Лабораторне заняття 1.4 Структурні елементи мультимедіа: анімація, відео

1.5 Анімація

Аніма́ція лат. anima – душа і похідного фр. animation – оживлення), мультипліка́ція лат. multiplicatio – розмноження, збільшення, зростання)[1] – вид кіномистецтва, твори якого створюються шляхом зйомки послідовних фаз руху намальованих (графічна анімація) або об’ємних (об’ємна анімація) об’єктів. Ці твори називають анімаційними або мультиплікаційними фільмами (мультфільмами). Перші мальовані фільми були випущені в 1908 у Франції, об’ємні – в 1911 у Росії.

Перші мультиплікаційні фільми в Україні з’явилися у 1927 році у центральній мультиплікаційній майстерні в Одесі: В. Левандовський поставив

«Казку про солом’яного бичка», поклавши в основу сценарію сюжет популярної казки, а художник В. Дев’ятнін зробив мультиплікаційну одночастівку «Українізація» про вивчення української мови.

Історія анімації

Принцип анімації знайшли задовго до винайдення братами Люм’єр кінематографу. Бельгійський фізик Жозеф Плато, австрійський професор-геометр Симон фон Штампфер та інші вчені і винахідники використовували для відтворення на екрані зображень, що рухались внаслідок обертання диска чи стрічки з малюнками, систему дзеркал і джерело світлаліхтар.

Перші спроби

•              30 серпня 1877 року вважається днем народження мальованої анімації – був запатентований винахід Еміля Рено, який винайшов основи технології виготовлення анімаційних фільмів, які лишилися незмінними до винайдення комп’ютерних технологій: «покадрова зйомка» малюнків або іншого матеріалу – за фазами руху. Еміль Рено називав свої фільми «світловими пантомімами», «оптичними виставками» (Наприклад: «Клоун з собачкою», Кухоль пива").[2]

•              1898 рік – Джон Стюарт Блектон і Альберт Е. Сміт зняли перший ляльковий фільм «Цирк ліліпутів» («The Humptu Dumptu Circus»). В фільмі використовувались дерев’яні іграшки.

•              1900 рік – Джон Стюарт Блектон створює фільм «Чарівний малюнок» («The Enchanted Drawing»), в якому проте ще не було проміжних фаз. В цей період він відкриває секрет анімації, покадрової мультиплікаційної зйомки – зображення за зображенням, що в США отримала назву «One turn, one picture» .

•              1906 рік – Джон Стюарт Блектон і Альберт Е. Сміт заснували кінематографічне об’єднання «Вітаграф», зробивши серію анімаційних фільмів «Комічні фази смішних облич» («Humorous Phases of Funny Faces»).

•              1908 рік – Еміль Коль показав свій анімаційний фільм «Фантасмагорія» («Fantasmagorie»). Цей фільм став знаковим для розвитку анімації не тільки через те, що був першим європейським анімаційним фільмом, але й тому, що саме тут вперше був структурований самодостатній сюжет, а головний герой Фантош був наділений певним характером.

Саме «Фантасмагорію» деякі дослідники вважають першим «по-справжньому анімаційним фільмом».

•              1911 рік – Вінзор Мак-Кей створив фільм «Маленький Немо» («Little Nemo») на основі газетного коміксу.

•              1912 рік – першим у світі об’ємним анімаційним фільмом прославився Владислав Олександрович Старевич, створивши фільм «Прекрасна Люканіда, або війна рогачів з вусачами» («Прекрасная Люканида, или война рогачей с усачами»).

•              1913 рік – В. А. Старевич створює фільм «Бабка і мураха» («Стрекоза и муравей»). Створений на основі байки Крилова, фільм мав величезний успіх і світову популярність.

Подальший розвиток

Майбутньому бурхливому розвитку анімації посприяли не лише фільми, що були зроблені в минулому, а й певний технічний поступ. Найважливішим досягненням в цій сфері став винахід Рауля Барра перфорований целулоїд, що дозволяв зафіксувати лист з малюнком за допомогою штифтів.

•              1917 рік – відбулась прем’єра першого повнометражного художнього анімаційного фільму

«El Apostol» режисера з Аргентини Квіріні Кристіани.

•              1928 рік – Уолт Дісней створює найпопулярнішого мальованого персонажа в історії анімації. В цей рік також виходить в світ перша звукова стрічка «Пароплавчик Віллі» («Steamboat Willie»).

•              1929 рік – Уолт Дісней знімає «Танець скелетів» («Skeleton Dance») перший із серії «Веселі симфонії».

Загалом прихід Уолта Діснея в анімацію ознаменувався створенням певних канонів, так звана діснеївська або ж класична анімація, якими багато в чому користуються і до сьогодні.

•              1931 рік – аргентинець Кристіані поставив перший повнометражний анімаційний звуковий фільм «Peludopolis».

•              1932 рік – Перший кольоровий анімаційний фільм «Квіти і дерева» («Flowers and Trees») Уолта Діснея.

•        1936  –       в            СРСР        засновано  кіностудію

«Союзмультфільм»     («Союзмультфильм») (спершу – «Союздітмультфільм» («Союздетмультфильм»)).

•              1937 рік – Дісней в фільмі «Старий вітряк» («The Old Mill») вперше застосував камеру, що дозволяла отримувати глибинну перспективу. В тому ж році Дісней випустив свій перший повнометражний анімаційний фільм – «Білосніжка і сім гномів» («Snow White and the Seven Dwarfs»).

•              1940 рік – Джозеф Барбера та Уільям Ханна починають роботу над серією мультфільмів «Том і Джеррі».

•              1943 рік – Прем’єра анімаційного кольорового фільму Поля Грімо «Опудало» («L’Epouvantail»).

•              1945 рік – Іржи Трнка з Чехословаччини дебютував мальованим фільмом «Посадив дід ріпку».

•              1947 рік – Перший телевізійний анімаційний серіал «Кролик-хрестоносець» («Crusader Rabbit») Алекса Андерсона і Джея Барда. Анімація починає часто використовуватись в телевізійній рекламі.

•              1956 рік – створюється студія анімаційних фільмів в Загребі (Душан Вукотич, А. Маркс, Б. Колар, З. Боурек, Ватрослав Мимиця). Першим фільмом «Загребскої школи» став короткометражний «Веселий робот» («Nestasni Robot», реж. Душан Вукотич).

•        1960    рік       –               початок       виробництва       серії

«Флінстоуни» («The Flinstones»), що показувалась на американському телебаченні. Це був перший серіал для дорослих.

•              1973 рік – Прем’єра французького фільму «Дика планета» («La planete sauvage») – філософської казки Рене Лану і Ролана Топора.

•              1983 рік – «Танго» поляка Збигнєва Рибчинського отримало «Оскар» в категорії короткометражних анімаційних фільмів.

•              1988 рік – Чеський аніматор Ян Шванкмайєр поставив свій перший повнометражний фільм

«Аліса» по Л. Керролу.

•              1990 рік   –   починається   випуск   серіалу

«Сімпсони» («The Simpsons»).

•              1993 рік – «Кодак» вводить систему «Cineon»

– перший повний комплект обладнання для створення спецефектів.

Новітня епоха

Сьогодні анімація йде в дещо іншому руслі ніж в «діснеївську епоху». Технічний прогрес вкотре змінив технологію анімації.

•              1996 рік – Джон Ласетер створює «Історію ігра- шок» («Тоу Story») (виробництво компаній «Піксар» і «Дісней»), що стає переломним моментом, адже це перший повнометражний фільм, створений повністю з синтетичних зображень.

На початку XXI ст. стають популярними програми, що дозволяють без надмірних зусиль створювати прості класичні мультфільми. Це явище стало поштовхом до створення анімаційних фільмів широкими масами народу.

Класифікація та типові технології

Види анімації

•              графічна (мальована) анімація – класичний вид анімації, де об’єкти малюються вручну (сьогодні часто переносять малюнки на комп’ютер). Спершу мальовані фільми були орієнтовані на дорослу аудиторію. Зміни в цій сфері відбулися в 30-ті рр. ХХ ст. Засновник російської мальованої анімації – І. Іванов-Вано («Зимова казка», 1945, «Казка про мертву царівну та сімох богатирів», 1951). В. Котьоночкіну належать твори

«Ну, постривай!», «Незвичайний матч», «Сліди на асфальті», «Пісня про юного барабанщика», 1972). Ю. Норштейн – автор казок «Лисиця і заєць», 1973, «Чапля і журавель», 1974, «Їжачок в тумані», 1975).

•              об’ємна (матеріальна) анімація – об’єкти є окремими елементами матеріального світу (лялька, пластилін, витинанка, сіль[3] або пісок, голки тощо). Діючими особами можуть бути цвяхи, сірники (фільми Е. Коля, Х. Парса).

•    пластилінова анімація;

•    лялькова анімація. Винахідником лялькової анімації є В. Старевич (1912) – «Прекрасна Люконада, або війна Рогачів з Вусачами», «Місце кінематографічного оператора», «Чотири чорти».

•    сипка анімація;

•    перекладна анімація посідає проміжне місце між мальованою та об’ємною. Ляльки рухаються не в тримірному просторі, а тільки в площині екрану – горизонтально й вертикально (І. Гурвич «Як жінки чоловіків продавали», А. Крижанівський «Живбув Козявін», 1955, «Скляна гармоніка», 1958)

•    голчастий екран – анімація, що досягається за допомогою переміщення шпильок з голівками. Винахідник – гравер А. Алексєєв («Ніч на Лисій горі», 1933, «Картинки з виставки», 1972).

•    тіньова анімація – першовідкривачем вважають Л. Рейнегера («Пригоди принца Ахмета»).

•              комп’ютерна анімація – вид анімації, в якому об’єкти створюються з допомогою комп’ютерних засобів.

•    3-d анімація;

•    2-d анімація (flash-анімація тощо);

Види технологій

•              За методом анімування:

•    Покадрова технологія – це технологія, за якою кожен кадр малюється окремо. Найбільш складна й тривала, вимагає високої майстерності, досвіду та інтуїції. Проте ця технологія дозволяє здійснити практично будь-які зміни об’єкта, реалізувати найвибагливіші задуми.

•    Технологія «Ключових кадрів» – полягає в тому, що створюються не всі кадри, а лише «ключові», між ними «проміжні кадри» малюються автоматично. До цієї технології можна віднести й некомп’ютерний тип анімації, коли головний аніматор займався

«ключовими кадрами», а підрядні аніматори малювали «проміжні».

•    Технологія «Захоплення руху» («Motion capture») – відносно молода технологія, де об’єкти рухаються або змінюють форму внаслідок аналогічних дій реальними істотами або неживих об’єктів, до яких прикріпленні датчики, що фіксуються в просторі та передають дані до комп’ютера. Ця технологія допомагає захопити найскладніші реалістичні рухи.

•              За типом змінюваних параметрів об’єктів:

•    Технології руху – технології, що дозволяють передати рух об’єкта або його частин.

•    Технології  форми    «Морфінг» («Morphing») – технології зміни форми. Часто використовуються для перетворення одного об’єкта в інший. Зазвичай виконується з допомогою технології «ключових кадрів».

•    Анімація кольору – технології трансформації забарвлення об’єкта.

 

1.6 Відео

Відео (від лат. video – дивлюся, бачу) – під цим терміном розуміють широкий спектр технологій запису, обробки, передачі, зберігання й відтворення візуального і аудіовізуального матеріалу на моніторах. У побутовому значенні відео означає відеоматеріал, телесигнал або кінофільм, записаний на фізичному носії (відеокасеті, відеодиску тощо).

Характеристики відеосигналу

Відео характеризується такими параметрами:

Кількість кадрів в секунду

Див. також: Частота кадрів та 25-й кадр

Кількість кадрів на секунду – це число нерухомих зображень, що послідовно змінюються одне за одним впродовж однієї секунди відеоматеріалу, створюючи ефект руху об’єктів на екрані. Чим більша частота кадрів на секунду, тим плавнішим і природнішим буде здаватися рух. Мінімальний показник, за якого рух буде сприйматися однорідним – приблизно 10 кадрів на секунду (це значення індивідуальне для кожної людини). У традиційному плівковому кінематографі використовується частота 24 кадри на секунду. Системи телебачення PAL й SECAM використовують 25 кадрів на секунду (англ. 25 fps або 25 Герц), а система NTSC використовує 29,97 кадри на секунду. Комп’ютерні оцифровані відеоматеріали гарної якості, як правило, використовують частоту 30 кадрів на секунду. Верхня гранична частота мерехтіння, що сприймається людським мозком, в середньому становить 39-42 Герца й індивідуальна для кожної людини. Деякі сучасні професійні камери можуть знімати з частотою до 120 кадрів на секунду. Застосовуються також спеціальні камери для надшвидкої зйомки з частотою до 1000 кадрів на секунду і вище, така швидкість необхідна для детального вивчення траєкторії польоту кулі або структури вибуху.

Розгортка

Розгортка відеоматеріалу може бути прогресивною (англ. progressive) або черезрядковою (англ. interlaced, інтерлейс). При прогресивній розгортці всі горизонтальні лінії зображення (рядки) відображаються одночасно. При черезрядковій розгортці показуються почергово парні й непарні рядки (називані також полями кадру). Черезрядкову розгортку було винайдено для показу зображення на кінескопах і використовується зараз для передачі відео по «вузьких» каналах, що не дозволяє передавати зображення у всій якості. Системи PAL, SECAM й NTSC – це всі системи із черезрядковою розгорткою. Нові цифрові стандарти телебачення, наприклад, HDTV передбачають прогресивне розгорнення. Хоча з’явилися технології, що дозволяють імітувати прогресивне розгорнення при показі матеріалу з інтерлейсом. Черезрядкову розгортку звичайно позначають символом «i» після вказівки вертикальної роздільної здатності, наприклад 720×576і×50 для відео у форматі PAL.

Для придушення неприємних ефектів, що виникають при перегляді черезрядкового відео на порядковому екрані, застосовуються спеціальні математичні методи, іменовані деінтерлейсінгом.

Роздільна здатність

За аналогією з роздільною здатністю комп’ютерних моніторів, будь-який відеосигнал також має роздільну здатність (англ. resolution, розділення), горизонтальне і вертикальне, що вимірюється у пікселях. Звичайний аналоговий телевізійне розділення становить 720×576 пікселів для стандартів PAL і SECAM, при частоті кадрів 50 Герц (одне поле, 2×25); і 648×486 пікселів для NTSC, при частоті 60 Герц (одне поле, 2×29,97). В позначенні 648×480 першим числом позначається кількість крапок у горизонтальній лінії (горизонтальне розділення), а другим числом кількість самих ліній (вертикальне розділення). Новий стандарт високоякісного (англ. high-definition) цифрового телебачення HDTV передбачає роздільну здатність до 1920×1080 (тобто 1920 пікселів на лінію, 1080 ліній) при частоті коливань (мелькання, мерехтіння) 60 Герц з прогресивною розгорткою.

Роздільна здатність у випадку трьохмірного відео вимірюється у вокселях – елементах зображення, що являють собою крапки (кубики) у тривимірному просторі. Наприклад, для простого трьохмірного відео зараз використається в основному роздільність 512×512×512, демонстраційні приклади такого відео доступні навіть на PDA.

 

Співвідношення сторін екрану

Співвідношення ширини й висоти кадру (англ. aspectratio) – найважливіший параметр у будь-якому відеоматеріалі. Ще з 1910 року кінофільми мали співвідношення сторін екрана 4:3 (4 одиниці завширшки до 3 одиницям у висоту; іноді ще записується як 1,33:1 або просто 1,33). Уважалося що глядачеві зручніше дивитися фільм на екрані такої форми. Коли з’явилося телебачення, воно успадкувало це співвідношення і майже всі аналогові телесистеми (і, отже, телевізори) мали співвідношення сторін екрана 4:3. Комп’ютерні монітори також успадкували телевізійний стандарт сторін. Хоча ще в 1950-х роках уява про 4:3 суттєво змінилася. Справа в тому, що поле зору людини має співвідношення аж ніяк не 4:3. Оскільки у людини 2 ока, розташовані на одній горизонтальній лінії, то поле зору людини наближається до співвідношення 2:1. Щоб наблизити форму кадру до природного поля зору людини (і, отже, підсилити сприйняття фільму), був уведений стандарт 16:9 (1,78), що майже відповідає так званому «Золотому перетину». Цифрове телебачення в основному теж орієнтується на співвідношення 16:9. До кінця XX століття, після ряду додаткових досліджень у цій області, почали з’являтися навіть і радикальніші співвідношення сторін кадру: 1,85, 2,20 й аж до 2,35 (майже 21:9), що покликані глибше занурити глядача в атмосферу відеоматеріалу.

Кількість кольорів і кольорова розрядність

Кількість кольорів і кольорова розрядність описується кольоровими моделями. Для стандарту PAL застосовується колірна модель YUV, для SECAM модель YDbDr, для NTSC модель YIQ, у комп’ютерній техніці застосовується в основному RGBαRGB), рідше HSV, а в друкарській техніці CMYK. Кількість кольорів, що може показати монітор або проектор залежить від якості монітора або проектора. Людське око може сприйняти, по різних підрахунках, від 5 до 10 мільйонів відтінків кольорів. Кількість кольорів у відеоматеріалі визначається числом бітів, відведеним для кодування кольору кожного пікселя (англ. bits per pixel, bpp). 1 біт дозволяє закодувати 2 кольори (як правило, чорний і білий), 2 біти – 4 кольори, 3 біти

—                   8 кольорів, …, 8 бітів – 256 кольорів(28 = 256),

16 бітів – 65 536 кольорів (216), 24 біти – 16 777 216 кольорів (224). У комп’ютерній техніці є також стандарт 32 біти на піксель (αRGB), але цей додатковий α-байт (8 бітів) використовується для кодування коефіцієнта прозорості пікселя (α), а не для передачі кольору (RGB). При обробці пікселя відеоадаптером, RGB-значення буде змінено залежно від значення αбайта і кольору належного пікселя (який стане «видимий» через «прозорий» піксель), а потім α-байт буде відкинуто, і на монітор піде тільки колірний сигнал RGB.

Див. також: Колірна субдискретизація

Бітова швидкість або ширина відеопотоку (для цифрового відео)

Ширина (або швидкість) відеопотоку вимірюється в бітре́йтах (англ. bit rate) – це кількість оброблюваних бітів відеоінформації за секунду часу, позначається «біт/с» – бітів на секунду. В основному застосовуються величини кбіт/с (англ. kbit/s) – кілобіт на сек. та мбіт/с (англ. mbit/s) – мегабіт на секунду. Чим вище ширина відеопотоку, тим, загалом, краща якість відео. Наприклад, для формату VideoCD ширина відеопотоку становить приблизно 1 мбіт/с, а для DVD становить приблизно 5 мбіт/с. Хоча суб’єктивно різницю якості не можна оцінити як п’ятикратну, але об’єктивно це так. Формат цифрового телебачення HDTV використовує ширину відеопотоку близько 10 мбіт/с. За допомогою швидкості відеопотоку також дуже зручно оцінювати якість відео при його передачі через Інтернет.

Розрізняють два види керування шириною потоку в відеокодеку – постійний бітрейт (англ. constant bit rate, CBR) і змінний бітрейт (англ. variable bit rate, VBR). Концепція VBR, нині дуже популярна, покликана максимально зберегти якість відео, зменшуючи при цьому сумарний обсяг переданого відеопотоку. При цьому на швидких сценах руху, ширина відеопотоку зростає, а на повільних сценах, де картинка змінюється повільно, ширина потоку падає. Це дуже зручно для буферизованих відеотрансляцій і передачі збереженого відеоматеріалу по комп’ютерних мережах. Проте для безбуферних систем реального часу й для прямого ефіру (наприклад, для телеконференцій) необхідно використовувати постійну швидкість відеопотоку.

Оцінка якості відео

Якість відео виміряється за допомогою формальних метрик, таких, як PSNR або SSI, або з використанням суб’єктивного порівняння із залученням експертів.

Суб’єктивна якість відео виміряється за наступною методикою:

•              Вибираються відеопослідовності для використання в тесті

•              Вибираються параметри системи вимірювання

•              Вибирається метод показу відео й підрахунку результатів виміру

•              Запрошується необхідне число експертів (звичайно не менше 15)

•              Проводиться сам тест

•              Підраховується середня оцінка на основі оцінок експертів.

Кілька методів суб’єктивної оцінки описані в рекомендаціях ITU-T BT.500. Один із широко використовуваних методів оцінки – це DSIS (англ. Double Stimulus Impairment Scale), при якому експертам спочатку показують вихідний відеоматеріал, а потім оброблений. Потім експерти оцінюють якість обробки, варіюючи свої оцінки від «обробка непомітна» і «обробка поліпшує відеозображення» до «оброблений відеоматеріал сильно дратує».

Стереоскопічне відео

Стереоскопічне відео або стереовідео (англ. stereoscopic video або 3D video) було дуже популярно наприкінці XX століття і зараз регулярно виникають хвилі інтересу до нього. По усьому світу є кінотеатри, які за допомогою тієї або іншої технології відтворюють стереоскопічне відео. Для стереовідео потрібно два відеоканали: один для лівого ока, інший для правого. У такий спосіб у глядача виникає відчуття об’ємності, тривимірності відеоматеріалу, підвищується реалістичність відчуття перегляду. Приблизно такий же за якістю, але слабший ефект дає перегляд відео в пластикових окулярах, де одна лінза червона, а інша блакитна або зелена. Нові технології, представлені в 2006 році, зокрема HD DVD і диски HD Blu-Ray, призначені зробити більше доступним і домашнє стереоскопічне відео.

Формати відео

Відеоматеріали можуть бути аналоговими або цифровими.

·        Аналогова відеокасета VHS

·        Цифрова відеокасета Betacam L tape

·        DVD-диск

Розширення  комп’ютерних        відеофайлів

3gp, flv, avi, mpg, mov, swf, asf, mp4, m4v, wmv…

Цифрове відео.

Apple QuickTime.Формат файлів з розширенням MOV був розроблений Apple для комп'ютерів Macintosh і пізніше перенесений на платформу PC. З 1993 по 1995 р. цей формат був домінуючим. Остання його версія за номером 4.1 дозволяє передавати дані в потоковому режимі. Це значить, що немає необхідності повністю завантажувати файл, щоб почати перегляд відеоролику. Однак з появою специфікацій MPEG даний формат поступово втрачає популярність. Основна його проблема полягає в тім, що стандарт QuickTime — закритий. Способи, за допомогою яких кодується відео, Apple тримає в секреті. Отже, сторонні програмісти не можуть написати програм, що стискають відео в цей формат.

Intel Indeo.Даний формат був розроблений корпорацією Intel для стиснення відеоданих з використанням нових можливостей процесорів Intel Pentium MMX. Крім підтримки потокової передачі даних і функцій захисту авторських прав, цей стандарт реалізує кілька новаторських на момент його появи функцій. Він дозволяє застосовувати до відеопослідовності різні ефекти (наприклад, змінювати яскравість або контрастність) у реальному часі, декодувати не весь кадр, а, приміром, центральний фрагмент, робити частину кадру одного відеоролика прозорою й накладати два відеозаписи один на одного. Останній ефект часто використають у програмах телевізійних новин, коли коментатор зображується на тлі відеорепортажу з місця подій. Однак формат Indeo не одержав великого поширення. А з виходом MPEG-4, у якому також присутні всі ці можливості, даний стандарт взагалі занепав.

MPEG-1.Формат стиснення відеоданих MPEG-1 був розроблений Motion Picture Expert Group — міжнародною організацією, що створює стандарти стиснення відеоінформації. Він підтримує максимальний розмір кадру 4095 x 4095 пікселів при частоті їхньої зміни до 60 разів на секунду. Однак звичайно використають розмір 352 x 288, що відповідає якості запису на звичайну касету VHS.Як відбувається стиснення інформації в цьому форматі? Припустимо, що в нас є наступна сцена: автомобіль рухається з пункту "А" у пункт "Б". Переміщення машини можна описати двома параметрами: вектором переміщення із крапки "А" у крапку "Б" і кутом повороту навколо своєї осі. Задній план при цьому залишається незмінним або майже незмінним — глядач навряд чи зверне увагу на коливання дрібних гілок у далеких дерев. Отже, можна розбити кадр на дві складові частини — задній план, що зберігається один раз, а потім підставляється при відтворенні всіх кадрів, і область, де рухається машина, — її треба записувати окремо для кожного кадру.У форматі MPEG-1 всі кадри відеоролика підрозділяються на три типи: I-, P- і B-кадри. До першого типу (I-кадри, Intra Frames) ставляться опорні кадри. Їхні зображення зберігаються в повному обсязі у форматі JPEG. Для P-кадрів (Predicted Frames) записуються тільки відмінності від попереднього i-кадру, що вимагає набагато менше дискового простору. Для B-кадрів (Bi-DirectiOnally Interpolated Frames) зберігаються відмінності від попереднього й наступного I- або P-кадру.У підсумку розмір стиснутого файлу становить приблизно 1/35 від вихідного. Це значить, що півторагодинний фільм з якістю, еквівалентною аналогового запису на касеті VHS, у форматі MPEG-1 поміститься на два компакт-диски. Для передачі через Internet або в мережах супутникового мовлення цей стандарт, звичайно ж, не підходить. Але побутових програвачів Video CD, що працюють у цьому форматі, випускалося (і, до речі кажучи, випускається й зараз) досить багато.

MPEG-2.MPEG-2 являє собою подальше розширення MPEG-1. У ньому збільшений рекомендує размір кадру — тепер він становить 1920 x 1080 точок, додана підтримка шестиканального звуку. Однак для відтворення відео в цьому форматі потрібно більш висока обчислювальна потужність комп'ютера. Слід зазначити, що велася робота над створенням стандарту MPEG-3 (не плутати з популярним нині форматом стиснення звуку — MPEG-1 Audio Layer 3). Він повинен був стати базовим для систем цифрового телебачення високої чіткості HDTV. Але робота над ним була перервана, оскільки потрібні для HDTV вимоги вдалося реалізувати у вигляді невеликих розширень до MPEG-2.
Цей формат зараз досить широко розповсюджений на Заході: його використають для передачі відео по супутникових каналах і кабельних мережах цифрового телебачення, крім того, всі відеодиски DVD записані саме в цьому форматі.

MJPEG. Фактично MJPEG (Motion JPEG) — це перехідний формат від стиснення звичайних фотографій до стиснення відео. Кожний кадр записується у форматі JPEG, а потім поміщається у відеоряд. MJPEG використовується переважно в платах відеомонтажу, наприклад Fast AV Master, MiroVideo DC50 і т.д. Він дозволяє зменшити потік відеоданих з 30 MBps до 6 MBps. Для застосування в побутових відеопрогравачах цей стандарт мало придатний через низький коефіцієнт стиснення (5:1) і відсутності засобів для синхронізації відеоряду й звуку.

MPEG-4. Формати MPEG-1 і MPEG-2 не забезпечували реальної можливості трансляції відео по мережі Internet і створення інтерактивного телебачення на їхній основі — занадто великим був розмір файлів. Для його радикального зменшення, а також реалізації інших функцій, необхідних для передачі потокового відео, була почата робота над специфікаціями нового формату — MPEG-4. По суті, він орієнтований не стільки на стиснення відео, скільки на створення так званого "мультимедійного контенту" — злиття інтерактивного телебачення, 3D-графіки, тексту й т.д. Що стосується самого відео, то найважливішим нововведенням стало подальше вдосконалення технологій розкладання сцени на об'єкти й алгоритмів їхнього ефективного стиснення. Так, наприклад, при стисненні відеозапису тенісного матчу більшість кадрів можна умовно розкласти на зображення трибун (задній план) і тенісистів. Увага глядача, швидше за все, буде прикута до гравців, тому деталізацію заднього плану можна зменшити (це дасть додаткову економію місця), а гравців — збільшити. Для типових об'єктів навіть розроблені окремі алгоритми пророкування й опису їхніх рухів — це стосується, зокрема, ходи людей, найпоширеніших жестів, міміки. Тепер такі зміни в кадрах немає потреби записувати взагалі — їх можна розрахувати програмно.

В MPEG-4 підтримується відображення тексту різними шрифтами поверх відеозображення. Більше того, цей текст може бути озвучений за допомогою синтезатора мови з можливістю імітації чоловічих і жіночих голосів. При необхідності голос синхронізується з рухами особи диктора відповідно до вимовних фонем. Також може синтезуватися звучання деяких музичних інструментів. Стиск оцифрованних звукозаписів здійснюється більш ефективно за допомогою спеціально розробленого кодека AAC (Advanced Audio Codec).

Природно, що даний опис є лише оглядом основних напрямків мультимедийніх технологій і не претендує на повноту. Методи подання мультимедийніх об'єктів постійно вдосконалюються, і вже на сьогоднішній день є можливість їхньої глибокої інтеграції в глобальну мережу Internet завдяки новим методам стиснення інформації а також впровадженню нових технологій у побудову мережі.

Так само існує безліч форматів компонування різного типу данных. pdf, djvu — основне застосування — об'єднання графіки й тексту, swf — розповсюджений формат для створення анімаційних роликів, презентацій і інтерактивних програм, як для мережі Інтернет, так і для локального використання, ppt — формат презентацій , розроблений Майкрософт , що став де-факто стандартом створення презентацій у вигляді слайд-шоу.

Див. також

•              Відеографія

•              Screenless

 


Ostatnia modyfikacja: Saturday, 29 January 2022, 21:14