Общи сведения

– JPEG/M-JPEG (Motion – JPEG) - JPEG е международен стандарт за компресия на цифрови статични картини, завършен през 1991 г. Степените на компресия са от порядъка на 15 : 1 без видима загуба на качество, до 100 : 1 при максимална компресия. M-JPEG е

(нестандартизирано) разширение на стандарта JPEG. Предназначен е за компресия на отделни кадри, като разликите между кадрите не се компресира - това е основната разлика между M-JPEG и MPEG. Използва се за нелинейно редактиране и монтаж на цифрово видео, където е необходим достъп до всеки отделен кадър. DV форматът се явява негов

заместител.

– MPEG (Moving Picture Expert Group) е обединен комитет на Международната Органзация по Стандартизация (ISO) и Междуна-родната Електротехническа Комисия (IEC). Тази група от експерти разработва и утвърждава международни стандарти за компресия на цифрово видео и звук. Основният критерий, който се обсъжда в комитета MPEG е интензивността на потока от компресирани данни, определянa както от нивото на съвременните компютърни технологии, така и от сферата на използване на дадения

формат. Разработваните стандарти носят името на експертния комитет. До момента са въведени стандартите MPEG – 1, MPEG – 2 и MPEG – 4.

Формат MPEG - 4:

Стандартът MPEG-4 е приет началото на 1999 г., като работата по него продължава. За

разлика от MPEG-1 и MPEG-2, той обхваща не само цифрово видео, но и музика, говор,

двумерна (2-D) и тримерна (3-D) графика. MPEG-4 е планиран да осигури пълна мултимедийна

интерактивност. Предвижда се поддръжката на следните приложения:

– интернет/интранет мултимедия;

– интерактивни видеоигри;

– видеотелефония, видеоконферентни връзки;

– интерактивни оптични носители (CD, DVD);

– мултимедийна електронна поща;

– охранителни системи;

– системи за наблюдение;

– безжична мултимедия;

– радио/телевизионни предавания, интерактивна телевизия.

MPEG-4 видеопотокът може да бъде оптимизиран както за бавни връзки (5 – 64 Kb/s),

така и за средноскоростни (64 - 384 Кb/s) и високоскоростни (384 Kb/s – 4 Mb/s). Стандартът

поддържа постоянен поток от данни (CBR – Constant Bit Rate) и променлив поток от данни

(VBR – Variable Bit Rate). Предлага по-добро качество на компресираното видео при

съпоставими с MPEG-1 размери на файла.

Aналогово видео - формати за запис и възпроизвеждане

Независимо от това, дали видеото е в аналогова или цифрова форма, то представлява последователно проиграване на поредица от кадри чрез средствата на електрониката. Първият от методите за предаване на видеосигнал е аналоговият. При него всеки кадър се

представя чрез промяна на напрежението, известно като аналогова вълнова форма. За всеки от различните видеоформати съществуват правила, определящи структурата на видеосигнала. Те задават разделянето на сигнала на кадри, кадрите на хоризонтални линии, начина по който се предават цветовете, мястото на синхронизиращата информация. Когато видеокадърът се възпроизвежда, той се появява на екрана като серия от хоризонтални линии. Границите между

линиите се отбелязват чрез правоъгълни синхроимпулси – празни интервали.В телевизионната и компютърна индустрии се използват различни видео формати. Сравняването на отделните формати се извършва на базата на следните показатели:

– Честота на кадрите – определя броя на кадрите за една секунда. Стойностите могат да бъдат между 25 и 100. При по-ниски стойности изображението трепка, движещите се обекти се размазват и движението е на подскоци.

– Брой на хоризонталните линии. Видеоформатите разделят кадрите на хоризонтални линии – редове. Колкото е по-голям броят им, толкова е по-добро изображението и обратно.

– Съотношение на страните на видеокадъра. Използваните в момента видеоформати имат съотношение 4:3. За телевизията с висока разрешаваща способност (HDTV) се предвижда съотношение 16:9.

– Презредова и прогресивна развивка. Както бе отбелязано по-горе, при малък брой кадри в секунда изображението трепка. Това трепкане може да бъде намалено чрез използване на презредова развивка. При нея всеки кадър се разделя на две полета (полукадри). Първото поле съдържа нечетните редове, а второто четните. По време на

възпроизвеждането на екрана се извежда първият полукадър, а след него вторият. В резултат човешкото око възприема изображението като обновявано с двойно по-висока честота от реалната. При прогресивната развивка, редовете изграждащи кадъра се извеждат последователно.

– Качество на изображението. Пазарът на видеоапаратура е разделен на три сектора – за масовия потребител, професионален и видеоапаратура, предназначена за излъчване.

Основната разлика между видеоапаратурата произвеждана за тези три сектора, освен цената е качеството на изображението, което те създават. То се определя от параметри като съотношение сигнал-шум на видеосигнала и разрешаваща способност на изображението. Видеокамера предназначена за масовия потребител и такава,

предназначена за излъчване, могат да работят с един и същ видеоформат, но втората ще дава по-добро изображение.

– Композитно и компонентно видео. Стандартите за телевизионно излъчване са били създадени така, че сигнал за цветна телевизия да може да бъде възпроизвеждан и на черно-бели телевизионни приемници. Това е постигнато чрез разделяне на информацията

за цветността (chrominance) от информацията за интензивността (luminance) на видеосигнала. При композитното видео двата сигнала са обединени в един. При компонентното видео сигналите са разделени. По принцип компонентното видео дава по-добро качество на изображението. Като недостатък може да се смята необходимостта от

повече кабели за предаване на сигналите и нуждата от синхронизиране между различните компоненти. Съществуват различни форми на компонентно видео. YUV видеото има три компоненти: интензивност (Y) и два цветови сигнала (U и V). S-video и Y/C видео имат по

две компоненти. Чрез преобразуване на сигналите е възможно свързване на видеоапаратура с композитно и компонентно видео. Разбира се това преобразуване добавя

шум и намалява качеството на изображението.

Основните формати на аналоговия видеосигнал са:

1. NTSC (National Television Systems Committee). Телевизионен стандарт, разработен в

САЩ. Разпространен е в Северна и Централна Америка и Япония.

2. PAL (Phase Alternation Line). Европейски телевизионен стандарт, използван в Западна

Европа, Индия, Китай, Австралия.

3. SECAM (Sequentiel Couleur avec Memoire). Френски телевизионен стандарт, използван

още в Източна Европа, Русия, части от Африка.

4. RGB – компонентен видеоформат с разделени сигнали за червения, зеления и синия цветове. Използва се обикновенно при компютърните дисплеи. Няма утвърден международен стандарт – използват се наложени от промишлеността стандарти –например VGA, разработен от IBM.

5. HDTV (High Definition Television). Разработени са редица аналогови формати за телевизия с висока разрешаваща способност. Първата HDTV система е Японската Hi-Vision с 1125 реда и 60 полета. В Европа е разработен подобен формат известен като HDMAC

с 1250 реда и 50 полета. Друга съществена разлика, освен по-високата разрешаваща способност е съотношението между страните на кадъра, което при HDTV е 16:9. Трите телевизионни стандарта, NTSC, PAL и SECAM имат както композитни, така и компонентни версии. Компонентната версия на NTSC се нарича още YUV 525/60 (525 реда и

60 полета за секунда). По-точно трябва да бъде 525/59.94. Оригиналната кадрова честота на NTSC е 30 кадъра за секунда. Когато е бил добавен цвят, се е получила интерференция между

новата цветова подносеща честота и носещата честота на звуковия сигнал. Интерференцията е била премахната и съвместимостта с черно-белите приемници запазена чрез промяна на кадровата честота с 0.1% до 29.97 кадъра в секунда или 59.94 полета за една секунда.