Antes de hablar del vídeo, hablemos primero de las imágenes. Una imagen está compuesta por muchos puntos de colores. Este punto se llama píxel, que es la unidad básica de visualización de imágenes. Por lo general, el tamaño de una imagen es 1920 x 1080, que son 1920 píxeles de largo y 1080 píxeles de ancho. El producto es 2073600, lo que significa que esta imagen tiene dos millones de píxeles. 1920 x 1080, también conocido como la resolución de esta imagen.
Entonces, ¿a qué se le llama comúnmente PPP? PPP es el número de píxeles por pulgada. Es decir, cuántos "píxeles" se pueden colocar en la pantalla de un teléfono móvil (o monitor) por pulgada. Cuanto mayor sea el PPP, más clara y delicada será la imagen.
En los sistemas informáticos, los colores se expresan mediante números. En las computadoras, R, G y B también se denominan "componentes de color primarios". Sus valores varían de 0 a 255, con un total de 256 niveles (256 es la octava potencia de 2). Por lo tanto, cualquier color puede representarse mediante una combinación de R, G y B.
Mediante este método se pueden expresar un total de 256 x 256 x 256=16777216 colores, también conocidos como 16 millones de colores. Los tres colores RGB, cada uno con 8 bits, expresan los colores de esta manera, también conocidos como colores de 24 bits (que ocupan 24 bits). Esta gama de colores ha superado todos los colores visibles para el ojo humano, por lo que también se denomina color verdadero. No importa lo alto que sea, no tiene sentido para el ojo humano y es completamente irreconocible.
Habiendo terminado de hablar de las imágenes, ahora comencemos a hablar de los videos.
Un gran número de imágenes conectadas entre sí forman un vídeo. El factor más importante para medir un vídeo es su velocidad de fotogramas. En un vídeo, un fotograma se refiere a una imagen fija. La velocidad de fotogramas se refiere a la cantidad de fotogramas incluidos en un vídeo por segundo. Cuanto mayor sea la velocidad de fotogramas, más realista y fluido será el vídeo. Una vez obtenido el vídeo, hay dos cuestiones en juego: el almacenamiento y la transmisión. La clave de la codificación de vídeo reside en esto: un vídeo, si no está codificado, tiene un volumen muy grande.
Tomemos como ejemplo un vídeo con una resolución de 1920 x 1280 y una velocidad de fotogramas de 30. 1920 x 1280=2073600 píxeles por píxel, lo que significa 2073600 x 24=49766400 bits por imagen. 8 bits=1 byte. Por lo tanto, 49766400 bits=6220800 bytes ≈ 6,22 MB. Este es el tamaño original de una imagen de 1920 x 1280, multiplicado por una velocidad de fotogramas de 30, lo que significa que el tamaño del vídeo por segundo es de 186,6 MB, lo que equivale aproximadamente a 11 GB por minuto. Una película de 90 minutos tiene aproximadamente 1000 GB.
¿Qué es la codificación?
La codificación es el proceso de convertir información de una forma (formato) a otra utilizando un método específico. La codificación de video es el proceso de convertir un formato de video a otro. El objetivo final de la codificación es comprimir. Se utilizan varios métodos de codificación de video para reducir el tamaño de los videos, lo que resulta beneficioso para el almacenamiento y la transmisión. Veamos primero todo el proceso de grabación y reproducción del video.
En primer lugar, está la captura de vídeo. Normalmente, se utilizan cámaras para la captura de vídeo. Después de recopilar los datos de vídeo, se requiere una conversión de analógico a digital para convertir la señal analógica en una señal digital. De hecho, hoy en día muchas cámaras emiten directamente señales digitales. Después de la emisión de la señal, también se requiere un preprocesamiento para convertir la señal RGB en una señal YUV.
Anteriormente se introdujo la señal RGB, pero ¿qué es la señal YUV?
En pocas palabras, YUV es otra representación digital de colores. La razón por la que los sistemas de comunicación por vídeo utilizan YUV en lugar de RGB es principalmente porque las señales RGB no son propicias para la compresión. En YUV, se añade el concepto de brillo.
En la última década, los ingenieros de vídeo han descubierto que los ojos son más sensibles al brillo y la oscuridad que al color, lo que significa que el ojo humano es menos sensible a la cromaticidad que al brillo. Por lo tanto, los ingenieros creen que en el almacenamiento de vídeo no es necesario almacenar todas las señales de color. Podemos asignar más ancho de banda a las señales de blanco y negro (lo que se denomina "brillo") y un poco menos de ancho de banda a las señales de color (lo que se denomina "cromaticidad"). Así que surgió YUV.
La "Y" en YUV representa el brillo (Luma), mientras que "U" y "V" representan la cromaticidad (Chroma).
El Y'CbCr, también conocido como YUV, que se ve ocasionalmente, es una versión comprimida de YUV. La diferencia radica en el hecho de que el Y'CbCr se utiliza en el campo de la imagen digital, el YUV se utiliza en el campo de la señal analógica y el YUV que se utiliza comúnmente en MPEG, DVD y cámaras es en realidad Y'CbCr.