影片

影片

影片(Video)泛指將一系列靜態影像電信號的方式加以捕捉紀錄、處理、儲存傳送與重現的各種技術。連續的圖像變化每秒超過24(frame)畫面以上時,根據視覺暫留原理,人眼無法辨別單幅的靜態畫面;看上去是平滑連續的視覺效果,這樣連續的畫面叫做影片。影片技術最早是為了電視系統而發展,但現在已經發展為各種不同的格式以利消費者將影片記錄下來。網路技術的發達也促使影片的紀錄片段以串流媒體的形式存在于因特網之上並可被電腦接收與播放。影片與電影屬于不同的技術,後者是利用照相術將動態的影像捕捉為一系列的靜態照片

  • 中文名稱
    影片
  • 外文名稱
    VIDEO
  • 屬 性
    漢語單詞
  • 用 途
    存諸記錄聲音與圖像

基本簡介

影片樣式影片樣式

Video(源自于拉丁語的“我看見”)通常指涉各種動態影像的儲存格式,例如:數位影片格式,包括DVD, QuickTime,與MPEG-4,以及類比的錄像帶, 包括VHS 與Betamax。影片可以被記錄下來並經由不同的物理媒介傳送:在影片被拍攝或以無線電傳送時為電氣訊號,而記錄在磁帶上時則為磁性訊號,影片畫質實際上隨著拍攝與擷取的方式以及儲存方式而變化。例如數位電視(DTV)是最近被發展出來的格式,具有比之前的標準更高的畫質,正在成為各國的電視廣播新標準。在英國、澳洲、紐西蘭,Video一詞通常非正式的指涉錄影機與錄像帶,其意義可由文章前後文來判斷。

發展

影片技術最早是從陰極射線管的電視系統的建立而發展起來的,但是之後新的顯示技術的發明,使影片技術所包括的範疇更大。基于電視的標準和基于電腦的標準,被嘗試從兩個不同的方面來發展視訊技術。得益于電腦性能的提升,並且伴隨著數位電視的播出和記錄,這兩個領域又有了新的交叉和集中。

電腦能顯示電視信號,能顯示基于電影標準的影片檔案和流媒體,和快到暮年的電視系統相比,電腦伴隨著其運算器速度的提高,存儲容量的提高,和寬頻的逐漸普及,通用的電腦都具備了採集,存儲,編輯和傳送電視、影片檔案的能力。

也非常的廣泛,軟體也非常的多。好奇網總裁張相保就用多種影片製作軟體製作出了《巴奧馬踹門》和《歐巴馬和卡梅隆打架》的精彩惡搞的影片等等,並獲得了非常大的點擊量,受到了廣大人們的喜愛。

規格

各種電視規格解析度比較影片的畫面大小稱為“解析度”。數位影片以像素為度量單位,而類比影片以水準掃描線數量為度量單位。標清電影片號解析度為720/704/640x480i60(NTSC)或768/720x576i50(PAL/SECAM)。新的高清電視(HDTV)解析度可達1920x1080p60,即每條水準掃描線有1920個像素,每個畫面有1080條掃描線,以每秒鍾60張畫面的速度播放。

3D影片的解析度以voxel (volume picture element,中文譯為“體素”)來表示。例如一個512×512×512體素的解析度,用于簡單的3D影片,可以被包括部分PDA在內的電腦設備播放。

長寬比例

傳統電視(綠)與常見的電影畫面長寬比例之比較長寬比(Aspect ratio)是用來描述影片畫面與畫面元素的比例。傳統的電視螢幕長寬比為4:3(1.33:1)。HDTV的長寬比為16:9(1.78:1)。而35mm膠卷底片的長寬比約為1.37:1。

雖然電腦熒幕上的像素大多為正方形,但是數位影片的像素通常並非如此。例如使用于PAL及NTSC訊號的數位儲存格式CCIR 601,以及其相對應的非等方寬螢幕格式。因此以720x480像素記錄的NTSC規格DV影像可能因為是比較“瘦”的像素格式而在放映時成為長寬比4:3的畫面,或反之由于像素格式較“胖”而變成16:9的畫面。

畫面更新率

Frame rate中文常譯為“畫面更新率”或“幀率”,是指影片格式每秒鍾播放的靜態畫面數量。典型的畫面更新率由早期的每秒6或8張(frame per second,簡稱fps),至現今的每秒120張不等。PAL (歐洲,亞洲,澳洲等地的電視廣播格式) 與SECAM (法國,俄國,部分非洲等地的電視廣播格式) 規定其更新率為25fps,而NTSC (美國,加拿大,日本等地的電視廣播格式) 則規定其更新率為29.97 fps。電影膠卷則是以稍慢的24fps在拍攝;這使得各國電視廣播在播映電影時需要一些復雜的轉換手續(參考Telecine轉換)。要達成最基本的視覺暫留效果大約需要10fps的速度。

品質

影片品質(或譯為“畫質”,“影像質素”)可以利用客觀的峰值信噪比(peak signal-to-noiseratio, PSNR)來量化,或借由專家的觀察來進行主觀影片品質的評量。

影片

●對一套影片處理系統(例如壓縮演算法或傳輸系統),典型的主觀畫質評量通常包含下列幾個步驟:

●選擇一組未處理的影片片段(稱為SRC)作為比較基準。

●選擇處理或傳輸系統的設定值(稱為HRC)。

●訂定如何將處理過的影片呈現給評估者並且收集其評價的科學方法。

●邀請足夠數量的評估者,通常不少于15人 。

●實施評量。

●計算每個評估者給予每組不同HRC所打的分數(通常取平均值)。

在ITU-T建議書 BT.500當中描述了許多種進行主觀畫質評量的方法。其中一種標準化的作法是DSIS(Double Stimulus Impairment Scale)。在DSIS評量中,評估者會先觀看一段未處理過的影片片段,再觀看處理過的影片片段。最後再針對處理過的影片片段做出評價,從“與原始影像分不出差異”到“與原始影像相比嚴重劣化”。

色彩空間與像素資料量

U-V色盤範例,其中Y值=0.5色彩空間(Color Space)或色彩模型(Color model name)規定了影片當中色彩的描述方式。例如NTSC電視使用了YIQ模型,而PAL使用了YUV模型,SECAM使用了YDbDr模型。

在數位影片當中,像素資料量(bits per pixel,簡寫為bpp)代表了每個像素當中可以顯示多少種不同顏色的能力。由于頻寬有限,所以設計者經常借由色度抽樣之類的技術來降低bpp的需求量。(例如4:4:4, 4:2:2, 4:2:0)。

歸屬權取得

可以在國家或省市直轄市著作權管理部分登記,或選擇學會等第三方平台預選登記備案,特別是各種需要證實某一時刻,某人已經擁有影片形式著作權資源,可選擇包括並不限于影片固化保全技術,數位指紋技術,數位水印技術,反盜載技術,融合可信時間戳技術公證信箱等可信第三方群技術的大眾著作權保護平台進行自主存證,進行影片存證時間識別和多緯度智慧型識別,在流媒體體作品中採用數位簽名技術和隱藏嵌入作品特征和作品權利人身份信息,用法定時間戳簽發存證時間,自動頒發數位證書"出生證",可以用已經存證過的檔案或源檔案在平台自主進行"親子鑒定",其科學性可以自主驗證對證.著作權糾紛時,提供初步第三方證據,需要時司法鑒定機構,提高法律證據有效性,這是在歐洲發達國家已經盛行很多年,與官方人工登記相互補充

壓縮技術

影片壓縮技術(僅適用數位訊號)

自從數位信號系統被廣泛使用以來,人們發展出許多方法來壓縮影片串流。由于影片資料包含了空間的與時間的冗餘性,所以使得未壓縮的影片串流以傳送效率的觀點來說是相當糟糕的。

整體而言,空間冗餘性可以借由“隻記錄單幀畫面的一部分與另一部分的差異性”來減低;這種技巧被稱為幀內壓縮(intraframe compression)。並且與圖像壓縮密切相關,而時間冗餘性則可借由“隻記錄兩幀不同畫面間的差異性”來減低;這種技巧被稱為幀間壓縮(interframe compression),包括運動補償以及其他技術。目前最常用的影片壓縮技術為DVD與衛星直播電視所採用的MPEG-2,以及因特網傳輸常用的MPEG-4。

壓縮工具

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位元傳輸率

位元傳輸率(僅適用于數位訊號)

位元傳輸率 (又譯為位元速率或比特率或碼率)是一種表現影片串流中所含有的資訊量的方法。其數量單位為bit/s(每秒間所傳送的位元數量,又寫為bps)或者Mbit/s(每秒間所傳送的百萬位元數量,又寫為Mbps)。較高的位元傳輸率將可容納更高的影片品質。例如DVD格式的影片(典型位元傳輸率為5Mbps)的畫質高于VCD格式的影片(典型位元傳輸率為1Mbps)。HDTV格式擁有更高的(約20Mbps)位元傳輸率,也因此比DVD有更高的畫質。

可變位元速率(Variable bit rate,簡寫為VBR)是一種追求影片品質提升並同時降低位元傳輸率的手段。採用VBR編碼的影片在大動態或復雜的畫面時段會自動以較高的速率來記錄影像,而在靜止或簡單的畫面時段則降低速率。這樣可以在保證畫面品質恆定的前提下盡量減少傳輸率。但對于傳送頻寬固定,需要即時傳送並且沒有暫存手段的影片串流來說,固定位元速率(Constant bit rate,CBR)比VBR更為適合。影片會議系統即為一例。

立體影片

“立體影片”(Stereoscopic video)是針對人的左右兩眼送出略微不同的影片以營造立體物的感覺。由于兩組影片畫面是混合在一起的,所以直接觀看時會覺得模糊不清或顏色不正確,必須借由遮色片或特製眼鏡才能呈現其效果。此方面的技術仍在繼續進化中,預料2006年末HD DVD與Blu-ray Disc兩方都會出現含有立體影片的影片。參見Stereoscopy與3-D film。

掃描方式

影片可能以交錯掃描或循序掃描來傳送,交錯掃描是早年廣播技術不發達,頻寬甚低時用來改善畫質的方法(其技術細節請參見其主條目)。NTSC,PAL 與SECAM 皆為交錯掃描格式。在影片解析度的簡寫當中經常以i來代表交錯掃描。例如PAL格式的解析度經常被寫為576i50,其中576 代表垂直掃描線數量,i代表交錯掃描,50代表每秒50個field(一半的畫面掃描線)。

在循序掃描系統當中,每次畫面更新時都會重新整理所有的掃描線。此法較消耗頻寬但是畫面的閃爍與扭曲則可以減少。

為了將原本為交錯掃描的影片格式(如DVD或類比電視廣播)轉換為循序掃描顯示設備(如LCD電視,電漿電視等)可以接受的格式,許多顯示設備或播放設備都具備有去交錯的程式。但是由于交錯信號本身特徵的限製,去交錯並無法達到與原本就是循序掃描的畫面同等的品質。

格式

MPEG/MPG/DAT

AVI

影片

RA/RM/RAM

MOV

ASF

WMV

n AVI

DivX

RMVB

FLV

MP4

3GP

AMV

常見編碼

1.Microsoft RLE

2、Microsoft Video 1

3、Microsoft H.261和H.263 Video Codec

4、Intel Indeo Video R3.2

5、Intel Indeo Video 4和5

6、Intel IYUV Codec

7、Microsoft MPEG-4 Video codec

8、DivX?- MPEG-4 Low-Motion/Fast-Motion

9 、DivX 3.11/4.12/5.0

顯示標準

新型態數位影片

ATSC (Advanced Television Systems Committee),通行于北美

DVB (Digital Video Broadcasting),通行于歐洲東南亞非洲,南美洲

ISDB (Integrated Services Digital Broadcasting),通行于日本

類比影片

MAC (歐洲- 已淘汰)

MUSE (日本的類比HDTV)

NTSC (北美洲,部分南中美洲,日本,台灣)

PAL (歐洲,亞洲,澳洲)

PALplus (歐洲) ,此為PAL延伸標準

PAL-M (巴西),此為PAL的變形

SECAM (法國,前蘇聯,中非)

影片端子標準

AV端子(1組RCA或BNC)

色差端子(3組RCA或BNC)

D端子(日本工業規格所製訂的整合型色差端子)

S端子(S代表Separated Video, 1組mini-DIN端子)

SCART (通用于歐洲)

DVI (電腦螢幕使用之數位影片端子). HDCP為選項

HDMI (新型數位家電使用之數位影音端子). HDCP為強製功能

RF端子 (RF為Radio Frequency之簡寫,通常為同軸電纜,有以下各種形式)

BNC (Bayonet Niell-Concelman connector)

C端子(Concelman connector)

GR端子(General Radio connector)

F端子(常用于美國住宅電視配線)

IEC 169-2 (最常見于英國)

N端子(Niell connector)

TNC端子(Threaded Niell-Concelman connector)

UHF端子(如PL-259/SO-239)

SDI與HD-SDI(Serial Digital Interface)

VGA端子(DB-9/15針腳,電腦螢幕標準端子之一)

類比磁帶格式(參見類比電視)

Amex

VERA (BBC實驗性實作,1958年)

U-matic (Sony)

Betamax (Sony)

Betacam

Betacam SP

2" Quadruplex videotape (Ampex)

1" Type C videotape (Ampex and Sony)

VCR, VCR-LP, SVR

VHS (JVC)

S-VHS(JVC)

VHS-C (JVC)

Video 2000 (飛利浦公司)

Video8

Video Hi8

數位磁帶格式(參見數位影片)

D1 (Sony)

D2 (Sony)

D3

D4

D5 HD

Digital Betacam (Sony)

Betacam IMX (Sony)

HDV

ProHD (JVC)

D-VHS (JVC)

DV

MiniDV

MicroMV

Digital8 (Sony)

光碟儲存格式

DVD

鐳射影碟(Laserdisc, MCA與飛利浦公司)

Blu-ray Disc (Sony)

增強型通用光碟(EVD, 中國政府推動的格式)

HD DVD (日立與東芝)

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