Bezpłatna biblioteka techniczna

MPEG-2 i domowe wideo

Katalog / sztuka wideo

 Komentarze do artykułu

Uwagi wstępne

W „świecie MPEG” zwyczajowo wyraża się prędkość strumienia danych wideo nie w megabajtach na sekundę, ale w kilobitach na sekundę. Aby nie mieszać różnych prędkości, wszystkie dalsze wartości podane są w kilobitach/sek.

Każdy ma inne wymagania jakościowe. Widać to wyraźnie w „świecie audio”: młodzi ludzie (pewnego rodzaju, nie będę się zagłębiał w klasyfikację…) słuchają boomboxów za 200 dolarów na dzikim poziomie głośności i „wystają”, a audiofile słuchają za 2000 dolarów system komponentów i westchnienie - "cholewka nie jest wystarczająco przezroczysta w środku". To samo dotyczy wideo, więc wszystkie poniższe oceny jakości odzwierciedlają moją osobistą opinię na temat „zaawansowanego czajnika” i nie mam zamiaru wdawać się w żadne spory ani z „lamerami”, ani „profesjonalistami”! Celowo uprościłem też „teorię” i nie pouczam, czym „naprawdę” jest kodowanie MPEG-2.

Eksperymenty z plikami JPEG. Początek

Eksperymentowanie z prawdziwymi filmami zajmuje dużo czasu, więc podstawowe wzorce można znacznie szybciej i łatwiej zilustrować za pomocą nieruchomych obrazów. Weź wysokiej jakości „nieskompresowany” TIFF, „naturalny” (na przykład krajobraz), z wystarczającą liczbą ostrych krawędzi i drobnych szczegółów, o rozmiarze około 600 x 800 (do wyświetlenia na ekranie w trybie 100%). W nim kolor każdego punktu jest kodowany osobno, „szczerze mówiąc”. Jest to maksymalna (referencyjna) jakość w ramach 24-bitowego modelu kolorów. Ale ludzkie oko ma pewne cechy i nie dostrzega wszystkich informacji, dlatego możliwe jest usunięcie (na zawsze!) Części danych bez zauważalnej utraty jakości (format JPEG).

W Photoshopie lub nawet w ACDSee spróbuj skompresować obraz z różnymi parametrami „jakości” i znajdź stosunek rozmiarów oryginalnego pliku i JPEG, w którym zniekształcenie jest nadal prawie niezauważalne. Otrzymasz współczynnik w przedziale 10-25, w zależności od obrazu i Twojej „surowości”. Przy wyższej kompresji artefakty są wyraźnie zauważalne (kolorowe aureole, kwadratowa struktura), ale w dynamice ta „hańba” też się przesuwa… Teraz skompresuj innym programem. Najprawdopodobniej nie będzie zauważalnej różnicy w wartości współczynnika progowego. Maksymalnie - 10-20%. Śmiem twierdzić, że nie da się (i w przyszłości) zwiększyć tego współczynnika momentami – cuda się nie zdarzają, informacje nigdzie nie znikają, nie da się zmieścić całego bogactwa krajobrazu w kilku bajtach… Wszystkie zabawki fraktalne lubią być pokazane na specjalnie dobranych obrazkach źródłowych, a mowa jest tutaj o przypadkowym, arbitralnym obrazie.

Co stąd wynika dla wideo? Rozdzielczość sygnału wideo zależy od standardu telewizyjnego, jego „komputerowy” analog wynosi około 720x576. Stąd przy 25 klatkach na sekundę uzyskujemy około 250 000 kbps (wideo „nieskompresowane”). Zastosuj do każdej klatki JPEG z tym samym „bezpiecznym” współczynnikiem 10-25. Otrzymujemy 10000-25000 kbps (w zależności od oryginału). Jak wiesz, format DV jest analogiczny do kompresji JPEG, a jego strumień to 28000 (wiesz? - na pewno dla każdego oryginału). Dlatego w większości przypadków dalsza kompresja formatu DV klatka po klatce jest niepraktyczna, ponieważ prowadzi do zauważalnych artefaktów.

Dlaczego MPEG jest bardziej kompaktowy i co jest do tego potrzebne?

Okazuje się, że 20000-30000 kb/s to granica? To 3-4 minuty na CD-R i 20-30 minut na DVD. Ściśle mówiąc, dla dowolnego obrazu z niezależnych od siebie klatek - TAK! Ale co z doskonałą jakością DVD (5000-8000)? Odpowiedź: w prawdziwych filmach kolejne klatki są zwykle współzależne i format MPEG to wykorzystuje. Z grubsza mówiąc, nie kompresujemy każdej klatki w JPEG, ale różnicę między sąsiednimi klatkami. Ponieważ kamera w profesjonalnych filmach zawsze stoi na statywie lub na szynach, często zmiany tła są nieznaczne lub monotonne, a przez to łatwe do wyciśnięcia. Sceny dynamiczne (eksplozje itp.) zwykle „odbierają” prędkość „spokojnym” utworom dzięki zastosowaniu zmiennej szybkości transmisji bitów…

Wyobraźmy sobie, jak wygląda ramka różnicowa dla obiektu poruszającego się na nieruchomym tle (przy użyciu statywu). Oczywiście całe tło to jednolita płaszczyzna (czarna w modelu RGB), a tylko niewielka część kadru („obiekt”) ma kolor kontrastujący z tłem. Wróćmy do eksperymentowania z plikami JPEG w Photoshopie. Wybierz sobie podobne zdjęcie i spróbuj - efekty są imponujące... Wzięłam więc zdjęcie z Berlina (fragment zdjęcia z albumu "Europa-98") - jednolite tło (niebo) i mały kontrastowy przedmiot. Wymiary 720x546. Wygląda to mniej więcej tak:

Następnie skompresowałem go do formatu JPEG, aby artefakty zaczęły się pojawiać. Okazało się, że 12 tys. Następnie trzykrotnie wykonano ten sam typ operacji: filtr „dodaj szum” (z różnymi wartościami szumu) został zastosowany do oryginalnego obrazu (nieskompresowanego), a następnie skompresowany do formatu JPEG, tak że okazał się 12K. Fragmenty tego, co się wydarzyło:

Wyraźnie widać, jakie „dzikie” artefakty pojawiają się na zaszumionym obrazie po kompresji. Niezbyt dobrze na fragmentach, ale na całej klatce (lub lepiej na kilku) widać, że nawet szum 20 jednostek na nieskompresowanym obrazie praktycznie nie jest irytujący. Jest to jakoś przefiltrowane przez nasze oczy i nadal wyraźnie wyobrażamy sobie, co to za przedmiot (to samo dzieje się, gdy oglądamy starą kasetę VHS lub słuchamy kasety na magnetofonie). Wręcz przeciwnie – artefakty kompresji, chropowate paski i kwadraty są irytujące, a oko „nie chce się do nich przyzwyczaić”. Aby artefakty nie rosły z hałasem, musisz zbierać nie z tym samym rozmiarem, ale z tą samą „jakością”. Wtedy gabaryty rosną zauważalnie wraz ze wzrostem hałasu. W tym przykładzie przy tym samym parametrze „jakość” uzyskano w przybliżeniu następującą linię rozmiaru: 12:24:36:48.

Co to oznacza dla wideo? Tylko to, że sama wartość bitrate nie jest gwarancją wysokiej jakości, dużo zależy od jakości materiału źródłowego. Na przykład, jeśli materiał źródłowy zawiera szumy, to aby uniknąć artefaktów, należy kilkakrotnie zwiększyć bitrate...

W idealnych warunkach do profesjonalnej produkcji DVD, MPEG-2 daje wzmocnienie (w stosunku do JPEG) około 4-5 razy (nazwijmy to „dodatkiem MPEG”). Ponownie formułujemy te idealne warunki w formie tabeli:

Przyznaję, że dalsze doskonalenie algorytmów zwiększy "dodatek MPEG" półtora raza, ale najprawdopodobniej nie więcej. Nawiasem mówiąc, pomimo szumu, MPEG4 jest nieco lepszy niż MPEG2 - o 10 procent przy wysokich przepływnościach. A osławione kompakty DivX, szczerze mówiąc, nikt nie nazwie prawdziwą jakością DVD.

A co dzieje się w praktyce?

Praktyka pokazuje, że wideo „domowe” na kamerach amatorskich (ze względu na niespełnienie powyższych warunków, przede wszystkim z powodu szumów i drgań) jest około dwukrotnie gorsze od wideo profesjonalnego, tj. o tej samej jakości powinien zajmować dwa razy większą objętość.

Uzyskane dane można łatwo przedstawić w formie tabeli.

Wnioski i porady

1. Jeśli markowy melodramat zmieści się na jednej płycie CD-R w godzinę, nie oznacza to, że można upchać swoje panoramiczne ujęcia krajobrazów i architektury drobnymi detalami, kręcone z ręki tanim, trzęsącym się aparatem z okna autobusu... Dokładniej , możesz, ale albo tylko 10 minut, albo najgorsza jakość.
2. MPEG nie jest nośnikiem danych. W najlepszym wydaniu jest to najlepsze narzędzie demonstracyjne (DVD). Jest mało prawdopodobne, że uda się z niego ponownie zamontować bez dalszych strat. Do przechowywania oryginałów lepsze i łatwiejsze, a często nawet tańsze, są cyfrowe kasety wideo (miniDV, D8).
3. MPEG4/DivX nie jest panaceum i nadaje się tylko do bardzo „płynnych” scen („wolne dzieci” w zbliżeniach itp.) Nie zapewnia rewolucyjnej różnicy w stosunku do MPEG2. Mała poprawa ilościowa...
4. ...i dlatego jeśli twoje arcydzieła są krótkie (10-15 minut), ale wciąż nie możesz się doczekać, aby je nagrać na płytę - nie zapisuj na płytach (pluj na DivX), tylko wciśnij je od razu do MPEG2 z szybkością transmisji bitów 6000-8000 (w tym format .n „kompatybilny z DVD”). Później, kupując płytę DVD-RW, możesz z łatwością stworzyć pełnoprawną płytę DVD na podstawie tych klipów bez ponownego kodowania ich, a tym samym bez utraty jakości.
5. Nawiasem mówiąc, DVD-R nie jest już luksusem. Urządzenie kosztuje mniej niż 100 USD, dobry blank kosztuje mniej niż 2 USD, a „prosty” blank kosztuje mniej niż 1 USD.
6. Czerpanie w MPEG2 najlepiej wykonywać za pomocą CanopusPr °Coder.
7. Jeśli planujesz robić własne zdjęcia w formacie MPEG, warto częściej pamiętać o tabeli „warunków idealnych” – kup i naucz się korzystać ze statywu i/lub statywu naramiennego, nie rób ostrych „skoków” z aparatem , nie daj się ponieść fokusowi długiej ręki, zwracaj uwagę na oświetlenie itp. P...

Autor: mgr Afanasenkov; Publikacja: pctuner.ru

 Polecamy ciekawe artykuły Sekcja sztuka wideo:

▪ Chromatyczność promieniowania ciała doskonale czarnego

▪ MPEG i jego zastosowanie

▪ Warsztaty montażowe dla profesjonalistów

Zobacz inne artykuły Sekcja sztuka wideo.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Zagrożenie śmieciami kosmicznymi dla ziemskiego pola magnetycznego 01.05.2024

Coraz częściej słyszymy o wzroście ilości śmieci kosmicznych otaczających naszą planetę. Jednak do tego problemu przyczyniają się nie tylko aktywne satelity i statki kosmiczne, ale także pozostałości po starych misjach. Rosnąca liczba satelitów wystrzeliwanych przez firmy takie jak SpaceX stwarza nie tylko szanse dla rozwoju Internetu, ale także poważne zagrożenia dla bezpieczeństwa kosmicznego. Eksperci zwracają obecnie uwagę na potencjalne konsekwencje dla ziemskiego pola magnetycznego. Dr Jonathan McDowell z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics podkreśla, że ​​firmy szybko wdrażają konstelacje satelitów, a liczba satelitów może wzrosnąć do 100 000 w następnej dekadzie. Szybki rozwój tych kosmicznych armad satelitów może prowadzić do skażenia środowiska plazmowego Ziemi niebezpiecznymi śmieciami i zagrożenia dla stabilności magnetosfery. Metalowe odłamki ze zużytych rakiet mogą zakłócać jonosferę i magnetosferę. Oba te systemy odgrywają kluczową rolę w ochronie i utrzymaniu atmosfery ... >>

Zestalanie substancji sypkich 30.04.2024

W świecie nauki istnieje wiele tajemnic, a jedną z nich jest dziwne zachowanie materiałów sypkich. Mogą zachowywać się jak ciało stałe, ale nagle zamieniają się w płynącą ciecz. Zjawisko to przyciągnęło uwagę wielu badaczy i być może w końcu jesteśmy coraz bliżej rozwiązania tej zagadki. Wyobraź sobie piasek w klepsydrze. Zwykle przepływa swobodnie, ale w niektórych przypadkach jego cząsteczki zaczynają się zatykać, zamieniając się z cieczy w ciało stałe. To przejście ma ważne implikacje dla wielu dziedzin, od produkcji leków po budownictwo. Naukowcy z USA podjęli próbę opisania tego zjawiska i zbliżenia się do jego zrozumienia. W badaniu naukowcy przeprowadzili symulacje w laboratorium, wykorzystując dane z worków z kulkami polistyrenowymi. Odkryli, że wibracje w tych zbiorach mają określone częstotliwości, co oznacza, że ​​tylko określone rodzaje wibracji mogą przemieszczać się przez materiał. Otrzymane ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Kurczak na bazie roślin od KFC 31.08.2019 Sieć restauracji KFC będzie testować produkty z „kurczaka” pochodzenia roślinnego – bryłki i skrzydełka – stworzone we współpracy z Beyond Meat w jednej z jej lokalizacji w Atlancie w stanie Georgia w USA. Te roślinne bryłki i skrzydełka, zwane Beyond Fried Chicken (stworzone we współpracy z roślinną firmą mięsną Beyond Meat), będą oferowane bezpłatnie 27 sierpnia osobom, które kupią coś w restauracji KFC w Atlancie; podczas gdy klienci zostaną poproszeni o przekazanie opinii. Ta ostatnia, jak powiedział KFC Bloomberg, zostanie wzięta pod uwagę przy rozważaniu perspektyw szerszych testów i potencjalnego wprowadzenia takiego mięsa do restauracji w całym kraju. Niektóre inne sieci restauracji już przetestowały, a nawet wprowadziły produkty roślinne. Na przykład Burger King zaczął sprzedawać burgera Impossible Whopper - z mięsem roślinnym - w swoich lokalizacjach w USA; ponadto Subway planuje na przykład przetestować podrabianą kanapkę z mięsem – Beyond Meatball Marinara – w 685 restauracjach w USA i Kanadzie.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Dwujęzyczność poprawia postrzeganie informacji i uważność

▪ Super klej do złamanych kości

▪ Urządzenie mobilne Samsung SPH-P9000

▪ Bioniczne oko

▪ Globalne badanie wody słodkiej

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Bezpieczeństwo pracy. Wybór artykułów

▪ artykuł Oscara Wilde'a. Słynne aforyzmy

▪ artykuł Które miasto w języku migowym przedstawiają dwa wycelowane w siebie pistolety? Szczegółowa odpowiedź

▪ sekretarz artykułu-maszynistka. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł Urządzenie podsłuchowe IR. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Prosty sygnalizator podwyższonego napięcia sieciowego. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024