|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ספרים ומאמרים ארכיון וידאו דיגיטלי לבית
במוקדם או במאוחר, הבעלים המאושר של מצלמת וידאו מתמודד עם הבעיה של שימור הסרטים שצילם. הפתרון הברור שלו - אחסון סרטים על קלטות וידאו - הוא הפשוט ביותר, אך לא תמיד היעיל ביותר. ראשית, השכבה המגנטית של הסרט מתפוררת עם הזמן, וכתוצאה מכך, ייתכן שהסרט היקר שלך על הצעדים הראשונים של ילדך לא ישרוד עד החתונה של האחרון. שנית, העלות של קלטות, במיוחד פורמט מיני-DV, רגישה מאוד עבור הארנק הרוסי, ואני רוצה להגביל את מספרן לצרכי הצילום המקורי עצמו (שלושה עד חמישה חלקים). שלישית, הם לא כל כך קטנים, ועדיין תצטרך מקום מסוים לאחסון מספר רב של קלטות. לבסוף, הטיעון האחרון קשור לעריכת מחשב. העובדה היא שמעט אנשים מרוצים מחומר הווידאו ה"גולמי" שנלכד - זה דורש בדרך כלל עיבוד לאחר: "גזירת" פרגמנטים מיותרים, סידור מחדש והדבקה חלקה של סצנות מוצלחות ובניית מעברים אפקטיביים ביניהן, שכבת כותרות, הפעלת שומרי מסך וכו' כל הפעולות הללו מסוגלות למדי למחשב ביתי מודרני. זה מספיק כדי להתקין את הלוח המתאים ותוכנית עריכת וידאו דיגיטלית לתוכו, למשל, מתוך ערכת miroVideo Studio 10plus ו- AverMedia MV-300. ומכיוון שלתהליך העיבוד קדם המרת סרטון המקור לאות דיגיטלי והקלטתו בכונן הקשיח של המחשב, ומכיוון שהסרטון שלך רכש צורה דיגיטלית מחשב, סביר לאחסן אותו באותה צורה, במיוחד אם ב בעתיד, בעת יצירת סרטים חדשים, אינך מתכוון להשתמש בחומרים שהוסרו פעם אחת. בקיצור, מתעורר האתגר של ארכיון וידאו בצורה דיגיטלית על מדיה קומפקטית, עמידה ולא יקרה. כמובן שהייתי רוצה לקבל את איכות הווידאו כמה שיותר גבוהה, אבל הרצון הזה מתנגש עם הדרישה למזער עלויות. בנוסף, עצם מושג האיכות, ועוד יותר מכך הערכתו, הוא מאוד סובייקטיבי. בחיפוש אחר פשרה סבירה, נסתמך על סיווג איכות הווידאו המסופקת על ידי מצלמות צרכניות בפורמטים שונים של הקלטת סרט מגנטי. באופן גס מאוד, ניתן להבחין כאן בשלוש רמות: וידאו רגיל (VHS, C-VHS, Video8), סופר וידאו (SVHS, C-SVHS, Hi8) ווידאו דיגיטלי (DV, mini-DV, Digital8). למען הפשטות, נסמן אותם עוד יותר כווידאו, S-Video ו-DV. מבחינה כמותית, הם מאופיינים בדרך כלל ברזולוציה אופקית (מספר האלמנטים המובחנים בקו - קווי טלוויזיה). מאמינים כי וידאו מספק רזולוציה של עד 280 קווים, S-Video - עד 400, ו-DV - לפחות 500 קווים. חשוב לציין שמסגרת טלוויזיה (להלן תקן PAL) מכילה 576 קווים פעילים (ישנם 625 בסך הכל, אך חלקם קווי שירות), ולפי המלצת ITU-R BT.601 של הטלוויזיה המקצועית הבינלאומית החברה (ITU - International Telecommunications Union) כל קו מכיל 720 דגימות עצמאיות. כתוצאה מכך, מסגרת טלוויזיה היא מטריצה של 720 x 576, והרזולוציה המקסימלית הניתנת להשגה מוגבלת ל-700 שורות.
ידוע שאות טלוויזיה הוא שילוב של אות בהירות - Y ושני אותות הבדלי צבע - U ו-V. שינויים בערכים שלהם מאפשרים 256 הדרגות (מ-0 עד 255 עבור Y, ומ-128 עד 127 עבור U/V), אשר בבינארי בחשבון מתאים ל-8 סיביות, או 1 בייט. בתיאוריה, לכל אלמנט מסגרת יש ערכי YUV משלו, כלומר דורש 3 בתים. ייצוג זה, שבו גם לאותות הזוהר וגם לאותות הכרומיננטיות יש מספר שווה של ערכים בלתי תלויים, מכונה בדרך כלל 4:4:4. עם זאת, נמצא שמערכת הראייה האנושית רגישה פחות לשינויים מרחביים בצבע מאשר לשינויי בהירות. וללא כל אובדן איכות גלוי, ניתן להפחית בחצי את מספר ספירות הצבע בכל שורה. הייצוג הזה, המכונה 4:2:2, הוא שאומץ בטלוויזיה המקצועית. במקרה זה, מטריצות ה-U וה-V מצטמצמות ל-360 x 576, וכדי להעביר את הערך המלא של אות הטלוויזיה בכל דגימת מסגרת, מספיקים 2 בתים (ערכי U ו-V עצמאיים לסירוגין דרך המדגם). אבל לצורכי וידאו צרכני, זה נחשב מקובל להפחית את רזולוציית הצבע האנכית בחצי, כלומר. עבור לתצוגה של 4:2:0. זה מפחית את מטריצות הצבע ל-360 x 288, ואת המספר המופחת של בתים לדגימה ל-1,5. זה בדיוק הרעיון ששולב בפורמט DV של מצלמות דיגיטליות. לפיכך, בהתחשב בקצב הפריימים בטלוויזיה של 25 הרץ, אנו מגיעים למסקנה ששנייה אחת של וידאו דיגיטלי בייצוג של 4:2:2 דורשת 20 בתים (736 x 000 xx 25 x 2), כלומר זרם נתונים הוא 720 MB/s (MBps - MegaByte לשנייה), אבל הייצוג של 576:21:4 מפחית את הזרימה ב-2% - ל-0 MB/s. הקלטת זרמים כאלה היא ריאלית מבחינה טכנית, אבל היא מורכבת, יקרה ולא יעילה לעיבוד שלאחר. בפועל, נדרשת הפחתה משמעותית בזרימות, כלומר אנו נאלצים להשתמש בסוגי דחיסה שונים. ישנם אלגוריתמים ידועים רבים המבצעים דחיסה ללא אובדן מידע, אך גם היעילים שבהם אינם מספקים יותר מדחיסה כפולה על תמונות טיפוסיות. בין האלגוריתמים המאבדים, אחד המפורסמים ביותר הוא M-JPEG (Motion-JPEG). הוא הגיע מצילום דיגיטלי, שם תחת השם JPEG הוא פותח לצורך דחיסה יעילה של פריימים בודדים (JPEG הוא קיצור של השם של האיגוד הבינלאומי שאישר אותו, Joint Photographic Experts Group). Motion פשוט משקפת את היישום שלה על רצף של פריימים, אם כי כל אחד מהם מעובד באופן עצמאי לחלוטין. באלגוריתם זה, המסגרת מחולקת לבלוקים בגודל 16 על 16, שכל אחד מהם מומר לתחום התדר על ידי טרנספורמציה קוסינוס בדידה (DCT). כתוצאה מכך, ההתפלגות של אותות בהירות וכרומיננטיות (בשימוש בייצוג 4:2:2) הופכת למקדמי התדר המקבילים, אשר נתונים לאחר מכן לכימות (עיגול ערכים במרווח מוגדר). DCT עצמו אינו מוביל לאובדן נתונים, אך קוונטיזציה של מקדמים גורמת להתגבשות תמונה. פעולת הקוונטיזציה מתבצעת במרווח משתנה - מידע בתדר נמוך מועבר בצורה המדויקת ביותר, שכן עיוותי התמונה המתאימים בולטים בצורה החזותית ביותר. יחד עם זאת, מקדמי תדר גבוה רבים האחראים על הפרטים ה"עדינים" של התמונה מקבלים ערכים אפס לאחריה. לפיכך, דחיסת JPEG מביאה להפחתה ברזולוציה האפקטיבית ולהופעה אפשרית של פרטים שקריים קלים (במיוחד בגבולות בלוקים), אך מספקת דחיסה משמעותית של זרם הנתונים. הפשרה ברורה: ככל שהדחיסה גדולה יותר, האיכות נמוכה יותר. נקבע כי רמת הווידאו מתאימה לזרם M-JPEG של כ-2 מגה-בייט/שנייה, S-Video - 4 מגה-בייט/שנייה ו-DV - 3,1 מגה-בייט/שנייה. במבט ראשון, יש כאן פרדוקס: אות S-Video ברזולוציה נמוכה יותר מ-DV, בכל זאת, דורש זרם גדול יותר. ההסבר פשוט: למעשה, קידוד DV שונה במקצת מ-M-JPEG. לפיכך, DV משתמש בייצוג של 4:2:0, שהוא חסכוני יותר ב-4% בהשוואה ל-2:2:25. ובכן, והכי חשוב, אלגוריתם ההמרה של DV משתמש בסכימת דחיסה גמישה יותר המבוססת על בחירה אדפטיבית של טבלאות קוונטיזציה. יחס הדחיסה עבור בלוקים שונים משתנה על פני התמונה: עבור בלוקים לא אינפורמטיביים (למשל בקצוות התמונה) הוא עולה, ולבלוקים עם מספר רב של פרטים קטנים הוא יורד ביחס לרמה הממוצעת של התמונה. כתוצאה מכך, באותה איכות, מושגת הפחתה בנפח הנתונים של כ-15%. תכונה אופיינית של אות ה-DV היא זרם נתוני וידאו קבוע, מוגדר סטנדרטי, של 25 Mbit/s (Mbps - Megabit Per Second), כלומר יחס דחיסה קבוע של כ-5:1. ניתן להשיג הפחתה נוספת בנפח הנתונים על ידי מעבר לאלגוריתם הדחיסה של MPEG (MPEG - Motion Pictures Experts Group). הוא מתמקד ביסודו בעיבוד רצפים של פריימים ומשתמש ביתירות גבוהה של מידע בתמונות המופרדות על ידי מרווח זמן קטן. ואכן, בין תמונות סמוכות בדרך כלל רק חלק קטן מהסצנה משתנה, למשל, אובייקט קטן נע בצורה חלקה על רקע קבוע. במקרה זה, מידע מלא על הסצנה צריך להישמר באופן סלקטיבי בלבד - לתמונות התייחסות; לכל השאר, די בהעברת מידע דיפרנציאלי בלבד: על מיקום האובייקט, כיוון וגודל העקירה, אלמנטים רקע חדשים (נפתחים מאחורי האובייקט תוך כדי תנועה). יתרה מכך, הבדלים אלה יכולים להיווצר על בסיס השוואה לא רק עם תמונות קודמות, אלא גם עם תמונות עוקבות (מאחר שבהן, כאשר האובייקט זז, מתגלה חלק מהרקע, שהיה מוסתר בעבר מאחורי האובייקט) . לפיכך, בקידוד MPEG נוצרים ביסודם שלושה סוגי פריימים: I (Intra) - פועל כמסגרות ייחוס ושומר על מלוא המידע על מבנה התמונה; P (Predictive) - נשיאת מידע על שינויים במבנה התמונה בהשוואה לפריים הקודם (סוגים I או P); B (דו-כיווני) - שמירת רק את החלק החיוני ביותר של המידע על ההבדלים מהתמונות הקודמות והאחרות (רק I או P). הרעיון של דחיסה של מסגרות I, כמו גם מסגרות P ו-B הבדלים, דומה ל-M-JPEG, אך, כמו DV, עם התאמה אדפטיבית של טבלאות קוונטיזציה. בפרט, זה מאפשר לנו לאפיין אות DV כמקרה מיוחד של רצף MPEG של I-frames עם זרם קבוע נתון (יחס דחיסה). רצפים של מסגרות I-, P-, B משולבות לקבוצות של פריימים קבועים באורך ובמבנה - GOP (קבוצת תמונות). כל GOP מתחיל בהכרח ב-I ומכיל P מסגרות במרווחים מסוימים. המבנה שלו מתואר כ-M/N, כאשר M הוא המספר הכולל של פריימים בקבוצה, ו-N הוא המרווח בין P-frames. לפיכך, לקבוצה 15/3, האופיינית ל-Video-CD ו-DVD IPB, יש את הצורה IBBPBBPBBPBBPBB. כאן, כל B-frame נבנה מחדש מה-P-frames שמסביב (בתחילת ובסוף הקבוצה - מ-I ו-P), ובתמורה, כל P-frame נבנה מחדש מה-P- (או I-) הקודמים. מִסגֶרֶת. אבל ה-I-frames הם עצמאיים וניתן לשחזר אותם ללא תלות באחרים; הם מהווים את ההתייחסות לכל ה-P- ובמיוחד B-frames של הקבוצה. בהתאם, יש לי את דרגת הדחיסה הנמוכה ביותר, ל-B את הגבוהה ביותר. נקבע כי הגודל של מסגרת P טיפוסית הוא 1/3 מ-I, ו-B הוא 1/8. כתוצאה מכך, רצף ה-MPEG IPPP (GOP 4/1) מספק הפחתה כפולה בזרם הנתונים הנדרש (באותה איכות) בהשוואה לרצף של I-frames בלבד, והשימוש ב-GOP 15/3 מאפשר השגת ארבעה פעמים הדחיסה. לסיכום, אנו מגיעים לטבלת ההערכה (ראה טבלה 1). לעיון, הוא כולל ערכים של זרמי נתוני וידאו המאפיינים את איכות הסרטים המוקלטים בתקליטורי Video-CD ו-DVD-Video. דיון בפורמטי ההקלטה הללו הוא מעבר להיקף החומר הזה; אנו מתכננים לשקול אותם בגיליון הבא של כתב העת. לסיום הסיפור על MPEG, יש צורך להדגיש שאלגוריתם זה מאפשר שינויים בפרמטרים רבים אחרים של קידוד, בפרט ברזולוציה מרחבית. מנקודת מבט זו, מבחינים בין MPEG-1 המגביל את גודל המסגרת ל-352 x 288 לבין MPEG-2 המאפשר רמות רזולוציה שונות (כולל 352 x 288), אך משתמש ב-720 x 576 כעיקרי. 1. באופן קפדני, MPEG-2 היא גרסה מוגבלת של MPEG-280. עם זאת, רזולוציית הווידאו המצוינת של 422 שורות מרמזת על שימוש במגבלה זו. כמו כן, חשוב להדגיש שככל שאנו עוברים לסכימות דחיסה עמוקות יותר: מ-M-JPEG ו-MPEG 420 I-only ל-MPEG 422 IPB, תהליך עריכת הרצפים המתקבלים הופך להיות מסובך משמעותית. נכון לעכשיו, מאמינים שללא הפסדי איכות נוספים, עריכה מלאה עם דיוק מסגרת אפשרית רק עד לרמת MPEG IPPP XNUMX, ואז רק הפעולות הפשוטות ביותר מותרות (גיזום/חבור, ואפילו אז עם דיוק קבוצתי). מהאמור לעיל עולה כי לצורך ארכיון וידאו רצוי להיעזר בדחיסת MPEG של נתונים דיגיטליים (420 IBP 15/3), ולהקלטת סרטים ברמת VHS/Video8, MPEG-1 בזרם של 2-3 Mbit /s מספיק, ועבור SVHS/ Hi8 ו-DV דורשים MPEG-2 עם זרם של לפחות 5 Mbit/s. מנקודת מבט מעשית, יישום תוכנה וחומרה של דחיסת MPEG אפשריים. התוכנה המפורסמת והשיתופית ביותר היא XingMPEG Encoder (xingtech.com). זה מאפשר לך להשיג רצפי MPEG-1 מקובצי AVI (לדוגמה, זרמי M-JPEG שנלכדו על ידי אחד מלוחות העריכה הלא ליניאריים). אך תהליך זה, בשל מורכבות אלגוריתם הדחיסה, דורש משאבי מחשוב משמעותיים. לכן, ב-Pentium II 350 מגה-הרץ, המרת קידוד של כל דקת וידאו בזרם נתון של 3 Mbit/s דורש כ-15 דקות של חישוב. יש להודות שזה מבטיח איכות גבוהה של הסרטון המתקבל. מקודדי חומרה מספקים סרטי MPEG בזמן אמת: אות וידאו אנלוגי מסופק לקלט שלהם, וקובץ ה-MPEG המוגמר נכתב לכונן הקשיח. כיום קיימים מספר רב של מכשירים שונים המספקים דחיסת MPEG-1. הם יכולים להתבצע כיחידות חיצוניות המחוברות למחשב באמצעות יציאת LPT (AverMedia MPEGWizard, Pinnacle Systems STUDIO MP10, Videonics Python) או לוחות פנימיים (VITEC Multimedia RT6, Darim MPEGator, Data Translation Broadway). באשר להתקני דחיסה MPEG-2, הבחירה שלהם עדיין מוגבלת מאוד. מבין אלה המשתלמים באמת, ראוי לציין את miroVideo DC1000. למרות שבשלב הדיגיטציה הראשונית היא מוגבלת לסוג הדחיסה 422 IP, שאינו היעיל ביותר מבחינת דרגת הדחיסה (אך מספק עריכת וידאו מורכבת עם דיוק פריים), היא מאפשרת המרת תוכנה וחומרה של הרצף המתקבל ל MPEG-2 420 IPB 15/3. האחרון, במיוחד, הוא הבסיס להכנת DVD-Video, למשל, באמצעות תוכנת Minerva DVD Authoring (משלימה DC1000 לערכת miroVideo DVD1000). בשולחן 2 מספק מאפיינים קצרים של חלק מהמכשירים הללו לעיון. הגיע הזמן להבין באיזו מדיה קומפקטית למקם את ארכיון הווידאו הדיגיטלי שלך. כדלקמן מהטבלה. 1, שעה אחת של וידאו, אפילו עם שיטת הדחיסה היעילה ביותר ואיכות וידאו, מתאימה לנפח נתונים של 1 GB, עם איכות S-Video - 2 GB ועבור DV - כ-3 GB. עם ערכים כאלה, הבחירה, למהדרין, אינה גדולה - זו אחת האפשרויות לתקליטורים הניתנים לצריבה. ליתר דיוק, זה יכול להיות 650 מגה-בייט CD-R, 2,6 ג'יגה-בייט DVD-RAM, 3,0 ג'יגה-בייט DVD-RW או 3,9 ג'יגה-בייט DVD-R. בנוסף, בקרוב צפוי להופיע DVD-R בנפח 4,7 גיגה-בייט, המאפשר לך לכתוב דיסקים התואמים ב-XNUMX% ל-DVD-Video. למרבה הצער, העלות של מכשירי ההקלטה המתאימים צומחת מהר יותר (כמעט אקספוננציאלית) מהקיבולת הזמינה. אם היום ניתן לרכוש CD-R ב-250-300$ בלבד, והעלות של דיסק ריק עבורו פחות מ-2$, אז המחיר של ה-DVD-R המבטיח ביותר עולה על 6$, מה שברור שלא מתאים לבית. להשתמש. למען ההגינות, ראוי להדגיש כי בשל מגמות כלליות בהתפתחות טכנולוגיית המחשוב, צפויה לנו הוזלה מהפכנית במחירים בשנה-שנתיים הקרובות. הרי גם מחירם של מכשירי ה-CD-R הראשונים נמדד בתחילה באלפים. עלינו להזהיר אותך לגבי חוסר ההתאמה של פורמטי DVD שונים. אבל, למרבה המזל, כולם תומכים בתקליטורי CD-R ברמת הקריאה, כמו גם בתקליטורי DVD-ROM ו-DVD-Video. לפיכך, בתנאים הנוכחיים, הפתרון הסביר ביותר לבעיית הארכיון יכול להתבסס על שימוש ב:
מחבר: אנדריי ריאקין, מבוסס על digitalvideo.ru
▪ תאורה: מושגי יסוד והמלצות מעשיות ▪ Canopus Edius Pro. מדריך למשתמש
קיומו של כלל אנטרופיה להסתבכות קוונטית הוכח
09.05.2024 מזגן מיני Sony Reon Pocket 5
09.05.2024 אנרגיה מהחלל עבור ספינת הכוכבים
08.05.2024
▪ מצלמת וידאו Pocket Kodak Zi8 ▪ תאי גזע - מחוללים של זקיקי שיער ▪ אוזניות Logitech Zone Wireless 2 ▪ מחשב נייד גיימינג Acer Nitro V 16
▪ חלק של האתר מכשירי חשמל ביתיים. בחירת מאמרים ▪ מאמר מאת מריה פון אבנר-אשנבך. פרשיות מפורסמות ▪ מאמר אל ניניו וזרם הומבולדט. נס טבע ▪ מאמר תקשורת רדיו אזרחית. תחנות רדיו, משדרים. מַדרִיך
בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר
www.diagram.com.ua | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
אנו ממליצים על מאמרים מעניינים סעיף 
ראה מאמרים אחרים סעיף 
חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:
כל השפות של דף זה