24.Телевидеостандарты. Видеоформаты. Аналоговое и цифровое видео. Сжатие цифрового видео. Основные характеристики видеокамер.

Телевидеостандарты.

Существует два способа формирования изображения - прогрессивное и чересстрочное. При прогрессивном способе формирования изображении в каждом кадре есть все строки изображения. При чересстрочном способе передачи изображения в четных кадрах будут отображаться четные строки исходной картинки (полного кадра), в нечетных кадрах - нечетные строки. Старые форматы PAL, SECAM и NTSC используют чересстрочный способ передачи информации.

Основные системы цветного телевидения — это SECAM, PAL, NTSC.  Стандарты PAL и SECAM были разработаны на основе единого стандарта черно-белого изображения и с возможностью приема нового телесигнала старыми телевизорами, поэтому частично совместимы друг с другом (одинаково кодируется развертка изображение и яркость, но по разному кодируется баланс цвета). Стандарт NTSC разрабатывался независимо от старого стандарта. В NTSC каждая телевизионная строка содержит составляющую яркости и два сигнала цветности. 

Цифровое телевидение

В современном кабельном и спутниковом ТВ используются те же стандарты PAL и SECAM, но в оцифрованном виде и с применением сжатия по алгоритму MPEG-2. В большинстве случаев цифровое телевидение значительно лучше эфирного, поскольку на качество изображения практически не влияют помехи.

Видеоформаты.

MPEG - Форматы, обеспечивающие компрессию с потерей качества и не имеющи настройки в процентах качества, а только по потоку данных в секунду.

AVI (Audio-Video Interleaved) разработан Microsoft для хранения и воспроизведения видеороликов, представляет собой контейнер, в котором может быть что угодно, начиная от MPEG1 и заканчивая MPEG4. Он может содержать в себе потоки 4 типов - Video, Audio, MIDI, Text. Причем видеопоток может быть только один, тогда как аудио - несколько.

MOV - Формат Apple Quicktime, может содержать любой кодек. QuickTime рекомендованный формат для MPEG4.

RealVideo формат, используется для живой телевизионной трансляции в Интернете. Обладает небольшим размером файла и самым низким качеством,

WMV (Windows Media Video) - Видеофайл, записанный в формате Windows Media.

FLV (Flash Video) - формат файлов, используемый для передачи видео через Интернет. Файлы в формате FLV можно просматривать в большинстве операционных систем, поскольку он использует широко распространённый Adobe Flash и плагины к большинству браузеров, а также поддерживается многими программами для воспроизведения видео,

Аналоговое и цифровое видео.

Аналоговое видео — видео, представляющее собой непрерывный поток сигналов различной мощности, может быть либо компонентным (метод обработки изображения, при котором сигнал цветности и сигнал яркости обрабатываются отдельно) или композитным (метод обработки изображения, при котором сигнал цветности и сигнал яркости обрабатываются вместе), в одном из общепринятых форматов (NTSC; PAL; SECAM).

Цифровое видео — видеосигнал, представляющий собой двоичный код, записывается и обрабатывается в цифровой форме. Цифровой сигнал может быть затем перезаписан любое количество раз без потери качества, что позволяет создавать графику методом многократного наложения, что невозможно при аналоговой обработке. В цифровых форматах записи видеоизображения, аналоговые сигналы, поступающие со светочувствительных элементов проходят через специальные устройства, называемые аналогоцифровыми преобразователями, и превращаются в поток данных, где информация о параметрах изображения хранится и передается в виде цифровых кодов. Причем хранить и передавать эту информацию стало возможно в сжатом виде.

Сжатие цифрового видео.

Чтобы уменьшить потери качества, при захвате и монтаже записи используют специальные форматы сжатия: они сохраняют высокое качество даже при повторном применении, обеспечивают простой доступ к любому кадру видеозаписи, но используют очень много памяти.

Для хранения видеозаписей применяют форматы сжатия, использующие специальные способы кодирования информации: вместо сохранения каждого кадра сохраняется только информация об изменившихся частях кадра. Это затрудняет доступ к произвольному кадру в видеозаписи, но позволяет достигнуть существенно большего сжатия информации. Также такие способы сжатия сохраняют меньше информации о деталях видеозаписи.

Существуют разные кодеки — программы, которые позволяют кодировать и декодировать видео, используя какой–либо формат сжатия. Основные графические редакторы содержат в своём комплекте ряд встроенных кодеков. 

Различают сжатие обычное в режиме реального времени, симметричное или асимметричное, с потерей качества или без потери, сжатие видеопотока или покадровое сжатие.

Форматы сжатия семейства MPEG сокращают объем информации следующим образом:

 Устраняется временная избыточность видео (учитывается только разностная информация).

 Устраняется пространственная избыточность изображений путем подавления мелких деталей сцены.

 Устраняется часть информации о цветности.

 Повышается информационная плотность результирующего цифрового потока путем выбора оптимального математического кода для его описания.

Основные характеристики видеокамер.

• название модели и фирма производитель видеокамеры;

• вид камеры;

• тип корпуса камеры;

• оптическое увеличение (отношение размеров изображения, даваемого оптической системой, к истинным размерам предмета);

• цифровое увеличение;

• тип объектива;

• фокусное расстояние (угол раскрыва камеры);

• тип стабилизатора (электронный или оптический) (Стабилизатор изображения устраняет нежелательные колебания камеры);

• тип матрицы камеры;

• разрешение камеры (количество пикселей);

• светочувствительность камеры (способность регистрировать световое излучение).