В чем измеряется качество видео

VIDEO-SAM.RU

Все о работе с видео

Рубрики

Скачать

Учебные курсы

Форма подписки

для получения видеоуроков
и полезных материалов
по работе с видео

Форма подписки

для получения видеоуроков
и полезных материалов
по работе с видео

Подпишитесь на почтовую рассылку по созданию видеороликов.

В любой момент вы cможете отказаться от подписки, если она вас не устроит.

Популярные статьи

Свежие статьи

Форматы видео и их характеристики

Видеоформаты и видеостандарты

В первую очередь определимся с видеостандартами. Их обязательно нужно учитывать при создании видеофильма или видеоролика.

PAL — видеостандарт аналогового цветного телевидения, используемый в Европе и России: размер видео 720х576, 25 fps (25 кадров в секунду).

NTSC — стандарт аналогового цветногоо телевидения, разработанный в США, разрешение 720х480, 29,97 fps.

Есть еще стандарт SECAM, разработанный во Франции.

При создании видеофильма в монтажной программе, конвертации, записи на диск обязательно следим, чтоб у нас в настройках был выбран стандарт PAL(если вы живете в Европе). Подробнее о видеостандартах.

В момент написания статьи (2010 г.) это было очень актуально, но сейчас аналоговое телевидение активно заменяется цифровым и вскоре будет совершенно вытеснено.

VHS — аналоговое видео, это формат записи на видеокассетах, которые смотрели (или до сих пор смотрят) на видеомагнитофонах.

DV (Digital Video) — это видеоформат, разработанный совместно ведущими мировыми компаниями-производителями видео для цифровой записи. Этот формат имеет малый коэффициент сжатия видеосигнала (5:1) и дает высокое качество видеосъемки. В этом формате снимают видео MiniDV-камеры.

DV формат характеризуется большим видеопотоком и, соответственно, имеет большой выходной видеофайл. Часовая запись на MiniDV кассету, будет иметь объем примерно 12-13 Гб, или 1 мин — 200 Мб.

Полученное видео нужно сжать для последующего просмотра на компьютере, проекторе, DVD-плейере, в Интернете. Т.е. из полученного выскококачественного видео мы можем получить любой нужный нам формат соответствующего качества.

Внимание! Не путать с DVD (Digital Video Disc — цифровой видеодиск) — это диск с цифровой информацией, то что мы в жизни называем DVD-диск.

AVCHD — формат видео высокой четкости, расшифровывается: Advanced Video Coding — продвинутое кодирование видео, HD — High Definition — высокая четкость. Это наиболее современный формат, который используется в HD-камерах. Подробнее>>

Стандарты сжатия

MPEG — один из основных стандартов сжатия. Аббревиатура MPEG (Moving Pictures Expert Group) — это название международного комитета, занимающегося разработкой данного стандарта сжатия. Его разновидности:

MPEG-1 — формат сжатия для компакт-дисков (CD-ROM). Качество видео — как у обычного видеомагнитофона, разрешение 352х240, диск с фильмом в таком формате обычно обозначается VCD (VideoCD). Сейчас используется редко.

MPEG-2 — формат для DVD-дисков, цифрового телевидения. В этом формате снимают видео DVD-, HDD-, Flash-камеры.

MPEG-3 — сейчас не используется. Не путаем его с MP3 (MPEG Audio Layer 3) — технологией сжатия звука!

MPEG-4 — это формат, получаемый с помощью известных кодеков DivX, XviD, H.264 и др. Часто его называют просто MP4 . Уменьшает видеопоток еще сильнее, чем MPEG-2, но картинка приличного качества, поэтому этот формат поддерживает большинство современных DVD-плееров. Особо нужно отметить высокое качество видео, сжатого кодеком последнего поколения H.264.

HD (High Definition) — формат высокого разрешения, новый формат особой четкости изображения. В настоящее время используются две разновидности: с разрешением 1280х720 и 1920х1080, обе рассчитаны на кадр с соотношением сторон 16:9 и квадратным пикселем.

Существует еще, так называемый, анаморфный вариант HD-видео с разрешением 1440х1080 и соотношением сторон 16:9, что объясняется прямоугольным пикселем (пропорция сторон 1,33).

В последнее время большинство бытовых камер пишут в формате HD, основанном на кодеке MPEG-2. Качество видео высокое, но чтобы смотреть видео в формате HD, нужно иметь соответствующее оборудование для просмотра (например, ЖК или плазменный телевизор с большой диагональю), иначе вы не сможете оценить качество видео (просмотр и монтаж HD видео).

Расширения видеофайлов

AVI (Audio-Video Interleaved) — это расширение огромного количества видеофайлов, но не является форматом или кодеком. Это контейнер, разработанный Microsoft, в котором могут храниться потоки 4-х типов — видео, аудио, текст и midi.

В этот контейнер может входить видео любого формата от mpeg1 до mpeg-4, звуки разных форматов, возможно любое сочетание кодеков.

Чтоб определить содержимое данного контейнера, нужно воспользоваться одной из многочисленных программ от мощной Adobe Premiere до простенькой VideoToolBox (что скрывается в AVI-файле).

WMV (Windows Media Video) — это формат от Microsoft, именно в нем вы получите видеоролик, сделанный с помощью простого видеоредактора Movie Maker, который входит в систему Windows.

MOV — формат от компании Apple Macintosh — QuickTime, может содержать кроме видео также графику, анимацию, 3D. Чаще всего для проигрывания этого формата нужен QuickTime Player.

MKV — (Матрешка или Matroska) — тоже контейнер, который может содержать видео, аудио, субтитры, меню и пр. Имеет открытый код, в последнее время встречается все чаще и чаще.

3gp — видео для мобильных телефонов третьего поколения, имеют малый размер и низкое качество.

Форматы видео для Интернета:

FLV (Flash Video) — формат видео для размещения и передачи в Интернете. Используется такими площадками для размещения видеоклипов, как YouTube, RuTube, Tube.BY, Google Video, Муви и многие другие.

SWF (Shockwave Flash) — это расширение анимации созданной в программе Adobe Flash, а также видео в формате flash. Проигрывается браузерами с помощью Flash Player. Флеш-ролики тоже широко распространены в Интернете.

RM, RA, RAM — расширения RealVideo формата от компании RealNetworks, который используется для телевизионной трансляции в Интернете. Имеет маленький размер файла и низкое качество, зато позволяет посмотреть, например, выпуск теленовостей на сайте определенной телекомпании.

Расширения DVD

VOB (Versioned Object Base) — это расширение контейнера, который может содержать несколько потоков видео (формата MPEG-2) и аудио, а также меню и субтитры фильма. Это основные файлы на DVD-диске с фильмом.

IFO — файлы на DVD-диске, содержащие информацию о фильме, меню, порядке запуска VOB-файлов, необходимую, например, DVD-проигрывателю, т.е. служебные файлы. Создаются в процессе конвертирования или авторинга, т.е. записи DVD-диска.

m2v, m2p — расширения видео в формате MPEG-2. Не буду углубляться, скажу только, что такое видео нужно для авторинга, т.е. создания VOB-файлов и записи DVD-диска. Об авторинге я расскажу в другом месте.

В этой статье я перечислила, конечно же, не все существующие форматы, а только те, которые часто встречаются.

При создании видеоролика или видеофильма вы должны четко представлять, какой формат видео имеете, и какой нужен на выходе.

Практика: разбираемся с форматами цифрового видео

Сколько весит видео

Видеоизображение стандарта PAL или SECAM – это последовательность картинок, отображаемая с частотой 25 кадров в секунду. В одном цифровом кадре содержится 720х576 точек, то есть 414 тыс. 720 элементов (пикселей). Каждая точка может иметь один из 16,7 млн. цветов и занимать 3 байта в компьютере. Следовательно, один кадр занимает порядка 1,2 Мб. При стандартной частоте получаем цифру около 30 Мб в секунду, то есть хранение одного лишь часа видео (вместе со звуком) без компрессии обойдётся в 107 Гб. Выглядит устрашающе, но уже сейчас допустимо.

Но ведь прогресс видео не стоит на месте. Максимально возможное качество сейчас достигается в HDTV (ТВ высокой чёткости), этот формат подразумевает разрешение 1920х1080 точек, то есть, при прочих равных условиях, серия кадров, рассчитанных на одну секунду, уже займет 148 Мб (521 Гб в час).

Чтобы избежать подобных объемов хранимого видео и нерационального использования ресурсов компьютера, а также получить возможность распространения видеосюжетов, были созданы различные способы сжатия видео. Достигнутые за 15 лет наработки развития цифровой техники активно используются в повседневной жизни, в видеотрансляциях, бытовых устройствах (видеокамерах, DVD-плеерах) и в сети интернет. В зависимости от вида кодека, можно достичь разной степени сжатия и разного «веса» готового фильма.

Как происходит сжатие

В отличие от универсальных архиваторов (вроде WinRar или WinZip), сжатие видео происходит с некоторыми потерями, величина которых зависит от выбранного кодека. Это связано с тем, что алгоритмы обычных архиваторов видеоинформацию (равно как и звук) практически не сжимают. Современные алгоритмы сжатия прибегают к всестороннему логическому анализу видеоролика с целью извлечь повторяющиеся куски между кадрами и уменьшить размер конечного файла. При воспроизведении сжатая информация «раскрывается», и уже после этого демонстрируется пользователю. Раскрытие изображений, сжатых некоторыми кодеками, может потребовать большого времени от маломощного компьютера.

Для сжатия видео используют различные кодеки

Самые популярные кодеки

Сегодня самые распространенные кодеки – это семейство MPEG. Основу ему положило сжатие фотографий. Все мы знакомы с компактными картинками с расширением JPG, а многие даже смогут отличить сильно сжатую картинку (с кубической структурой) от качественной (на глаз, сравнимой с оригиналом). Анатомические особенности глаза человека позволяют, незаметно сжимать картинку в десять раз, используя кодер JPEG.

На приведенных примерах можно видеть, какие артефакты, так называемые кубики, возникают на фотографии сжатой неправильно (с большим коэффициентом сжатия) и их отсутствие на фото с правильным сжатием. Подобные потери качества при большом сжатии большинством кодеков, в том числе и JPEG, необратимы.

Очень популярный формат во всём мире, с основой, взятой от кодека JPG. Сжатие в нем производится сериями по три кадра. Это один из самых старых кодеков, так что, практически на любых, даже самых «слабых» машинах вы сможете просмотреть видео со стереозвуком в этом формате. Однако и качество изображения невысокое: оно сравнимо с привычным аналоговым форматом VHS. Картинка имеет разрешение 352х288 точек, да и качество ее оставляет желать лучшего. И хотя MPEG-1 не требователен к ресурсам, его судьба предрешена: с развитием ёмкости и скорости передачи данных в компьютерах и интернете формат будет постепенно забываться

Получить файлы MPEG-1 можно с помощью программы AVI2MPG. Для увеличения нажмите здесь.

Формат использует простую обработку кодированного аналогового видеосигнала по стандарту JPG (с разрешением 768х576 точек). Расшифровывается как Motion-JPEG (движущийся JPEG). На сегодняшний день этот формат практически не используется, т.к. качественно сжатые ролики занимают достаточно много места. В некоторых моделях устройств (например, фотокамерах с функцией видео) встречается упрощенный вариант M-JPEG с разрешением 320х240 точек.

Доминирующий формат на сегодня это MPEG-2 (с разрешением 720х576 точек). Все DVD-video диски работают именно в формате MPEG-2. Трансляции со спутников в несколько каналов на одной частоте, эфирная трансляция, в том числе ТВ высокой четкости, разнообразные плееры DVD, microMV-видеокамеры используют этот формат сжатия. И это не удивительно. После триумфального успеха MPEG-1, новый формат, обеспечивающий практически профессиональное качество картинки утверждался довольно долго, и получился очень удачным. MPEG-2 подходит для записи полуторачасового фильма отличного качества на стандартный диск DVD (4,7 Гб). Кроме того, в этом формате можно записывать на двойные DVD (9 Гб) фильмы повышенного качества с использованием нескольких разных дорожек звука (дубляж), разных форматов многоканального звучания, субтитров, разных углов обзора видеоматериала (несколько синхронных дорожек видео) и других цифровых новшеств. Среди них, например, присутствует произвольный мгновенный доступ к любой части видеоматериала на диске и отсутствие перемотки при достижении конца видеоматериала, что раньше являлось довольно большой проблемой.

MPEG-2 позволяет использовать разрешения вплоть до 1920х1080 пикселов (25 кадров в секунду, с полями и без полей, с прогрессивной разверткой) и поддерживает 6-канальный звук.

Особенности этого формата широко использует компания Sony в своем расширенном стандарте microMV, хотя поток информации там повышен до 12 Мбит/с (по сравнению с максимальным стандартом DVD 9,8 Мбит/с), а размер кассеты уменьшен (по сравнению с DV). И всё же стандарт DV отличается большей устойчивостью и большим распространением по всему миру.

Недавно появились камеры, которые пишут сразу на miniDVD диски в формате MPEG-2. Они имеют несколько важных достоинств — перезапись дисков до 1000 раз без потери качества, доступность материала и некоторые другие преимущества. Но очевиден и недостаток – ограниченный объем записанного материала (до 30 минут на 1 miniDVD диск). Хотя для любительских съемок это очень подходящий вариант: миниDVD диски прекрасно воспроизводятся на бытовых плеерах и ПК, а программы идущие с такими камерами позволяют проводить монтаж на любом компьютере, оснащенном DVD-приводом.

Общепринятые стандарты для формата MPEG

Развитием формата MPEG-2 является MPEG-4. Все мы уже давно привыкли к звуку MP3, а формат MPEG-4 сочетает отличный звук и максимальное уплотнение видеосигнала (до 30-40% лучше чем у предшественника). Разница заключается в том, что кодируется последовательность более чем из трех кадров (обычно до 250 кадров). Тем самым достигается большее сжатие и возможность смотреть в режиме реального времени качественное потоковое видео в интернет. Динамическое сжатие также эффективно использует ресурсы, и на обычный компакт-диск помещается 1,5 часа видео в достаточно хорошем качестве. Однако, в большинстве случаев, внимательный зритель сможет увидеть на хорошем экране разницу между изображением, закодированном в MPEG2 и MPEG4.

Некоторые параметры, которые можно настроить при кодировании видео в MPEG-4

Некоторые видеокамеры позволяют записывать в формате MPEG-4 видео на собственную карту памяти или работать как web-камера, передавая по USB кабелю видео со звуком в формате MPEG-4.

Кроме того, современные технологии позволяют даже воспроизводить цифровое телевидение (сжатое в формате MPEG-4 или MPEG-2) с помощью мобильных телефонов, используя GPRS.

На сегодня, MPEG-4 — это наиболее популярный формат распространения видео в интернете и на персональных компьютерах. Рациональное использование памяти при хорошем качестве видео дают о себе знать. Каждая последующая версия кодека MPEG-4 (на сегодня используются 3.хх, 4.хх и 5.хх версии) привносит всё новые и новые прогрессивные улучшения. Большое количество бытовых плееров, КПК и прочих устройств без проблем работают с этим форматом. MPEG-4 будет актуален еще, как минимум, лет десять, пока ему на смену не придёт что-то принципиально новое.

Это формат был разработан программистами компании Apple. Используется он в основном на компьютерах этой компании, хотя также распространен довольно сильно и в интернете. Стандарт MOV считается устаревшим, и позволяет хранить несжатое видео, и довольно популярен по сей день, так как воспроизводится практически на любом компьютере. Однако стоит заметить при его использовании неэффективное использование ресурсов ни по качеству изображения, ни по размеру итогового файла.

Windows Media Video предназначен для небольших файлов и плохих каналов передачи данных. Компания Microsoft активно внедряет этот переходной формат в массы. Для просмотра видео небольшого размера в интернете кодек приходится весьма кстати, а потому используется повсеместно, в том числе для прямых трансляций. Некоторые портативные устройства (например, КПК) также используют этот формат хранения сжатых медиа-данных.

Популярностью этот формат пользуется лишь потому, что его продвигает гигант Microsoft. Также Windows Media Video позиционируют для создания высококачественного видео для DVD (в формате Microsoft Windows Media Video High-Definition, или WMV HD), но со скоростью передачи данных, такой же, как и на стандартном DVD. Воспроизводить его можно с использованием плеера Windows Media 10 Series на компьютерах с ОС Microsoft Windows XP. Будущее этой новинки зависит исключительно от настойчивости Микрософт и количество денег, вкладываемых в эту лицензированную разработку.

Digital Video (DV)

По-настоящему качественное цифровое видео появилось с разработкой формата DV (а также с разновидностями DVCAM, DVCPRO, miniDV). Для полноценной работы с этим форматом требуется соединение DV-камеры с компьютером. И оно было найдено – это формат передачи данных IEEE-1394 (также имеющий названия i.Link или FireWire). С помощью порта IEEE-1394 можно копировать все, что отснято на видеокамеру в компьютер и обратно (если камера поддерживает такую возможность). Так как происходит передача цифрового сигнала в обе стороны, потери при переносе информации исключены.

Не вдаваясь в тонкости процесса кодирования, отметим, что благодаря новым методам преобразования, размер кадра в DV достигает 720×576 точек, звук — 48 кГц/стерео, а поток видео — 3,6 Мбайт/с. Таким образом, видео практически профессионального качества стало доступно каждому с цифровой камерой формата DV. Тем более на одну видеокассету подобного формата вмещается до 90 минут (LP режим) высококачественного материала.

Будущее этого формата практически безоблачно. И будет ещё долго радовать всех любителей и ценителей качественного домашнего видео, которое повсеместно используется на ТВ (документальные фильмы, прямые репортажи и пр.)

Реальными возможностями наращивания качества является улучшение «цифры». Уже не за горами практическое внедрение стандарта HDV (высококачественное DV) в массы, которое подразумевает увеличение четкости кадра и использует в своей основе все тот же формат DV.

Blue Ray диски уже готовы к массовому использованию, а основное их отличие от DVD – в объеме (на один Blue Ray диск вмещается до 25 Гб информации). Такой объем позволит увеличить объем готовых фалов, а значит, уменьшить степень сжатия и увеличить конечное качество. Видеокамеры с возможностью записи на подобные диски должны появиться в ближайшем будущем и станут очередной ступенькой в развитии прогресса цифровой видеотехники.

Разрешение видео: основные стандарты и характеристики

В наше время практически все любители просмотра фильмов, роликов или даже почитатели компьютерных игр сталкиваются с понятием «разрешение видео». Правда, не все четко себе представляют, что означает этот термин. Поэтому поговорим об этом несколько подробнее.

Что такое разрешение видео?

Некоторые ошибочно полагают, что такой термин означает фактический размер видео, умещающегося на экране. Отчасти, правда, это так и есть, хотя в большей степени разрешение видео применяется не только к обозначению размеров сторон кадра, выраженного в пикселях, но и к их суммарной совокупности, приходящейся на один кадр, и подразумевает качество изображения на экране.

Проще говоря, это количество точек, которое умещается в одном кадре. Вычисляется простым арифметическим действием — умножением высоты на ширину. Для удобства произведение в расчет не принимается, а в обозначении используется именно ширина и высота кадра, например, 1280 х 720 пикселей.

Типы разрешения видео

Сегодня различают несколько основных типов, на которые подразделяется разрешение видео: стандартное (SD – standard definition), высокое (HD – high definition) и ультравысокое (UHD – ultra high definition, обозначаемое еще и литерой «k»).

Естественно, любое качество имеет свои отличия. Рассмотрим все форматы разрешения видео по отдельности. Кроме того, обратим внимание на то, что в обозначениях применяются буквы «i» и «p». В первом случае это чересстрочная развертка, когда изображение состоит из двух других, накладываемых, как уже понятно, через строку. Второй вариант является более прогрессивным (кстати, и сокращение пошло от английского progressive). Здесь картинка является цельной.

Кроме того, в некоторых случаях можно встретить и промежуточные варианты с нестандартным соотношением сторон, а также фактическими размерами кадра. Но остановимся на самых основных (устаревший формат видео для мобильных телефонов как нижайший стандарт по понятным причинам рассматриваться не будет).

Стандартное разрешение

Стандартная четкость является самым низким разрешением и, как правило, обозначается сокращением 480i и 480p, а более высокое – 576i или 576p.

В первом случае мы имеем разрешение видео для варианта «i» на уровне 640 х 240 пикселей, для обозначения «p» — 640 х 480 пикселей.

Для второго стандарта фактическое разрешение видео составляет 720 х 288 и 720 х 576 пикселей соответственно. Но в обоих случаях соотношение сторон равняется 4:3.

Видео высокого разрешения

Что касается этого стандарта, он уже давно является одним из самых распространенных. Разрешение HD-видео тоже имеет свое обозначение. Здесь уже по сравнению со стандартным размером картинки соотношение сторон составляет 16:9, то есть видео растягивается по всему экрану, скажем, телевизионной панели или монитора для комфортного просмотра.

Что касается качества, здесь имеется два типа: HD и Full HD. Для стандарта HD разрешение картинки составляет 1280 х 720 пикселей (обозначается как 720p), а Full HD характеризуется разрешением изображения на уровне 1920 х 540 точек (1080i) или 1920 х 1080 пикселей (1080p).

Ультравысокое разрешение

Самая высокая четкость как один из стандартов разрешения видео появилась относительно недавно. Надо сказать, что и не все модели телевизионных панелей старого поколения поддерживают такое качество, хотя развитие техники на месте не стоит, и уже появились смартфоны и планшеты, способные воспроизводить видео нового стандарта качества.

Что касается основных характеристик, параметры соотношения сторон составляют 16:9 (так же, как в случае HD или Full HD), а вот разрешение заслуживает отдельного внимания.

Для четкости, обозначаемой 4k UHD (2160p), фактические размеры составляют 3840 х 2160 точек, а для стандарта 8k UHD (4320p) – 7680 х 4320 пикселей.

Сравнительный итог

Как уже понятно, разрешение видео любого из типов напрямую влияет на качество отображаемой на экране картинки. Наверное, не нужно говорить, что, чем оно выше, тем четче и естественнее выглядит не только сама картинка, но и все цветовые оттенки гаммы.

Правда, при сравнении стандартов нужно еще учитывать немаловажные параметры: глубину цвета (битность) и применяемую частоту кадров в секунду. Ведь многие, наверняка, встречали обозначения типа 60 fps. В данном случае это есть сокращенное обозначение параметра, образованное от английского frames per second.

Равно как разрешение, это значение во многом существенно влияет на качество. При более высокой частоте раскадровки, например, динамичные сцены проходят без задержек на аппаратном уровне, а переходы между кадрами незаметны благодаря плавности.

К сожалению, сегодня на рынке можно встретить не так много техники, которая поддерживает самый высокий стандарт, да и стоит она, увы, достаточно дорого. Пока еще в основном спросом пользуются модели со стандартом Full HD. Однако что-то уходит в прошлое, что-то появляется на смену устаревающим стандартам. Так что со временем можно ожидать, что и на 8k технологии не остановятся. Соответственно, это повлечет за собой снижение цен на технику, ориентированную на работу с ультравысоким разрешением видео.

Оценка качества видео. Субъективная оценка качества видео

Что такое качество? В словаре Даля содержится следующее определение: «качество — свойство или принадлежность, все, что составляет сущность лица или вещи». Что же делать, если нам нужно оценить визуальное качество, например, сжатого кодеком видео? Можно понимать качество видео как среднюю оценку мнений людей, смотрящих это видео. Именно этот показатель в конечном счете хотят улучшить создатели систем обработки видео, поэтому хотелось бы уметь его численно оценить. Существует два подхода к решению этой задачи: субъективная и объективная оценка качества видео. В первой части этой статьи мы расскажем об этих подходах, а во второй приведем результаты проведенного нами субъективного сравнения современных видеокодеков. Объективное тестирование

Можно оценить качество видео при помощи какой-либо формулы или алгоритма, например, PSNR, VQM или SSIM (см. Сравнение видеокодеков при помощи метрики PSNR). Главное достоинство этого подхода в возможности автоматизировать процесс тестирования, что позволяет измерить качество обработки видеосистемы при большом количестве различных настроек и тестовых видео или измерять качество в реальном времени. Также в результате измерений получаются точные и воспроизводимые данные. Минус этого подхода в том, что автоматические метрики могут неверно отражать субъективно воспринимаемое качество. Это может привести, например, к неверному выводу о превосходстве одного кодека над другим.Субъективное тестирование

Альтернативный способ получить оценку качества видео — провести субъективное тестирование. Идея этого метода в том, чтобы получить оценку качества непосредственно от зрителей, проводящих оценку видео. Аналогичный подход в оценке качества звука используется уже долгое время. Например, на форуме hydrogenaudio.org регулярно проходят субъективные тестирования аудиокодеков. Что же нужно, чтобы провести субъективное тестирование?

• Выбрать видеопоследовательности для тестирования. Обычно используется видео около 8-10 секунд, чтобы предотвратить рассеивание внимания экспертов и сократить общее время экспериментов.
• Выбрать настройки систем обработки видео, которые вы хотите сравнить.
• Выбрать метод тестирования.
• Пригласить достаточное число экспертов (рекомендуется не менее 15).
• Основываясь на их мнении, получить окончательные оценки.

Еще в 1974 году была опубликована первая версия рекомендаций ITU-R BT.500 «Methodology for the subjective assessment of the quality of television pictures». Эти рекомендации содержат исчерпывающее описание того, как следует решать все вышеперечисленные вопросы. С тех пор проводилось много субъективных тестирований, из недавних стоит отметить Subjective Quality Assessment of The Emerging AVC/H.264 Coding Standard, Subjective Quality of Internet Video Codecs. Объемные субъективные тестирования проводятся VQEG (Video Quality Experts Group).

Несмотря на то, что субъективные тестирования многократно проводились различными организациями, до недавнего времени в свободном доступе не было стабильных программ для проведения тестирования, рассчитанных на работу с персональными компьютерами. Это стало причиной разработки MSU Perceptual Video Quality tool, в которой реализовано несколько методов субъективного сравнения и анализа результатов.Методы субъективного тестирования

Метод субъективного тестирования – это сочетание способов демонстрации последовательностей, сбора мнений экспертов и обработки результатов.
Рассмотрим на примере сравнения видеокодеков процедуру тестирования методом SAMVIQ, недавно разработанным в EBU (European Broadcasting Union), реализация MSU Perceptual Video Quality tool. Этот метод использовался в Субъективном Сравнении Современных Видеокодеков.

1. Эксперт вводит свое имя (любая уникальная последовательность символов).

2. Тест на цветовосприятие (используются стандартные таблицы Ишихары).

3. Для каждой тестовой последовательности:

• Демонстрируется эталонное (исходное) видео.
• До тех пор, пока есть не просмотренные сжатые варианты этого видео, эксперт выбирает очередной вариант видео, смотрит его и выставляет оценку. Оценка для фильма принадлежит отрезку от 0 до 100, чем выше, тем лучше. Оценка уже просмотренных вариантов последовательности может быть изменена в любой момент, также возможно пересмотреть любой из вариантов.
• Если все варианты видео просмотрены, то эксперт может перейти к следующей тестовой последовательности.

Разные варианты сжатой последовательности скрыты за буквенными обозначениями, поэтому эксперт не знает, какой кодек он оценивает в данный момент. Эталонное видео доступно явно, также оно скрыто под одним из буквенных обозначений и оценивается наравне со сжатыми видеопоследовательностями.

Для чего нужны такие сложности? Есть несколько задач, которые должны решать методики субъективного тестирования. Первая из них – создание у всех экспертов общей шкалы оценок, то есть чтобы оценка “хорошо” значила для разных экспертов приблизительно одно и то же. Это достигается при помощи приема под названием “anchoring”: во время теста демонстрируется как видео с самым высоким качеством (“high anchor”, должно ассоциироваться у всех экспертов с максимальной оценкой), так и с самым низким (“low anchor”, должно ассоциироваться с минимальной оценкой).

Еще одна задача – минимизация эффекта памяти, влияния очередности показа видео на оценки экспертов. В некоторых тестовых методах эта задача решается при помощи демонстрации референсного (исходного) видео вместе с каждой обработанной видеопоследовательностью. В методе SAMVIQ, который мы использовали при сравнении, первая проблема решается при помощи явно доступного и скрытого эталонного видео, а вторая – при помощи более гибкой, чем в других методах, процедуры оценки (эксперт может пересматривать видео и менять свои оценки).

При любом тестовом методе на результаты субъективного тестирования может повлиять множество сторонних факторов. Необходимо, чтобы все эксперты были проинструктированы о способе прохождения тестирования, в помещении было обеспеченно достаточное освещение, тестирование не должно утомить экспертов. Несколько изменить результаты может все, что угодно, от пола экспертов до их профессий и времени проведения тестирования. Интересно, что по сравнению со всеми остальными факторами характеристики монитора (разрешение, LCD/CRT и т.д.) не оказывают значительного влияния на результаты (см. M.Pinson, S.Wolf, “The Impact of Monitor Resolution and Type on Subjective Video Quality Testing” NTIA TM-04-412). Обработка результатов

Основные результаты получаются после простого усреднения оценок по экспертам. Полученная оценка называется MOS (Mean Opinion Score). Также для оценки разброса мнений обычно приводится доверительный интервал (интервал, в котором с заданной вероятностью находится реальное среднее мнение). Существуют методики, позволяющие исключить экспертов, дающих нестабильные и сильно отличающиеся от средних результаты.Субъективное сравнение современных видеокодеков

В конце 2005 года нашей лабораторией было проведено субъективное тестирование видеокодеков. Задачами тестирования были субъективное сравнение новых версий популярных кодеков, сравнение результатов с данными объективных метрик и отработка технологии субъективного тестирования. В этой статье приведена лишь часть полученных результатов.

КАКИЕ БЫВАЮТ ВИДЕО РАЗРЕШЕНИЯ ?

Разбираемся какие бывают видоразрешения, и как выбрать видеокамеру.

1. Что такое камера видеонаблюдения высокого разрешения?

Все форматы изображения с разрешением от 1280×720, считаются форматом высокой четкости (HD). В современном мире видеонаблюдения существуют два направления: аналоговое и цифровое. Соответственно, существуют аналоговые и сетевые (IP) HD-камеры. Разрешение 960H (NTSC: 960×480) не относится к категории HD. Текущие форматы разрешения HD включают в себя: 1.0 мегапиксель (720p), 1,3 мегапикселя (960p), 2 мегапикселя (1080p), 3 мегапикселя, 5 мегапикселей, 8 мегапикселей (4K UHD), 12 мегапикселей, 33 мегапикселя (8K UHD).
Как правило, сетевые HD камеры обеспечивают несколько лучшее качество изображения, чем аналоговые HD камеры того же разрешения (например, 720p).
Недавно назад один из наших клиентов сообщил, что установил систему видеонаблюдения на AHD камерах 720p (производитель заявил 1000ТВЛ) и остался недоволен: качество изображения этих 720p AHD камер оказалось даже хуже, чем у старых камер 960H. Почему это произошло, мы расскажем в четвёртой части статьи.

2. Преимущества высокой чёткости

По сравнению со стандартной чёткостью, технология HD увеличила детальность изображения. Качество изображения дополнительно улучшено благодаря различным технологиям улучшения, таких как прогрессивное сканирование, 2D/3D динамический шумоподавитель, широкий динамический диапазон (WDR) и т.д. Короче говоря, HD обеспечивает превосходное качество изображения. Обычная аналоговая камера стандарта 960H даёт разрешение 960H/WD1, что составляет 960×480 пикселей (для NTSC) или 960×576 пикселей (для PAL). После того, как сигнал будет оцифрован в DVR или гибридном видеорегистраторе, изображение будет состоять максимум из 552960 пикселей (0,5 мегапикселя).
Камера высокого разрешения может охватывать гораздо более широкую область, чем обычная камера. Возьмём для примера 12-мегапиксельная панорамную камеру с объективом типа »рыбий глаз» с углом обзора 360 градусов. Благодаря встроенному 12-мегапиксельному сенсору изображения и ePTZ (виртуальное панорамирование/наклон/масштабирование), а также возможности разделения изображения, она может заменить сразу несколько обычных камер видеонаблюдения, что значительно снизит затраты на установку и плату за последующее техобслуживание.
Отличная совместимость — еще одно преимущество HD. Независимо от того, совершаете ли вы покупки онлайн или ходите в местные магазины электроники, вы обратили внимание, что все телевизоры, видеокамеры и цифровые фотоаппараты поддерживают формат HD 1080p (FullHD). Соответственно, если вы хотите, чтобы это оборудование работало с вашей системой видеонаблюдения, вам следует выбрать систему видеонаблюдения, поддерживающую 1080p. Также мы понимаем, что 4K является текущей тенденцией, логично ожидать, что система видеонаблюдения 4K UHD станет популярной в будущем.

3. Различные форматы разрешения HD

IP камеры высокого разрешения занимают главное место в системах видеонаблюдения. Они могут обеспечить более качественное видео с большей детализацией изображения и широким охватом, чем камеры стандартного разрешения. Вы можете подобрать нужный формат сетевых (IP) камер в соответствии с вашими требованиями. Например, для приложений распознавания лиц или автомобильных номеров выбирайте мегапиксельные сетевые камеры с разрешением 1080p и более. Чтобы узнать разрешение того или иного HD формата, обратитесь к следующей таблице: