Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Технічний прогрес - цікава річ. Народились в останні шістдесят років побачили стільки змін, скільки не доводилося бачити колишнім поколінням. І серед змін, до яких ми звикли, чималу вагу має зріст дозволу відео.

З нашого боку все відбувається швидко. Той, хто сьогодні має справу з професійним відео, буде лише згадувати про відео звичайного дозволу. Багато з нас до цього дня їм користуються, але важлива робоча парадигма - це hd.

Що далі

Далі на горизонті 4k. І з практично непристойною поспішністю ми говоримо про 8к. У реальності багато компаній, наприклад, Sony і BBC, звалюється в одну купу багато відео формати з роздільною здатністю набагато більшим, ніж hd, використовують такі визначення, як «просто без дозволу» (не дивлячись на те, що після Sony це означає, що дозвіл ще не все, існує і ін. досить важливі фактори, наприклад, підвищення якості колірної гами і контрастності).

Всі хочуть бачити картинку найкращою. І немає абсолютно нічого поганого в твердженні, що - при інших рівних умовах - якщо є можливість записати картинку у форматі високої роздільної здатності, то саме це і слід виконати.
Думка цифрового відео в даний момент таким чином відмінно зміцнилася і глибоко засіла у свідомості народу. Як мінімум, слово «піксель» у всіх на язиці, як ніби воно постійно було складовою мови.

В реальності не зовсім так давно його не було зовсім. Ні електронно-променеві трубки, ні vhs записуючим пристроєм, а також будь-який інший тип аналогового відеообладнання не працювали з пікселями.

Що було перед цим

До початку епохи пікселів відео записувалося як постійно змінюється напруга. Воно не квантованим, ну може бути, щодо кінця лінії розгортки, або до завершення поля кадру.
Дигітальному ж відео таке. Воно відображено цифрами. Це скоріше виглядає як «малювання цифрами», крім того, що замість подання картинки по типу ліній, що відокремлюють різноманітні кольори, на зображення накладається рівномірна сітка. Практично кожен елемент в цій комірчастої структурі є піксель, в який вбудовано число, відповідне кольором даного осередку. Все надзвичайно просто і швидко!

Але напевно, це не єдиний спосіб представлення картинок. У природі не існує абсолютно ніякої сітки, яка беззастережно відповідала б накладеним піксельної сітці.

Коли ми розмірковуємо про це, то насправді потрібно докласти фантазію, з метою зрозуміти, як щось витончене і існуюче в реальності, як метелик, наприклад, може бути репрезентировано рядком двійкового коду. Ці два поняття, на перший погляд, відносяться до різних вимірах. Насправді вони втілюють в собі аналогову і цифрову реальність.
Але диво цифрового відео полягає в тому, що в разі наявності необхідної кількості пікселів, ми не будемо їх помічати. Наш мозок бачить дискретну картинку, як в разі, якби вона була аналогової, поки ми не наближаємося дуже вже близько.

Така ідея. Якщо у вас немає достатньо пікселів, і ви сидите дуже вже близько, ви можете побачити сітку.

Практично всі люди, які читають цей матеріал, вже знають це, і ми торкаємося знову до дану частині теорії тільки для того, щоб показати, що пікселі, в результаті, не найкращий спосіб представлення картинок. Так, якщо ви дивитеся hd в приміщенні на телевізорі «нормальних» розмірів, то зображення відмінно виглядає. Але якщо у вас є бажання мати телевізор подвоєною діагоналі (відповідно, в 4 рази більший за площею), то просто варто перейти на 4к.

Обгрунтування для 8k

Для 8k існують справжні реальні причини, щоб хотіти захотіти цей самий формат. Наприклад, коли деякі пікселі невиразні в hd, а також 4k, то при уважному розгляді похилих ліній можливо побачити нерівні краї за типом зубчиків пилки, а чим ближче лінія до горизонтальної або ж вертикальної, тим ситуація ще більше погіршиться. Можна навіть сказати, що спотворення збільшує пікселізація, роблячи її трохи більше характерною. Учетвереніе кількості пікселів серйозним чином обмежує спотворення.

Багато моментів призводять до впевненості, що є і ін. Удосконалення, які принесуть більше користі, ніж перехід на 8к, але, напевно, слід зовсім піти від поняття пікселів.

Зверніть, будь ласка, увагу на той факт, що ми постійно будемо мати справу з пікселями в разі, якщо мова буде йти про візуалізації картинки на телеекрані. До тих пір, поки не буде придуманий інший спосіб на кшталт природному відображенню відео, який пов'язаний з відмовою від методу поділу зображення на найпростіші осередки, ми постійно будемо дивитися на світ через просторово-квантовану сітку записаних або ж передаються картинок. Але що може бути радикально змінено - це те, як ми зберігаємо відео.

векторне відео

По всій видимості, ми будемо рухатися в сторону векторного відео. Якщо ви художник-графік, або ж коли-то мали справу з Corel Draw, а також Adobe Illustrator протягом останніх 30 років, або ж близько того, то ви знайомі з різницею між векторної і растрової графікою. Растрова картинка - це знайома сітка пікселів, що містять числа, що визначають рівне кольором елементарної комірки.

Вектор - це інша тема. Замість явного вказівки кольору кожної окремо частини об'єкта, вектор являє собою метаописів об'єкта. Хоча це вже дуже докладні метадані. Проте, якість картинки не змінюється при масштабуванні векторного малюнка:

Візьмемо, наприклад, латинську велику літеру «I». У шрифті без зарубок, на зразок даного, її просто описати таким же чином, як і написати. Говорячи стандартною мовою, це щось на кшталт «чорний вертикально орієнтований прямокутник, десь близько 5 мм у висоту і 0, 5 завширшки». У разі, якщо слідувати цьому опису, отримаємо ідеальну «I». І не потрібно хвилюватися про пікселі: в даному описі існує достатньо даних. Форма і накреслення об'єкта беруться з опису і це все.

А чи все так просто?

Не варто забувати і той факт, що «i» в нижньому регістрі досить складніше описати, ніж у верхньому. Проблема в більш складному описі останнього прямокутника, який значно коротше, і в більш складному описі точки над ним у вигляді чорного кола.

Якщо ж взяти такі літери, як «К» або «Д», то завдання набагато сильніше ускладниться в описі цих букв. Проте, це аж ніяк не говорить про те, що завдання нездійсненне і рішення до неї у неї немає. Адже всі шрифти і гарнітури колись були вже описані.

Найголовнішою перевагою цього методу є той факт, що при правильному описі об'єкта може бути відтворювати як в малому, так і у великому масштабі, не втрачаючи при цьому якості зображення. Завдання полягає лише в тому, що при показі його доведеться перетворювати (растеризувати) знову ж в «піксельну форму». Це буде робити програмне забезпечення, яке вбудовано в монітор або в телевізор. Просто за базу братиметься векторно-описаний об'єкт, а система буде його перетворювати в залежності від дозволу екрану. А оскільки зображення буде не растровим, то форма круга не буде описана піксельним дозволом, а бігають тварини і спортсмени не будуть складатися з сітки пікселів.

В результаті фільм не буде котируватися таким параметром, як дозвіл, а буде просто описаним фільмом. Слід зауважити, що і векторне кодування буде зведено до мінімуму.

Складні динамічні сцени

Предмети в відео і зараз не займають особливо великого обсягу. А як же бути зі складними сценами з фільмів та іншого відео? Є задумка виконати це на основі процесу з назвою «Автотрасування». Якщо покласти на зображення кальку, тобто можливість в точності скопіювати основні лінії малюнка. Потім це все зняти і розфарбувати, або нанести градієнт на свій розсуд. У фільмі теж є суть або його опис. Комбінацію кривих можна описати за допомогою методики «Безьє». Є припущення, що немає таких ліній в природі, які неможливо описати.

Варто нагадати, що це лише теорія, яка може зіткнутися з несподіваними проблемами. Однією з таких проблем і є дуже складні сцени, які хочеться переглянути на величезному екрані.

Основна ідея подібного відео - це точність описаного зображення. Далі йде його перетворення в збільшеному форматі. Передбачається, що якість при цьому не буде губитися при будь-якому дозволі.

Цей процес може бути досягнутий або описом зображення безпосередньо при самій зйомці, або як окрема операція по перетворенню.

Що стосується частоти кадрів, то подібно сьогоднішнім кодекам H.264 і MPEG зміна об'єкта буде відслідковуватися тільки при його русі. Єдиним розходженням принципу векторного відео від кодеків буде та деталь, що руху будуть описані набагато точніше.

За задумом розробників частота кадрів може бути подібна до сьогоднішнього змінному бітрейту. При статичних сценах вона може бути менше, а при динамічних - більше.

Наскільки це все можливо

Судячи з опису - можливо все. Ресурс YouTube вже готовий похвалитися розміщеним відео про результати британського університету Бата. Там ведуться роботи зі створення нового кодека на основі вектора.

Крім того, розробники не забувають і про такий формат, як 3D. Стало бути, паралельно ведуться роботи і про тривимірному векторному описі з додаванням додаткових текстур. Принцип той же, хіба що телевізор буде оснащений ще і додатковим драйвером, який буде розпізнавати ці векторні опису.

Можливо, що ніхто б нічого і не намагався винаходити, якби не одна, але досить неймовірна проблема 8k, пов'язана з величезним обсягом інформації. Найімовірніше, тільки тому йде пошук, щоб знайти більш ефективні способи кодування, які не збільшуватимуть і без того вже чималий ресурс.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Цифрова техніка