Video failu formāti

[Hitchcock]

Iesūtījis: Nemesis

 

Video failu formāti

Runāsim par :

DivX

MPEG

CD

DVD

AVI

MPEG standarta vēsture

Vajadzība pēc standarta rodas 80-tajos gados grafiskās kompresijas tandarts JPEG ( Joint Picture Expert Group – attēlu lietotāju ekspertu grupa) neder kustīgu attēlu kompresijai tā pati grupa, kas izstrādāja JPEG, izstrādā MPEG (Moving Picture Experts Group - kustīgo attēlu ekspertu grupa) standartu 1988. gadā.

 

izveidoti standarti : MPEG1 , MPEG2 , MPEG3 , MPEG4 , MPEG-J , MPEG7

Informācija internetā:

Informācija latviski:

http://anton.world.lv/sakarup/main.php3?su...ub=view&RID=579

http://www.multimedia.lv/techno/term_lat.htm

 

Informācija krieviski:

http://www.sdteam.com/faq/mpeg6.html

http://russian-cd-sundries.virtualave.net/...t/rus/faqv.html

 

MPEG princips

Iespējami 3 kadru veidi :

I (Intra) frame – kodē, kā parastu attēlu

P (Predicted) frame – kodējot, izmanto informāciju par iepriekšējo I vai P kadru

B (Bidirectional) frame - kodējot, izmanto informāciju par vienu vai diviem iepriekšējiem I vai P kadriem

Pieņemsim, ka kadru secība ir : IBBPBBPBBPBBIBBPBBPB...

Tie tiks atkodēti šādā secībā : 0312645...

Tātad, lai atkodētu B kadri, sākumā jāatkodē I un P kadri.

Katram trešajam kadram ir jābūt P kadram.

I kadrs atkārtojas parasti apmēram vienu reizi sekundē

 

 

M P E G 1

Uz šī standarta bāzes izveidota optimizēta audio un videosignālu uzkrāšana CD-ROM, audio MPEG1 I, II un III (MP3) slāņu kodēšana un videosignālu kodēšana un kompresija līdz dažu Mbps plūsmām Standarts apstiprināts 1992. gadā.

 

Datu pārraides ātrums – 150 kb/s – tāds pats, kā pašiem pirmajiem CD-ROMiem ar ātrumu x1. Attēla kvalitāte ir zemāka par VHS standartu. Lai gan teorētiski attēla izmērs var sasniegt 4096 x 4096 punktus, tāda izšķirtspēja netiek izmantota

 

M P E G 2

MPEG2 ir pasaulē vispāratzītākais kodēšanas un kompresijas standarts digitālai televīzijai un DVD diskiem no dažu līdz apmēram 15÷20 Mbps plūsmām.

Patlaban lielākā daļa video informācijas tiek kodēta tieši šajā standartā

 

Galvenā atšķirība no MPEG1 : daudz labāka kompresija. Pierādīts, ka apmēram 97 % video informācijas atkārtojas -> tos var atsijāt.

 

M P E G 4

Galvenā atšķirība no MPEG2:

Bilde tiek sadalīta mediju objektos.

Tiek aprakstīta šo objektu stuktūra un savstarpējie sakari.

Katrs objekts tiek kompresēts tieši viņam optimālā veidā.

Rodas iespēja izmantojot MPEG4 failu, darboties ar objektiem (mainīt fonu, pārvietot cilvēku, mainīt skata leņķi utt.).

Rezultāts ir iespaidīgs – salīdzinot ar MPEG2, izdodas saspiest vēl 2 reizes labāk.

Redzēt šādus failus pagaidām var tikai ar datoru, vajadzīgs vismaz Pentium II tipa procesors.

 

MPEG3 , MPEG-J , MPEG7

 

MPEG3 standarts atšķiras no MPEG2, bet kodēšana šajā standartā nedod principiāli labākus rezultātus par MPEG2. Standarts netiek izmantots.

 

MPEG-J ir MPEG4 standarta paplašinājums ar JAVA elementiem.

 

MPEG7 standarta izstrādei tika izveidota MPEG7 alianse - rūpniecības un zinātnes speciālistu grupa 2001. gadā. MPEG7 standartu oficiāli sauc par Multimediju satura apraksta interfeisu. Tas NAV kodēšanas standarts – tā mērķis ir attēla sadalīšana objektos un efektīva to meklēšana.

 

Kompaktdiski

- Lai arī visi kompaktdiski ( CD ) ārēji izskatās vienādi (diametrs 12 cm, biezums 1,2 mm), loģiski tie var būt strukturēti dažādos veidos:

- CD matrica ( tīrs CD ) nesatur nekādu struktūru.

To CD iegūst, kad uz tā izdara ierakstu.

Visa turpmāk minētā informācija par CD ņemta no

"]http://www.multimedia.lv/techno/term_lat.htm

 

CD ražošana

Mūsdienās izšķir divas kompaktdisku

izgatavošanas tehnoloģijas : replication un duplication jeb replicēšana un kopēšana.

 

CD-ROM

Šo terminu visbiežāk izmanto lai definētu divus jēdzienus:

1. CD-ROM kā CD-Read Only Memory, kas nozīmē, ka šis kompaktdisks ir paredzēts tikai informācijas nolasīšanai un informācija nevar tikt nekādā veidā pārveidota.

 

2. CD-ROM kā ierakstīšanas formāts, kurš tiek lietots lai ierakstītu diskus ar datoru datiem (t.i. diskiem, kuriem ir speciāls iezīmējums un kuri satur failus un direktorijas).

 

CD apjoms no 650 Mb līdz 700 Mb

 

Multi Session CD

Mūsdienās, neapšaubāmi, visbiežāk lietotais CD formāts.

 

Tas ir kompaktdisku ierakstīšanas režīms, kad informāciju uz disku var tikt ierakstīta vairākās sesijās (reizēs). Tādu režīmu visbiežāk pielieto, kad ieraksta diskus ar dažādiem datiem (CD-ROM formāts). No operētājsistēmas viedokļa katras sesijas ierakstīšanas laikā tiek ierakstīta tikai jauna vai izmainītā informācija, kā arī jaunā failu izvietojuma tabula. Kā arī tāda tabula var iekļaut sevī atsauces uz jauno informāciju, tā arī uz informāciju, kura tika ierakstīta iepriekšējās sesijas laikā, kas ļauj operētājsistēmai strādāt ar vairākās sesijās ierakstītiem diskiem kā ar vienotu informācijas kopumu.

 

Tāda kompaktdisku ierakstīšanas režīma trūkumi ir sekojoši:

liels neierakstītās platības "patēriņš" dienesta vajadzībām - aptuveni 20Mb katras sesijas laikā.

 

CD–Audio (CD-DA)

Visplašāk izplatītais muzikālo (audio) kompaktdisku ierakstīšanas formāts.

 

Uz viena diska var tikt ievietota muzikālā informācija līdz 80.min. garumā ar treku skaitu, kas nepārsniedz 99. Programmas izmanto WAV un AIFF failus CD-masteringai kā sākotnējo informāciju.

 

Ja failu formāts neatbilst formātam:

stereo (2 kanāli), 16 biti, 44.1 KHz, tad programmai, kura ierakstīs Jūsu mūziku, ir jāpārveido to atbilstošā formātā.

 

CD-TEXT

Paplašināts CD-Audio formāts, kurš ļauj, izņemot parasto muzikālās informācijas ierakstīšanu, papildus ierakstīt arī tekstus un grafisko informāciju.

 

Dažiem kompaktdisku atskaņotāju modeļiem ir viena displeja rindiņa, kurā var tikt atspoguļota šī informācija.

Līdz pēdējam laikam netika izmantotas šī formāta pilnīgi visas iespējas, - parasti tika ierakstīta informācija par kompaktdiska nosaukumu, izpildītāju un dziesmu nosaukumiem, kaut vai pēc CD-TEXT specifikācijas ir iespējama arī jebkura veida teksta informācijas ierakstīšana, tai skaitā arī izvēles iespēja ar pievienotām izvēlnēm: 2. vai 21. ekrāna rindiņu nodrošinājums ar 40 zīmju rindas garumu (tai skaitā arī krāsaino); attēla atspoguļošanas iespējas.

 

Fiziski CD-TEXT informācija tiek ierakstīta apakškanālos (subchanels) R-W.

 

CD–Extra (CD–Plus)

Viens no ierakstīšanas formātiem, kurš ļauj apvienot vienā kompaktdiskā gan audio - treku, gan informācijas treku ierakstīšanu.

 

Atšķirībā no CD-TEXT formāta, CD-Extra formātā vispirms (pirmajā sesijā) tiek ierakstīti audio - treki, jo tas ļauj parastiem CD atskaņotājiem darboties ar tādiem diskiem kā ar parastiem CD-Audio diskiem. Pēc tam tiek ierakstīti treki ar informāciju (otrajā sesijā).

 

Vairākumā gadījumu muzikālo CD atskaņotāji neredz otro sesiju vai vienkārši to ignorē, bet tai pašā laikā datoru CD-ROM diskdziņu draiveri nolasa informāciju no otrās sesijas ar noklusējumu.

 

CD+G (Karaoke)

CD+G - ir CD-Audio formāta paplašinājums, kurš ļauj, izņemot parasto muzikālās informācijas ierakstīšanu, papildus ierakstīt arī grafisko informāciju.

 

Šis informācijas atskaņošanai ir nepieciešami speciālie atskaņotāji, kuriem ir video - izeja (lai pieslēgtu tos televizoram), vai CD-ROM diskdziņi, kuri nodrošina apakškodu nolasīšanu un ar atbilstošo programmatisko nodrošinājumu.

 

Reāli informācija CD+G diskos tiek ierakstīta apakškanālos (subchanels) R-W.

 

Photo CD

Loģiskais formāts (kura pamatā ir CD-ROM (CD-ROM/XA) fiziskais formāts), kurš tika izstrādāts Kodak uzņēmumā, lai glabātu profesionāli uzņemtus attēlus (ar ļoti augstu kvalitāti).

 

Tas dod iespēju arī ierakstīt informāciju diskā (multisession režīms). Tā kā tas bija sava veida multisession režīma atzinums, tāpēc arī kādu laiku termins Photo CD compatible tika lietots kā sinonīms multisession, un dažreiz tika pielietots aprakstos un raksturojumos.

 

Ir pazīstami vairāki Photo CD standarta paplašinājumi, no tiem visvairāk izplatīts ir Portfolio CD.

 

Video CD

Video CD rodas uzreiz pēc MPEG1 parādīšanās. Ideja : maksimāli izmantot MPEG1 iespējas.

 

Izšķirtspēja:

704 x 576

704 x 576

352 x 240

352 x 288

 

Kadru skaits sekundē:

30

25

 

Attēla tips:

NTSC, nekustīgs attēls

PAL, nekustīgs attēls

NTSC, kustīgs attēls

PAL, kustīgs attēls

 

 

Kas ir DVD?

Izmanto kompresiju MPEG-2.

Diska fiziskie izmēri sakrīt ar CD disku.

Ir panākts maksimālais ieraksta blīvums uz diska virsmas.

Diska ietilpība - līdz 17 Gb datu.

Vienpusējā viena slāņa DVD diska ietilpība 7 reizes pārsniedz CD ietilpību (640 Mb).

Uz DVD diska ir vairāk celiņu un tie ir šaurāki nekā uz CD.

Informāciju no DVD nolasa sarkanais lāzera stars ar īsāku viļņu garumu.

 

Informācija internetā:

Informācija latviski:

http://www.eksperts.lv/eksperts_pro_papild...ml#publikacijas

http://www.samsung.lv/product/audio-video/...ption_dvdp.html

 

Informācija krieviski:

http://russian-cd-sundries.virtualave.net/...t/rus/faqv.html

 

Informācija angliski:

http://www.disctronics.co.uk/technology/dv...o/dvd_intro.htm

http://www.unik.no/~robert/hifi/dvd/world.html

 

DVD tehnoloģija

Kā CD-ROM diski, tā arī DVD glabā datus šūnās, kuras izvietotas uz spirālveida celiņa, kas, savukārt, izvietots uz atstarojošas metāliskas virsmas, kura pārklāta ar plastikātu.

 

DVD nolasīšanas ierīcēs izmantotais lāzera stars slīd pāri šūniņām, un šis lāzera stars ar uztverošās iekārtas palīdzību tiek interpretēts vieninieku un nuļļu veidā.

 

Parastajā CD-ROM iekārtā viļņu garums ir 780 nanometri, bet DVD iekārta izmanto lāzera staru ar 650 vai 635 nanometru viļņu garumu.

 

Nākošais jaunievedums – sektoru formāts, kas nodrošina drošāku kļūdu korekciju, ja tādas rodas, kā arī uzlabota kanālu modulācija.

 

DVD disku apjomi

 

Informācijas apjoms     9,4 Gb     17 Gb      8,5 Gb      4,7 Gb

Ieraksta slāņu skaits   1          2          2           1

Vienpusējs/ Divpusējs   D          D          V           V

Tips                    DVD–10     DVD–18     DVD–9       DVD–5

Pagaidām reāli izmantoti tiek DVD–5 tipa DVD diski.

DVD–10 tipa diskus izmanto tajos gadījumos, kad vienā pusē tiek ierakstīta filma 4 : 3 formātā, bet otrā pusē - tā pati filma 16 : 9 formātā.

 

DVD pielietošana

DVD-Video : tikai kino, audio/video atskaņošanai ar augstas kvalitātes attēlu un skaņu

DVD-ROM : tikai lasīšanai ietilpīgi diski datoru multimediju iekārtām

DVD-Audio : tikai augstas skaņas kvalitātes mūzikas atskaņošanai

DVD-RAM : iespējams atkārtoti pārrakstīt datus, ietilpīgi diski datoru datu ierakstīšanai

DVD-R : iespējama vienreizēja ierakstīšana, ietilpīgi diski vienreizējai datoru datu ierakstīšanai

DVD-Recorder : iespējams atkārtoti ierakstīt audio/video, ietilpīgi diski audio/video ierakstīšanai, paredzēts lietot mājas apstākļos

 

Salīdzinām DVD

Analogais signāls

MPEG1

MPEG2

Video kompresijas pakāpe

Layer 2

MPEG1

Dolby Digital

Ieraksta metode

420 līnijas

240 līnijas

480 līnijas

Vertikālā izšķirtspēja

Analogais signāls

1 / 140

1 / 40

Kompresijas pakāpe

Tikai 4 : 3

Tikai 4 : 3

4 : 3 vai 16 : 9

Attēla formāts

1

2

8

Digitālo audio kanālu skaits

Analogais signāls

352 x 240

720 x 480

Pikseļu skaits

Lāzera disks

Video - CD

DVD - Video

DVD video formāts

 

Galvenais bremzējošais faktors : jāsaglabā iespēja skatīties DVD ar televizoru,lai arī informācija glabājas digitālā veidā, tā ir sagatavota vienam no 2 formātiem:

1. PAL/SECAM – 720 x 576 pikseļi, 50 MHz, MPEG tipa skaņa

2. NTSC – 720 x 480 pikseļi, 60 MHz, Dolby Digital tipa skaņa

 

- filma sistēmā PAL parasti ir ātrāka par 4%.

Tātad nepieciešama skaņas korekcija.

 

DVD atskaņotājs

DVD reģionālie kodi

Video failu formāti

MPEG1

Video CD

MPEG2

DVD

ASF , WMV – firmas Microsoft formāti

RM , RA – firmas Real formāti

Video formāti

tiešraidei internetā

 

DV => AVI

Digitālās video kameras

MOV

Video Apple pasaulē

 

AVI - Audio Video Interleave

ASF - Advansed Streaming Format

WMV - Windows media video

 

Video Windows pasaulē

 

 

Informācija internetā

 

Informācija latviski :

http://www.vidusdaugava.lv/portal/modules....=showpage&pid=2

http://eradio.times.lv/new/

Informācija krieviski :

http://mpeg.boom.ru/aviformat.htm

http://mpeg.boom.ru/divx.htm

http://slydiman.narod.ru/rus/video/record.htm

http://masique.v.kiev.ua/dv.htm

http://avaxhome.ru/soft/nimo.html

http://mydivx.lihoman.ru/my/article/d-list.htm

Noformējums

AVI formāts

- AVI = Audio Video Interleave = Audio un video maiņa

- faila stuktūra : sākas ar identifikātoru “avi “,

tad seko vairāki bloki

- AVI faila maksimālais garums ir 2 GB

fails var būt gan kompresēts, gan nekompresēts

ja kompresijai izmanto algoritmu Motion JPEG,

AVI faila paplašinājums ir MPG

Krāsu paletes AVI failā

 

8 bitu ( 256 palēkā gradācijas )

9 bitu YUV ( katram signālam 3 biti )

12 bitu YUV ( 4 : 1 : 1 - signālam Y 1 baits, citiem 2 biti )

16 bitu YUV ( 4 : 2 : 2 - signālam Y 1 baits, citiem 4 biti )

8 bitu RGB ( katrai krāsi 2 biti un 2 biti spožumam )

15 bitu RGB ( katrai krāsai 5 biti )

16 bitu RGB ( 5 biti sarkanai, 6 biti zaļai, 5 biti zilai krāsai )

24 bitu RGB ( standarta palete, katrai krāsai 1 baits )

32 bitu RGB ( sakrīt ar iepriekšējo, katrs ceturtais baits = 0 )

Div–X formāts (1)

- Sākotnēji ar “Divx” apzīmē lētus DVD diskus,

kurus var skatīties tikai 2 dienas

Divi hakeri MaxMorice un Gej paziņo,

ka izgudrojuši jaunu failu saspiešanas formātu

un nosauc to par DivX ;-)

Patiesībā, tas ir tas pats MPEG4 algoritms

ar nelielām izmaiņām

Div–X formāts (2)

fails, kodēts ar DivX kodeku, saglabā paplašinājumu AVI

lai šo failu varētu radzēt, uz datora jābūt instalētam

DivX kodekam ( mazai programmiņai )

video saspiešanas pakāpe, kvalitāte un datora

procesora jauda ir stipri saistītas

filmu var saspiest gan vienā CD, gan uz divos

ir redzētas filmas, kas iet pat uz Pentium 200 MMX,

redzētas arī tādas, kam Celeron 600 jaudas ir par maz

Div–X formāts (3)

Ne tikai Div-X !

- ņemam filmu faila veidā, sākam skatīties :

skaņa ir, attēla nav !

uz datora nav instalēts kodeks,

kurā sakodēts šis konkrētais fails

pazīstamākie kodeki šodien ir :

DivX 3.11 XviD

DivX 4.12 AC3

DivX 5.02 Ogg Vorbis

Nimo Codec Pack (1)

Nimo Codec Pack (2)

- Coder & decoder Divx 4.12 Build 307 (Project Mayo) (DivX)

- Coder & decoder DivX V3.11a (3.11Alpha Low Motion) (Div3) for playing old compressed movies

- Coder & decoder DivX v3.11a (3.11Alpha Fast Motion) (Div4) for playing old compressed movies

- Coder & decoder DivX WMA Audio V4.2 (Standard) (divxa32)

 

- Coder & decoder MPEG-Layer 3 Audio V4.2 (Professional) (l3acm), With control panel icon

- Decoder for AC3 Audio V2.2

- Coder & decoder MS MPEG-4 (For ASF/DivX Conversion) (mpg4,mp42,mp43)

- Filters for Vob playback in Windows Media Player: MPEG Parser ActiveX filter MPEG Decoder ActiveX filter

- MS-MPEG4 ActiveX filter

- DivX V3.2 ActiveX filter

- DivX V4.0 ActiveX filter

- DivX AC3 Prologic ActiveX filter

- The iviaudio.ax : InterVideo Audio Dec! oder ActiveX filter (No limit time)

- The MS Mpeg Original codec (Microsoft)

- The New MPEG-2 Splitter AC3 XForm

- The New Ligos MPEG-2 Splitter 3.0.0.17

- The Morgan Multimedia Stream Switcher (To change the audio stream in WMP)

- I-Media Multi-MPEG2-Source

- MPEG Layer-2 Audio Decoder

- MPEG Layer-3 Audio Codec for MSACM

- DivX AntiFreeze Filter (No more freezed movies)

- DirectSound 3D Renderer (with help files)

- Cyberlink PowerDVD 3.0 Audio Decoder

- Ogg Vorbis Audio codec for MSACM

- Lame_dshow.ax (Lame mp3)

- Wavdest.ax

- Dump.ax

- Windows Media Audio Codec

- Lame MP3 Encoder ACM Codec

- 3ivx Delta 3.5 Codec for QuickTime Windows and the pluging for flask

- Plug-ins for Flask: Panasonic MPEG 1, LSX MPEG 1 or MPEG2

- The New Mpeg2dec DLL And the New Avisynth 1.05 MMX Dll

- The New SimpleResize filter! for Avisynth

- The New Lame MP3 Encoder ACM 0.3.0

- The New Directshow Bicubic Resizer 1.3

- The New Playa 0.6.6

- The New DivX AntiFreeze Filter 0.4

- The New Sub Station Alpha v2.x/4.x

- The New Moonlight Odio Dekoda

- The New Moonlight Scalar Filter

- The New Subtitle Picture Decoder

- The New DynEQ DirectShow filter

- The New DivX G400 Filter ver 2.7

- The New DivFix 1.06 with Source Code

- The Logo plug-in for VirtualDub and Nandub

- The New Fraunhofer Vob Filters

- The New Fraunhofer Mp3 codec

- The Unique install options for DivX Playback Filters

- The New Divx 5.02 Codec Build 484

- The New XviD Codec 28/06/02 + MiniCalc and AviC (FourCC Changer)

- The New Avisynth 2.04 MMX Dll for fast Frameserving

- The New TFM Audio Filter ver. 1.0 beta 7

- The New VFAPI Reader Codec 1.05

- The DirectVobSub, to make your Sub files for your movie and mux them srt — Mux)

- VobSub for VirtualDub, AviUtl, Avisynth & DirectShow

- VobSub Version 2.18, DirectVobSub Version 2.18

- Subresync 2.18, Submux 2.18

- The New SimpleResize filter for Avisynth

- The New Ogg Vorbis implementation

- The New Ogg DirectShow filters v0.9.9.1 Removed from since build 7

- Moonlight Odio Dekoda (bad sound quality)