ЦИФРОВОЕ ВИДЕО, ВИДЕО [DV, Digital Video, video]

Цифровое видео - это, Что такое цифровое видео, Определение термина цифровое видео, Видео, DV Туре-1, DV Туре-2, HDV, RatDVD, S-Video, Intel DVI, RIFF, QTM, Асимметричная видеосистема, Видеоконференцсвязь, Симметричная видеосистема, Компонентное видео, Реальное видео, Стереовидео, CDTV, FHV, FSFMV, VHS, SVHS, Плата захвата изображения, SHRC, VGA-PAL, Video VGA, VIP, Web-camera

1. Термин, применяемый по отношению к системам и средствам создания, хранения, преобразования, передачи и/или приема (в том числе воспроизведения) движущихся изображений с использованием вычислительной техники. Цифровое видео характеризуется следующими основными показателями: частотой кадров [frame rate] — измеряется числом сменяемых на экране кадров изображения в секунду, разрешением экрана [resolution, spatial resolution] — измеряется количеством пикселей в кадре изображения, глубиной цвета или цветовым разрешением [color resolution] — измеряется количеством передаваемых оттенков цвета и качеством изображения [image quality] —комплексным показателем, включающим и указанные выше. Разновидностью цифрового видео является компьютерная анимация.
2. Формат представления видео, используемый для записи и обмена данными между цифровыми видеокамерами, видеомагнитофоном и ПК. Также называется DV-форматом [DV-format]. Для передачи DV используется стандарт IEEE-1394 (FireWire или i.LINK). Он предусматривает коэффициент сжатия видеосигнала — 5 : 1, скорость передачи сигнала —3,6 Мбайт/с, разрешение видеокадра для системы PAL —720 х 576 и для NTSC —720 х 480, поддержку записи и воспроизведения звука по 4-м каналам с частотой дискредитации 32 кГц и разрядностью 12 бит (либо по двум каналам с частотой дискредитации 48 кГц и разрядностью 16 бит).
Форматы видеосистем
 - DV Туре-1 (Digital Video Туре-1) — вариант представления DV-формата, не совместимый с Video for Windows и поддерживаемый только более поздними версиями DirectShow. Файл этого формата имеет видео- и аудиосоставляющие записи, которые чередуются (стерео, 48 кГц, 16 бит). Этот формат является рекомендуемым для обработки видео DV-формата на ПК.
 - DV Туре-2 (Digital Video Туре-2) —первоначальный (устаревший) вариант представления DV-формата на ПК, обратно совместимый с Video for Windows: программы, работающие под Video for Windows, могут только читать файл формата Туре-2. При этом для сохранения в нем данных необходимо использовать специальный кодек. По сравнению с Туре-1 требует больших затрат на декодирование и микширование.
 - HDV (High Definition Video) —"Видео высокой четкости": новый стандарт на видеоаппаратуру (цифровые видео- и фотокамеры, проекторы, видеокарты, мониторы и др.), который обеспечивает разрешающую способность изображения не менее 1440 х 1080, включая возможность приема и воспроизведения телевидения высокой четкости.
 - RatDVD —новый формат хранения видеоданных, обеспечивающий наибольший на настоящее время коэффициент сжатия при высоком качестве сохранения и воспроизведения исходной записи. Он позволяет сохранять в сжатом виде содержание диска DVD-Video, включая: самого фильма, меню, дополнительных аудиодорожек, субтитров, дополнительных видеоматериалов и всего остального, что создатели включили в видеодиск. При необходимости, пользователь (с помощью одноименной программы) может убрать ненужные ему элементы содержания исходного диска. Формат официально поддерживается многими ведущими программами воспроизведения видео. Для использования формата необходимы следующие программно-аппаратные средства: Windows 2000, ХР или 2003; DirectX 9.0; один из поддерживающих ratDVD проигрывателей видеофайлов..
 - S-Video
1. Видеоформат, в котором цветность и яркость разделены на два отдельных сигнала, что обеспечивает более высокое качество изображения, чем у композитного сигнала;
2. Штекер типа MiniDIN с четырьмя штырьками (на разъеме видеоплаты может быть 4, 7 или 9 гнезд, из которых для передачи собственно сигнала S-Video используется лишь 4 гнезда).
 - Intel DVI (Intel Digital Video Interface, Intel Real-time Video) — комплекс программно-аппаратных средств, включающих набор микросхем DVI, интерфейс выполняемого программного обеспечения, схемы сжатия и распаковки данных и форматы файлов данных. Формат DVI создан в 1984 г. в Принстоне (штат Нью-Джерси, США) сотрудниками фирмы RCA Corp. Затем он менял владельцев и с 1988 г. стал собственностью Intel Corp., которая и поддерживает его развитие. В настоящее время DVI представляет собой мультимедийный формат, позволяющий хранить аудио- и видеоданные. Основные характеристики: поддерживает 16 млн цветов; максимальное разрешение 256 х 240 пикселей; использует собственный аппарат сжатия и JPEG (коэффициент сжатия подвижных изображений 5 : 4); обеспечивает хранение неподвижных изображений и их сжатие (с потерями и без потерь); имеет спецификацию на CD-ROM. Сжатие аудиоданных выполняется с использованием алгоритма ADPCM и РСМ8.
 - RIFF (Resource Interchange File Format) —"Файловый формат обмена ресурсами" корпорации Microsoft представляет собой сложный мультимедийный формат, используемый приложениями к операционным системам Windows .; Windows NT и OS/2. Его назначение: приспособить различные типы данных для мультимедийных программ. Тип содержащихся в файле RIFF данных указывается расширением: аудиовизуальные чередующиеся данные — .avi; аудио ("волновые") данные — .wav; растровые данные — .rdi; данные MIDI — .rmi; комплект других файлов RIFF — .bnd. Поскольку под общим именем RIFF укрывается множество различных мультимедиа-файлов, каждый из них обрабатывается с учетом того типа данных, который он содержит. Например, файл RIFF, содержащий аудио-визуальные данные, обычно упоминается и обрабатывается как вообще файл AVI, а не собственно, как RIFF. Достаточно часто ошибочно считают, что файлы RIFF аналогичны файлам TIFF (Tag Image File Format). И хотя эти форматы используют одинаковую концепцию хранения данных, они не совместимы.
 - QT (QuickTime), QTM (QuickTime Movie Resource Format) — мультимедийный формат, разработанный фирмой Apple Computer для платформы Macintosh. Используется также программами, ориентированными на работу в среде Microsoft Windows. Применяется не только для записи и воспроизведения мультимедийных данных, но и их хранения на магнитных и оптических носителях. Позволяет хранить аудио- и видеоданные в виде нескольких дорожек. Аудиодорожки можно использовать для записи звукового сопровождения на разных языках. Кроме того, они позволяют изменять выходной сигнал на основании реакции пользователя на работу приложений мультимедиа. Фильмы QuickTime могут включать короткий предварительный просмотр видео- и аудиоданных, а также просмотр одиночных кадров, отбираемых из содержания фильма. Формат предусматривает использование нескольких методов сжатия записи, в том числе JPEG, RLE, и шесть средств, входящих в набор Movie Toolbox и являющихся собственной разработкой фирмы Apple.
Разновидности видеосистем
 - Асимметричная видеосистема [asymmetric video/system] — система мультимедиа, использующая так называемую асимметричную схему сжатия цифровых изображений и звука, в соответствии с которой их запись (обработка и сжатие) и воспроизведение (восстановление) выполняются разными методами. Примерами могут служить системы, поддерживающие стандарты DVI и CD-I. Асимметричные методы построения применяются при разработке издательских систем, тренажеров, компьютерных игр и т.д.
 - Видеоконференцсвязь, ВКС [videoconferencing] — прикладное направление использования видеосистем, связанное с передачей изображения и звука из одного источника ко многим. Занимает промежуточное положение между ТВ-технологиями и технологиями передачи данных. Впервые появилось в 1960-х гг. и в процессе развития расширяет свое использование на такие области, как видеотелефония, телемедицина, дистанционное обучение и т.д. С целью обеспечения высокого качества передачи изображения при сравнительно невысокой пропускной способности каналов связи (2, 4 или 8 Мбит/с, а также минимизации задержек для реализации ВКС используются специальные протоколы кодирования/декодирования сигналов: Н.261, Н.263, Н263+ и Н.264. Однако и их возможности недостаточно удовлетворяют требованиям передачи изображения — особенно подвижного. Поэтому разрабатываются кодеки следующего поколения, которые, как предполагается, смогут упаковать формат HD (1280 х 720 точек, 50 кадров/с) в полосу 8 Мбит/с, поскольку достигнутый в настоящее время уровень—20 Мбит/с заметно ограничивает количество потребителей, заинтересованных в ВКС.
 - Симметричная видеосистема [symmetric video/system] — видеосистема, использующая симметричную (однородную) схему сжатия/восстановления изображений. Применяется в издательской деятельности, при организации видеосвязи, видеоконференций и в других приложениях.
 - Компонентное видео [component video] — цветное видео, передаваемое по трем отдельным каналам с использованием одной из моделей деления цвета: RGB, YiQ или YUV.
 - Реальное ("живое") видео [live video] — видеосистема, работающая в реальном масштабе времени.
 - Стереовидео [stereo video, S-Video] — видеосистема, обеспечивающая создание эффектов объемного изображения (стереоэффектов).
 - CDTV (Commodore Dynamic Total Vision) —одна из первых реализаций системы мультимедиа, выпущенная фирмой Commodore на основе ПК Amiga 500. Используется совместно с аудиостереосистемой и телевизором для воспроизведения текстов, видеоизображений и звука.
 - FHV (Full-Motion Video)
1. Движущееся видеоизображение, воспроизводимое на экране ЭВМ как последовательное чередование кадров, соответствующее по скорости стандартной телевизионной кадровой развертке;
2. Видеофильм — создаваемый и/или воспроизводимый средствами ЭВМ фильм кинематографического (но не мультипликационного) качества.
 - FSFMV (Full-Screen FMV) — полноэкранное(ый) FMV.
 - VHS (Vertical Helix Scan, Video Home System) —один из самых ранних стандартов аналоговой видеозаписи, разработанный фирмой JVC в 1976 году. Обеспечивает запись и воспроизведение видеоизображения с разрешением около 250 строк. Используется как стандарт для любительской видеоаппаратуры.
 - SVHS (SuperVHS) —стандарт аналоговой видеозаписи, разработанный компанией JVC как улучшенный вариант VHS. Обеспечивает запись и воспроизведение видеоизображения с разрешением свыше 400 строк (против 250 по VHS).
Некоторые технические средства обеспечения
 - Плата захвата изображения [capture board, frame grabber] —плата расширения, микросхема или другое устройство, предназначенные для преобразования аналогового сигнала изображения, снимаемого с видеопроигрывающего устройства, видеокамеры, телевизионного приемника и т.п., в цифровую форму и ввода его в память ЭВМ.
 - SHRC (Super High Resolution Card) —графическая плата (видеоадаптер) со сверхвысокой разрешающей способностью (1200 х 800 точек и более). Изготовляется специально для систем мультимедиа, САПР и настольных издательских систем.
 - VGA-PALплата видеоконтроллера (типа VGA), позволяющая выводить на экран монитора изображения в одном из телевизионных стандартов.
 - Video VGAплата видеоконтроллера, обеспечивающая запись видеоизображений в соответствии с требованиями национального ТВ-стандарта США NTSC и отображение на экране монитора с параметрами VGA.
 - VIP (Video Image Processor) —"Процессор видеоизображений": специализированная микросхема, позволяющая строить изображение с цветовыми тонами, близкими к естественным, управлять воспроизведением каждого элемента изображения, совмещать изображения и т.п. Используется совместно с видеоконтроллерами определенного семейства. Примером может служить прибор VIP 34075 фирмы II, ориентированный на работу с видеопроцессорами TMS 34010 и IMS 34020.
 - Web-camera — "Веб-камера": небольшая цифровая видеокамера, предназначенная для видеоконференцсвязи, дистанционного контроля за происходящим в различных помещениях, на улице и т. п. Имеется широкий ряд конструктивных решений Web-камер —от простейших до весьма сложных, предназначенных для разных целей и условий использования. Одним из примеров профессиональной разработки может служить Web-камера 2130 фирмы Axis. Эта камера снабжена автоматическим трансфокатором и системой фокусировки, обеспечивает высокий уровень разрешения и качество цветного изображения предметной области, дистанционное наведение в 2-мерном пространстве, 4Мбайтное ППЗУ для хранения отснятых изображений, подключение к 10 или 100 Мбит/с сети Ethernet и т.д.