Ві́део, такожвідеогрáфія (відлат.video — дивлюся, бачу) — під цим терміном розуміють широкий спектр технологій запису, обробки, передачі, зберігання й відтворення візуального іаудіовізуального матеріалу намоніторах[1]. У побутовому значеннівідео означає відеоматеріал,телесигнал абокінофільм, записаний на фізичному носії (відеокасеті,відеодиску тощо).
Кількість кадрів на секунду — це число нерухомих зображень, що послідовно змінюються одне за одним впродовж однієї секунди відеоматеріалу, створюючи ефект руху об'єктів на екрані. Чим більшачастота кадрів на секунду, тим плавнішим і природнішим буде здаватися рух. Мінімальний показник, за якого рух буде сприйматися однорідним — приблизно 10 кадрів на секунду (це значення індивідуальне для кожної людини). У традиційному плівковому кінематографі використовується частота 24 кадри на секунду. Системи телебаченняPAL йSECAM використовують 25 кадрів на секунду (англ.25 fps або 25Герц), а системаNTSC використовує 29,97 кадри на секунду[2]. Комп'ютерні оцифровані відеоматеріали гарної якості, як правило, використовують частоту 30 кадрів на секунду. Верхня гранична частота мерехтіння, що сприймаєтьсялюдським мозком, в середньому становить 39-42 Герца й індивідуальна для кожної людини. Деякі сучасні професійні камери можуть знімати з частотою до 120 кадрів на секунду. Застосовуються також спеціальні камери для надшвидкої зйомки з частотою до 1000 кадрів на секунду і вище, така швидкість необхідна для детального вивчення траєкторії польотукулі або структуривибуху.
Розгортка відеоматеріалу може бутипрогресивною (англ.progressive) абочерезрядковою (англ.interlaced,інтерлейс). При прогресивній розгортці всі горизонтальні лінії зображення (рядки) відображаються одночасно. При черезрядковій розгортці показуються почергово парні й непарні рядки (називані такожполями кадру). Черезрядкову розгортку було винайдено для показу зображення накінескопах і використовується зараз для передачі відео по «вузьких» каналах, що не дозволяє передавати зображення у всій якості. СистемиPAL,SECAM йNTSC — це всі системи із черезрядковою розгорткою. Нові цифрові стандарти телебачення, наприклад,HDTV передбачають прогресивне розгорнення. Хоча з'явилися технології, що дозволяють імітувати прогресивне розгорнення при показі матеріалу з інтерлейсом. Черезрядкову розгортку звичайно позначають символом «i» після вказівки вертикальної роздільної здатності, наприклад 720×576і×50 для відео у форматі PAL.
Для придушення неприємних ефектів, що виникають при перегляді черезрядкового відео на порядковому екрані, застосовуються спеціальні математичні методи, іменованідеінтерлейсінгом.
За аналогією зроздільною здатністю комп'ютерних моніторів, будь-який відеосигнал також має роздільну здатність (англ.resolution,роздільність), горизонтальну і вертикальну, що вимірюється упікселях. Звичайна аналогова телевізійна роздільність становить 720×576 пікселів для стандартівPAL іSECAM, при частоті кадрів 50 Герц (одне поле, 2×25); і 648×486 пікселів дляNTSC, при частоті 60 Герц (одне поле, 2×29,97). В позначенні 648×480 першим числом позначається кількість крапок у горизонтальній лінії (горизонтальна роздільність), а другим числом кількість самих ліній (вертикальна роздільність). Новий стандарт високоякісного (англ.high-definition) цифрового телебаченняHDTV передбачає роздільну здатність до 1920×1080 (тобто 1920 пікселів на лінію, 1080 ліній) при частоті коливань (мерехтіння) 60 Герц з прогресивною розгорткою.
Роздільна здатність у випадку тримірного відео вимірюється увокселях — елементах зображення, що являють собою крапки (кубики) у тривимірному просторі. Наприклад, для простого тримірного відео зараз використається в основному роздільність 512×512×512, демонстраційні приклади такого відео доступні навіть наPDA.
Співвідношення ширини й висоти кадру (англ.aspect ratio) — найважливіший параметр у будь-якому відеоматеріалі. Ще з1910 року кінофільми малиспіввідношення сторін екрана 4:3 (4 одиниці завширшки до 3 одиницям у висоту; іноді ще записується як 1,33:1 або просто 1,33). Уважалося що глядачеві зручніше дивитися фільм на екрані такої форми. Коли з'явилосятелебачення, воно успадкувало це співвідношення і майже всі аналогові телесистеми (і, отже,телевізори) мали співвідношення сторін екрана 4:3.Комп'ютернімонітори також успадкували телевізійний стандарт сторін. Хоча ще в 1950-х роках уява про 4:3 суттєво змінилася. Справа в тому, щополе зору людини має співвідношення аж ніяк не 4:3. Оскільки у людини 2 ока, розташовані на одній горизонтальній лінії, то поле зору людини наближається до співвідношення 2:1. Щоб наблизити форму кадру до природного поля зору людини (і, отже, підсилити сприйняття фільму), був уведений стандарт 16:9 (1,78), що майже відповідає так званому «Золотому перетину».Цифрове телебачення в основному теж орієнтується на співвідношення 16:9. До кінцяXX століття, після ряду додаткових досліджень у цій області, почали з'являтися навіть і радикальніші співвідношення сторін кадру: 1,85, 2,20 й аж до 2,35 (майже 21:9), що покликані глибше занурити глядача в атмосферу відеоматеріалу.
Кількість кольорів і кольорова розрядність описуєтьсякольоровими моделями. Для стандартуPAL застосовується колірна модельYUV, дляSECAM модельYDbDr, дляNTSC модельYIQ, у комп'ютерній техніці застосовується в основномуRGB (іαRGB), рідшеHSV, а в друкарській техніціCMYK. Кількість кольорів, що може показати монітор або проектор залежить від якості монітора або проектора. Людськеоко може сприйняти, по різних підрахунках, від 5 до 10 мільйонів відтінків кольорів. Кількість кольорів у відеоматеріалі визначається числом бітів, відведеним для кодування кольору кожного пікселя (англ.bits per pixel, bpp). 1біт дозволяє закодувати 2 кольори (як правило, чорний і білий), 2 біти — 4 кольори, 3 біти — 8 кольорів, …, 8 бітів — 256 кольорів(28 = 256), 16 бітів — 65 536 кольорів (216), 24 біти — 16 777 216 кольорів (224). У комп'ютерній техніці є також стандарт 32 біти на піксель (αRGB), але цей додатковий α-байт (8 бітів) використовується для кодування коефіцієнта прозорості пікселя (α), а не для передачі кольору (RGB). При обробці пікселявідеоадаптером, RGB-значення буде змінено залежно від значення α-байта і кольору належного пікселя (який стане «видимий» через «прозорий» піксель), а потім α-байт буде відкинуто, і на монітор піде тільки колірний сигнал RGB.
Ширина (абошвидкість)відеопотоку, абобітова швидкість (англ.bit rate) — це кількість оброблюваних бітів відеоінформації за секунду часу, і вимірюється убітах на секунду (біт/с). Похідні від цієї одиниці — кілобіт на секунду (кбіт/с) та мегабіт на секунду (мбіт/с). Чим вище ширина відеопотоку, тим, загалом, кращаякість відео. Наприклад, для форматуVideoCD ширина відеопотоку становить приблизно 1 мбіт/с, а дляDVD становить приблизно 5 мбіт/с. Хоча суб'єктивно різницю якості не можна оцінити як п'ятикратну, але об'єктивно це так. Форматцифрового телебаченняHDTV використовує ширину відеопотоку близько 10 мбіт/с. За допомогою швидкості відеопотоку також дуже[джерело?] зручно оцінювати якість відео при його передачі черезІнтернет.
Розрізняють два види керування шириною потоку ввідеокодеку — постійний бітрейт (англ.constant bit rate,CBR) ізмінний бітрейт (англ.variable bit rate,VBR). Концепція VBR, нині[коли?] дуже популярна, покликана максимально зберегти якість відео, зменшуючи при цьому сумарний обсяг переданого відеопотоку. При цьому на швидких сценах руху, ширина відеопотоку зростає, а на повільних сценах, де картинка змінюється повільно, ширина потоку падає. Це дуже[джерело?] зручно для буферизованих відеотрансляцій і передачі збереженого відеоматеріалу по комп'ютерних мережах. Проте для безбуферних систем реального часу й для прямого ефіру (наприклад, длятелеконференцій) необхідно використовувати постійну швидкість відеопотоку.[джерело?]
Якість відео виміряється за допомогою формальних метрик, таких, якPSNR абоSSI, або з використанням суб'єктивного порівняння із залученням експертів.
Суб'єктивнаякість відео виміряється за наступною методикою:
Вибираються відеопослідовності для використання в тесті
Вибираються параметри системи вимірювання
Вибирається метод показу відео й підрахунку результатів виміру
Запрошується необхідне число експертів (звичайно не менше 15)
Проводиться сам тест
Підраховується середня оцінка на основі оцінок експертів.
Кілька методів суб'єктивної оцінки описані в рекомендаціяхITU-T BT.500. Один із широко використовуваних методів оцінки — цеDSIS (англ.Double Stimulus Impairment Scale), при якому експертам спочатку показують вихідний відеоматеріал, а потім оброблений. Потім експерти оцінюють якість обробки, варіюючи свої оцінки від «обробка непомітна» і «обробка поліпшує відеозображення» до «оброблений відеоматеріал сильно дратує».
Стереоскопічне відео або стереовідео (англ.stereoscopic video або3D video) було дуже популярно наприкінціXX століття і зараз регулярно виникають хвилі інтересу до нього. По усьому світу єкінотеатри, які за допомогою тієї або іншої технології відтворюють стереоскопічне відео. Для стереовідео потрібно два відеоканали: один для лівого ока, інший для правого. У такий спосіб у глядача виникає відчуття об'ємності, тривимірності відеоматеріалу, підвищується реалістичність відчуття перегляду. Приблизно такий же за якістю, але слабший ефект дає перегляд відео в пластикових окулярах, де одна лінза червона, а інша блакитна або зелена. Нові технології, представлені в2006 році, зокремаHD DVD і дискиHD Blu-Ray, призначені зробити більше доступним і домашнє стереоскопічне відео.
