Predtým, ako si povieme niečo o videu, povedzme si najprv niečo o obrázkoch. Obrázok sa skladá z mnohých farebných bodov. Tento bod sa nazýva pixel, ktorý je základnou jednotkou zobrazenia obrazu. Zvyčajne je veľkosť obrázka 1920 x 1080, čo je 1920 pixelov na dĺžku a 1080 pixelov na šírku. Produkt je 2073600, čo znamená, že tento obrázok má dva milióny pixelov. 1920 x 1080, známe aj ako rozlíšenie tohto obrázka.
Čo sa teda bežne označuje ako PPI? PPI je počet pixelov na palec. To znamená, koľko „pixelov“ možno umiestniť na obrazovku mobilného telefónu (alebo monitora) na palec. Čím vyššie PPI, tým jasnejší a jemnejší bude obraz.
V počítačových systémoch sa farby vyjadrujú pomocou čísel. V počítačoch sa R, G a B označujú aj ako "primárne farebné zložky". Ich hodnoty sa pohybujú od 0 do 255, s celkovým počtom 256 úrovní (256 je 8. mocnina 2). Takže akákoľvek farba môže byť reprezentovaná kombináciou R, G a B.
Prostredníctvom tejto metódy je možné vyjadriť celkovo 256 x 256 x 256=16777216 farieb, známych aj ako 16 miliónov farieb. Tri farby RGB, každá s 8 bitmi, vyjadrujú farby týmto spôsobom, známym aj ako 24 bitové farby (zaberajúce 24 bitov). Táto farebná škála presiahla všetky pre ľudské oko viditeľné farby, preto sa nazýva aj skutočná farba. Bez ohľadu na to, aká je výška, je pre ľudské oko nezmyselná a úplne na nerozoznanie.
Keď sme už hovorili o obrázkoch, začnime hovoriť o videách.
Veľké množstvo obrázkov spojených dohromady tvorí video. Najdôležitejším faktorom pri meraní videa je jeho snímková frekvencia. Vo videu rámik označuje statický obrázok. Snímková frekvencia sa vzťahuje na počet snímok zahrnutých vo videu za sekundu. Čím vyššia je snímková frekvencia, tým je video realistickejšie a plynulejšie. Po prehratí videa existujú dva problémy: ukladanie a prenos. Kľúč ku kódovaniu videa spočíva v tomto: video, ak nie je zakódované, má veľmi veľký objem.
Ako príklad si vezmite video s rozlíšením 1920 x 1280 a snímkovou frekvenciou 30. 1920 x 1280=2073600 pixelov na pixel, čo znamená 2073600 x 24=49766400 bitov na obrázok. 8 bitov=1 bajtu. Preto 49766400 bitov{10}} bajtov ≈ 6,22 MB. Toto je pôvodná veľkosť obrázka 1920 x 1280, vynásobená snímkovou frekvenciou 30, čo znamená, že veľkosť videa za sekundu je 186,6 MB, čo je približne 11 GB za minútu. 90-minútový film má približne 1000 GB.
Čo je kódovanie?
Kódovanie je proces prevodu informácií z jednej formy (formátu) do inej pomocou špecifikovanej metódy. Kódovanie videa je proces konverzie jedného formátu videa do druhého. Konečným cieľom kódovania je kompresia. Na zmenšenie veľkosti videí sa používajú rôzne metódy kódovania videa, čo je výhodné pre ukladanie a prenos. Poďme sa najskôr pozrieť na celý proces nahrávania a prehrávania videa
Po prvé, je tu snímanie videa. Na snímanie videa sa zvyčajne používajú kamery. Po zhromaždení obrazových údajov je potrebná analógovo-digitálna konverzia na konverziu analógového signálu na digitálny signál. V súčasnosti mnohé fotoaparáty vysielajú priamo digitálny signál. Po výstupe signálu je tiež potrebné predbežné spracovanie na konverziu signálu RGB na signál YUV.
Predtým bol zavedený signál RGB, ale čo je signál YUV?
Jednoducho povedané, YUV je ďalšia digitálna reprezentácia farieb. Dôvodom, prečo videokomunikačné systémy používajú YUV namiesto RGB, je najmä to, že signály RGB nie sú vhodné na kompresiu. V YUV sa pridáva pojem jas.
V poslednom desaťročí videoinžinieri zistili, že oči sú citlivejšie na jas a tmu ako na farbu, čo znamená, že ľudské oko je menej citlivé na farebnosť ako na jas. Inžinieri sa teda domnievajú, že pri ukladaní videa nie je potrebné ukladať všetky farebné signály. Môžeme prideliť väčšiu šírku pásma čiernobielym signálom (označované ako „jas“) a o niečo menšiu šírku pásma farebným signálom (označované ako „chromatickosť“). Takže tam bol YUV.
„Y“ v YUV predstavuje jas (Luma), zatiaľ čo „U“ a „V“ predstavujú chromatickosť (Chroma).
Občas videný Y'CbCr, tiež známy ako YUV, je komprimovaná verzia YUV. Rozdiel spočíva v tom, že Y'CbCr sa používa v poli digitálneho obrazu, YUV sa používa v poli analógového signálu a bežne používaný YUV v MPEG, DVD a fotoaparátoch je vlastne Y'CbCr.