Digitales Video, seine Hauptmerkmale
Bis vor kurzem konnten sich nur wenige vorstellen, dass es mit einem normalen Heimcomputer nicht nur möglich wäre, Ihre Lieblingsfilme anzusehen, sondern auch Ihre eigene Videobibliothek zu erstellen, den Inhalt alter Videobänder zu digitalisieren, Familienvideos zu bearbeiten und sogar Ihre eigenen zu erstellen. Filmmeisterwerke.
Alles begann 1992, als IBM und Intel die Indeo-Softwaretechnologie (kurz für Intel Video) entwickelten. Mit seiner Hilfe haben Benutzer die Möglichkeit, Videos zu digitalisieren und Videodateien auf einem PC zu erstellen und anschließend auf dem Bildschirm wiederzugeben.
Anfänglich war digitales Video ein analoges Signal, das in ein digitales Format umgewandelt wurde. Darüber hinaus führte das Umstellungsverfahren selbst zwangsläufig zu einem gewissen Qualitätsverlust. Heutzutage gehören Videorecorder und alte VHS-Kameras der Vergangenheit an, und moderne digitale Videokameras, DVD- und Blu-Ray-Player, mit denen Sie ein Signal sofort in digitaler Form empfangen können, bestimmen den Ball. Und das analoge Fernsehen weicht allmählich dem progressiveren digitalen Fernsehen.
Hauptmerkmale von digitalem Video
Digitales Video weist fünf Hauptmerkmale auf: Bildschirmauflösung, Bildrate, Farbtiefe, Bitrate (Videoübertragungsbreite) und Bildqualität.
Bildschirmauflösung (Auflösung): Gibt die Anzahl der Punkte (Pixel) horizontal und vertikal an, aus denen das Bild (Videobild) auf dem Bildschirm besteht. Bei der Aufzeichnung der Auflösung wird zuerst der Wert der Anzahl der Punkte pro Zeile (horizontale Auflösung) und dann die Anzahl der am Bild beteiligten Zeilen (vertikale Auflösung) angegeben. Für den europäischen PAL-Videostandard beträgt die Bildgröße beispielsweise 720 x 576 Pixel, für den nordamerikanischen NTSC-Standard 720 x 480, für hochauflösendes Video (HD 720p) – 1280 x 720 und für den neuen HDTV-Standard (Full HD) – 1920 x 1080 Pixel. Wie Sie wahrscheinlich verstehen, ist die Videoqualität umso besser, je höher die Bildschirmauflösung ist.
Die Bildrate ist ein Wert, der angibt, wie viele Bilder pro Sekunde geändert werden. Die Standardgeschwindigkeit für die Videowiedergabe wird als Wert gleich 30 Bildern / s angesehen. Für das Kino ist diese Zahl etwas niedriger und beträgt 24 Bilder / s.
Die Farbtiefe (Farbauflösung) ist eine Eigenschaft, die die Anzahl der Farben angibt, die an der Bildung eines Videobildes beteiligt sein können. Die Anzahl der Farben in digitalen Videos wird in Bit gemessen. 1 Bit kann also zwei verschiedene Werte annehmen (0 oder 1) und es können nur zwei Farben (normalerweise Schwarz und Weiß) codiert werden. Mit zwei Bits können Sie 4 Farben (2 2 = 4) codieren, mit drei Bits – 8 Farben (2 3), vier – 16 (2 4) und so weiter.
Typischerweise wird die Farbauflösung durch spezielle Farbmodelle beschrieben. In der Computertechnologie wird das RGB-Modell (Rot-Grün-Blau) verwendet, das durch die folgenden gängigsten Farbtiefenmodi dargestellt werden kann: 8-Bit (256 Farben), 16-Bit (65.536 Farben) und 24-Bit (16.777) .216 Farben). Übrigens kann das menschliche Auge nach verschiedenen Meinungen 5-10 Millionen Farbtöne wahrnehmen.
Bitrate (Videostreambreite): Zeigt die Anzahl der pro Sekunde verarbeiteten Videobits an. Mit anderen Worten, dies ist die Videoübertragungsgeschwindigkeit, die in Megabit pro Sekunde (Mbit / s) gemessen wird. Je höher es ist, desto besser ist die Qualität. Für den DVD-Videostandard beträgt die Bitrate beispielsweise etwa 5 Mbit / s und für das HDTV-Format bereits 10 Mbit / s. Übrigens wird der Bitratenwert meistens zur Auswertung verwendet die Qualität des über das Internet übertragenen Videos.
Die Bildqualität ist eine Eigenschaft zur Bewertung der Qualität des verarbeiteten Videos im Vergleich zum Original und wird durch eine Reihe von Werten für Auflösung, Farbtiefe und Videoübertragungsgeschwindigkeit bestimmt.
Kompressionsstandards
Eine Minute reinen, unkomprimierten und digitalisierten Tons nimmt auf der Festplatte eines Computers etwa 10 MB ein, wodurch Musikdateien für die überwiegende Mehrheit platzsparend in komprimierter Form gespeichert werden. Wie lange dauert eine Minute unkomprimiertes Video? Um beispielsweise ein 60-Sekunden-Video mit einer Rate von 30 Bildern pro Sekunde, einer Auflösung von 720 x 576 Pixel und einer Farbtiefe von 16 Bit zu platzieren, benötigen Sie ungefähr eineinhalb Gigabyte freien Speicherplatz. Und das ohne Berücksichtigung der Audiospur. Nach diesen Zahlen muss wahrscheinlich nicht erklärt werden, warum digitale Videos ausschließlich in komprimierter Form auf unseren Computern gespeichert werden.
Es gibt mehrere Dutzend gängige Komprimierungsformate, die unterschiedliche Komprimierungsalgorithmen verwenden.