Abans de parlar del vídeo, primer parlem de les imatges. Una imatge està formada per molts punts de colors. Aquest punt s'anomena píxel, que és la unitat bàsica de visualització de la imatge. Normalment, la mida d'una imatge és de 1920 x 1080, que és de 1920 píxels de llarg i 1080 píxels d'amplada. El producte és 2073600, el que significa que aquesta imatge té dos milions de píxels. 1920 x 1080, també coneguda com la resolució d'aquesta imatge.
Aleshores, què s'anomena comunament PPI? PPI és el nombre de píxels per polzada. És a dir, quants "píxels" es poden col·locar a la pantalla d'un telèfon mòbil (o monitor) per polzada. Com més alt sigui el PPI, més clara i delicada serà la imatge.
En els sistemes informàtics, els colors s'expressen mitjançant números. En ordinadors, R, G i B també es coneixen com a "components de color primari". Els seus valors oscil·len entre 0 i 255, amb un total de 256 nivells (256 és la vuitena potència de 2). Per tant, qualsevol color es pot representar mitjançant una combinació de R, G i B.
Mitjançant aquest mètode, es poden expressar un total de 256 x 256 x 256=16777216 colors, també coneguts com 16 milions de colors. Tres colors RGB, cadascun amb 8 bits, expressen els colors d'aquesta manera, també coneguts com a colors de 24 bits (ocupant 24 bits). Aquesta gamma de colors ha superat tots els colors visibles a l'ull humà, per la qual cosa també s'anomena color real. Per molt alt que sigui, no té sentit per a l'ull humà i és completament irreconeixible.
Un cop acabat de parlar de les imatges, ara comencem a parlar dels vídeos.
Un gran nombre d'imatges connectades entre si formen un vídeo. El factor més important per mesurar un vídeo és la seva velocitat de fotogrames. En un vídeo, un fotograma fa referència a una imatge fixa. La velocitat de fotogrames fa referència al nombre de fotogrames inclosos en un vídeo per segon. Com més gran sigui la velocitat de fotogrames, més realista i suau serà el vídeo. Després de tenir el vídeo, hi ha dos problemes implicats: l'emmagatzematge i la transmissió. La clau de la codificació de vídeo rau en això: un vídeo, si no està codificat, té un volum molt gran.
Preneu un vídeo amb una resolució de 1920 x 1280 i una velocitat de fotogrames de 30 com a exemple. 1920 x 1280=2073600 píxels per píxel, el que significa 2073600 x 24=49766400 bits per imatge. 8 bits=1 bytes. Per tant, 49766400 bits=6220800 bytes ≈ 6,22 MB. Aquesta és la mida original d'una imatge de 1920 x 1280, multiplicada per una velocitat de fotogrames de 30, el que significa que la mida del vídeo per segon és de 186,6 MB, que és d'aproximadament 11 GB per minut. Una pel·lícula de 90 minuts té uns 1000 GB.
Què és la codificació?
La codificació és el procés de conversió d'informació d'un formulari (format) a un altre mitjançant un mètode especificat. La codificació de vídeo és el procés de convertir un format de vídeo en un altre. L'objectiu final de la codificació és comprimir. S'utilitzen diversos mètodes de codificació de vídeo per fer vídeos més petits, cosa que és beneficiós per a l'emmagatzematge i la transmissió. Vegem primer tot el procés d'enregistrament i reproducció del vídeo
En primer lloc, hi ha la captura de vídeo. Normalment, les càmeres s'utilitzen per a la captura de vídeo. Després de recollir dades de vídeo, es requereix una conversió d'analògic a digital per convertir el senyal analògic en un senyal digital. De fet, avui en dia moltes càmeres emeten directament senyals digitals. Després de la sortida del senyal, també cal un preprocessament per convertir el senyal RGB en un senyal YUV.
Anteriorment, es va introduir el senyal RGB, però què és el senyal YUV?
En poques paraules, YUV és una altra representació digital dels colors. La raó per la qual els sistemes de comunicació de vídeo utilitzen YUV en lloc de RGB és principalment perquè els senyals RGB no afavoreixen la compressió. A YUV, s'afegeix el concepte de brillantor.
Durant l'última dècada, els enginyers de vídeo han descobert que els ulls són més sensibles a la brillantor i la foscor que al color, el que significa que l'ull humà és menys sensible a la cromaticitat que a la brillantor. Per tant, els enginyers creuen que en l'emmagatzematge de vídeo no cal emmagatzemar tots els senyals de color. Podem assignar més amplada de banda als senyals blancs negres (anomenats "brillantor") i una mica menys ample de banda als senyals de color (anomenats "cromaticitat"). Per tant, hi havia YUV.
La "Y" a YUV representa la brillantor (Luma), mentre que la "U" i la "V" representen la cromaticitat (Chroma).
El Y'CbCr que es veu ocasionalment, també conegut com YUV, és una versió comprimida de YUV. La diferència rau en el fet que Y'CbCr s'utilitza en el camp d'imatge digital, YUV s'utilitza en el camp del senyal analògic i el YUV que s'utilitza habitualment en MPEG, DVD i càmeres és en realitat Y'CbCr.