Video Recording Formats

Het volgende artikel beschrijft de ‘key video’ elementen. Zoals frame size en frame rates en hoe dat in verhouding staat tot HD
Frame size

HD bron afmetingen hebben bij altijd een resolutie van 1920 x 180 of 1280 x 720. Neem in acht dat er een substantieel verschil is tussen 1080 en 720 standaards. De 1920 x 1080 resolutie bevat 2.25 x meer pixels dan 1280 x 720 met dezelfde frame rate. Dit verschil neemt substantieel toe in vereisten wat betreft processing 1080 content als het gaat om encoderings-tijd, decoderings-tijd en opslag.

Progressive vs. Interlaced Frames Alle 720 formats zijn progressive. Het 1080 format is een mix van progressive en interlaced frame types. Computers schermen zijn over het algemeen progressive. Televisie uitzendingen zijn gebasseerd op interlaced standaards en technieken. Voor windows media, heeft progressive een snellere decodering en een betere compressie dan interlaced.

In de HD termologie wordt progressive met de letter ‘p’ aangegeven en interlaced met de letter ‘i’. Deze aanduiding wordt tussen de frame-size en de frame-rate geplaatst. Er zijn verschillende manieren om deze waardes aan te geven. Bijvoorbeeld : Een frame-size van 1080 pixels en een interlaced frame-rate van 60fps wordt aangeduid als : 1080/60i. Bij progressive materiaal geeft de frame-rate het aantal frames per seconde weer. Bij interlaced materiaal geeft het de fields per second. Dus, 60i is 30 frames per seconde met elk twee fields.

 

Frame Rates

HD frame-rates zijn : 24, 25, 30, of 60 frames per seconde. Optioneel met National Television Systems Committee (NTSC) varianten die een 0.1 procent lagere frame-rate hebben om overeen te komen met 30 frames per seconde versus 29.97 frames per seconde. Note : Deze verschillen kunnen het best als volgt berekend worden : 30000/1001 (normaal geschreven als 29.97), 24000/1001 (normaal 23.976) en 60000/1001 (normaal 59.94). Frame-rates hebben een substantieel effect op de verwerking. Een waarde van 60p vereist 2.5 x meer bandbreedte en verwerkings-kracht dan bijvoorbeeld 24p.

8-Bit vs. 10-Bit Formats

Video formats zijn of 8 bits per kanaal of 10 bit per kleur-kanaal. Het 8-bit format heeft 256 stappen van zwart naar wit. 10-bit heeft 1024 stappen. Dit extra detail kan de videokwaliteit verbeteren wanneer de bron zwaar is verwerkt tijdens editing of post-produktie.

Er zijn veel bronnen die kleur-ranges en sample technieken beschrijven. Kleur informatie kan worden uitgedrukt in RGB waardes. Of de kleur bij het ‘point of capture’ is (bijvoorbeeld een image-sensor of bij weergave zoals een crt-monitor). Een ander kleur range, bekend als YUV of Y’CbCr bevat : Brightness (of luminace) Y, en de verschillende kleur signalen : CbCr. Deze Y’CbCr kleuren-range is beter geschikt om uit te leggen hoe kleur wordt waargenomen.

Het menselijk oog is gevoeliger voor helderheid in groen scharkeringen. Minder gevoelig voor rood en het minst gevoelig voor blauw. D Y’CbCr range kan het voordeel hebben van het feit dat het meer bandbreedte toewijst voor Y en minder voor Cb en Cr. Als een kleur is gesampled als 8 bit of 10 bit per sample per component, kan het verschillende bandbreedtes hanteren voor elk component.

Voorbeeld:

  • 4:4:4. Y, CB en Cr zijn gelijkt gesampled langs elk field of frame lijn met 1 Cb sample en 1 Cr sample voor elke Y sample. High-End video systemen gebruiken 4:4:4, in combinatie met uncompressed materiaal.
  • 4:4:2. Y is op elke pixel gesampled, maar Cb en Cr kleur informatie is gesampled om de pixel. Deze bandbreedte reduceert aanzienlijk, en heel klein beetje kleur verlies. Veel editing systemen verwerken dit level van kleur informatie
  • 4:1:1 Y is op elke pixel gesampled, maar Cb en Cr informatie is alleen iedere 4e pixel gesampled. Dit bespaart bandbreedte. Deze sampling-rate wordt gebruikt in consument DV camera’s.
  • 4:2:0 Deze sampling rate gebruikt een techniek die bekend staat als ‘spatial sampling’. Iedere 2 x 2 pixel-vierkant. 4:2:0 is bij altijd standaard bij in progressive mode bij tape formats. Een complicatie is dat de waardes van Y, CB en Cr iets anders zijn weergeven bij HD format dan bij SD formats. Helemaal wanneer HD formats het 709 kleur fomat gebruiken i.p.v (CCIR)601.