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

Высшая школа экономики, Москва, 2013

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.

Высшая школа экономики, Москва, 2013

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»

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Основные понятия аналогового ТВ

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

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Радиочастотный спектр ТВ-сигнала

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Телевизионная строка

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Сигналограмма двух ТВ-строк

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Частота кадров и цветовое кодирование

• 60i NTSC 640x480• 30p NTSC 640x480

• 50i PAL 720x576• 25p PAL 720x576

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Пропорции экрана и представление на ТВ

• Анаморфный кадр• Letterbox, pan-and-scan

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Видимая область кадра

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Видеозапись

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Эволюция магнитных носителей от Q до DV

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Деинтерлейс (Deinterlace)

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Деинтерлейс (Deinterlace)

Такое не лечится. Сначала deinterlace, потом MPEG.

• Чересстрочную развертку сжали JPEG• Образвались блоки по 8 пикселей

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Субдискретизация (Color subsampling)

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Субдискретизация (Color subsampling)

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Субдискретизация (Color subsampling)

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Субдискретизация (Color subsampling)

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Субдискретизация (Color subsampling)

4:4:4

4:2:0

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Избыточность видеопотока

Статистическая соседние кадры похожи

Психофизическая устранение незаметных деталей

Структурная сигнал содержит служебную информацию развёртки

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Внутрикадровое кодирование (JPEG)

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Внутрикадровое кодирование (JPEG)

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Межкадровое кодирование (MPEG)

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

GOP – Group of Pictures

Intra-frame – ВнутрикадровоеInter-frame – Межкадровое

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Group of Pictures (GOP)

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Артефакты сжатия MPEG: макроблоки

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Профессиональная техника: интерфейсы

Бытовой Профессиональный

DV SDI

HDMI, DVI HD SDI, 3G SDI

Composite, SVideo Component

Высшая школа экономики, Москва, 2013

Профессиональная техника