Шта је 4: 4: 4, 4: 2: 2 и 4: 2: 0 или боја подскладења

Могуће је да сте у једном тренутку чули за појмове светлост и сјај, иако нисте тачно разумели шта ти појмови значе или које су њихове специфичне функције. Оба термина се такође користе када је потребно подупампирање или подизмењивање боје.

Када читате скупове цифара 4: 4: 4, 4: 2: 2 и 4: 2: 0, то значи да се путем ових нотација изражава видео формула која се односи на хромно субамблирање (која се такође назива и хромонизам подсамлинг).. Ове комбинације бројева могу се наћи на фотографијама и видео записима, зато је неопходно знати за шта се састоје.

Пре анализе ових нотација мора се узети у обзир да и садржај на фотографијама и у видеозаписима успорава њихову дистрибуцију у вези са ограничењима које нуди широкопојасна мрежа.

У овом сценарију, а да би се постигла већа компресија и брзина преноса у аудиовизуелном садржају, користи се подсамлинг хромирања, који се широко користи у различитим форматима садржаја, као што су Блу-раи дискови и сервиси за стриминг.

Садржај индекс

Шта је хром подсамплинг или субамплинг?

Хроматско подскликовање (субамплинг у боји) је техника којом се информације о боји садржане у сигналу компримирају како би се фаворизовале информације садржане у осветљености. На овај начин се смањује ширина појаса, али без утицаја на квалитет ове компресоване слике.

Пре неколико година, увођењем дигиталног видеа, видео снимци су јако вагали, што отежава њихово преношење и складиштење. Покушавајући да нађу решење ових проблема са величином, дошло је до подсклопљености хромирања.

Ако истражимо састав свих дигиталних видео записа, пронаћи ћемо две главне компоненте које називамо светлошћу и сјајем.

Први израз, за ​​који такође знамо да постоји светлина или контраст, обухвата све разлике које видимо у најмрачнијим и најсветлијим областима у видео снимку.

Са своје стране, боја је компонента засићености боје видео записа. Пошто је визија људског бића више осетљива на контраст (осветљеност) него на засићеност бојом (хромост), одлучено је да постоји део видео снимка који се може компримовати без утицаја на његов квалитет.

Због тога је за олакшавање управљања дигиталним видео записима примењена техника компресије. То значи да се прави видео сигнал у боји (4: 4: 4) у коме налазимо све информације црвене, зелене и плаве боје у сваком пикселу, а то ће се компримовати ако се примени хроматско подмпамлинг, чинећи га пренос је лакши и захтева мању ширину појаса када је боја већ уклоњена.

Једном када се слика компримира, квалитет црно-беле неће бити мањи од квалитета боја, јер, као што је назначено, људски вид има мању способност асимилације хромираности. На овај начин ће видеозапис након подампирања имати више светлости него информација о колорности.

Овим је могуће одржавати квалитет слике уз значајно смањење његове величине до 50%. У неким форматима попут ИУВ, количина осветљења досеже тек трећину укупне количине, тако да постоји широка маржа за смањење хромности и на тај начин постизање веће компресије.

Узимајући у обзир да постоје одређена ограничења у брзини која чине широки опсег интернета и ХДМИ-а, на пример, овом компресијом се постиже да се дигитални видео може преносити са већом ефикасношћу.

Оба ЦРТ монитора, ЛЦД-а и уређаји који спајају пуњење (ЦЦД-ови) користе компоненте за снимање црвене, зелене и плаве боје. Међутим, у дигиталном видео се прави разлика између луме и хроме само како би се могао направити компресија и учинити лакшим за пренос.

Постоји неколико хромолошких субамблирања које користе различите ознаке које ћемо укратко објаснити, напомињући да је први број за луму, а други и трећи број за хром.

Методе подскуплинга / подсклопирања у боји

4: 4: 4

Ово је потпуна и оригинална резолуција, у којој нема компресије било које врсте, при чему први број означава осветљеност (4) и следећа два броја (4: 4) која се користе за компоненте Цб и Цр цхрома. 4: 4: 4 се обично користи за РГБ слике, мада се користи и за ИЦбЦр простор у боји.

4: 2: 2

У првом издању видимо потпуну резолуцију луме, док упола имамо резолуцију за хромост. Ова нотација је стандард у сликама и носи компресију која не утиче на квалитет слике. Користи се за ДВЦпро50 и Бетацам Дигитал видео формате, између осталих.

4: 1: 1

Опет имамо луму пуне резолуције, док сада имамо још мање корозије - само четвртину. Ово је шема субамплирања коју користе НТСЦ ДВ и ПАЛ ДВЦПро формати.

4: 2: 0

Ова нотација указује да је резолуција луме потпуна (4), док има половину резолуције у вертикалном и хоризонталном смеру за компоненте хрома. Заправо 4: 2: 0 је прилично тешко узорковање боја које укључује пуно варијација узимајући у обзир да ли је видео испреплетен или прогресиван или га користи МПЕГ2 или ПАЛ ДВ.

Овим 4: 2: 0 узорковањем добијате 1/4 резолуцију боја, баш као и узорковање 4: 1: 1. Међутим, у првом случају боја је компримирана хоризонтално и вертикално, док је у другом запису компресија хоризонтална.

1920 к 1080 колор подмпамлинг

Аналогни ХДТВ праћен је дигиталним ХДТВ, технологијом вишег квалитета и резолуције. Међутим, то је такође представљало велики изазов за инжењере, јер су морали да створе форму која ће омогућити да се ова нова технологија користи у тадашњим системима, углавном ПАЛ и НТСЦ.

Сходно томе, сви напори су морали бити усмерени на омогућавање компатибилности између ПАЛ-а и НТСЦ-а. Нови ХДТВ стандард морао је бити компатибилан и за ПАЛ и за НТСЦ, међу главним карактеристикама.

Варијације које је овај стандард претрпео током година биле су бројне, све док коначно није постављен на 1125 вертикалне линије, од којих је 1080 било посвећено искључиво слици. Тада је максимална брзина за 1080 износила 29, 97 фпс (НТСЦ), док је за 720 износила 59, 94 фпс (НТСЦ).

Ово су неке од најчешће коришћених вредности хроматског подмпамлинга у различитим популарним дигиталним видео форматима:

• ХДЦАМ: 3: 1: 1НТСЦ: 4: 1: 1ПАЛ, ДВ, ДВЦАМ, ХДТВ: 4: 2: 0Интернет видео: 4: 2: 0ХДТВ Квалитет преноса: 4: 2: 2 Некомпримовани (потпуне информације): 4: 4: 4: 4

Да ли је подскупина 3: 1: 1 боља од 4: 2: 2?

У старом ХДЦАМ формату од 1080п коришћено је 3: 1: 1, док је резолуција 720п имала и још увек има 4 подскупине 4: 2: 2. Али који од њих је био најбољи?

Ако се само заснивамо на подацима, то је једноставан одговор: 4: 2: 2 је два пута 3: 1: 1 у погледу узорковања боја, тако да бисмо могли јасно рећи да је најбоље у овом случају 4: 2: 2.

Међутим, то не може бити апсолутни одговор, јер величина слике није узета у обзир у 4 × 4 нотацијама узорковања боја.

Па која је од ових нотација боља? Слика која садржи пуно информација о боји или другу са мање информација, али са бољом узорком боје? Не постоји јасан одговор.

Намјера ове анализе је била да видимо да слика има много више информација и сложености као позадине од онога што се површно види.

Наравно, увек имајући у виду да користимо узорак слике у 4: 4: 4, јер је ово потпуна нотација у којој се добија најбоља фреквенција узорковања.

Субампање 4: 4: 4 вс 4: 2: 2 вс 4: 2: 0

Број 4, који је први број са леве стране, означава величину узорка.

Што се тиче два броја који претходе томе, они се односе на информације о хроми. Оне зависе од првог броја (4) и одговорне су за дефинисање хоризонталног и вертикалног узорковања.

Слика са компонентом боја 4: 4: 4: 4 уопште није компримована, што значи да није подузорак и зато у потпуности садржи податке о осветљености и боји.

Анализирајући матрицу од четири по два пиксела, видимо да 4: 2: 2 садржи половину хрома коју налазимо у сигналу 4: 4: 4, док анализирајући матрицу 4: 2: 0 видимо да садржи још мање: само информативна соба у боји.

Стопа хоризонталног узорковања на сигналу 4: 2: 2 биће само половина (2), док ће вертикално узорковање бити потпуно (4). Супротно томе, у сигналу од 4: 2: 0 постоји само узорковање боја на половини пиксела у првом реду, потпуно игноришући пикселе у другом реду сигнала.

Израчунавање величине података о подскупини

Постоји прилично једноставан израчун с којим можемо тачно знати колико се информација изгуби након што је обојена боја. Прорачун је следећи:

Као што смо већ навели, максимални квалитет за узорак је 4 + 4 + 4 = 12

То значи да слика са пуном бојом износи 4: 4: 4 = 4 + 4 + 4 = 12, где налазимо 100% квалитет, без икаквог компресије. Од овог тренутка, квалитет узорка може варирати на следећи начин:

• 4: 2: 2 = 4 + 2 + 2 = 8, што је 66, 7% од 4: 4: 4 (12) 4: 2: 0 = 4 + 2 + 0 = 6, што је 50% од 4: 4: 4 (12) 4: 1: 1 = 4 + 1 + 1 = 6, што је 50% од 4: 4: 4 (12) 3: 1: 1 = 3 + 1 + 1 = 5, што је 42% од 4: 4: 4 (12)

Стога, ако је сигнал у боји 4: 4: 4 величине 24 МБ, то значи да ће сигнал 4: 2: 2 бити величине око 16 МБ, док је сигнал 4: 2: 0 Биће величине 12 МБ, а сигнал 3: 1: 1 биће 10 МБ.

Са овим већ можемо да схватимо зашто је кроматско подмпливање толико важно и да постоји. За секторе попут интернета и телевизије, то је од суштинског значаја јер смањује величину датотека и зато захтева мање ресурса за пропусност.

Закључак о подампирању

Помоћу хроматског подмпамлинга можемо компримирати датотеку слике да бисмо на тај начин смањили њену величину. Овим се постиже да је за пренос потребно мање пропусне ширине, а да притом не изгубите квалитет слике голим оком. То значи да након подамполирања или подсамполирања у боји визуелно нису уочљиве веће несавршености.

Тренутно је узорак 4: 2: 0 од суштинског значаја за платформе аудио-визуелног садржаја, тако да би без ове технике компресије сигурно било много теже и скупље приступити услугама попут 4К садржаја Амазона и Нетфлика.

Извор Википедије