1 of 25

Кодування відеоданих. Формати відеофайлів

Нова українська школа

Урок 25

Інформатика 8

teach-inf.com.ua

за підручником

Бондаренко О.О. та ін.

2 of 25

Кодування відеоданих. Формати відеофайлів

Надзвичайно багато інформації з навколишнього середовища людина сприймає за допомогою зору, тому саме відеоматеріали є найбільш інформативними. Розгляньмо, як кодують відеодані.

Розділ 4

§ 19

3 of 25

Принципи кодування відео

Як ви вже знаєте, рухоме зображення — відео — отримують, демонструючи почергово окремі кадри.

Отже, щоб закодувати відео, потрібно закодувати зображення кожного його кадру приблизно так, як це описано в матеріалах раніше. Оскільки для того, щоб рухи на екрані виглядали плавними, потрібно демонструвати 24 кадри на секунду або навіть більше, то обсяг відеоданих може бути досить значним.

Розділ 4

§ 19

4 of 25

Принципи кодування відео

Здебільшого всі закодовані кадри фільму зберігають в одному файлі, разом із закодованими даними звукового супроводу та іншими даними. Проте іноді кожен кадр відео зберігають в окремому графічному файлі (наприклад, формату PNG).

Розділ 4

§ 19

5 of 25

Принципи кодування відео

Мультфільм тривалістю 1 год 40 хв (6000 с) за частоти кадрів 24 кадри/с складається з:

6000 * 24 = 144 000 кадрів

За роздільності 720 × 400 пікселів і глибини кольору

3 байти обсяг даних одного кадру становить:

720 * 400 * 3 = 864 000 байтів

Розділ 4

§ 19

6 of 25

Принципи кодування відео

Отже, загальний обсяг відеоданих становить:

144 000 * 864 000 = 124 416 000 000 байтів ≈ 120 ГіБ

Вам цікаво, як ці дані разом зі звуковою доріжкою вміщаються в значно меншому файлі обсягом 1,6 ГіБ? Поміркуємо разом.

Розділ 4

§ 19

7 of 25

Принципи кодування відео

Як і у випадку графічних або звукових даних, оцифровані відеодані стискають. Існують різні методи зменшення обсягу файлу до прийнятної для використання величини.

Розділ 4

§ 19

8 of 25

Принципи кодування відео

Розглянемо два методи стиснення даних докладніше.

1. Можна стиснути кожен кадр так само, як це робиться з фотографіями у форматах JPG (зі втратою якості) або PNG (без втрати якості). У такому разі кожний кадр під час перегляду фільму потрібно буде розпакувати, що вимагає додаткових обчислень, тобто збільшує навантаження на процесор.

Розділ 4

§ 19

9 of 25

Принципи кодування відео

2. Можна повністю зберігати лише ключові кадри, тобто ті, які дуже відрізняються від попередніх. Тоді з кадрів, що йдуть після ключового, достатньо зберегти лише фрагменти, які відрізняються від попереднього кадру. Це одночасно зменшить як обсяг файлу, так і обсяг обчислень, необхідних для його відтворення.

Розділ 4

§ 19

10 of 25

Принципи кодування відео

Під час скринкастингу передається через інтернет або записується до файлу те, що відбувається на екрані комп’ютера. Якщо ведучий демонструє слайди презентації та водночас щось пояснює, зображення може не змінюватися протягом декількох секунд.

Розділ 4

§ 19

11 of 25

Принципи кодування відео

А під час переміщення вказівника миші змінюється тільки маленька ділянка екрана поблизу нього. У такому разі другий метод є дуже ефективним.

На практиці ж у різних форматах відеофайлів використовують не тільки ці, а й інші методи та їх різноманітні комбінації.

Розділ 4

§ 19

12 of 25

Формати відеофайлів

Як нам уже відомо, відеодані являють собою набір кодів статичних (нерухомих) зображень, призначених для почергового виведення з певною частотою кадрів.

Для стиснення відеоданих і відтворення відео використовують спеціальні програми — кодеки (від слів кодування — декодування).

Розділ 4

§ 19

13 of 25

Формати відеофайлів

Формат відеофайлу визначається методом стиснення. Більшість відеофайлів можуть містити статичні зображення, аудіо, відео різних форматів. Такі файли називають медіаконтейнерами.

Розділ 4

§ 19

14 of 25

Формати відеофайлів

Розглянемо деякі формати відеофайлів.

AVI

Медіаконтейнер, розроблений спочатку для ОС Windows. Відтворюється на смартфонах, планшетах тощо

WMV

Формат компанії Microsoft, може містити аудіо- й відеодані. Відтворюється плеєрами MPlayer, Windows Media Player та ін.

MOV

Формат компанії Apple для QuickTime-плеєра, може містити відео, анімацію, графіку. Підтримує будь-які аудіо- та відеокодеки

Розділ 4

§ 19

15 of 25

Формати відеофайлів

(Продовження…) Деякі формати відеофайлів.

MPG

Часто вживаний формат завдяки невеликим втратам під час стиснення та сумісності з багатьма програмами й пристроями

MP4

Формат для зберігання відео, аудіо та деяких видів анімації. Підтримує багатоканальний звук. Часто використовується в портативних пристроях і для передавання відеофайлів в інтернеті

Розділ 4

§ 19

16 of 25

Формати відеофайлів

(Продовження…) Деякі формати відеофайлів.

MKV

За можливостями перевищує AVI, може зберігати інформацію про титри, навігаційні меню тощо. У контейнер MKV можна впакувати відео й аудіо найрізноманітніших форматів

WebM

Відкритий формат (не вимагає ліцензій компанії Google для вебмедіа. Спрощений аналог MKV із функціями, потрібними для мережі. Підтримується більшістю сучасних браузерів і медіаплеєрів

Розділ 4

§ 19

17 of 25

Формати відеофайлів

Існує значно більше форматів відео- та аудіофайлів, ніж ми розглянули, їхня кількість зростає, оскільки вони створюються для різних пристроїв і мають різне призначення.

Окрім того, технології опрацювання мультимедійних даних розвиваються, і це також сприяє відмові від застарілих форматів файлів та появі нових.

Розділ 4

§ 19

18 of 25

Виведення відео в програмах

Для перегляду відео за допомогою програм-програвачів його зберігають в одному файлі. Якщо ж, наприклад, потрібно зробити анімаційного персонажа у власній ігровій програмі, то зручніше мати відеофрагмент у вигляді окремих графічних файлів.

Розділ 4

§ 19

19 of 25

Виведення відео в програмах

Пізніше, вивчаючи основи програмування, ви дізнаєтеся, як у власних програмах вивести зображення, а також, як послідовно вивести низку зображень, щоб отримати анімаційний ефект.

Розділ 4

§ 19

20 of 25

Виведення відео в програмах

Як бачимо, розуміння принципів отримання рухомого зображення із сукупності нерухомих і цифрового кодування відеоданих дає змогу не лише зберігати відеоматеріали для перегляду, але й створювати цікаві власні програми з анімаційним оформленням.

Розділ 4

§ 19

21 of 25

Питання для самоперевірки

Як отримують рухоме зображення?

Навіщо «стискають» цифрове відео?

Назвіть відомі вам формати відео.

Чому існує велика кількість відеоформатів?

Розділ 4

§ 19

22 of 25

Розгадайте ребус

Відеофайл

Розділ 4

§ 19

23 of 25

Домашнє завдання

Проаналізувати

с. 118-121

Розділ 4

§ 19

24 of 25

Працюємо за комп’ютером

Сторінка

121

Розділ 4

§ 19

25 of 25

Успіхів�у навчанні!

Нова українська школа

Урок 25

Інформатика 8

teach-inf.com.ua

за підручником

Бондаренко О.О. та ін.