Видео

1.2. Видео

Все, сказанное выше по отношению к статическим изображениям, относится и к видео. Надо лишь помнить о том, что впечатление просмотра видео на компьютере создается благодаря быстрому чередованию отдельных статических изображений, называемых кадрами (frames). Количество кадров, демонстрируемых в течение одной секунды, называется частотой кадров (frame rate). Психология человеческого восприятия такова, что при чередовании с частотой более 20-ти кадров в секунду они не воспринимаются как отдельные изображения, а полностью создают иллюзию просмотра динамической картины.

Принцип покадрового видео, как вы знаете, лежит в основе традиционного (аналогового) кино и телевидения. Отличие компьютерного представления видео проявляется лишь на изложенных нами ранее характеристиках отдельных кадров видео как компьютерных изображений. Сведем все то, о чем мы уже рассказали, и то, о чем только собираемся рассказать, в одну таблицу (табл. 1.1) (не касаясь пока звука, рассмотренного в следующем разделе).

Внимание: Заметим, что термином "цифровое видео" здесь и далее мы обозначаем не только видео, которое воспроизводится на мониторе компьютера, но и современные "докомпьютерные" технологии (цифровые видеомагнитофоны, видеокамеры и т. п.).

Таблица 1.1. Цифровое и аналоговое видео

Параметр Цифровое видео Аналоговое видео (традиционное ТВ) Аналоговое кино Разрешение Изображение дискретное, создается пикселами Изображение непрерывное, создается на кинопленке на молекулярном уровне Глубина Определяется числом байт, кодирующим информацию об интенсивности каждого пиксела Бесконечная (непрерывная шкала оттенков, отсутствие градации оттенков, наиболее естественные цвета) Качество сжатия Выбирается пользователем; при этом за счет ухудшения качества изображения возможно значительное уменьшение размера видеофайла Нельзя регулировать, максимальный объем видеозаписи определяется характеристиками носителя (видеолента, кинопленка и т. п.) Частота кадров Иллюзия динамической картинки создается благодаря быстрому чередованию отдельных кадров (20 кадров/с и более) Звук Цифровой, записываемый по принципу дискретизации Аналоговый (бесконечное число градаций)

Исторически сложилось, что разные стандарты кино и ТВ поддерживают различную частоту кадров. Приведем характеристики некоторых из них:

24 (кадра/с) — используется для создания кинофильмов на кинопленках (классический кинематограф);
25 (кадров/с) — стандарт PAL/SECAM, европейский стандарт телевидения;
29.97 (кадров/с) — стандарт частоты кадров для NTSC (североамериканского стандарта телевидения);
30 (кадров/с) — режим, довольно часто применяемый для создания компьютерных мультимедийных продуктов.

При работе с цифровым видео большое значение имеет договоренность о нумерации отдельных кадров. Способ и формат расстановки числовых меток, связанных с каждым кадром, называется тайм-кодом (timecode) кадра. Чаще всего используется отображение тайм-кода в стандарте NTSC, определяющий нумерацию кадров в пределах каждой секунды фильма, т. е. в виде час : минута : секунда : кадр. Например, тайм-код 01:37:10:21 означает 21-й кадр 10-й секунды 37-й минуты 1-го часа от начала фильма. Однако наряду с таким представлением иногда применяются и альтернативные варианты нумерации кадров (например, сквозная нумерация кадров по порядку от начала до конца, без ссылки на время, т. е. 0, 1, 2, ..., 100 000, 100 001, 100 002 и т. д.).

Подытожим основной принцип компьютерного представления видео: эффект восприятия человеческим зрением динамической картины создается благодаря последовательной демонстрации (с достаточной частотой) отдельных кадров. При этом каждый кадр является стандартным компьютерным рисунком, обладая всеми его характерными качествами, а для уменьшения размеров видеофайлов часто применяются специальные программы, называемые кодеками, большинство из которых используют принцип схожести последовательных кадров друг с другом.

Содержание раздела