При приеме в цветном телевизоре осуществляется обратный процесс восстановления исходного (оригинального) изображения и YUV преобразуется в RGB. Формулы декодирования сигнала таковы:

R = Y + U

B = Y + V

G = Y – 0.509 U – 0,194V

ПРИМЕЧАНИЕ

Более детальное изучение терминов аналогового телевещания (например «вид сигнала YUV 4:2:2») выходит за рамки нашей книги, и мы предлагаем вам, при желании, изучить их самостоятельно. Заметим только, что для модели YUV применяются режимы: 7 бит/пиксель (это примерно 2 млн цветов в цветовой модели RGB) и 8 бит/пиксель (4:4:4 – это примерно 16 млн цветов в цветовой модели RGB).

Композитное видео быстро уступило дорогу компонентному видео, в котором различные видеокомпоненты (яркость, цветность, синхроимпульсы) представлены как независимые сигналы.

НОВЫЙ ТЕРМИН

Компонентный видеосигнал (component signal) – это способ хранения и обработки видеосигнала, при котором компоненты видеосигнала (сигналы яркости и цветности) хранятся и передаются по каналам связи по отдельности (независимо).

Наиболее популярным вариантом компонентного сигнала является видеосигнал Y/C, состоящий из разделенных сигналов яркости (компонента Y) и цветности (С). Канал цветности содержит в себе информацию об оттенке и насыщенности цвета и называется компонентой C. Сигнал Y/C используется в системах S-VHS и Hi-8.

В профессиональной видеотехнике используется YUV-сигнал. YUV – обозначение аналоговых яркостного и цветоразностных сигналов. Этот сигнал также является компонентным сигналом и позволяет получать максимальное качество изображения, так как требует минимальной обработки при записи и воспроизведении видеоизображения. Данный сигнал обычно используется в видеотехнике форматов U-Matic, Betacam, Betacam SP, M-II и D-3.

Несмотря на широкую популярность аналогового телевидения, такой принцип имеет очевидные недостатки:

• во время передачи видеосигнала возникают различные электромагнитные помехи, ухудшающие изображение;

• запись и копирование аналогового видеосигнала всегда сопровождается некоторой потерей качества.

В связи с этим дальнейшее развитие технологий передачи и обработки видеоизображения пошло по пути использования цифрового видеоизображения.

Цифровое видео

Недостатки, присущие аналоговому способу воспроизведения видео, привели к разработке цифрового видеоформата – на смену аналоговому видео пришло цифровое.

НОВЫЙ ТЕРМИН

Цифровое видео (Digital Video) – термин, обозначающий группу устройств, в которых видеосигнал записывается и обрабатывается в цифровой форме. Компьютерное цифровое видео представляет собой последовательность цифровых изображений и связанный с ними звук, то есть мультимедиа.

Для цифровых видеокамер был разработан специальный цифровой формат записи на магнитную ленту – DV(Digital Video). Это компонентный формат представления сигнала, который обеспечивает разрешение по горизонтали 500 линий. Оцифровка осуществляется с разрешением 720 х 576 согласно схеме 4:2:0 (каждый кадр содержит 720 х 576 значений яркости Y и по 360 х 288 значений цвето-разностных сигналов U и V). Благодаря раздельной записи видео и звука формат DV позволяет добавлять звуковое сопровождение после завершения записи или редактирования видео, а также перезаписывать звук.

Основные характеристики цифрового видео

Цифровое видео характеризуется четырьмя основными факторами:

• частотой кадров (Frame Rate);

• глубиной цвета (Color Resolution);

• экранным разрешением (Spatial Resolution);

• качеством изображения (Image Quality).

Рассмотрим эти характеристики более подробно.

Частота кадров (Frame Rate)

Как мы писали выше, в аналоговых телевизионных системах стандартная скорость воспроизведения видеосигнала – 25 (PAL/SECAM) или 30 кадров/с (NTSC), а для кино этот показатель составляет 24 кадра/с. При этом каждый кадр состоит из определенного количества строк, которые прорисовываются не последовательно, а через одну, в результате чего получается два полукадра, или так называемых поля. Поэтому каждая секунда аналогового видеосигнала состоит из 50 или 60 полей (полукадров). Такой процесс называется interlaced видео (чересстрочная развертка).

Монитор компьютера для прорисовки экрана использует метод прогрессивного сканирования (progressive scan), при котором строки кадра формируются последовательно, сверху вниз, а полный кадр прорисовывается 30 раз каждую секунду (при частоте обновления экрана 60 Гц). Посмотреть установленную на вашей видеокарте частоту обновления экрана можно, щелкнув на рабочем столе правой кнопкой мыши и выполнив команду Свойства  Параметры  Дополнительно  Адаптер – рис. 2.4.

Рис. 2.4. Пример прорисовки кадра на экране ПК с частотой кадров (Frame Rate) 50 раз в секунду (частоте регенерации монитора 100 Гц)

Подобный метод формирования изображения на экране получил название noninterlaced видео (прогресссивная развертка). В этом заключается основное отличие между компьютерным и телевизионным методом формирования видеосигнала.

Глубина цвета (Color Resolution)

Этот показатель является комплексным и определяет количество цветов, одновременно отображаемых на экране. Компьютеры обрабатывают цвет в RGB-фор-мате (красный-зеленый-синий), в то время как видео использует и другие методы. Как уже упоминалось, одна из наиболее распространенных моделей цветности для видеоформатов – YUV. Каждая из моделей RGB и YUV может быть представлена разными уровнями глубины цвета (максимального количества цветов).