Технология обработки видео информации Видео последовательность

Технология обработки видео информации

Видео – последовательность быстро Видео сменяющихся кадров определенного размера, которая может сопровождаться звуковой дорожкой и субтитрами.

Системы цветного телевидения • NTSC (National Television System Color) – первая система цветного телевидения, разработана в США в 1953 г. Вещание ведется также в Канаде, большинстве стран Центральной и Южной Америки, Японии, Южной Корее и Тайване. • PAL (Phase Alternation Line) - принята в большинстве стран Западной Европы, Африки и Азии, включая Китай, Австралию и Новую Зеландию. • SECAM (SEquentiel Couleur A Memoire) - первоначально предложена во Франции в 1954 г. , но регулярное вещание начато в 1967 во Франции и СССР, принята также в Восточной Европе, Монако, Люксембурге, Иране.

Основные параметры систем цветного телевидения Тип системы NTSC PAL SECAM Вертикальная частота развертки, Гц 60 50 50 Число строк в кадре 525 625 Число видимых строк в кадре 480 576 Горизонтальное разрешение 640 768 Тип модуляции цветовой поднесущей амплитудная частотная

Источники видеоинформации Аналоговые Цифровые

Традиционный монтаж видео

A/B-roll монтажный комплекс

Компьютерный монтаж видео

Структура видеофайла Служебная информация Видеопоток Аудиопоток Контейнер Доп. информация (субтитры)

Разрешение видео • • Стандартное (SD – Standard Definition): 768 576 – полное разрешение в стандартах PAL/SECAM; 720 576 – разрешение, используемое в DVD и MPEG– 2; 384 576 – половинное по горизонтали разрешение PAL/SECAM; 384 288 – 1/4 кадра стандарта PAL/SECAM (используется в системах с низкой производительностью); 176 144 – 1/16 кадра стандарта PAL/SECAM (используется в формате 3 gp сотовых телефонов); 640 480 – полное разрешение в стандарте NTSC; 320 240 – 1/4 кадра стандарта NTSC;

Разрешение видео • • Высокой четкости (HD – High Definition): 1280 720 – разрешение HDTV c пропорцией сторон 16: 9 (HD); 1920 1080 – полное разрешение HDTV c пропорцией сторон 16: 9 (Full HD); 1440 1080 – разрешение HDTV c пропорцией сторон 4: 3; 3840 x 2060 – видео сверхвысокой четкости Ultra. HD

Частота кадров кино и ТВ • 24 к/с – используется для создания кинофильмов на кинопленке; • 25 к/с – стандарты PAL/SECAM; • 29. 97 к/с – стандарт частоты кадров для NTSC; • 30 к/с – режим, используемый в цифровых видео и фото камерах. • 50 -60 к/с – максимальные частоты в HDTV

Одна секунда видео качества PAL без звука потребует: 768 576 3 25=33177600=31, 6 Мбайт, т. е. на DVD-диск войдет всего 142 секунды. Чтобы уменьшить размеры файлов, хранящих видео, применяются специальные программы, называемые компрессорами, или коде ками (codec – от англ. compressor/decompressor). Процедуру уменьшения размера медиафайла называют компрессией или сжатием.

Рапространенные видеокодеки • Uncompressed (без сжатия) –для промежуточного сжатия коротких роликов без потери качества. • Huff. YUV – кодек выполняющий быстрое покадровое сжатие без потери качества, только для промежуточного хранения. • MJPEG (Motion JPEG) – кодек выполняющий покадровое сжатие в стандарт JPEG. • DV (Digital Video) – кодек применяемый при вводе данных с кассетных цифровых видеокамер mini. DV с максимальным качеством (покадровое сжатие с коэффициентом 1: 5). • Indeo video –старый кодек, для сжатия в разрешении до 384 288, нетребователен к аппаратному обеспечению. • MPEG– 1 (Motion Pictures Experts Group) – старый, но эффективный алгоритм, межкадровое сжатие в разрешении до 384 288. • MPEG– 2 – стандарт высококачественного сжатия используемый в DVD с разрешением до 720 576, а также в спутниковом TV.

• MPEG– 4 ASP (Advanced Simple Profile) – группа кодеков, объединенных общими принципами сжатия, к ней относятся Div. X, Xvi. D, 3 iv. X, ff. DShow и др. Обеспечивают оптимальное сочетание качества, размеров файла и времени кодирования. • MPEG– 4 AVC (Advanced Video Compression, он же H. 264) – позволяет обеспечить существенно более высокий уровень качества при той же степени сжатия, чем MPEG– 4 ASP. H. 264 появился в 2003, со стороны MPEG стандарт называется MPEG– 4 Part 10 (AVC), а со стороны VCEG – H. 264. Используется с различными носителями, включая DVD и Blue-ray диски, HDD, flash-карты. Формат конкурирует с HDV (вариант MPEG– 2).

• H. 265 или HEVC (англ. High Efficiency Video Coding – высокоэффективное кодирование видеоизображений) – формат видеосжатия, с применением более эффективных алгоритмов по сравнению с H. 264/MPEG-4 AVC. Рекомендация ITU-T H. 265, а также стандарт ISO/IEC 230082 MPEG-H Часть 2 – совместная разработка экспертной группы по видеокодированию ITU-T Video Coding Experts Group (VCEG) и экспертной группы по движущемуся изображению MPEG. екомендация стандарта разработана в связи с растущей потребностью в олее высокой степени сжатия движущихся зображений для самых разных риложений. Поддерживаются форматы кадра до 8 K (UHDTV) с разрешением 8192× 4320 пикселей.

Видеокодеки - классификация Без потери качества Uncompressed (без сжатия) Huff. YUV С покадровым сжатием Huff. YUV MJPEG (Motion JPEG) DV (Digital Video) С потерей качества MJPEG (Motion JPEG) DV (Digital Video) Indeo video Windows Media Video MPEG– 1, MPEG– 2, MPEG– 4 С межкадровым сжатием Indeo video Windows Media Video MPEG– 1 MPEG– 2 MPEG– 4 ASP (Div. X, Xvi. D, ff. DShow) MPEG– 4 AVC (H. 264) H. 265/HEVC (High Efficiency Video Coding)

Распространенные аудиокодеки • • • PCM (Pulse Code Modulation) ADPCM (Adaptive Pulse Code Modulation) MP 3 (MPEG Layer 3) OGG AAC (Advance Audio Coding) AC 3 (Audio Codec 3)

Субтитры • Внешние — представляют собою один или несколько отдельных файлов, обычно с именем полностью или частично совпадающим с именем видеофайла, но с другим расширением: SRT, SUB, TXT. • Встроенные (также называемые внутренними) — находятся в одном файле с видео.

Распространенные контейнеры видео: • AVI (Audio and Video Interleave) – самый первый для Windows и наиболее распространенный контейнер. Его понимает большинство программ видеомонтажа. • MOV – контейнер фирмы Apple. В контейнере MOV может быть и Motion JPEG, и MPEG– 4 видео, а также множество других форматов. • WMV (Windows Media Video) – контейнер и кодек предложенный фирмой Microsoft. Имеет возможность потоковой трансляции через Интернет.

• MPG (Motion Pictures Experts Group) –достаточно "старый" формат видео. Применяются только стандарты сжатия MPEG– 1 и MPEG– 2. Его понимают большинство DVD-проигрывателей. • MP 4 (MPEG– 4) – контейнер, предусмотренный стандартом MPEG– 4. Предполагает использование MPEG– 4 ASP/AVC для кодирования видео и формат AAC (Advanced Audio Coding) для аудио.

• MKV (Matros. Ka Video) – открытый бесплатный многофункциональный контейнер. • FLV (FLash Video) – формат фирмы Macromedia (Adobe) для потоковой трансляции видео. • VOB – формат видеофайлов DVD дисков. • 3 GP – формат видео мобильных устройств.

Программное обеспечение компьютерной обработки видео • Программные средства видеозахвата: Am. Cap, DVIO, Fly. Cap, JHVideo. Cap, Smart. Cap, Vid. Cap, Win. DV. • Транскодеры: Any Video Converter, Canopus Pro Coder, Media Coder, Win. AVI. • Линейные редакторы: Inter. Video Win. DVD Creator, Microsoft Windows Movie Maker, Pinnacle Studio, Virtual. Dub и др.

• Нелинейные редакторы: Adobe Premiere Pro, Avid Liquid Edition, Canopus Edius Pro, Corel Video Studio, Sony Vegas. • Программы создания визуальных эффектов: Adobe After Effects, Pinnacle Hollywood FX. • Программы DVD-авторинга: Adobe Encore, DVD Flick, DVD Styler, Sonic DVDit, Sonic My. DVD, Ulead DVD Movie Factory, Ulead DVD Workshop.

Известные видеоредакторы

Основные направления применение видео в УТП • видеосъемка выступлений на соревнованиях с целью последующего анализа • подготовка материалов для обучающих и контролирующих инструментов • биомеханическое исследование • подготовка отчетных материалов и презентационных фильмов