Формат dvd video что это

Часто задаваемые вопросы по DVD

Общие

Зачем нужен этот FAQ?

Этот FAQ представляет собой в меру простой и не перегруженный излишними подробностями сборник вопросов и ответов. Существующие в интернете исчерпывающие источники информации по DVD во многом устарели и часто содержат избыток малополезной информации. Данный материал написан в январе 2003 года и ориентирован на широкий круг читателей, желающих обновить или восполнить пробелы в затронутой тематике.

Что такое DVD?

DVD — новый, пришедший на замену CD, массовый формат дисков для коммерческого распространения фильмов и музыки, а также вместительный сменный носитель данных в компьютерной области.

На физическом уровне формат DVD представлен оптическим диском с повышенной плотностью записи и приводом для считывания информации с определённой длиной волны лазера. Также, как и в случае с CD, DVD-диск может быть с неизменным содержимым, записываемым и перезаписываемым. Бросающееся на первый взляд физическое отличие DVD-дисков от CD — в возможности использования для хранения информации обеих сторон и предусмотренном наличие двух слоёв с каждой стороны.

DVD диск может иметь различные форматы размещения данных, наиболее распространённые из которых: DVD-Video, DVD-Audio, SACD, DVD-диски для игровых приставок. DVD-Video и DVD-Audio могут присутствовать независимо и одновременно на одном физическом диске. DVD-Audio и SACD — допускают нахождение на первом слое обычного CD для совместимости с CD-плеерами. Все DVD-плееры могут читать обычные музыкальные компакты.

Практически при той же самой цене на лицензионные диски, преимущество DVD-дисков перед CD проявляется по всем параметрам. Более высокая вместимость и скорость считывания позволяет размещать на DVD музыку и видео с гораздо более высоким качеством, нежели в случае CD. Плюс, на дисках добавилась структурированность и интерактивность информации. Последние модели бытовых DVD-плееров воспроизводят CD c MP3-файлами и позволяют просмотривать JPEG-картинки, а также часто содержат встроенные декодеры многоканального звука.

Что означают буквы в слове DVD?

Вопреки распространённому мнению, DVD официально никак не расшифровывается и ничего не означает. Исторически буквы сложились как аббревиатура из слов digital video disc, но при дальнейшем развитии формата любая расшифровка букв не в полной мере отражала его суть, поэтому вопрос с расшифровкой был официально закрыт.

Кому принадлежит DVD?

О разработке формата DVD был официально объявлено в сентябре 1995 г. группой из 10 компаний: Hitachi, JVC, Matsushita, Mitsubishi, Philips, Pioneer, Sony, Thomson, Time Warner и Toshiba. В мае 1997 г. на базе этого консорциума был создан DVD-форум — открытая для вступления организация, насчитывающая сегодня более 200 членов.

Основные задачи этой организации — развитие и продвижение формата DVD, выработка согласованных спецификаций, а также лицензирование деятельности предприятий в области DVD технологии.

DVD-Video

Общие сведения

DVD формат обязан своим успехом именно DVD-Video дискам. Часто DVD ассоциируют именно с DVD-Video дисками, и именно с распространяемыми на них видеофильмами. По части видеоизображения DVD-Video пришёл на смену VHS-кассете и VideoCD. Для хранения видеоизображения на DVD-Video диске используетcя формат сжатия с потерями (стандарт MPEG-2), оптимизированный для качественного сжатия видеоизображения методом отбрасывания избыточной для человеческого зрения информации.

Качество видеоизображения на DVD-Video диске зависит от битрейта, геометрического размера кадра и качества исходного изображения для сжатия. Обычно битрейт составляет 3,5..5 Мбит/с. Статические сцены передаются лучше, чем динамические. При тщательном разлядывании изображения можно заметить специфические для цифровой картинки артефакты, однако качество картинки по всем объективным параметрам превосходит VHS-кассету и диск VideoCD. Для массового бытового видеоформата — это долгожданная революция!

Диски продаются в прямоугольных упаковках с качественной полиграфической обложкой, на задней стороне которой указывается небольшая рецензия на фильм и параметры видео и звука. Длительность воспроизведения видео на DVD-Video диске зависит от нескольких параметров. При одностороннем диске и высоком битрейте типичная продолжительность составляет 1,5-2 часа. Часто в дополнение записывают несколько бонусных видеофрагментов о съёмках фильма, интервью и рекламу. При двухстороннем двухслойном диске длительность может достигать 8 часов. Однако двухсторонние фильмы — редкость. Вместо этого в упаковке чаще находится 2 односторонних диска: один — с фильмом, второй — с бонусами и дополнениями.

Звуковая дорожка к фильмам может быть записана в многоканальном формате на нескольких языках (до восьми на диске). Чаще всего имеются две-три дорожки: оригинальная, оригинальная с комментариями режиссёра и местная дублированная. Также на диске располагаются отключаемые синхронные субтитры — до 32. Очень интересная возможность DVD-Video диска — анимированное меню для настройки параметров просмотра, а также быстрый выбор эпизода.

Практически не используемые, но не менее интересные возможности формата: просмотр одной и той же сцены под разными углами, интерактивный выбор поворота сюжета (story line), интерактивные видеоигры.

Недостатки DVD формата

К самому большому недостатку DVD-Video формата стоит отнести большую задержку выхода фильмов на DVD, по сравнению с прокатом в кинотеатрах. Зональная защита DVD-Video дисков и плееров также добавляет неудобства пользователям. Для массового формата устройства записи DVD имеют слишком большую цену, скудный выбор и пока что неразбериху с форматами записываемых/перезаписываемых носителей.

Помимо этого, DVD-Video плееры (исключая достаточно дорогие аппараты) не могут проигрывать музыкальные диски повышенного разрешения — DVD-Audio и SACD диски. Стандарт DVD-Audio не совместим с SACD.

Впрочем, благодаря успеху распространения формата и массовому спросу, ситуация на глазах выправляется.

Какая система используется на DVD для видео?

DVD-Video унаследовал всю прелесть проблем несовместимости телестандартов NTSC и PAL, существующую со времён видеокассет. MPEG-видео хранится на DVD в цифровом виде в YUV формате в одной из двух телевизионных систем: 525/60 (NTSC) или 625/50 (PAL). Размер изображения 720×480 против 720×576, частота смены кадров 29.97 против 25. Изображение для демонстрации в кинотеатрах записывается в широкоформатном виде с частотой 24 кадра в секунду. Так что на DVD видео в формате PAL обычно прокручивается быстрее на 4%. Звук также звучит чуть выше оригинальной дорожки.

Многие современные плееры имеют отдельный декодер MPEG2 и отдельный всеформатный видеоЦАП, автоматически формирующий картинку любого стандарта, даже с возможностью преобразования сигнала для показа NTSC картинки на PAL телевизорах.

Региональная защита

Для того, чтобы проводить прокат фильмов с наибольшей выгодой, производитель DVD-Video диска может установить на него региональный код защиты. Таким образом, просмотреть диск можно будет только на плеере с тем же самым региональным кодом. Этот код представляет собой лишь информационную ценность и не используется для сквозного кодирования информации.

Весь мир был поделён на 8 зон:

В настоящее время проблема региональной защиты уже не стоит так остро. Сами производители DVD аппаратуры понимают, что это тормозит развитие стандарта и лишает их потенциальной прибыли, поэтому оставляют возможность отключения защиты либо продают плееры уже с отключенной защитой.

Защита DVD от копирования

Macrovision

Для защиты от записи на аналоговые VHS-магнитофоны применяется технология аналоговой защиты от копирования, под названием Macrovision. При выводе изображения в сигнал подмешиваются слабые быстро модулирующиеся цветовые полосы и импульсы вертикальной синхронизации, что сбивает систему автоматической подстройки уровня сигнала у 95% моделей видеомагнитофонов. Часто отключаема сменой прошивки плеера или использованием RGB выхода.

CGMS — copy generation management system. CGMS-A — aналоговая защита, рассчитанная на компьютерные платы видеозахвата и цифровые видеокамеры. В 20-й или 21-й строке стандарта NTSC передаётся код защиты от записи. CGMS-D — для защиты от переписывания информации по IEEE1394. Шифрование отсутствует.

CSS — content scrambling system. Сквозное шифрование контента диска. В октябре 1999 года эта система защиты была вскрыта и распространена по Интернету.

Content Protection for Prerecorded Media. Усовершенствованная версия CSS. Используется только для DVD-Audio дисков. Сведений о вскрытии не имеется, так что «сграбить» DVD-Audio диск на жесткий диск компьютера не удастся.

Каждая запись на DVD-Audio также имеет так называемые «цифровые водяные знаки», которые расположены в неслышимой области спектра и распознаются DVD-Audio оборудованием при проигрывании через цифровые и аналоговые интерфейсы, и препятствуют копированию. Бытовое DVD-Audio оборудование также обычно не воспроизводит звук через цифровой выход или делает это с намеренным даунсемплингом в пониженное разрешение.

Content Protection for Recordable Media. Используется для записываемых DVD дисков.

Digital Copy Protection System. Шифрование контента от перехвата при передаче через цифровое соединение. Разработана с запасом на будущее, для передачи сигнала по IEEE 1394 на цифровые телевизоры, цифровые ресиверы и видеорекордеры.

High-Bandwidth Digital Content Protection. Аналогично DCPS. Используется при передачи видео на цифровые ЖК-мониторы через интерфейс DVI.

Источник

DVD формат

Как известно, формат DVD признан международным стандартом. Это формат, который способен одновременно содержать в себе спектр информации гораздо больше, чем другой медиаконтейнер. В данной статье мы рассмотрим возможности и параметры стандарта DVD, разберем структуру файлов DVD и познакомимся с его оптическими носителями.
Для чего это нужно? Зная параметры файла, имеющегося у вас, можно оценить возможность записи его на DVD с максимальным качеством и решить, какой стандарт формата выбрать. Зная структуру файлов DVD, вы сможете найти нужную вам информацию о файле и видео, которое вы хотите создать.

Возможности DVD

DVD расшифровывается как Digital Versatile Disc — цифровой универсальный (многоцелевой) диск. Этот носитель информации одинаков по размеру с компакт-диском, но структура его рабочей поверхности плотнее, и это позволяет поместить больший объём информации. Считывание данных происходит с помощью лазерного луча, у которого длина волны гораздо меньше, нежели у компакт-диска.

Впервые DVD был анонсирован в 1995 году, а первые проигрыватели и диски появились в Японии (1996 год), а позже (1997 год) в США и СНГ. Структура DVD делится на 4 типа:

DVD-video — содержат видео и звуковые дорожки;
DVD-audio — содержат аудио, качество которого значительно выше, чем на компакт-дисках;
DVD-data — может содержать любую информацию;
Смешанное содержимое.

Диски DVD могут содержать не только видео- и аудиоданные, но и немало другой информации. К таким возможностям относятся:
ракурс изображения (если запись велась одновременно с разных камер);
родительская защита (запрещает детям просматривать нежелательные сцены);
рандомное воспроизведение (воспроизведение в произвольном порядке);
ускоренное воспроизведение.
Каждый видеофайл способен содержать до восьми звуковых дорожек и до 32 элементов субграфики.
Кроме того, формат DVD имеет возможность создавать меню, служащее для удобного поиска содержимого DVD-видео и задания требуемых параметров для видео (формат звука, язык, субтитры и т.п.) DVD может одновременно содержать не только видео и аудио, но и такие материалы, как всевозможные видеоролики и слайд-шоу. Теперь рассмотрим параметры DVD.

В основе алгоритма сжатия применяется декодер MPEG-2 (кодек). Также может применяться и декодер MPEG-1, но у него параметры гораздо ниже, и его стоит использовать только тогда, когда вы хотите поместить на диск до десяти часов видео и аудио.
Битрейт видео варьируется от 2000Кбит/с до 9800Кбит/с. Битрейт может быть постоянным, переменным и усредненным.
Максимальный размер соотношения сторон равен 720х576 точек (для системы PAL), и 720х480 точек (для системы NTSC). В DVD может быть соотношение сторон и меньших размеров, но не больше. Некоторые DVD-плееры поддерживают только соотношения сторон 352х288, 704х576 и 720х576 (для системы PAL). Поэтому при создании DVD-видео желательно придерживаться этих соотношений сторон. Однако таких плееров, не поддерживающих другие соотношения, с каждым годом становится меньше.
Форматы аудиоданных в DVD могут быть в формате DTS, PCM, MPEG, AC-3 (Dolby Digital).
частота дискретизации (Fs) у формата PCM может быть 48 кГц и 96 кГц. У остальных аудиоформатов — 48 кГц.
Максимальная скорость передачи данных в одном потоке у PCM — 6,144 Мбит/с, у Dolby Digital — 448 кбит/с, у MPEG Audio — 912 кбит/с.

Структура DVD

Рассмотрим файловую структуру DVD. DVD состоит из двух папок VIDEO_TS и AUDIO_TS. Папка VIDEO_TS предназначена для DVD-видео. Папка AUDIO_TS предназначена для DVD-аудио. Так как формат DVD-аудио не получил такого широкого распространения как DVD-видео, мы эту папку чаще всего видим пустой. Самое минимальное количество файлов в папке VIDEO_TS равно пяти. Вот они:

VIDEO_TS.BUP
VIDEO_TS.IFO
VTS_01_0.BUP
VTS_01_0.IFO
VTS_01_1.VOB
Это видео не содержит меню и состоит из одного видеофайла. Обычно продолжительность такого файла при правильных стандартах сжатия не превышает 30 минут (но не всегда). Остальные файлы рассмотрим на следующем примере. Открываем другую папку VIDEO_TS.

VIDEO_TS.BUP — файл VMGI, содержащий резервные данные
VIDEO_TS.IFO — Файл VMGI, содержащий информацию видео-менеджера
VIDEO_TS.VOB — Файл VMGM, содержащий меню видео-менеджера
VTS_01_0.BUP — файл VTSI, содержащий резервные данные
VTS_01_0.IFO — файл VTSI, содержащий управляющие данные
VTS_01_0.VOB — файл для меню VTS, содержащий набор видеообъектов
VTS_01_1.VOB — Первый файл из первого комплекта видеообъектов
VTS_01_2.VOB — Второй файл из первого комплекта видеообъектов
VTS_01_3.VOB — Третий файл из первого комплекта видеообъектов
VTS_01_4.VOB — Четвертый файл из первого комплекта видеообъектов
VTS_02_0.BUP — файл VTSI, содержащий резервные данные
VTS_02_0.IFO — файл VTSI, содержащий управляющие данные
VTS_02_1.VOB — Первый файл из второго комплекта видеообъектов
VTS_03_0.BUP — файл VTSI, содержащий резервные данные
VTS_03_0.IFO — файл VTSI, содержащий управляющие данные
VTS_03_1.VOB — Первый файл из третьего комплекта видеообъектов

DVD диск

Рассмотрим несколько видов оптических носителей DVD, где запись информации и считывание происходит с помощью лазера, длина волны которого 650 нм и шаг дорожки — 0,74 мкм (это короче в 2 с лишним раза, чем у CD-диска).

По величине диаметра DVD диски делятся на 2 вида: диски диаметром 8 сантиметров (mini-DVD) и диаметром 12 сантиметров (DVD).
Каждый вид может иметь две рабочие стороны, а каждая сторона может иметь до двух рабочих слоев. На каждую сторону mini-DVD может поместиться до 1.4ГБ данных, а на каждую сторону DVD — 4.7ГБ данных. Двухслойный односторонний DVD диск помещает до 8,5ГБ информации. Емкость диска зависит от количества рабочих слоев и сторон. Свое название диски получили по округлению емкости, которую содержит диск. Существует четыре вида дисков mini-DVD, названных DVD-1, DVD-2, DVD-3, DVD-4 и 5 видов дисков DVD, названных DVD-5, DVD-9, DVD-10, DVD-14, DVD-18.

Существуют три формата для записи DVD-данных. Это DVD+R/RW (плюс), DVD-R/RW (минус) и DVD-RAM.
DVD-R(W) впервые был разработан компанией Pioneer (1997 год). К ней примкнули еще несколько компаний, которые впоследствии вошли в DVD Forum. Впоследствии ими были разработаны и перезаписываемые диски (DVD-RW). Разработки компаний Sony, Philips и еще некоторых компаний не были учтены. Тогда эти компании объединились в DVD+RW Alliance и разработали в 2002 году стандарт DVD+R(W). Стоимость лицензии на этот проект была значительно ниже. Основным отличием DVD-R(W) от DVD+R(W) является тот факт, что DVD+R(W) имеет возможность записывать данные в желаемые на диске места. Существуют и другие отличия, такие как специальная разметка, другой материал отражающего слоя, но мы не будем заострять на этом внимание. Раньше DVD-рекордеры могли записывать только один стандарт (плюс или минус), а противоположный стандарт мог даже вывести из строя линзу рекордера.

Диски DVD-RAM обладают высокой надежностью и значительно большим числом многократной перезаписи (в 100 раз), чем DVD±RW. Однако их цена тоже значительно превосходит DVD±RW и большинство DVD-плееров с ними не совместимы.

Одним из немаловажных параметров DVD±R/RW является скорость чтения. Было принято, что 1x (единица скорости записи, чтения) составляет около 1352 КБ/с. Это приблизительно равно девятой скорости при чтении CD. Если у вас имеется 16-ти скоростной привод и DVD±R поддерживает шестнадцатую скорость, то скорость записи (или чтения) будет равна 16*1,32 = 21,12МБ/с.
После того, как самые основные понятия Формата DVD рассмотрены, остается перейти непосредственно к оцифровке или конвертированию.

Автор: Александр Кравченко

Источник

OpenSource в заметках

В этой статье рассматриваются базовые понятия и принципы, используемые при создании дисков DVD Video. Весь материал взят из разнообразных источников, расположенных в Сети. Там, где это возможно, я сохранил ссылки на источники информации. Если я вдруг кого-то забыл, не обижайтесь, пожалуйста, и дайте мне знать об этом.

Формат DVD

Физически, DVD формат похож на CD с тем отличием, что для работы с DVD дисками используется лазерный луч с меньшей длиной волны. За счет этого достигается большая плотность записи. Также, существуют DVD диски с дополнительным слоем для хранения данных, что увеличивает объем хранимых данных на одной стороне вдвое. Однослойный DVD диск предоставляет возможность записи до 4,7 Гбайт на одну сторону, а двухслойный — до 8,5 Гбайт.

Существует несколько разновидностей DVD носителей. Изначально DVD Forum определил три типа: DVD-R, DVD-RW и DVD-RAM. DVD-RAM является физически перезаписываемым форматом, однако он не совместим со стандартным форматом DVD Video.

Логическая организация DVD Video

В отличие от CD, который состоит из треков, список которых хранится в TOC (Table Of Contents), DVD имеет файловую систему UDF.

DVD Video логически разбит на следующие части:

Каждый комплект видео приложений (VTS) логически разбит на

Каждый VOB (базовая файловая единица диска) включает видео, аудио, субтитры и навигационные данные. Когда проигрывается VOB, плеер не только последовательно проигрывает видео, но также следует навигационным командам для отображения меню, принятия команд от пользователя и т. д. Каждый VOB включает в себя отдельные ячейки (cells), связанные вместе при помощи Программных Цепочек (Program Chains — PGC), которые обеспечивают требуемую интерактивность, используя простой язык программирования, разработанный для DVD-Видео. PGC используются для регулирования проигрывания видео, аудио и субтитров в VOB’ах, отображения меню, и ввода и исполнения команд пользователя. Существует три типа PGC: последовательного проигрывания (sequential play), произвольного проигрывания (random play) и смешанного (shuffle play) проигрывания. Отдельные ячейки могут использоваться более чем одной PGC, которая может определять различные последовательности проигрыша видеоматериала, например для обеспечения бесшовного ветвления (seamless branching). PGC подчиняются набору команд для элементарного программирования, включающему математические и логические операторы, условные переходы, обратный отсчет времени и т. д. Имеется 16 обычных регистров для более сложного программирования, и 16 системных регистров.

Файловая организация DVD-Video

VOB’ы и другие данные располагаются в каталоге VIDEO_TS. Таблица внизу показывает пример диска с одним комплектом видео приложений.

Требования к потоку

Одним из обязательных требований стандарта DVD Video к видеопотоку — он должен быть кодирован в MPEG-1 или MPEG-2. Таким образом, для кодирования подготавливаемого к записи видео необходим MPEG-1 или MPEG-2 кодек. MPEG-2 использовать более предпочтительно, поскольку он является более продвинутым и современным, однако, если вам необходимо получить на выходе видео-поток с битрейтом ниже 1 Мбит/сек (около 10 часов видео на стандартный однослойный DVD носитель), то в этом случае лучше воспользоваться кодеком MPEG-1.

Вопроизводимый в странах бывшего СНГ цифровой видео-поток должен соответствовать одним из требований, перечисленных ниже, ввиду того, что стандартные DVD проигрыватели могут просто отказаться от проигрывания видео-объекта, если формат видео-потока в нем не будет соответствовать указанным требованиям.

В процессе MPEG кодирования устраняются избыточные видео-данные в серии рядом расположенных кадров. Два соседних кадра обычно содержат много одинаковых элементов изображения. Информация в них отличается на малую часть от всей информации содержащейся в кадре. Производится сжатие видео, при котором используются не все данные каждого видео-кадра, а динамика изменений кадров, так как в большинстве последовательных кадров одного видео-сюжета фон почти не изменяется, а хорошо заметные изменения происходят на переднем плане. Например, происходит плавное перемещение небольшого объекта на фоне неизменного заднего плана. В этом случае полная информация о изображении сохраняется только для опорных изображений. Для остальных кадров оцифровывается только разностная информация: о положении объекта, направлении и величине его смещения, о новых элементах фона, открывающихся за объектом по мере его движения. Причем эта разностная информация вычисляется не только по сравнению с предыдущими изображениями, но и с последующими (поскольку именно в них по мере движения объекта открывается ранее скрытая часть фона). Опорные кадры в MPEG видео-потоке должны быть вставлены каждые 15 или 18 кадров, ввиду того, что именно опорные или, как их еще называют, I-кадры используются просмотрщиками видео при перемотке видео вперед или назад.

Для соответствия формату DVD Video, битрейт мультиплексированного потока не должен быть выше 9,8 Мбит/сек и не менее 300 Кбит/сек. Этот параметр обязательно нужно учитывать при получении конечного MPEG потока.

Основные понятия и определения

DVD видео. Для воспроизведения DVD с видео необходим DVD-привод и декодер MPEG-2 (то есть либо бытовой DVD-проигрыватель с аппаратным декодером, либо компьютерный DVD-привод и программный проигрыватель с установленым декодером). Фильмы на DVD сжаты с использованием алгоритма MPEG-2 для видео и различных (часто многоканальных) форматов для звука. Битрейт сжатого видео варьируется от 2000 до 9800 Кбит/с, часто бывает переменным (VBR − англ. variable bitrate). Стандартный размер видео кадра стандарта PAL равен 720×576 точек, стандарта NTSC — 720×480 точек. Аудиоданные в DVD-фильме могут быть в формате PCM, DTS, MPEG или Dolby Digital (AC-3). В странах, использующих стандарт NTSC, все фильмы на DVD должны содержать звуковую дорожку в формате PCM или AC-3, а все NTSC-плееры должны эти форматы поддерживать. Таким образом, любой стандартный диск может быть воспроизведён на любом стандартном оборудовании. В странах, использующих стандарт PAL (большая часть Европы, Россия в том числе), поначалу хотели ввести в качестве стандарта звука для DVD форматы PCM и MPEG-2, но под влиянием общественного давления и идя вразрез с пожеланиями Philips, DVD-Forum включил Dolby AC-3 в список опциональных форматов звука на дисках и обязательных форматов в плеерах.

PAL (Phase-Alternating Line). Система аналогового цветного телевидения, разработана инженером немецкой компании «Telefunken» Вальтером Брухом и представленная как стандарт телевизионного вещания в 1967 году.

NTSC (National Television Standards Committee). Национальный комитет по телевизионным стандартам. Cистема аналогового цветного телевидения, разработанная в США. 18 декабря 1953 года впервые в мире было начато цветное телевизионное вещание с применением именно этой системы. NTSC принята в качестве стандартной системы цветного телевидения также в Канаде, Японии и ряде стран американского континента.

MPEG (Moving Picture Experts Group). Экспертная группа по вопросам движущегося изображения. Группа специалистов в подчинении ISO, собирающаяся для выработки стандартов сжатия цифрового видео и аудио.

MPEG-1. Группа стандартов на цифровое сжатие аудио и видео, принятую MPEG. MPEG-1 видео используется, например, в формате Video CD. Качество видео на видео-CD (VCD) приблизительно близко к качеству VHS видеокассет

MPEG-2. Группа стандартов цифрового кодирования видео и аудио сигналов, одобренных ISO — Международной Организацией по стандартизации/IEC Moving Picture Experts Group (MPEG). Стандарт MPEG-2 в основном используется для кодирования видео и аудио при вещании, включая спутниковое вещание и кабельное телевидение. MPEG-2 с некоторыми модификациями также активно используется как стандарт для сжатия DVD.

Количество (частота) кадров в секунду. Число неподвижных изображений, сменяющих друг друга при показе 1 секунды видеоматериала и создающих эффект движения объектов на экране. Чем больше частота кадров в секунду, тем более плавным и естественным будет казаться движение. Минимальный показатель, при котором движение будет восприниматься однородным — примерно 10 кадров в секунду (это значение индивидуально для каждого человека). В традиционном пленочном кинематографе используется частота 24 кадра в секунду. Системы телевидения PAL и SÉCAM используют 25 кадров в секунду (англ. 25 fps или 25 Герц), а система NTSC использует 29,97 кадров в секунду. Компьютерные оцифрованные видеоматериалы хорошего качества, как правило, используют частоту 30 кадров в секунду. Верхняя пороговая частота мелькания, воспринимаемая человеческим мозгом, в среднем составляет 39—42 Герца и индивидуальна для каждого человека. Некоторые современные профессиональные камеры могут снимать с частотой до 120 кадров в секунду. А специальные камеры для сверхбыстрой съемки снимают с частотой до 1000 кадров в секунду и выше, что необходимо, например, для детального изучения траектории полета пули или структуры взрыва.

Чересстрочная развертка. Развертка видеоматериала может быть прогрессивной (построчной) или чересстрочной. При прогрессивной развертке все горизонтальные линии (строки) изображения отображаются одновременно. А вот при чересстрочной развертке показываются попеременно четные и нечетные строки (называемые также полями кадра). Чересстрочную развёртку часто называют на английский манер интерлейс (англ. interlace) или интерлейсинг. Чересстрочная развёртка была изобретена для показа изображения на кинескопах и используется сейчас для передачи видео по «узким» каналам, не позволяющим передавать изображение во всём качестве. Системы PAL, SÉCAM и NTSC — это всё системы с чересстрочной развёрткой. Новые цифровые стандарты телевидения, например, HDTV предусматривают прогрессивную развёртку. Хотя появились технологии, позволяющие имитировать прогрессивную развёртку при показе материала с интерлейсом. Чересстрочную развёртку обычно обозначают символом «i» после указания вертикального разрешения, например 720×576i×50 для видео в формате PAL. Для подавления неприятных эффектов, возникающих при просмотре чересстрочного видео на построчном экране, применяются специальные математические методы, именуемые деинтерлейсингом.

Прогрессивная развертка. В отличие от чересстрочной развертки, где за каждый кадр формируется только половина изображения (либо четные, либо нечетные строки), при прогрессивной развертке формируется изображение целиком, т.е. все строки. В настоящее время чересстрочная развертка используется только в дешевых ЭЛТ-телевизорах.

Деинтерлейсинг Процесс создания одного кадра из двух полукадров чересстрочного формата для дальнейшего вывода на экран с прогрессивной развёрткой, такой как компьютерный монитор. Применяется в компьютерных системах обработки видео, плоскопанельных телевизорах и т. д.

Разрешение. По аналогии с разрешением компьютерных мониторов, любой видеосигнал также имеет разрешение (англ. resolution), горизонтальное и вертикальное, измеряемое в пикселях. Обычное аналоговое телевизионное разрешение составляет 720×576 пикселей для стандартов PAL и SÉCAM, при частоте кадров 50 Герц (одно поле, 2×25); и 648×486 пикселей для NTSC, при частоте 60 Герц (одно поле, 2×29,97). В выражении 648×480 первым числом обозначается количество точек в горизонтальной линии (горизонтальное разрешение), а вторым числом количество самих линий (вертикальное разрешение). Новый стандарт высокоотчётливого (англ. high-definition) цифрового телевидения HDTV предполагает разрешения до 1920×1080 при частоте мелькания 60 Герц с прогрессивной развёрткой. То есть 1920 пикселей на линию, 1080 линий.

Количество цветов и цветовое разрешение видеосигнала. Описывается цветовыми моделями. Для стандарта PAL применяется цветовая модель YUV, для SÉCAM модель YDbDr, для NTSC модель YIQ, в компьютерной технике применяется в основном RGB (и αRGB), реже HSV, а в печатной технике CMYK. Количество цветов, которое может отобразить монитор или проектор зависит от качества монитора или проектора. Человеческий глаз может воспринять, по разным подсчётам, от 5 до 10 миллионов оттенков цветов. Количество цветов в видеоматериале определяется числом бит, отведённым для кодирования цвета каждого пикселя (англ. bits per pixel, bpp). 1 бит позволяет закодировать 2 цвета (обычно чёрный и белый), 2 бита — 4 цвета, 3 бита — 8 цветов, …, 8 бит — 256 цветов, 16 бит — 65 536 цветов, 24 бита — 16 777 216 цветов. В компьютерной технике имеется стандарт и 32 бита на пиксель (αRGB), но этот дополнительный α-байт (8 бит) используется для кодирования коэффициента прозрачности пикселя (α), а не для передачи цвета (RGB). При обработке пикселя видеоадаптером, RGB-значение будет изменено в зависимости от значения α-байта и цвета подлежащего пикселя (который станет «виден» через «прозрачный» пиксель), а затем α-байт будет отброшен, и на монитор пойдёт только цветовой сигнал RGB.

Битрейт. Ширина (иначе говорят скорость) видеопотока или битрейт (англ. bit rate) — это количество обрабатываемых бит видеоинформации за секунду времени (обозначается «бит/с» — бит в секунду, или чаще «Мбит/с» — мегабит в секунду; в английском обозначении «bit/s» и «Mbit/s» соответственно). Чем выше ширина видеопотока, тем в общем лучше качество видео. Например, для формата VideoCD ширина видеопотока составляет всего примерно 1 Мбит/с, а для DVD составляет около 5 Мбит/с. Конечно, субъективно разницу в качестве нельзя оценить как пятикратную, но объективно это так. А формат цифрового телевидения HDTV использует ширину видеопотока около 10 Мбит/с. При помощи скорости видеопотока также очень удобно оценивать качество видео при его передаче через Интернет. Различают два вида управления шириной потока в видеокодеке — постоянный битрейт (англ. constant bit rate, CBR) и переменный битрейт (англ. variable bit rate, VBR). Концепция VBR, ныне очень популярная, призвана максимально сохранить качество видео, уменьшая при этом суммарный объём передаваемого видеопотока. При этом на быстрых сценах движения, ширина видеопотока возрастает, а на медленных сценах, где картинка меняется медленно, ширина потока падает. Это очень удобно для буферизованных видеотрансляций и передачи сохранённого видеоматериала по компьютерным сетям. Но для безбуферных систем реального времени и для прямого эфира (например, для телеконференций) это не подходит — в этих случаях необходимо использовать постоянную скорость видеопотока.

Соотношение сторон экрана. Соотношение ширины и высоты кадра (англ. aspect ratio) — важнейший параметр в любом видеоматериале. Ещё с 1910 года кинофильмы имели соотношение сторон экрана 4:3 (4 единицы в ширину к 3 единицам в высоту; иногда ещё записывается как 1,33:1 или просто 1,33). Считалось что зрителю удобнее смотреть фильм на экране такой формы. Когда появилось телевидение, то оно переняло это соотношение и почти все аналоговые телесистемы (и, следовательно, телевизоры) имели соотношение сторон экрана 4:3. Компьютерные мониторы также унаследовали телевизионный стандарт сторон. Хотя ещё в 1950-х годах это представление о 4:3 в корне изменилось. Дело в том, что поле зрения человека имеет соотношение отнюдь не 4:3. Ведь у человека 2 глаза, расположенных на одной горизонтальной линии — следовательно, поле зрения человека приближается к соотношению 2:1. Чтобы приблизить форму кадра к естественному полю зрения человека (и, следовательно, усилить восприятие фильма), был введён стандарт 16:9 (1,78), почти соответствующий так называемому «Золотому сечению». Цифровое телевидение в основном тоже ориентируется на соотношение 16:9. К концу XX века, после ряда дополнительных исследований в этой области, стали появляться даже и более радикальные соотношения сторон кадра: 1,85, 2,20 и вплоть до 2,35 (почти 21:9). Всё это, безусловно, призвано глубже погрузить зрителя в атмосферу просматриваемого видеоматериала.

PCM. Импульсно-кодовая модуляция (ИКМ или PCM — Pulse Code Modulation) используется для оцифровки аналоговых сигналов перед их передачей. Практически все виды аналоговых данных (видео, голос, музыка, данные телеметрии, виртуальные миры) допускают применение ИКМ-модуляции. Чтобы получить на входе канала связи (передающий конец) ИКМ-модулированный сигнал из аналогового, амплитуда аналогового сигнала измеряется через равные промежутки времени. Количество оцифрованных значений в секунду (или скорость оцифровки) кратна максимальной частоте (Гц) в спектре аналогового сигнала. Мгновенное измеренное значение аналогового сигнала округляется до ближайшего уровня из нескольких заранее определенных значений. Этот процесс называется квантованием, а количество уровней всегда берется кратным степени двойки, например, 8, 16, 32 или 64. Номер уровня может быть соответственно представлен 3, 4, 5 или 6 битами. Таким образом, на выходе модулятора получается набор битов (0 или 1). На приёмном конце канала связи демодулятор преобразует последовательность битов в импульсы с тем же уровнем квантования, который использовал модулятор. Далее эти импульсы используются для восстановления аналогового сигнала.

Источник