Читать в оригинале

<< ПредыдущаяОглавлениеСледующая >>


2.5. Видеоформаты

Стандарты видеосжатия, представленные в данной книге, могут работать с широким разнообразием форматов видеокадров. На практике часто принято фиксировать или преобразовывать видеоматериал к одному из базисных «промежуточных» форматов перед его сжатием и передачей. Общий промежуточный формат CIF (Coinmon Intermediate Format) является базисным для семейства распространенных форматов, перечисленных в табл. 2.1. На рис. 2.13 показана компонента яркости видеокадра, просэмплированного в диапазоне разрешении от 4CIF до Sub-QCIF. Выбор разрешения видеокадра зависит от конкретного приложения и от доступной емкости устройства хранения или от пропускной способности канала передачи видеоконтента. Например, 4CIF подходит для телевидения стандартного разрешения и для DVD-видео; CIF и QCIF популярны в приложениях, обеспечивающих видеоконференции; QCIF и SQ-CIF применяются в мобильном мультимедиа, где размеры дисплея и битовая скорость приема и передачи данных весьма ограничены. В табл. 2.1 приведено число битов, необходимое для представления несжатого кадра каждого формата (предполагается цветовое сэмплирование 4:2:0 и 8 бит на одну компоненту сэмпла пространства YCbCr).

Таблица 2.1. Форматы видеокадров.

 

Разрешение яркости

бит/кадр

Формат

(гориз. х верт.)

(4:2:0, 8 бит/сэмпл)

Sub-QCIF

128 х 96

147456

QCIF

176 х 144

304 128

CIF

352 х 288

1216 512

4CIF

704 х 576

4866 048

Рис. 2.13. Сэмплы видеокадра с разным разрешением.

Широко используемым форматом для кодирования цифрового видеосигнала в телевизионных применениях является рекомендация ITU-R под идентификатором ВТ.601 5 [1] (здесь термин «кодирование» означает цифровое представление сигнала без сжатия). В ней компонента яркости видеосигнала формата 4:2:2 (Y:Cb:Cr) сэмплируется с частотой 13.5 МГц, а хроматическая компонента с частотой 6,75 МГц. Параметры сэмплированного цифрового сигнала зависят от частоты видеокадров (30 Гц для стандарта NTSC и 25 Гц для стандарта PAL/SECAM). Они приведены в табл. 2.2. Более высокая частота кадров в NTSC компенсируется меньшим пространственным разрешением, так что общая битовая скорость остается одной и той же (216 Мбит/с). Реальная область, отображаемая на дисплее (активная область), меньше общей области, так как из нее исключены служебные горизонтальные и вертикальные гасящие промежутки, которые имеются «вне» края кадра.

Каждый сэмпл принимает значения от 0 до 255. Уровни 0 и 255 зарезервированы для синхронизации, а величина яркости лежит в интервале от 16 (черный) до 235 (белый).

Таблица 2.2. Параметры ITU-R ВТ.601-5.

Частота кадров

30 Гц

25 Гц

Полукадров в секунду

60

50

Линий в полном кадре

525

625

Сэмплов яркости на линию

858

864

Хроматических сэмплов на линию

429

432

Бит на сэмпл

8

8

Общая битовая скорость

216 Мбит/с

216 Мбит/с

Активных линий на кадр

480

576

Активных сэмплов на линию (Y)

720

720

Активных сэмплов на линию (Сr, Сb)

360

360

 



<< ПредыдущаяОглавлениеСледующая >>