ИКГ 07 Видеотехнологии

Высшая школа экономики, Москва, 2013www.hse.ru

ИНЖЕНЕРНАЯ И КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАФИКА2 КУРС

ЛЕКЦИЯ 7ВИДЕОТЕХНОЛОГИИ

Денис Королев

Высшая школа экономики, Москва, 2013

О чём лекция

• Как формируется видеосигнал• Как его передаёт ТВ и записывает видео• Про кадры, поля, строки – основные понятия• Interlace, safe frames и прочее наследие ТВ• Кодирование видео: как это работает? • Кодеки


Зачем эта лекция?

• Это поверхностное ознакомление с темой.• Эти термины встретятся в смежных областях.• Все так или иначе столкнутся с этим.• Группа ИКТ столкнется сильнее

в курсах «Основы ИКТ», «Видеотехнологии» и т.д.


Опять по Википедии?

• На стартовом уровне – да. Многое взято оттуда.

• Глубже и интереснее – в рекомендованных книжках:– Compression for great video and audio – Standard Handbook of Video and Television Engeneering

• Подходящей литературы по этой теме на русском не замечено. Либо инженерная заумь, либо «Премьер для чайников»


Основные понятия аналогового ТВ

• Развертка (прогрессивная, чересстрочная)• Частота кадров (50i/60i)• Цветовое кодирование (PAL/SECAM/NTSC)• Телевизионный кадр• Телевизионное поле (полукадр)• Телевизионная строка, отсчет


Радиочастотный спектр ТВ-сигнала


Телевизионная строка


Сигналограмма двух ТВ-строк


Частота кадров и цветовое кодирование

• 60i NTSC 640x480• 30p NTSC 640x480

• 50i PAL 720x576• 25p PAL 720x576


Пропорции экрана и представление на ТВ

• Анаморфный кадр• Letterbox, pan-and-scan


Видимая область кадра


Видеозапись


Эволюция магнитных носителей от Q до DV


Деинтерлейс (Deinterlace)


Деинтерлейс (Deinterlace)

Такое не лечится. Сначала deinterlace, потом MPEG.

• Чересстрочную развертку сжали JPEG• Образвались блоки по 8 пикселей


Субдискретизация (Color subsampling)









4:4:4

4:2:0


Избыточность видеопотока

Статистическая соседние кадры похожи

Психофизическая устранение незаметных деталей

Структурная сигнал содержит служебную информацию развёртки


Внутрикадровое кодирование (JPEG)


Внутрикадровое кодирование (JPEG)


Межкадровое кодирование (MPEG)

I – Intra frameP – Predicted frameB – Bi-Directional frame

GOP – Group of Pictures

Intra-frame – ВнутрикадровоеInter-frame – Межкадровое


Group of Pictures (GOP)


Артефакты сжатия MPEG: макроблоки


Профессиональная техника: интерфейсы

Бытовой Профессиональный

DV SDI

HDMI, DVI HD SDI, 3G SDI

Composite, SVideo Component


Профессиональная техника

Education

ИКГ 07 Видеотехнологии