Обробка зображень лабораторна 12

Назад Оцінювання

Лабораторна робота 12,13

Тема: Відео

Мета: Вивчення представлення рухомого зображення

Завдання:

1. Вивчити представлення відео стандартів VideoCD або DivX, VideoDVD, HD-video.
2. По одному формату з цих стандартів коротко описати (ітого 3 формата).
3. Зберегти відео в кожному з форматів.
4. 25-м кадром додати в відео фразу "Поставте мені п'ятірку".

VideoCD

Стандарт для зберігання відео зі звуком на компакт-дисках. Формат VCD може бути відтворений на спеціальних VCD-програвачах, більшості настільних DVD-плеєрів, персональних комп'ютерах і деяких ігрових консолях.
Технічні характеристики

1. Кодек: MPEG-1
2. Роздільність:

• NTSC: 352x240
• PAL/SECAM: 352x288

1. Формат:

• NTSC: 107:80 (на 0,3% відрізняється від 4:3)
• PAL/SECAM: 4:3
• Кількість повних кадрів на секунду:
• NTSC: 29,97 (30/1,001) lub 23,976 (24/1,001)
• PAL/SECAM: 25
• Бітрейт: 1 150 кб/с (сталий)

Якість зображення, записаного у стандарті VCD, загалом має відповідати VHS, але артефакти стиснення можуть її погіршити. Відеоформат VCD сумісний з більшістю стандартів DVD-Video, за винятком відео, що записані із частотою 23,976 кадрів на секунду, оскільки стандарт DVD-Video вимагає, щоб потік відео MPEG-1 мав частоту кадрів рівну 25 або 29,97 кадрів на секунду.

VideoDVD

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.
Існує кілька різновидів носіїв DVD. Спочатку DVD Forum визначив три типи: DVD-R, DVD-RW і DVD-RAM. DVD-RAM є фізично перезаписуваним форматом, однак він не сумісний зі стандартним форматом DVD Video.
DVD має файлову систему UDF.
DVD Video логічно розбитий на наступні частини:

• First-Play Section. Відтворення першої відразу після того, як диск вставляється в пристрій
• VMGI (Video Manager Information). Інформація відео-менеджера
• VMGM (Video Manager Menus). Меню відео-менеджера
• VTS (Video Title-Sets). Комплекти відео-додатків

Кожен комплект відео додатків (VTS) логічно розбитий на

• VTSI (Video Title Set Information). Інформація відео-додатки, містить у собі керуючі дані.
• VOB (Video Objects). Меню
• VOB (Video Objects). Дані
• Резервна копія VTSI

HD-video

Формат High Definition Video (скорочено HD) - це новий стандарт відео, пропонує користувачу більш висока якість (тобто, чіткість) зображення за рахунок збільшення дозволу (кількості точок-пікселів) на відеокартинкою відтворює пристрою (телевізор, монітор, плазмова або ж.до. панель). Тому більш поширене його назву як "формат високої чіткості" або "високого дозволу".
При порядковому чергуванні полів в системі Pal-25 кадрів/секунду, NTSC-30 (29,97) кадрів/секунду; при черезстрочном чергуванні полів в системі Pal-50 напівкадрів/секунду, NTSC-60 напівкадрів/секунду. Зате в системі IVTC Film всього 24(23.976) кадрів, що є стандартом для кіноплівки, завдяки чому вдається залишити швидкість картинки фільму в оригіналі.Картинка в HD виглядає більш виграшно в порівнянні з SD-відео, плюс HD-відео має істотно більш чітку картинку на великих екранах.

Опис форматів

AVI(VideoCD) — мультимедійний контейнер для аудіо-відео даних. Стандарт AVI, розроблений в далекому 1992 році. При розробці, не передбачалося жодних позначок, які сприяють синхронізації аудіо та відео потоків. Програвач сам дбав про зіставленні даних.
Недоліки:

• Відсутність підтримки VBR. На жаль формат AVI не підтримує аудіо потоки з змінним бітрейтом (VBR).
• Асинхронність зображення і звуку. Дані в контейнері AVI зберігаються в вигляді послідовності записів, кожна з яких складається з одного кадру і відповідного звукового супроводу. Для відео поділ на кадри цілком природно, але звук являє собою безперервний потік, штучно розбитий на фрагменти, відповідні кадрів. Якщо для запису відео і звуку використовується пристрій відеовводу — проблем зазвичай не виникає. Однак, якщо звук пишеться через звукову карту — точна синхронізація зображення і звуку відсутній звук може «йти від зображення».
  

VOB(VideoDVD)
Файли VOB містять відео, аудіодані, потік субтитрів. При цьому вони зазвичай зберігаються в папку VIDEO_TS в кореневому каталозі диска DVD. Відеопотоки у файлі VOB відтворюються у форматі MPEG-2, а аудіодані - в абсолютно різних форматах (C-3, багатоканальний MPEG-2, MPEG-1 Layer 2 з двома каналами або PCM). Найбільш популярним форматом є формат AC-3, оскільки він забезпечує найбільш вигідне співвідношення бітрейту і якості звуку.
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 кілька VOB файлів для сумісності і зручності роботи різних операційних систем. Кожен VOB файл повинен бути менше або дорівнює 1 Гб.
mp4(HD)
Розширення файлів MP4 використовується в основному для мультимедійного формату MPEG-4. Формат MPEG-4 – це стандарт, розроблений групою експертів Moving Picture Experts Group (MPEG), як визначено в MPEG-4, містить MPEG-4 закодований відео і аудіо контент в кодуванні Advanced Audio Coding (AAC). Зазвичай використовується розширення файлів MP4.Файл .
Mp4 – це контейнер, визначений системою частини стандарту MPEG-4 (ISO 14496-1). Файли .Mp4 підтримують всі види мультимедійного контенту (декілька аудіо потоків, відео потоки, потоки субтитрів, картинки) і покращений контент (так званий «Rich Media» або «BIFS»), як 2D і 3D графіка, інтерактивність, DVD-меню. Формат .MP4 є також потоковими. Контейнер MPEG-4 Part 14 підтримує наступні формати даних:

• Відеопотоки: H. 264/MPEG-4 Part 10, MPEG-4 Part 2, H. 262/MPEG-2 Part 2, H. 261/MPEG-1 Part 2.
• Аудіопотоки: MPEG-4 Part 3, MPEG-2 Part 7, MPEG-1 Audio Layer III, MPEG-1 Audio Layer II, MPEG-1 Audio Layer I.
• Субтитри: MPEG-4 Part 17.
• Статичні зображення: JPEG, PNG.

В даний час найбільше застосування отримала зв'язка з H. 264/MPEG-4 Part 10 і Advanced Audio Coding, так як більшість плеєрів має апаратні можливості декодування цих потоків.

Відео у різних форматах

Формат	Розмір	Висновок
.avi (VideoCD) — дивитись	2,7 Гб	Видео в данному форматі займає найменше місця, проте, суттево постраждала якість зображення після конвертації.
.vob (VideoDVD) — дивитись	8,9 Мб	Найбільший розмір, проте якість суттево не віжрізняеться від mp4.
.mp4(HD) — дивитись	3,4 Мб	Гарне співвіднощення якості та розміру.