Download
1 / 91
910 likes | 1.07k Vues
Wat zullen we bespreken?. Een (korte) geschiedenis van video... Een aantal basisbegrippen Videocompressie Intra- en inter-frame compressie Videoformaten Videocodecs. EEN GESCHIEDENIS VAN VIDEO. IN DEN BEGINNE WAS ER. NIETS!. Begin TV: alles live uitgezonden. 50's: opnames op banden.
E N D
Wat zullen we bespreken? • Een (korte) geschiedenis van video... • Een aantal basisbegrippen • Videocompressie • Intra- en inter-frame compressie • Videoformaten • Videocodecs
50's: opnames op banden • Pas in de 50's technisch mogelijk • Pas in de 60's regelmatig gebruikt • Editeren gebeurde zoals audio tape: • Tape versnijden • Weer kleven met speciale tape • Voor audio: makkelijk • Voor video: delicaat wegens “lines” en “fields” (zie verder) – vrij foutgevoelig
Automatisering editeren • Source deck en Record deck • Scene zoeken en markeren met “in and out points” • Opnemen • Linear editing: van voor naar achteren • Bij fout of invoegen: alles daarna opnieuw opnemen! • Denk bvb aan typemachine vs. tekstverwerker
Vandaag ... • Non-linear editing: volgorde ligt niet vast • Niet wachten op teruggespoelde tapes • Concepten van linear editing wel nog terug te vinden in video-software!
Televisie: analoog apparaat • Beeldsignaal is analoog • Continu signaal • V -> plaats en intensiteit pixel • “generation loss”
Tegenwoordig: LCD's, digitaal! • Beeldsignaal is digitaal • Gekwantificeerd signaal • Kopieën zonder verlies • Verdringt stilaan de beeldbuis
Interlacing • Analoog signaal is interlaced • Éen frame bestaat uit twee “fields” • Upper field – oneven lijnen • Lower field – even lijnen • Reden: verhogen schijnbare frame rate • Vb 25 fps -> 50fps
Interlacing • Digitaal beeld: geen lijnen maar pixels • Een frame is een frame • Geen interlacing
Interlacing • Dit beeld met digitale camera opgenomen • Tóch interlaced! • Iemand een verklaring?
De-interlacing • Bij conversie naar web-filmpje: upper en lower field combineren tot 1 frame • Dit is de-interlacing • Anders strepen zichtbaar
Aspect ratio • verhouding breedte/hoogte van het beeld • analoog beeld -> 4:3 • standaard tv-scherm • digitale video: in principe om het even welke ratio • meestal 4:3 omdat de beelden toch op analoge tv bekeken worden • breedbeeld: 16:9 • voor het web: elke aspect-ratio is mogelijk!
Pixel aspect ratio • Ook pixel-aspect ratio kan variëren • bvb: DV-formaat gebruikt rechthoekige pixels (niet vierkant !) • Opletten dus voor vervorming! • Cirkels zullen zo bvb. ellipsen worden!
Resolutie • Aantal pixels bepaalt kwaliteit • Maar ook de werkbaarheid ! • Vbn: • standaard DV (NTSC): 720 x 480 • standaard DV (PAL): 720 x 576 • Opgelet: ook 16:9 PAL is 720 x 576 • Pixel aspect ratio anders!
Frame rate • Aantal frames per seconde (fps) • Vanaf ca. 10fps: vloeiende indruk • Heldere snelle beelden vragen hogere fps • Voorbeelden: • PAL: 25 fps • NTSC: 29,97 fps • Film: 24 fps • Flash (standaard): 12 fps
Kleurmodel: YCC of YUV • RGB: 3 kleurkanalen • Beeldbuis: 3 fosforen (rood-groen-blauw) • Televisiescherm: ook RGB fosforen • Toch ander kleurmodel: • YCC: 1 helderheidskanaal en 2 kleurkanalen • Iemand een idee hoe dit komt?
Analoge formaten • Bij analoge gegevensoverdracht: kwaliteit belangrijk om ruis te minimaliseren! • Gebruikte videoverbindingen (analoog): • Composite • S-video • Component
Broadcast standards • TV standaard afh van land • SECAM enkel voor TV uitzendingen • Apparaten in die landen wel PAL • Conversie mogelijk (maar soms kwaliteitsverlies) • Videodrager onafhankelijk van standaarden: • VHS tape kan bvb zowel PAL als NTSC bevatten
Even rekenen... • Stel: we willen 1 minuutje PAL video (720x576 – 25fps) digitaliseren... • 1 frame: ca. 1MB • 1 seconde = 25 frames = 25MB • 1 minuut = 1,5 GB!
Even rekenen... • PROBLEEM! • Veel opslagruimte nodig • Snelle interfaces nodig
Compressie nodig • Oplossing: comprimeren van de videobeelden • Hoe? • Ideeën anyone ???
Twee héél eenvoudige manieren: • Frame rate verlagen • Resolutie verlagen
Twee héél eenvoudige manieren • Niet zeer efficiënt: • Halve frame rate = slechts halve data rate • Halve frame size = slechts kwart data rate • Methodes niet bruikbaar voor beelden die op een PAL toestel afgespeeld worden! • Beter systeem nodig!
Intra- en inter-frame compressie • Intra-frame compressie: • Frame comprimeren (vfr. JPEG) • Inter-frame compressie: • Difference coding • Frame prediction • Chroma subsampling
Frame per frame comprimeren • Frame comprimeren zoals bij JPEG • Elk frame apart aangepakt • Toegepast in: • M-JPEG formaat (verouderd) • In oudere digitale fototoestellen -> filmpjes M-JPEG • DV codec • MPEG-2 streams • Voordeel: video editing (later wordt duidelijk waarom)
Difference coding • Twee opeenvolgende videoframes verschillen meestal niet zo veel • Beter verschillen opslaan dan volledige frames!
Frame prediction • Meestal verplaatsen pixels slechts een beetje • Verplaatsing -> vector ! • Vector is héél weinig data! • Enkel “prediction error images” worden opgeslagen • Dit is verschil frame met motion predicted frame • Minder data dan enkel difference coding!
