Сжатие видео: различия между версиями

21 байт добавлено ,  11 месяцев назад
м
викификация, стилевые правки
м (викификация, стилевые правки)
 
== Теория ==
Видео — этопо посути своей существуявлется [[трёхмерный массив|трёхмерным массивом]] цветных [[пиксел]]ей. Два измерения означают вертикальное и горизонтальное разрешение кадра, а третье измерение — это время. [[Кадр]] — это массив всех пикселей, видимых камерой в данный момент времени, или просто изображение. В видео возможны также так называемые полукадры (см.: [[чересстрочная развёртка]]).
 
Сжатие было бы невозможно, если бы каждый кадр был уникален и расположение пикселов было полностью случайным, но это не так. Поэтому можно сжимать, во-первых, саму картинку — например, фотография голубого неба без солнца фактически сводится к описанию граничных точек и [[градиент]]а заливки. Во-вторых, можно сжимать похожие соседние кадры. В конечном счёте, алгоритмы сжатия картинок и видео схожи, если рассматривать видео как трёхмерное изображение со временем как третьей координатой.
 
== Сжатие видео и технология компенсации движения ==
Одна из наиболее мощных технологий, позволяющая повысить степень сжатия, — это [[компенсация движения]]. При любой современной системе сжатия видео последующие кадры в потоке используют похожесть областей в предыдущих кадрах для увеличения степени сжатия. Однако, из-за движения каких-либо объектов в кадре (или самой камеры) использование подобия соседних кадров было неполным. Технология компенсации движения позволяет находить похожие участки, даже если они сдвинуты относительно предыдущего кадра.
 
== История ==
Аналоговые принципы сжатия видеосигнала, основанные на особенностях [[зрение человека|зрения человека]], известны с момента появления телевидения как такового, а вершин своего развития достигли в совместимых системах цветного телевидения [[NTSC]], [[SECAM]] и, особенно, [[PAL]]. Именно благодаря сжатию данных удавалось передавать цветное изображение с разложением в 625 строк в полосе частот, изначально определенной для стандарта разложения 441 строка. В аналоговых системах для этого использовалось свойство линейчатости спектра телевизионного сигнала и снижение яркостной и цветовой чувствительности глаза в зоне мелких деталей. Таким образом, можно было передавать максимум информации в низкочастотной части спектра телевизионного сигнала (крупные детали изображения), но без особых потерь качества изображения срезать высокочастотную часть спектра, оставив в нем только первые гармоники сигналов, несущие информацию о мелких деталях. Информация о цветовой составляющей подвергалась еще большему ограничению по частоте и вдобавок ее спектр смещался таким образом, чтобы гармоники сигналов строчной частоты, несущих информацию о цвете, оказывались в промежутках между гармониками сигнала яркости. Цифровые же методы сжатия видеосигнала появились практически одновременно с появление АЦП, способных работать на видеочастоте и процессоров, способных выполнять арифметические операции примерно на трехкратной видеочастоте. Такие устройства начали выпускаться в начале 1980-х годов.
 
В таблице ниже показана неполная история развития международных стандартов видеосжатия