|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
가정용 디지털 비디오 아카이브
조만간 비디오 카메라의 행복한 소유자는 자신이 촬영한 영화를 보존해야 하는 문제에 직면하게 됩니다. 비디오 카세트에 영화를 저장하는 확실한 솔루션은 가장 간단하지만 항상 가장 효과적인 것은 아닙니다. 첫째, 필름의 자성층은 시간이 지남에 따라 부서지기 때문에 결과적으로 자녀의 첫 걸음에 대한 소중한 영화는 자녀의 결혼식까지 살아남지 못할 수 있습니다. 둘째, 카세트, 특히 미니 DV 형식의 비용은 러시아 지갑에 매우 민감하므로 원본 촬영 자체의 필요에 따라 그 수를 제한하고 싶습니다(XNUMX~XNUMX개). 셋째, 그다지 작지 않으며 많은 수의 카세트를 보관하려면 여전히 특정 장소가 필요합니다. 마지막으로 마지막 주장은 컴퓨터 편집과 관련이 있습니다. 사실 캡처된 "원시" 비디오 자료에 만족하는 사람은 거의 없습니다. 일반적으로 불필요한 조각 "다듬기", 성공적인 장면을 재배열하고 부드럽게 붙이고 장면 사이에 효과적인 전환 구축, 제목 오버레이, 화면 보호기 켜기 등의 후처리가 필요합니다. 등. 이러한 모든 작업은 현대 가정용 컴퓨터에서 가능합니다. 예를 들어 miroVideo Studio 10plus 및 AverMedia MV-300 키트에서 적절한 보드 및 디지털 비디오 편집 프로그램을 설치하면 충분합니다. 그리고 원본 비디오를 디지털 신호로 변환하여 컴퓨터 하드 드라이브에 녹화하는 처리 과정이 선행되었고, 귀하의 비디오가 컴퓨터 디지털 형식을 획득했기 때문에 특히 컴퓨터의 경우 동일한 형식으로 저장하는 것이 합리적입니다. 앞으로는 새로운 필름을 만들 때 제거된 재료를 한 번도 사용하지 않을 것입니다. 간단히 말해서, 작고 내구성이 뛰어나며 저렴한 미디어에 디지털 형식으로 비디오를 보관하는 문제가 발생합니다. 물론 영상 품질을 최대한 높이고 싶지만 이러한 욕구는 비용을 최소화해야 하는 요구 사항과 충돌합니다. 또한 품질 개념 자체, 더욱이 그에 대한 평가는 매우 주관적입니다. 합리적인 타협점을 찾기 위해 우리는 다양한 자기 테이프 녹화 형식의 소비자 카메라가 제공하는 비디오 품질 분류에 의존할 것입니다. 대략적으로 표준 비디오(VHS, C-VHS, Video8), 슈퍼 비디오(SVHS, C-SVHS, Hi8) 및 디지털 비디오(DV, mini-DV, Digital8)의 세 가지 레벨로 구분할 수 있습니다. 단순화를 위해 비디오, S-비디오 및 DV로 더 자세히 표시하겠습니다. 정량적으로 볼 때 일반적으로 수평 해상도(라인에서 구별되는 요소 수 - 텔레비전 라인)가 특징입니다. 비디오는 최대 280라인, S-비디오는 최대 400라인, DV는 최소 500라인의 해상도를 제공하는 것으로 알려져 있습니다. 텔레비전 프레임(이하 PAL 표준)에는 576개의 활성 회선(총 625개가 있지만 그 중 일부는 서비스 회선임)이 포함되어 있으며 International Professional Television의 ITU-R BT.601 권장 사항에 따른다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. Society(ITU - International Telecommunications Union) 각 라인에는 720개의 독립적인 샘플이 포함되어 있습니다. 결과적으로 텔레비전 프레임은 720 x 576 매트릭스이며 달성 가능한 최대 해상도는 700라인으로 제한됩니다.
텔레비전 신호는 밝기 신호(Y)와 두 가지 색차 신호(U 및 V)의 조합으로 알려져 있습니다. 해당 값의 변화는 256계조(Y의 경우 0에서 255까지, Y의 경우 -128에서 127까지)를 허용합니다. U/V), 미적분학에서 이진수는 8비트 또는 1바이트에 해당합니다. 이론적으로 각 프레임 요소에는 고유한 YUV 값이 있습니다. 즉, 3바이트가 필요합니다. 휘도와 색차 신호 모두 동일한 수의 독립 값을 갖는 이 표현을 일반적으로 4:4:4라고 합니다. 그러나 인간의 시각 시스템은 휘도 변화보다 색 공간 변화에 덜 민감한 것으로 밝혀졌습니다. 눈에 띄는 품질 저하 없이 각 라인의 색상 수를 절반으로 줄일 수 있습니다. 4:2:2라는 표현이 전문 텔레비전에 채택되었습니다. 이 경우 U 및 V 행렬은 360 x 576으로 줄어들고 각 프레임 샘플에서 텔레비전 신호의 전체 값을 전송하려면 2바이트이면 충분합니다(샘플을 통해 독립적인 U 및 V 값을 번갈아 사용). 그러나 소비자 비디오의 경우 수직 색상 해상도를 절반으로 줄이는 것이 허용되는 것으로 간주되었습니다. 4:2:0 보기로 이동하세요. 이렇게 하면 색상 매트릭스가 360 x 288로 줄어들고 샘플당 바이트 수가 1,5로 줄어듭니다. 이것이 바로 디지털 카메라의 DV 형식에 통합된 아이디어입니다. 따라서 25Hz의 텔레비전 프레임 속도를 고려하면 4:2:2 표현의 디지털 비디오 20초에는 736바이트(000 x 25xx 2 x 720)가 필요하다는 결론에 도달합니다. 즉, 데이터 스트림은 576입니다. MB/s(MBps - 초당 메가바이트)이지만 21:4:2 표현은 흐름을 0% 줄여 25MB/s로 줄입니다. 이러한 스트림을 기록하는 것은 기술적으로 가능하지만 후처리에는 복잡하고 비용이 많이 들고 비효율적입니다. 실제로는 흐름을 크게 줄여야 합니다. 즉, 다양한 유형의 압축을 사용해야 합니다. 정보 손실 없이 압축을 수행하는 알려진 알고리즘이 많이 있지만 가장 효과적인 알고리즘도 일반적인 이미지에 대해 두 배 이상의 압축을 제공하지 않습니다. 손실이 많은 알고리즘 중 가장 유명한 것 중 하나는 M-JPEG(Motion-JPEG)입니다. JPEG라는 이름으로 개별 프레임을 효율적으로 압축하기 위해 개발된 디지털 사진에서 유래했습니다(JPEG는 이를 승인한 국제 협회 이름인 Joint Photographic Experts Group의 약어입니다). 모션은 각 프레임이 완전히 독립적으로 처리되지만 단순히 일련의 프레임에 적용됩니다. 이 알고리즘에서 프레임은 16 x 16 크기의 블록으로 나뉘며, 각 블록은 이산 코사인 변환(DCT)을 통해 주파수 영역으로 변환됩니다. 결과적으로 밝기 및 색차 신호의 분포(4:2:2 표현 사용)가 해당 주파수 계수로 변환된 후 양자화(지정된 간격으로 값을 반올림)합니다. DCT 자체는 데이터 손실로 이어지지 않지만 계수의 양자화로 인해 이미지가 거칠어집니다. 양자화 작업은 가변 간격으로 수행됩니다. 해당 이미지 왜곡이 시각적으로 가장 눈에 띄기 때문에 저주파 정보가 가장 정확하게 전송됩니다. 동시에, 이미지의 "미세한" 세부 사항을 담당하는 많은 고주파 계수는 그 이후에 XNUMX 값을 갖습니다. 따라서 JPEG 압축은 유효 해상도를 감소시키고 사소한 잘못된 세부 사항(특히 블록 경계에서)이 나타날 수 있지만 데이터 스트림을 상당히 압축합니다. 절충안은 분명합니다. 압축이 많을수록 품질이 낮아집니다. 비디오 레벨은 약 2MB/s, S-비디오 - 4MB/s, DV - 3,1MB/s의 M-JPEG 스트림에 해당하는 것으로 확인되었습니다. 언뜻 보면 여기에 역설이 있습니다. 그럼에도 불구하고 DV보다 해상도가 낮은 S-비디오 신호에는 더 큰 스트림이 필요합니다. 설명은 간단합니다. 사실 DV 인코딩은 M-JPEG와 약간 다릅니다. 따라서 DV는 4:2:0 표현을 사용하는데, 이는 4:2:2에 비해 25% 더 경제적입니다. 가장 중요한 점은 DV 변환 알고리즘이 양자화 테이블의 적응형 선택을 기반으로 하는 보다 유연한 압축 방식을 사용한다는 점입니다. 다양한 블록에 대한 압축 비율은 이미지에 따라 다릅니다. 정보가 없는 블록(예: 이미지 가장자리)의 경우 압축 비율이 증가하고 작은 세부 정보가 많은 블록의 경우 이미지의 평균 수준에 비해 감소합니다. 결과적으로, 동일한 품질로 약 15%의 데이터량 감소가 달성됩니다. DV 신호의 특징은 25Mbit/s(Mbps - 초당 메가비트)의 일정한 표준 지정 비디오 데이터 스트림, 즉 약 5:1의 고정 압축률입니다. MPEG 압축 알고리즘(MPEG - Motion Pictures Experts Group)으로 전환하면 데이터 볼륨을 더욱 줄일 수 있습니다. 기본적으로 프레임의 처리 순서에 중점을 두고 있으며 작은 시간 간격으로 분리된 이미지의 높은 정보 중복성을 사용합니다. 실제로 인접한 이미지 사이에서는 일반적으로 장면의 작은 부분만 변경됩니다. 예를 들어 작은 개체가 고정된 배경에 대해 부드럽게 움직입니다. 이 경우 장면에 대한 전체 정보는 참조 이미지용으로 선택적으로만 저장하면 됩니다. 나머지의 경우에는 물체의 위치, 변위의 방향과 크기, 새로운 배경 요소(움직일 때 물체 뒤에 열리는 부분)에 대한 차등 정보만 전송하는 것으로 충분합니다. 또한 이러한 차이점은 이전 이미지뿐만 아니라 후속 이미지와의 비교를 기반으로 형성될 수 있습니다(물체가 움직일 때 이전에 물체 뒤에 숨겨져 있던 배경의 일부가 드러나기 때문입니다) . 따라서 MPEG 인코딩에서는 기본적으로 세 가지 유형의 프레임이 형성됩니다. I(Intra) - 참조 프레임 역할을 하며 이미지 구조에 대한 전체 정보를 보존합니다. P(예측) - 이전 프레임(유형 I 또는 P)과 비교하여 이미지 구조의 변화에 대한 정보를 전달합니다. B(양방향) - 이전 이미지와 이후 이미지와의 차이점에 대한 정보 중 가장 중요한 부분만 저장합니다(I 또는 P만). I 프레임과 차 P 프레임 및 B 프레임의 후속 압축 개념은 M-JPEG와 유사하지만 DV와 마찬가지로 양자화 테이블의 적응형 조정이 가능합니다. 특히 이를 통해 DV 신호를 주어진 고정 스트림(압축 비율)이 있는 I-프레임의 MPEG 시퀀스의 특별한 경우로 특성화할 수 있습니다. I-, P-, B-프레임 시퀀스는 길이와 구조가 고정된 프레임 그룹인 GOP(Group of Pictures)로 결합됩니다. 각 GOP는 반드시 I로 시작하고 특정 간격으로 P 프레임을 포함합니다. 그 구조는 M/N으로 설명됩니다. 여기서 M은 그룹의 전체 프레임 수이고 N은 P-프레임 간의 간격입니다. 따라서 비디오 CD 및 DVD IPB의 일반적인 그룹 15/3은 IBBPBBPBBPBBPBB 형식을 갖습니다. 여기서 각 B-프레임은 주변 P-프레임(그룹의 시작과 끝 - I 및 P)에서 재구성되고, 차례로 각 P-프레임은 이전 P-(또는 I-)에서 재구성됩니다. 액자. 그러나 I-프레임은 자급자족 가능하며 다른 프레임과 독립적으로 복원될 수 있습니다. 이는 그룹의 모든 P 프레임, 특히 B 프레임에 대한 참조입니다. 따라서 I의 압축 정도가 가장 낮고 B의 압축 정도가 가장 높습니다. 일반적인 P-프레임의 크기는 I의 1/3이고 B는 1/8인 것으로 확립되었습니다. 결과적으로 MPEG IPPP 시퀀스(GOP 4/1)는 I-프레임 시퀀스에만 비해 필요한 데이터 스트림(동일한 품질)을 15배로 줄이며 GOP 3/XNUMX을 사용하면 XNUMX가지 목표를 달성할 수 있습니다. 압축의 시간입니다. 요약하면 평가표(표 1 참조)가 나옵니다. 참고로 여기에는 비디오-CD 및 DVD-비디오 디스크에 녹화된 영화의 품질을 특성화하는 비디오 데이터 스트림 값이 포함됩니다. 이러한 녹음 형식에 대한 논의는 이 자료의 범위를 벗어나므로 저널의 다음 호에서 이에 대해 고려할 계획입니다. MPEG에 대한 이야기를 마무리하면서 이 알고리즘은 특히 공간 해상도와 같은 다양한 인코딩 매개변수의 변화를 허용한다는 점을 강조할 필요가 있습니다. 이러한 관점에서 보면 프레임 크기를 1 x 352로 제한하는 MPEG-288과 다양한 해상도(2 x 352 포함)를 허용하지만 288 x 720을 기본 해상도로 사용하는 MPEG-576로 구분됩니다. 1. 엄밀히 말하면 MPEG-2은 MPEG-280의 제한된 버전입니다. 그러나 지정된 비디오 해상도 422라인은 이러한 제한을 사용함을 의미합니다. 또한 M-JPEG 및 MPEG 420 I-only에서 MPEG 422 IPB에 이르기까지 더 심층적인 압축 방식으로 전환함에 따라 결과 시퀀스를 편집하는 프로세스가 훨씬 더 복잡해진다는 점을 강조하는 것도 중요합니다. 현재 추가적인 품질 손실 없이 프레임 정확도를 갖춘 본격적인 편집은 MPEG IPPP XNUMX 수준까지만 가능하며 가장 간단한 작업만 허용됩니다(트리밍/스플라이싱 및 그룹 정확도 포함). 위에서부터 비디오 보관의 경우 디지털 데이터의 MPEG 압축(420 IBP 15/3)을 사용하고 VHS/Video8 수준의 영화 녹화의 경우 1-2Mbit 스트림의 MPEG-3을 사용하는 것이 좋습니다. /s이면 충분하며 SVHS/Hi8 및 DV의 경우 스트림이 2Mbit/s 이상인 MPEG-5가 필요합니다. 실용적인 관점에서 MPEG 압축의 소프트웨어 및 하드웨어 구현이 가능합니다. 가장 유명한 셰어웨어 프로그램은 XingMPEG Encoder(xingtech.com)입니다. 이를 통해 AVI 파일(예: 비선형 편집 보드 중 하나에서 캡처한 M-JPEG 스트림)에서 MPEG-1 시퀀스를 얻을 수 있습니다. 그러나 이 프로세스는 압축 알고리즘의 복잡성으로 인해 상당한 컴퓨팅 리소스가 필요합니다. 따라서 Pentium II 350MHz에서는 3Mbit/s의 특정 스트림에서 매분 비디오를 트랜스코딩하는 데 약 15분의 계산 시간이 필요합니다. 이는 결과 비디오의 높은 품질을 보장한다는 점을 인정해야 합니다. 하드웨어 인코더는 실시간 MPEG 영화를 제공합니다. 아날로그 비디오 신호가 입력에 공급되고 완성된 MPEG 파일이 하드 드라이브에 기록됩니다. 오늘날 MPEG-1 압축을 제공하는 다양한 장치가 많이 있습니다. LPT 포트(AverMedia MPEGWizard, Pinnacle Systems STUDIO MP10, Videonics Python) 또는 내부 보드(VITEC Multimedia RT6, Darim MPEGator, Data Translation Broadway)를 통해 컴퓨터에 연결된 외부 장치로 만들 수 있습니다. MPEG-2 압축 장치의 경우 선택이 여전히 매우 제한되어 있습니다. 정말 저렴한 제품 중에서 miroVideo DC1000에 주목할 가치가 있습니다. 초기 디지털화 단계에서는 압축 정도 측면에서 가장 효율적이지 않은 422 IP 압축 유형으로 제한되지만(그러나 프레임 정확도로 복잡한 비디오 편집 제공) 결과 시퀀스를 소프트웨어 및 하드웨어로 변환할 수 있습니다. MPEG-2 420 IPB 15/3. 특히 후자는 Minerva DVD Authoring 소프트웨어(DC1000을 miroVideo DVD1000 키트로 보완)를 사용하여 DVD-비디오를 준비하기 위한 기초입니다. 테이블에 2는 참조용으로 이러한 장치 중 일부의 간략한 특성을 제공합니다. 이제 디지털 비디오 아카이브를 어떤 컴팩트 미디어에 배치할지 알아볼 시간입니다. 표에서 다음과 같습니다. 1, 1시간 분량의 비디오는 가장 효과적인 압축 방법과 비디오 품질을 사용하더라도 데이터 볼륨 2GB에 해당하며 S-비디오 품질은 3GB, DV의 경우 약 650GB입니다. 이러한 값을 사용하면 엄밀히 말하면 선택의 여지가 크지 않습니다. 이는 기록 가능한 CD에 대한 옵션 중 하나입니다. 보다 정확하게는 2,6MB CD-R, 3,0GB DVD-RAM, 3,9GB DVD-RW 또는 4,7GB DVD-R일 수 있습니다. 또한 DVD-Video와 XNUMX% 호환되는 디스크를 작성할 수 있는 XNUMXGB DVD-R도 곧 출시될 예정입니다. 불행하게도 해당 녹음 장치의 비용은 사용 가능한 용량보다 훨씬 빠르게(거의 기하급수적으로) 증가하고 있습니다. 현재 CD-R을 250-300달러에 구입할 수 있고 공 디스크 가격이 2달러 미만이라면 가장 유망한 DVD-R의 가격은 6달러를 초과하므로 이는 확실히 가정용으로는 적합하지 않습니다. 사용. 공평하게 말하자면, 컴퓨터 기술 발전의 일반적인 추세로 인해 내년이나 XNUMX년 안에 가격이 혁명적으로 인하될 것으로 예상할 수 있다는 점을 강조할 가치가 있습니다. 결국 최초의 CD-R 장치의 가격도 처음에는 수천 단위로 측정되었습니다. 다양한 DVD 형식의 비호환성에 대해 경고해야 합니다. 그러나 다행스럽게도 읽기 수준에서는 모두 CD-R은 물론 DVD-ROM 및 DVD-비디오 디스크도 지원합니다. 따라서 현재 상황에서 아카이빙 문제에 대한 가장 합리적인 해결책은 다음을 사용하는 것입니다.
저자: andrey Ryakhin, digitalvideo.ru 기반
양자 얽힘에 대한 엔트로피 규칙의 존재가 입증되었습니다.
09.05.2024 미니 에어컨 소니 레온 포켓 5
09.05.2024 우주선을 위한 우주 에너지
08.05.2024
▪ 스마트폰 Vivo Xplay는 시력으로 제어됩니다. ▪ 최대 1000km/h의 속도를 자랑하는 자기부상열차
▪ 기사 털이 많은 bloater. 전설, 재배, 적용 방법 ▪ 기사 AT90S2313 칩의 터치 스위치. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
홈페이지 | 도서관 | 조항 | 사이트 맵 | 사이트 리뷰
www.diagram.com.ua | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
흥미로운 기사를 추천합니다 섹션 
다른 기사 보기 섹션 
과학 기술의 최신 뉴스, 새로운 전자 제품:
이 페이지의 모든 언어