Ennen kuin puhumme videosta, puhutaan ensin kuvista. Kuva koostuu useista värillisistä pisteistä. Tätä pistettä kutsutaan pikseliksi, joka on kuvan näytön perusyksikkö. Yleensä kuvan koko on 1920 x 1080, joka on 1920 pikseliä pitkä ja 1080 pikseliä leveä. Tuote on 2073600, mikä tarkoittaa, että tämä kuva on kaksi miljoonaa pikseliä. 1920 x 1080, joka tunnetaan myös tämän kuvan resoluutiona.
Joten mitä kutsutaan yleisesti PPI:ksi? PPI on pikselien määrä tuumaa kohti. Toisin sanoen kuinka monta "pikseliä" voidaan sijoittaa matkapuhelimen (tai näytön) näytölle tuumaa kohti. Mitä korkeampi PPI, sitä selkeämpi ja herkempi kuva on.
Tietokonejärjestelmissä värit ilmaistaan numeroilla. Tietokoneissa R:tä, G:tä ja B:tä kutsutaan myös "ensisijaisiksi värikomponenteiksi". Niiden arvot vaihtelevat välillä 0 - 255, yhteensä 256 tasoa (256 on 2:n kahdeksas potenssi). Joten mikä tahansa väri voidaan edustaa R:n, G:n ja B:n yhdistelmällä.
Tällä menetelmällä voidaan ilmaista yhteensä 256 x 256 x 256=16777216 väriä, joka tunnetaan myös nimellä 16 miljoonaa väriä. RGB kolme väriä, joissa kussakin on 8 bittiä, ilmaisevat värejä tällä tavalla, joka tunnetaan myös 24-bittisinä väreinä (vievät 24 bittiä). Tämä värivalikoima on ylittänyt kaikki ihmissilmälle näkyvät värit, joten sitä kutsutaan myös oikeaksi väriksi. Riippumatta siitä, kuinka korkea se on, se on ihmissilmälle merkityksetön ja täysin tunnistamaton.
Kun kuvista on puhuttu, aloitetaan nyt puhuminen videoista.
Suuri määrä kuvia yhdistettynä muodostaa videon. Tärkein tekijä videon mittaamisessa on sen kuvanopeus. Videossa kehys viittaa still-kuvaan. Kuvataajuus viittaa videoon sisältyvien kehysten määrään sekunnissa. Mitä suurempi kuvataajuus, sitä realistisempi ja sujuvampi videosta tulee. Videon katsomisen jälkeen liittyy kaksi ongelmaa: tallennus ja siirto. Videon koodauksen avain on tässä: jos videolla ei ole koodausta, sen äänenvoimakkuus on erittäin suuri.
Otetaan esimerkiksi video, jonka resoluutio on 1920 x 1280 ja kuvataajuus 30. 1920 x 1280=2073600 pikseliä per kuvapiste, mikä tarkoittaa 2073 600 x 24=49766400 bittiä per kuva. 8 bittiä =1 tavua. Siksi 49766400 bittiä{10}} tavua ≈ 6,22 Mt. Tämä on 1920 x 1280 kuvan alkuperäinen koko kerrottuna kuvanopeudella 30, mikä tarkoittaa, että videon koko sekunnissa on 186,6 Mt, mikä on noin 11 Gt minuutissa. 90 minuutin elokuva on noin 1000 Gt.
Mitä on koodaus?
Koodaus on prosessi, jossa tiedot muunnetaan muodosta (muodosta) toiseen tietyllä menetelmällä. Videokoodaus on prosessi, jossa videomuoto muunnetaan toiseksi. Koodauksen perimmäinen tavoite on pakata. Erilaisia videokoodausmenetelmiä käytetään videoiden pienentämiseen, mikä on hyödyllistä tallennuksen ja siirron kannalta. Katsotaanpa ensin koko videon tallennus- ja toistoprosessi
Ensinnäkin on videokaappaus. Yleensä kameraa käytetään videokuvaukseen. Videodatan keräämisen jälkeen tarvitaan analogia-digitaalimuunnos analogisen signaalin muuntamiseksi digitaaliseksi signaaliksi. Itse asiassa nykyään monet kamerat lähettävät suoraan digitaalisia signaaleja. Signaalin lähdön jälkeen tarvitaan myös esikäsittelyä RGB-signaalin muuntamiseksi YUV-signaaliksi.
Aiemmin otettiin käyttöön RGB-signaali, mutta mikä on YUV-signaali?
Yksinkertaisesti sanottuna YUV on toinen värien digitaalinen esitys. Syy siihen, miksi videoviestintäjärjestelmät käyttävät YUV:ta RGB:n sijaan, johtuu pääasiassa siitä, että RGB-signaalit eivät edistä pakkausta. YUV:ssa kirkkauden käsite on lisätty.
Viimeisen vuosikymmenen aikana videoinsinöörit ovat havainneet, että silmät ovat herkempiä kirkkaudelle ja pimeydelle kuin väreille, mikä tarkoittaa, että ihmissilmä on vähemmän herkkä värillisyydelle kuin kirkkaudelle. Joten insinöörit uskovat, että videotallennustilassa ei ole välttämätöntä tallentaa kaikkia värisignaaleja. Voimme varata enemmän kaistanleveyttä mustavalkoisille signaaleille (kutsutaan "kirkkaudeksi") ja hieman vähemmän kaistanleveyttä värisignaaleille (kutsutaan "kromaattiseksi"). Siellä oli siis YUV.
YUV:n "Y" edustaa kirkkautta (Luma), kun taas "U" ja "V" edustavat värillisyyttä (Chroma).
Joskus nähty Y'CbCr, joka tunnetaan myös nimellä YUV, on pakattu versio YUV:sta. Ero on siinä, että Y'CbCr:ää käytetään digitaalisessa kuvakentässä, YUV:ta analogisessa signaalikentässä ja yleisesti käytetty YUV MPEG:ssä, DVD:ssä ja kameroissa on itse asiassa Y'CbCr.