Обробка зображень лабораторна 12 Міщенко Анастасія

Сторінка курсу 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 Мб	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.

25 кадр

Як відомо, для того щоб людське око при проекції кінофільму або телепередачі не помічав переходу від одного кадру до іншого, за секунду повинні мінятися 24 кадру. В дійсності 25-й кадр прихованим не є: кожен кадр відзначається оком спостерігача, але через інертність зору зливається з подібними і не виділяється людиною. Однак завдяки цьому ж ефекту помітити "зайвий" рекламний кадр легко. Можна навіть прочитати коротке слово, якщо воно надрнадруковано великим шрифтом і знайоме глядачеві - в цьому легко самостійно переконатися, використовуючи домашній комп'ютер і програму відеомонтажу.
25 кадр