю співвідношення ширини до висоти кадру (екрана) рівним 16:9.
• Универсальность: mkv внутри себя может содержать видеоданные, сжатые множеством кодеков: MPRG, H264, AVC1, WMV и др.
• Контейнер легко редактируется.
• Легко извлечь аудио- и видеоданные.
• Нет зависаний при воспроизведении файлов большого объема.
• Расширенные возможности по хранению служебной информации.
• Аудиодорожки могут быть на различных языках.
• Переключение языков субтитров «на лету» (т.е. без последующей остановки и запуска воспроизведения файла с начала).
• Быстрая перемотка по файлу.
• Трансляция через Интернет (для интересующихся: по протоколам HTTP, RTP).
• Устойчивость к ошибкам (по заверению производителя).

VGA

VGA - 15-контактний субмініатюрний роз'єм для підключення аналогових моніторів за стандартом VGA (Video Graphics Array). VGA - аналоговий інтерфейс, розроблений в 1987 році і призначений для моніторів на електронно-променевих трубках (ЕПТ). Також даним інтерфейсом оснащуються деякі програвачі DVD і плазмові та ЖК-телевізори. VGA передає сигнал по рядкам, при цьому зміна напруги означає зміну яскравості (напруга сигналу становить 0,7-1 В), для ЕПТ це означає зміну інтенсивності променя електронних гармат кінескопа (і, відповідно, яскравість світлової плями на екрані). В даний час VGA вважається застарілим і активно витісняється цифровими інтерфейсами DVI, HDMI. Найбільші виробники електроніки Intel і AMD оголосили про повну відмову від підтримки VGA до 2015 року. Більшість моніторів, вже не мають роз'єму VGA, підключаються до відеоадаптера з VGA виходом через разьем DVI, за допомогою перехідника.

DVI

Digital Visual Interface, (DVI) — стандарт на інтерфейс і відповідний роз'єм, призначений для передачі відеозображення на цифрові пристрої відображення, такі як рідкокристалічні монітори, телевізори та проектори. Розроблено консорціумом Digital Display Working Group. До складу цієї організації увійшли такі компанії як Intel, Fujitsu, Compaq, Hewlett Packard, NEC, IBM і Silicon Image. Результатом роботи даної організації стала специфікація Digital Visual Interface Revision 1.0, яка вийшла у світ в 1999 році. Наступником стандарту DVI став стандарт HDMI, сумісний з DVI по електричних характеристиках та кодуванню сигналів, але з можливістю передавати також і цифровий звук. Є декілька видів DVI:

• DVI-A — тільки аналогова передача.
• DVI-I — аналогова і цифрова передача.
• DVI-D — тільки цифрова передача.

HDMI

High Definition Multimedia Interface (HDMI) — інтерфейс та кабель для передачі цифрових відео та аудіо даних, є альтернативою аналогових інтерфейсів. HDMI був створений спеціально для нового стандарту телебачення високої чіткості — HDTV, таким інтерфейсом обладнуються практично всі телевізори з підтримкою HDTV. В цьому стандарті передбачений засіб протидії нелегальному копіюванню (англ. High Bandwidth Digital CopyProtection, HDCP). HDMI забезпечує цифрове DVI-з'єднання декількох цифрових пристроїв за допомогою відповідних кабелів. Є заміною аналогових стандартів підключення, таких як SCART або RCA. Основна відмінність між HDMI та DVI полягає в тому, що роз'єм HDMI менший за розміром, а також підтримує передачу багатоканальних цифрових аудіосигналів. HDMI сумісний з DVI, за допомогою спеціального перехідника. HDMI можливо з'єднати з DVI і використовувати для передачі цифрового сигналу. У такому разі, для передачі звуку потрібно використовувати окремий кабель. Засновниками та розробниками стандарту HDMI є компанії Hitachi, Matsushita Electric Industrial (нині Panasonic) (Panasonic/National/Technics/Quasar), Philips, Silicon Image, Sony, Thomson (RCA) та Toshiba.

Співвідношення ширини й висоти кадру

Співвідношення ширини й висоти кадру — найважливіший параметр у будь-якому відеоматеріалі. Ще з 1910 року кінофільми мали співвідношення сторін екрана 4:3 (4 одиниці завширшки до 3 одиницям у висоту; іноді ще записується як 1,33:1 або просто 1,33). Уважалося що глядачеві зручніше дивитися фільм на екрані такої форми. Коли з'явилося телебачення, воно успадкувало це співвідношення і майже всі аналогові телесистеми (і, отже, телевізори) мали співвідношення сторін екрана 4:3. Комп'ютерні монітори також успадкували телевізійний стандарт сторін. Хоча ще в 1950-х роках уява про 4:3 суттєво змінилася. Справа в тому, що поле зору людини має співвідношення аж ніяк не 4:3. Оскільки у людини 2 ока, розташовані на одній горизонтальній лінії, то поле зору людини наближається до співвідношення 2:1. Щоб наблизити форму кадру до природного поля зору людини (і, отже, підсилити сприйняття фільму), був уведений стандарт 16:9 (1,78), що майже відповідає так званому «Золотому перетину». Цифрове телебачення в основному теж орієнтується на співвідношення 16:9. До кінця XX століття, після ряду додаткових досліджень у цій області, почали з'являтися навіть і радикальніші співвідношення сторін кадру: 1,85, 2,20 й аж до 2,35 (майже 21:9), що покликані глибше занурити глядача в атмосферу відеоматеріалу.

Оцінювання якості відео

Якість відео виміряється за допомогою використанням суб'єктивного порівняння із залученням експертів. Суб'єктивна якість відео виміряється за наступною методикою:

• Вибираються відеопослідовності для використання в тесті;
• Вибираються параметри системи вимірювання;
• Вибирається метод показу відео й підрахунку результатів виміру;
• Запрошується необхідне число експертів (звичайно не менше 15);
• Проводиться сам тест;
• Підраховується середня оцінка на основі оцінок експертів.

Кілька методів суб'єктивної оцінки описані в рекомендаціях ITU-T BT.500. Один із широко використовуваних методів оцінки — це DSIS (Double Stimulus Impairment Scale), при якому експертам спочатку показують вихідний відеоматеріал, а потім оброблений. Потім експерти оцінюють якість обробки, варіюючи свої оцінки від «обробка непомітна» і «обробка поліпшує відеозображення» до «оброблений відеоматеріал сильно дратує».

25 кадр

25-й кадр — зображення або ж текстове повідомлення, що подається через засоби масової інформації з метою досягти цілі через задіяння підсвідомості. Більшістю вчених 25 кадр вважається фікцією, а сам автор публічно зізнався в підробці результатів