видеофайл определение что такое

Что такое видеофайл, основные параметры и понятия: формат, разрешение, битрейт, кодек

Сегодня практически каждый человек смотрит телепередачи, фильмы и мультсериалы на телевизоре, а также ролики на видеосервисах типа YouTube. Все они представляют собой специализированные видеофайлы, которые просто отображаются на экране телевизора, мониторе компьютера или дисплее смартфона. Что из себя представляет видеофайл, какие основные параметры он имеет? Об этом и поговорим в нашей статье.

Что такое видеофайл, основные особенности и параметры

Файлы видео представляют собой набор снимков, которые быстро чередуются один за другим и дополняются аудиорядом. Какая частота кадров является оптимальной? Чтобы для человека смена картинок проходила незаметно, видеофайлы обычно выполняются с частотой кадров FPS от 24 штук на 1 секунду. Используемые картинки могут иметь разные параметры, в частности, ширину и высоту. На видео данные характеристики измеряются в точках, называемых пикселями (от англ. Pictures element – «элементы картинки»).

Если в несколько раз увеличить кадр любого видеоролика, то можно увидеть, что картинка состоит из тысяч или даже миллионов таких точек (квадратиков), которые имеют определённый окрас. Таким образом и создаются изображения.

Важно! Главными параметрами видеофайлов является частота кадров, а также ширина и высота – последние два свойства называют «разрешением».

Чем больше ширина и высота изображений, тем качественнее и детальнее будет видео. Существуют разные форматы видеофайлов, которые время от времени совершенствуются. Относительно старым считается формат по стандарту PAL, который предусматривал размеры картинок 720х576 точек. Более современными считаются форматы HD (1280х720p) и FullHD (1920х1080p). Не так давно появился формат 4K (4096х2304 точек), который считается сегодня наиболее распространённым при показе фильмов в кинотеатрах. Самым последним является формат 8K, который предусматривает разрешение изображений 7680х4320 пикселей.

Соотношение сторон видеороликов

Данный параметр видеофайлов также является довольно важным, но сегодня его учитывают всё реже, поскольку подавляющее большинство современных видео имеют широкоэкранный формат с соотношением сторон (ширины и высоты) 16:9. Конечно, лет 10-15 назад наиболее востребованным считался телевизионный формат с соотношением сторон 4:3, но в наши дни он уже почти неактуален.

Что такое битрейт видео?

Как мы уже отметили, каждая картинка из видеоряда состоит из определённого количества точек. По отдельности изображение имеет определённый «вес», занимая конкретный объём памяти. Если же смотреть по видеофайлу с его общим количеством кадров, то суммарный объём будет существенно отличаться. Приведём пример:

Но почему же на практике часовой фильм занимает не 172 ГБ памяти? Всё дело в том, что умельцы придумали «ужимать» видеофайлы, чтобы уменьшить количество занимаемой памяти. Как раз для этого было создано множество форматов видео, каждый из которых характеризуется особыми правилами и алгоритмами сжатия. И вот мы плавно подошли к такому понятию как битрейт (Bt).

При съёмке видео матрица видеокамер делает замеры светового излучения, от которого зависит цвет окраса конкретного пикселя. Затем данная информация записывается на флеш-накопитель или SSD. При просмотре видеоролика записанные на диск данные считываются и передаются на экран. Скорость такой передачи и считывания как раз называют битрейтом. Получается, что наблюдается прямая взаимосвязь «битрейт – качество видео».

Но стоит учесть, что в видеофайлах битрейт играет и другую роль, показывая степень сжатия картинок. При записи изображения с матрицы камеры сигналы сразу кодируются и сжимаются, и при повышении степени сжатия картинка занимает меньше места на накопителе, но при этом имеет ме́ньшее качество.

Битрейт – важнейший параметр видеофайлов, который определяет степень сжатия, а также скорость чтения и записи кадров.

Какой битрейт лучше для видео? Это зависит от разрешения и частоты смены кадров (стандартное, высокое), а также формата картинки:

Что такое кодеки для видео, какие бывают?

Если говорить о параметрах и свойствах видеофайлов, то стоит упомянуть и понятие «кодек», который обозначает определённый алгоритм (механизм) сжатия картинок. Чтобы при повышении степени сжатия сохранялось высокое качество изображений, были созданы разные видеокодеки.

Получается, что при использовании разных кодеков (MP4, HEVC, H263, H265, DVD и пр.) при одинаковом размере картинок и занимаемой на диске памяти качество видео будет разным.

Но почему не был придуман единый, универсальный и самый эффективный видеокодек? Это объясняется постоянным развитием технологий, использованием разных расширений файлов, появлением новых форматов (PAL, NTSC, HD, UHD, 4К) и способов обработки картинок. Благодаря использованию более мощных процессоров и видеокарт удаётся создавать новые, более сложные и эффективные алгоритмы сжатия видео, поэтому каждый кодек и отличается друг от друга.

Для новичка данные понятия и параметры могут показаться не совсем понятными, но если вы хотите снимать качественные ролики для своего блога или канала на Ютубе, важно разобраться с битрейтом, кодеками и другими параметрами видеофайлов. А если же вам нужны качественные видеокамеры или другое оборудование для съёмок, вы можете купить его или взять в аренду в компании TVTOK.

Источник

Видео

Ви́део (от лат. video — смотрю, вижу) — электронная технология формирования, записи, обработки, передачи, хранения и воспроизведения сигналов изображения, основанная на принципах телевидения, а также аудиовизуальное произведение, записанное на физическом носителе (видеокассете, видеодиске и т. п.).

Видеоза́пись — электронная технология записи визуальной информации, представленной в форме видеосигнала или цифрового потока видеоданных, на физический носитель с целью сохранения этой информации и возможности последующего её воспроизведения и отображения на устройстве вывода (монитора, экрана или дисплея).

Содержание

Характеристики видеосигнала

Частота кадров

Количество (частота) кадров в секунду — это число неподвижных изображений, сменяющих друг друга при показе 1 секунды видеозаписи и создающих эффект движения объектов на экране. Чем больше частота кадров, тем более плавным и естественным будет казаться движение. Минимальный показатель, при котором движение будет восприниматься однородным — примерно 16 кадров в секунду (это значение индивидуально для каждого человека). В кинематографе стандартная частота съёмки и проекции составляет 24 кадра в секунду. Системы телевидения PAL и SÉCAM используют 25 кадров в секунду (25 fps или 25 Герц), а система NTSC использует 30 кадров в секунду (точнее, 29,97 fps из-за необходимости кратного соответствия частоте поднесущей). Компьютерное видео хорошего качества, как правило, использует частоту 30 кадров в секунду. Верхняя пороговая частота мерцания, воспринимаемая человеческим мозгом, в среднем составляет 39-42 Герц и индивидуальна для каждого человека, а также зависит от условий наблюдения. [1] Некоторые современные профессиональные видеокамеры могут снимать с частотой до 120 кадров в секунду. Специальные камеры снимают с частотой до 1000 кадров в секунду, что необходимо, например, для детального изучения траектории полёта пули или структуры взрыва. Сверхскоростные киносъёмочные аппараты могут снимать несколько миллионов кадров в секунду. В них киноплёнка неподвижна и расположена на внутренней поверхности специального барабана, а изображение развёртывается вращающейся призмой. Существует и бескадровое видео. Принцип работы заключается в следующем: светочувствительные сенсоры с большой частотой передают данные о своём состоянии, которые параллельно записываются на носитель. Отдельных кадров при этом нет — только массивы информации с каждого из датчиков (пикселей) об их изменении во времени. При воспроизведении также нет кадров — на экране пиксели меняют свой цвет в соответствии с записанными массивами. Если пиксель не менял цвет, то он и не обновляется. Для наилучшего просмотра такого видео требуется специальный монитор.

Стандарт разложения

Стандарт разложения определяет параметры телевизионной развёртки, применяемой для преобразования двумерного изображения в одномерный видеосигнал или поток данных. В конечном счёте, от стандарта разложения зависит количество элементов изображения и кадровая частота.

Развёртка может быть прогресси́вной (построчной) или чересстро́чной. При прогрессивной развёртке все горизонтальные линии (строки) изображения отображаются поочередно одна за другой. При чересстрочной развёртке каждый кадр разбивается на два поля (полукадра), каждое из которых содержит чётные или нечётные строки. За время одного кадра передаются два поля, увеличивая частоту мерцания кинескопа выше физиологического порога заметности. Чересстрочная развёртка была компромиссом, чтобы иметь возможность передачи по каналу с ограниченной полосой пропускания изображения с достаточно большой разрешающей способностью. Аналогично, в кинопроекторах использовался двухлопастный обтюратор, повышающий частоту мельканий на экране с 24 до 48 Гц.

Несмотря на недостатки, чересстрочная развёртка используется до сегодняшнего дня в телевидении стандартной четкости вследствие повсеместного распространения телевизоров, поддерживающих только такие стандарты. Такими недостатками являются, как правило, расщепление вертикальных границ горизонтально движущихся объектов (эффект «гребёнки» или «расчёски») и заметность мерцания на тонких фактурах.

Чересстрочную развёртку часто называют на английский манер интерле́йс (англ. interlace ) или интерле́йсинг. Телевизоры с кинескопом, оснащенные разверткой 100 Гц мерцают с частотой, которая не воспринимается глазом. В таких приемниках изображение с чересстрочной разверткой отображается с удвоением кадров. ЖК- и LED-мониторы (телевизоры) вообще избавлены от мерцания. В таких приборах можно говорить только о скорости обновления изображения, поэтому чересстрочная развертка в них является лишь мерой условности, не влияющей на отображение. Для подавления неприятных эффектов, возникающих при просмотре чересстрочного видео на экране с прогрессивной разверткой, применяются специальные математические методы, именуемые деинтерлейсингом.

Новые цифровые стандарты телевидения, например, HDTV предусматривают прогрессивную развёртку. Новейшие технологии, позволяют имитировать прогрессивную развёртку при показе видео с чересстрочной. Последнюю обычно обозначают символом «i» после указания вертикального разрешения, например 720×576i×50. Прогрессивную развёртку обозначают символом «p», например 720p (означает видео с разрешением 1280×720 с прогрессивной разверткой). Также для отличия частоты кадров или полей может обозначатся такими же символами кадровая частота, например 24p, 50i, 50p.

Разрешающая способность

До наступления цифровой эры видео, горизонтальная разрешающая способность аналоговой системы видеозаписи измерялась в вертикальных телевизионных линиях (твл) при помощи специальных телевизионных испытательных таблиц и обозначала количество элементов в строке видео изображения, зависящее от частотных характеристик устройства записи.

Вертикальная разрешающая способность в изображении заложена в стандарте разложения и определяется количеством строк.

Соотношение сторон экрана

Соотношение ширины и высоты кадра (англ. aspect ratio ) — важнейший параметр любой видеозаписи. С конца XIX века немые кинофильмы и, в последующем, фильмы «классического» формата, имели соотношение сторон экрана 4:3 (4 единицы в ширину к 3 единицам в высоту; в кинематографе записывается как 1,33:1). Считалось что, экран с таким соотношением сторон близок к полю зрения человеческого глаза. Появившееся вскоре телевидение переняло это соотношение и почти все аналоговые телесистемы (и, следовательно, телевизоры) имели соотношение сторон экрана 4:3. Первые компьютерные мониторы также унаследовали телевизионный стандарт соотношения сторон. Однако, в кинематографе уже в начале 1950-х годов с появлением панорамного, широкоэкранного и широкоформатного кино представления об идеальном экране пошатнулись. Широкоэкранные кинематографические системы обладали соотношениями сторон до 2,75:1, стремясь к максимальному «эффекту присутствия», чтобы сделать границы кадра малозаметными. Главная причина заключается в том, что поле бинокулярного зрения человека приближается к соотношению 2:1. Чтобы приблизить форму кадра к естественному полю зрения (и, следовательно, усилить восприятие фильма), и разрабатывались киносистемы с панорамным кадром. Демонстрация широкоэкранных фильмов по телевидению требовала или обрезки изображения при помощи пансканирования, или добавления пустых полей сверху и снизу, чтобы вписать фильм в экран леттербоксингом. Оба способа приводили к потерям частей изображения или его качества. На сегодняшний день классический формат 1,37:1 вообще не используется в кинематографе, полностью уступив своё место кашетированному кадру 1,85:1. Поэтому, при выборе соотношения сторон экрана телевидения высокой чёткости был одобрен стандарт 16:9 (1,78:1), более близкий распространённым форматам кино. Цифровое телевидение стандартной чёткости в основном так же ориентируется на соотношение 16:9, применяя цифровое анаморфирование. Всё это, по замыслу создателей, призвано глубже погрузить зрителя в атмосферу просматриваемого видеофильма. Есть и альтернативные объяснения переходу на широкий формат: возможность проката в залах, изначально не приспособленных для кино, стремление к ухудшению качества пиратских видеокопий и телевизионных копий.

Цифровая видеозапись

Основное отличие от аналоговой видеозаписи в том, что вместо аналогового видеосигнала записываются цифровые данные. Цифровое видео может распространяться на различных видеоносителях, посредством цифровых видеоинтерфейсов в виде потока данных или файлов.

Разрешающая способность

Любой цифровой видеосигнал, по аналогии с разрешением компьютерных мониторов, также характеризуется разрешением (англ. resolution ), горизонтальным и вертикальным, измеряемым в пикселях. При оцифровке аналогового видео стандартной четкости разрешение составляет 720×576 пикселей для европейского стандарта разложения 625/50 (PAL и SÉCAM), при частоте кадров 50 Герц (два поля, 2×25); и 720×480 пикселей для американского стандарта разложения 525/60 (NTSC), при частоте 59,94 Герц (два поля, 2×29,97). В выражении 720×480 первым числом обозначается количество точек в строке (горизонтальное разрешение), а вторым числом количество активных строк, участвующих в построении изображения (вертикальное разрешение). Новый стандарт цифрового телевидения HDTV высокого разрешения (англ. high-definition ) предполагает разрешения до 1920×1080 при частоте обновления 50 Герц (60 Гц для США) с прогрессивной развёрткой. То есть 1920 пикселей на строку, 1080 строк. Для телевидения стандартной чёткости цифровое разрешение не совпадает с обозначением стандарта разложения, поскольку не учитывает избыточную информацию, передаваемую только в аналоговом телевидении.

Разрешение в случае трёхмерного видео измеряется в вокселях — элементах изображения, представляющих точки (кубики) в трёхмерном пространстве. Например, для простого трёхмерного видео сейчас используется в основном разрешение 512×512×512, демонстрационные примеры такого видео доступны сегодня даже на КПК.

Количество цветов и цветовое разрешение

Количество цветов и цветовое разрешение видеозаписи 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 видеозаписи 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 (2 8 = 256), 16 бит — 65 536 цветов (2 16 ), 24 бита — 16 777 216 цветов (2 24 ). 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 или ширина видеопотока

Ширина (иначе говорят скорость) видеопотока или битрейт (англ. bit rate ) — это количество обрабатываемых бит видеоинформации за секунду времени (измеряется «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, как правило, 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.

Качество видео

Качество видеозаписи измеряется с помощью формальных метрик, таких, как PSNR или SSIM, или с использованием субъективного сравнения с привлечением экспертов.

Субъективное качество видео измеряется по следующей методике:

Несколько методов субъективной оценки описаны в рекомендациях ITU-T BT.500. Один из широко используемых методов оценки — это DSIS (англ. Double Stimulus Impairment Scale ), при котором экспертам сначала показывают исходный видеоматериал, а затем обработанный. Затем эксперты оценивают качество обработки, варьируя свои оценки от «обработка незаметна» и «обработка улучшает видеоизображение» до «обработанный видеоматериал сильно раздражает».

Стереоскопическое видео

Стереоскопическое видео или просто стереовидео (англ. stereoscopic video или 3D video ) было очень популярно в конце XX века, и сейчас регулярно возникают волны интереса к нему. По всему миру есть кинотеатры, которые при помощи той или иной технологии воспроизводят стереоскопическое видео. Для стереовидео нужно два видеоканала, часто называемых слоями: один для левого глаза, другой для правого. Также необходимо обеспечить, чтобы в «свой» глаз попадала своя картинка. Таким образом у зрителя возникает чувство объёмности, трёхмерности видеоматериала, повышается реалистичность ощущения просмотра. Примерно такой же, но более слабый по качеству эффект даёт просмотр видео в пластиковых очках, где для одного глаза применяется красный светофильтр, а для другого — зелено-голубой. Это старый принцип анаглифической стерео-фотографии. Новые технологии, представленные в 2006 году, в частности HD DVD и диски Blu-Ray, позволяют переносить больше стереовидеоматериала и призваны сделать и домашнее стереоскопическое видео более доступным.

Интересные факты

Форматы видео

Видеоматериалы могут быть аналоговыми или цифровыми.

Источник

Что такое видео формат, его виды и как можно изменить один видеоформат на другой

Здравствуйте, дорогие читатели нашего блога. Сегодня я попытаюсь быть вашим гидом в теме видео форматов.

Заметили ли вы, что в наши дни активно начал развиваться видео контент в соц. сетях? Как правило это ролики обучающего, развлекающего или рекламного характера. Люди, которые монтируют видео для того, чтобы опубликовать его на Youtube, TikTok, Instagram часто сталкиваются с проблемой того, как же сохранить видео с минимальным весом Гбайт в хорошем качестве, чтобы потребителю было комфортно его смотреть. Именно тогда они начинают знакомиться с понятием видео формата.

Что такое видео форматы?

Видео формат – это тип файла, в котором сохраняется готовые цифровые данные отредактированного видео. Он помогает воспроизвести видео на устройстве.

Зачем они нужны?

К примеру, вы сняли ролик на вашу камеру. Монтируете, после чего сохраняете на компьютере. Далее замечаете, что сделанное вами видео занимает много места, и появляются проблемы с его отправкой или публикацией. Более того, видео начинает терять своё качество при размещении в социальных сетях. Многие по ошибке начинают искать проблему в камере. Конечно, от выбора хорошей камеры много чего зависит, особенно если вы ведёте YouTube канал. К слову, если вы только завели или задумываетесь завести канал, то рекомендую для начала пройти YouTube курсы.

Понятие про кодеки

Понятие кодек также тесно связано с форматами видео файлов. Иногда люди считают, что это одно и то же, но это ошибочно. Кодек — это программный алгоритм который предназначен для кодирования (сжатия) и декодирования (воспроизведения из сжатого состояния) аудио и видео файлов.

Форматы для популярных соц.сетей

После того как вы получили окончательный видеофайл и хотите запостить его в соц. сети, вам необходимо ознакомиться с параметрами разрешений для загрузки видео.

Основные типы видео файлов

Самыми распространенными видео-форматами являются: MP4, MOV, TS, MKV, AVI, WMV. Они воспроизводятся на многих устройствах. Хочу сразу отметить, что телефоны могут воссоздавать далеко не все форматы, только MP4 и WMV. У компьютера этот список намного больше.

MP4 ( MPEG-4 Part 14) – формат, относящиеся к стандарту MPEG-4, для хранения видео или аудио файлов с возможностью добавления субтитров. Файлы с таким расширением предназначены для онлайн-видеотрансляций, записи видео, подкастов, клипов, аудиокниг. Такие файлы поддерживаются почти на каждом устройстве.

Вот перечень плееров для проигрывания MP4 формата:

Такими файлами легко делиться в соц. сетях, хранить их на компьютере или телефоне, они занимают мало места.

Поддерживаемые плееры для проигрывания MOV файлов:

TS (Video Transport Stream File) — это ещё одно расширение видео файла транспортного потока. Используют для потокового видео, которое хранят на DVD дисках и сжимают при помощи кодека MPEG-2.

Проигрыватели для TS:

MKV (Matroska Video File) – формат мультимедийного видео-контейнера, позволяющий одновременно открывать несколько звуковых дорожек с разными субтитрами. Поэтому, если вы занимаетесь видео анимациями, то присмотритесь к этому формату. Также его преимущество состоит в том, что он предоставляет множество способов сжатия, чем похож с MOV, MPG и AVI.

Воспроизвести MKV можно с помощью:

Открыть такой формат можно с помощью:

WMV (Windows Media Video) – файл работающий на системе видео кодирования. Разработанный корпорацией Microsoft на основе мультимедийного контейнера Microsoft Advanced Systems Format. Сжатие файла происходит за счёт Windows Media компрессии. WMV делает видео-файлы яркими и использует высоко пиксельные разрешения (от 720 до 1080) для получения HD качества.

Плееры для открытия формата :

Сравнение каждого из них

Стоит сказать, что на самом деле видео форматов огромное множество, а в текущей статье освещены только самые популярные.

Как преобразовать один видео формат в другой

Прежде чем переходить к тому как преобразовать один формат в другой, давайте вначале немного разберемся с определениями и выясним почему бывает необходимо делать такие преобразования.

Сам процесс перевода одного видеоформата в другой, называется конвертацией.

Причины для конвертации

Причины, по которым пользователи обычно конвертируют один формат в другой могут быть следующими:

Как можно конвертировать видео?

Для конвертации видео я рекомендую использовать специальные видеоконвертеры, например, программу Movavi Video Converter, так как она очень проста в использовании и подойдет даже новичку.

Вот только некоторые её преимущества в сравнение с аналогами:

Для того чтобы конвертировать из одного видеоформата в другой, нужно выполнить всего несколько действий (вот они по шагам).

На этом сам процесс видео конвертации будет завершен. В принципе в других программах он будет выглядеть абсолютно так же, так что можно сказать — это универсальная инструкция.

Заключение

Наше путешествие по видео форматам подошло к концу. Я очень рада, если собранный мною материал был полезен для вас, и вы сделали необходимые выводы. Владение информацией в видео сфере необходима не только для человека, который серьезно занимается монтажом (видео монтажник) или продвижением своего блога в соц. сетях. Но и для просто любителей видеосъёмки предоставленная информация наверняка будет полезной.

Не забывайте подписываться на обновление блога и не стесняйтесь делиться статьей с вашими друзьями. До новых встреч.

Источник