Antes de falar sobre o vídeo, vamos primeiro falar sobre as imagens. Uma imagem é composta de muitos pontos coloridos. Este ponto é chamado de pixel, que é a unidade básica de exibição de imagem. Normalmente, o tamanho de uma imagem é 1920 x 1080, que tem 1920 pixels de comprimento e 1080 pixels de largura. O produto é 2073600, o que significa que esta imagem tem dois milhões de pixels. 1920 x 1080, também conhecido como a resolução desta imagem.
Então, o que é comumente chamado de PPI? PPI é o número de pixels por polegada. Ou seja, quantos "pixels" podem ser colocados na tela de um celular (ou monitor) por polegada. Quanto maior o PPI, mais clara e delicada será a imagem.
Em sistemas de computador, as cores são expressas usando números. Em computadores, R, G e B também são chamados de "componentes primários de cor". Seus valores variam de 0 a 255, com um total de 256 níveis (256 é a oitava potência de 2). Então, qualquer cor pode ser representada por uma combinação de R, G e B.
Por meio desse método, um total de 256 x 256 x 256=16777216 cores podem ser expressas, também conhecidas como 16 milhões de cores. Três cores RGB, cada uma com 8 bits, expressam cores dessa forma, também conhecidas como cores de 24 bits (ocupando 24 bits). Essa faixa de cores excedeu todas as cores visíveis ao olho humano, por isso também é chamada de cor verdadeira. Não importa quão alta seja, ela não tem sentido para o olho humano e é completamente irreconhecível.
Depois de terminar de falar das imagens, vamos agora começar a falar dos vídeos.
Um grande número de imagens conectadas formam um vídeo. O fator mais importante na medição de um vídeo é sua taxa de quadros. Em um vídeo, um quadro se refere a uma imagem estática. A taxa de quadros se refere ao número de quadros incluídos em um vídeo por segundo. Quanto maior a taxa de quadros, mais realista e suave o vídeo se torna. Depois de ter o vídeo, há dois problemas envolvidos: armazenamento e transmissão. A chave para a codificação de vídeo está nisso: um vídeo, se não for codificado, tem um volume muito grande.
Tome um vídeo com resolução de 1920 x 1280 e taxa de quadros de 30 como exemplo. 1920 x 1280=2073600 pixels por pixel, o que significa 2073600 x 24=49766400 bits por imagem. 8 bits=1 byte. Portanto, 49766400 bits=6220800 bytes ≈ 6,22 MB. Este é o tamanho original de uma imagem de 1920 x 1280, multiplicado por uma taxa de quadros de 30, o que significa que o tamanho do vídeo por segundo é 186,6 MB, o que é aproximadamente 11 GB por minuto. Um filme de 90 minutos tem aproximadamente 1000 GB.
O que é codificação?
Codificação é o processo de converter informações de uma forma (formato) para outra usando um método especificado. Codificação de vídeo é o processo de converter um formato de vídeo em outro. O objetivo final da codificação é compactar. Vários métodos de codificação de vídeo são usados para tornar os vídeos menores em tamanho, o que é benéfico para armazenamento e transmissão. Vamos dar uma olhada em todo o processo de gravação e reprodução do vídeo primeiro
Primeiro, há a captura de vídeo. Normalmente, câmeras são usadas para captura de vídeo. Após coletar dados de vídeo, a conversão analógico-digital é necessária para converter o sinal analógico em um sinal digital. Na verdade, hoje em dia, muitas câmeras produzem sinais digitais diretamente. Após a saída do sinal, o pré-processamento também é necessário para converter o sinal RGB em um sinal YUV.
Anteriormente, o sinal RGB foi introduzido, mas o que é sinal YUV?
Simplificando, YUV é outra representação digital de cores. A razão pela qual os sistemas de comunicação de vídeo usam YUV em vez de RGB é principalmente porque os sinais RGB não são propícios à compressão. Em YUV, o conceito de brilho é adicionado.
Na última década, engenheiros de vídeo descobriram que os olhos são mais sensíveis ao brilho e à escuridão do que à cor, o que significa que o olho humano é menos sensível à cromaticidade do que ao brilho. Então, engenheiros acreditam que no armazenamento de vídeo, não é necessário armazenar todos os sinais de cor. Podemos alocar mais largura de banda para sinais preto e branco (chamados de "brilho") e um pouco menos de largura de banda para sinais de cor (chamados de "cromaticidade"). Então, havia YUV.
O "Y" em YUV representa brilho (Luma), enquanto "U" e "V" representam cromaticidade (Chroma).
O ocasionalmente visto Y'CbCr, também conhecido como YUV, é uma versão comprimida de YUV. A diferença está no fato de que Y'CbCr é usado no campo de imagem digital, YUV é usado no campo de sinal analógico, e o YUV comumente usado em MPEG, DVD e câmeras é na verdade Y'CbCr.