 |
| Από το Φίλμ στο
Βίντεο... |
1. Γενικώς...
2. Το Telecine (Τελεσινέ) και η γεωμετρία του
κάδρου.
3. Το Τελεσινέ και ο συγχρονισμός
φιλμ/βίντεο
4. ΥUV,
Yποδειγματοληψία χρώματος, Y/Cb/Cr
5. Ιnterlaced και Progressive Scan, Στρατηγικές
de-interlacing και Inverse Telecine |
|
|
| Οι περισσότεροι από τους
συνειδητοποιημένους χρήστες συσκευών DVD, γνωρίζουν ότι το εγγενές
φορμά αποθήκευσης της πληροφορίας στους δισκους είναι οι
χρωματοδιαφορές (Y/Cb/Cr) γι'αυτό άλλωστε και όλες οι συσκευές που
σέβονται τον εαυτό τους έχουν τις αντίστοιχες εξόδους.
Σωστά; Σχεδόν. Είναι αλήθεια ότι οι codecs
MPEG-2 βάσει των προδιαγραφών τους χειρίζονται ψηφιακά σήματα
Y/Cb/CR, αλλά, ακριβώς επειδή τα σήματα αυτά είναι ψηφιακά,
δεν εμφανίζονται ποτέ στις αναλογικές εξόδους με
αυτή την ονομασία! Στην πραγματικότητα, δεν μπορείτε να δείτε
"σήμα Y/Cb/Cr" γιατί αυτό κατοικεί βαθιά μέσα στο bitstream.
Aυτό που βλέπουμε, αλλά και αυτό που παράγει η έξοδος ενός τελεσινέ
είναι σήμα YUV. Ενώ, από την πλευρά της
φυσικής, η ανάλυση του χρώματος σε τρία βασικά σύμφωνα με το μοντέλο
RGB είναι η καλύτερη, από την πλευρά της ανθρώπινης αντίληψης, τα
πράγματα είναι διαφορετικά. Ο εγκέφαλός μας
αντιλαμβάνεται, βασικώς, ερεθίσματα φωτεινότητας και πολύ λιγότερο
ερεθίσματα χρώματος. Αρχικώς το χρωματικό μοντέλο ΥUV
χρησιμοποιήθηκε για λόγους συμβατότητας μεταξύ εγχρώμων και
μαυρόασπρων τηλεοπτικών συσκευών αλλά η μεγάλη του σχέση με την
ανθρώπινη αντίληψη το έκανε ιδιαίτερα κατάλληλο για την χρήση σε
αλγορίθμους συμπίεσης με χρήση υποκειμενικών μοντέλων αντίληψης όπως
είναι και ο MPEG-2. |
 |
Kατά
συνθήκην ονομασία της εξόδου ενός DVD Video player: Το σήμα
Y/Cb/Cr είναι η ψηφιακή εκδοχή του σήματος YUV και υπάρχει
μόνο στο εσωτερικό της
συσκευής. | |
| To σήμα YUV αποτελείται από τρείς
συνιστώσες. Η πρώτη, είναι η φωτεινότητα (Υ,
luminance) η οποία υπολογίζεται ως η μέση τιμή των τριών συνιστωσών
RGB αφού πρώτα αυτές υποστούν μία ζύγιση με βάση την σημαντικότητα
του κάθε χρώματος για την ανθρώπινη όραση (για την ακρίβεια: με το
πράσινο να έχει συντελεστή x0.587, το κόκκινο έχει συντελεστή x0.299
και το μπλέ x0.114). Oι δύο άλλες είναι συνιστώσες του
χρώματος (U, V, chrominance), με την πρώτη να παίρνει τιμές
από "απολύτως πράσινο" σε "απολύτως κόκκινο" και την δεύτερη, V, να
παίρνει τιμές από "απολύτως μπλέ" σε "απολύτως κίτρινο". Η επιλογή
αυτή δεν είναι τυχαία: Το μοντέλο της ανθρώπινης
αντίληψης των χρωμάτων αναγνωρίζει ως αντίθετα το κόκκινο με το
πράσινο και το μπλέ με το κίτρινο. Το επόμενο βήμα είναι η
κωδικοποιήση του αναλογικού σήματος YUV κατά ΜPEG-2. Στην φάση
αυτή, το σήμα δεν ψηφιοποιήται απλώς με την κλασική διαδικασία
δειγματοληψίας και κβάντισης αλλά συμπιέζεται
απωλεστικά. Η συμπίεση πέραν όλων των άλλων αφορά και τις
συχνότητες δειγματισμού της κάθε συνιστώσας YUV. Η
σημαντικότερη συνιστώσα, η Υ, υπόκειται σε δειγματισμό με συχνότητα
13.5ΜHz, η οποία άλλωστε επιβάλλεται και από την
προδιαγραφή ITU-R B601 που αφορά την ψηφιοποίηση σημάτων PAL και
NTSC. Οι συνιστώσες χρωμάτων υπόκεινται σε δειγματοληψία με
το ένα τέταρτο της συχνότητας αυτής. Το ψηφιακό σήμα
που προκύπτει ονομάζεται YV12 ή ΜPEG-2/4:2:0 ή
Y/Cb/Cr. Η τεχνική αυτή που επιβάλεται στους κωδικοποιητές
MPEG-2 ονομάζεται υποδειγματοληψία χρώματος (color
subsampling) . H διαδικασία αυτή, θέτει εν αμφιβόλω, μία παραδοσιακή
άποψη (η οποία αναφέρεται και ΕΔΩ) όσον αφορά το
ότι οι συνδέσεις RGB σε ένα σύστημα οικιακής προβολής είναι
προτιμητέες: Eχοντας ως πηγή ένα DVD, δεν υπάρχει θεωρητικός
λόγος να προτιμήσει κανείς τις συνδέσεις RGB με κριτήριο
την απόδοση του σήματος: Οι συνιστώσες αυτές δημιουργούνται
μέσα στο player από το σήμα Y/Cb/Cr (χρησιμοποιώντας σχετικώς απλούς
πολλαπλασιασμούς πινάκων) επομένως δεν υπάρχει κάποιο κέρδος σε
πληροφορία. |
|
| |
