Vektorski video. Kraj ere piksela

Tehnički napredak je zanimljiva stvar. Oni koji su rođeni u posljednjih šezdeset godina vidjeli su toliko promjena koliko mnogi nisu vidjeli prethodnih generacija. A među promjenama na koje smo navikli, rast video rezolucije ima veliku težinu.

S naše strane, sve se događa brzo. Svatko tko se danas bavi profesionalnim videom samo će se prisjetiti uobičajenog videozapisa rezolucije. Mnogi od nas ga koriste do danas, ali važna radna paradigma je hd.

Što je sljedeće

Dalje na horizontu 4k. S gotovo nepristojnom žurbom govorimo o 8k. U stvarnosti, mnoge tvrtke, primjerice Sony i BBC, s mnogo video formata s rezolucijama koje su mnogo veće od HD, koriste takve definicije kao "samo bez dopuštenja" (unatoč činjenici da nakon Sony to znači da rezolucija nije sve, postoje i drugi vrlo važni čimbenici, na primjer, poboljšanje kvalitete skale boja i kontrasta).

Svatko želi vidjeti najbolju sliku. A apsolutno ništa nije loše u tvrdnji da - pod drugim jednakim uvjetima - ako je moguće snimiti sliku u visokoj rezoluciji, to je upravo ono što treba učiniti.
Ideja o digitalnom videu u ovom trenutku tako dobro ojačana i duboko sjede u svijesti ljudi. U najmanju ruku, riječ "piksel" je na svačijem jeziku, kao da je uvijek sastavni dio jezika.

U stvarnosti, ne tako davno, nije bio savršen. Ni katodne cijevi, ni vhs snimači, kao ni bilo koja druga vrsta analogne video opreme nisu radili s pikselima.

Što se dogodilo prije toga

Prije ere piksela video je zabilježen kao stalno mijenjajući napon. Nije kvantiziran, dobro, možda, u odnosu na kraj linije skeniranja, ili na dovršenje okvira okvira.
Digitalni video je isti. Prikazuje se brojevima. Izgleda više kao "crtanje po brojevima", osim što umjesto prikaza slike po vrsti linija koje razdvajaju različite boje, na sliku se prekriva jednolična rešetka. Gotovo svaki element u ovoj staničnoj strukturi je piksel, u koji je ugrađen broj koji odgovara boji dane ćelije. Sve je vrlo jednostavno i brzo!

Vjerojatno ovo nije jedini način predstavljanja slika. U prirodi ne postoji apsolutno nikakva mreža koja bezuvjetno odgovara na preklopljenu mrežu piksela.

Kada o tome razmišljamo, zapravo je potrebno pridodati mašti, kako bismo razumjeli kako nešto suptilno i postojeće u stvarnosti, poput leptira, na primjer, može biti predstavljeno nizom binarnog koda. Ova dva pojma, na prvi pogled, odnose se na različite dimenzije. Zapravo, oni utjelovljuju analognu i digitalnu stvarnost.
Ali čudo digitalnog videa je da u prisutnosti potrebnog broja piksela nećemo ih primijetiti. Naš mozak vidi diskretnu sliku, kao da je analogna, dok se ne približimo.

To je ideja. Ako nemate dovoljno piksela i sjedite vrlo blizu, možete vidjeti mrežu.

Gotovo svi ljudi koji čitaju ovaj materijal to već znaju, a mi se vraćamo na ovaj dio teorije samo da bismo pokazali da pikseli, kao rezultat toga, nisu najbolji način predstavljanja slika. Da, ako gledate hd u zatvorenom prostoru na "normalnom" TV-u, slika izgleda sjajno. Ali ako imate želju da imate televizor dvostruku dijagonalu (respektivno, 4 puta veću površinu), onda samo idite na 4k.

Obrazloženje za 8k

Za 8k postoje stvarni razlozi da se želi taj format. Na primjer, kada su neki pikseli nerazlučivi u hd, kao i 4k, onda nakon pažljivog razmatranja nagnutih linija, moguće je vidjeti neravne rubove kao što su zubi pile, a što je linija bliže vodoravnoj ili okomitoj, situacija će se dodatno pogoršati. Može se čak reći da distorzija povećava pikselaciju, što je čini nešto više karakterističnom. Četverostruki broj piksela ozbiljno ograničava izobličenje.

Mnogi trenuci dovode do uvjerenja da postoje druga poboljšanja koja će donijeti više koristi od prijelaza na 8k, ali vjerojatno biste se trebali maknuti od pojma piksela.

Obratite pozornost na činjenicu da ćemo se stalno baviti pikselima u slučaju da govorimo o prikazivanju slike na TV ekranu. Dok se ne izmisli druga metoda, slična prirodnom video prikazu, koji je povezan s odbacivanjem metode dijeljenja slike na najjednostavnije stanice, neprestano ćemo gledati na svijet kroz prostorno kvantiziranu mrežu snimljenih ili prenesenih slika. Ali ono što se radikalno može promijeniti jest način na koji spremamo videozapis.

Vektorski video

Očito ćemo se pomaknuti u smjeru vektorskog videa. Ako ste grafički umjetnik, ili ste se ikada bavili Corel Drawom, kao i Adobe Illustratorom već 30 godina, ili tako, onda ste upoznati s razlikama između vektorske i rasterske grafike. Rasterska slika je poznata mreža piksela koja sadrži brojeve jednake boji jedinične ćelije.

Vektor je drugačija tema. Umjesto eksplicitnog određivanja boje svakog pojedinog dijela objekta, vektor je meta opis objekta. Iako je to već vrlo detaljan metapodatak. Međutim, kvaliteta slike se ne mijenja prilikom skaliranja vektorske slike:

Uzmimo, primjerice, latinično veliko slovo "I". U sans serifovom slovu kao što je ovaj, lako je opisati na isti način kao što pišete. U standardnim terminima, ovo je nešto poput "crnog okomito pravokutnog pravokutnika, negdje oko 5 mm visokog i širokog 0, 5". Ako slijedite ovaj opis, dobivamo savršeno "ja". I ne morate brinuti o pikselima: u ovom opisu ima dovoljno podataka. Oblik i oblik objekta preuzeti su iz opisa i to je to.

Je li sve tako jednostavno?

Ne zaboravite na činjenicu da je "i" u donjem slučaju teže opisati nego u gornjem. Problem je u složenijem opisu posljednjeg pravokutnika, koji je mnogo kraći, te u složenijem opisu točke iznad nje u obliku crnog kruga.

Ako uzmemo takva slova kao "K" ili "D", zadatak će postati mnogo složeniji u opisu tih slova. Međutim, to ne znači da je zadatak nemoguć i da za nju nema rješenja. Uostalom, svi su fontovi i slušalice već jednom opisani.

Najvažnija prednost ove metode je činjenica da se s ispravnim opisom objekta može reproducirati i na malom i na velikom mjerilu, bez gubitka kvalitete slike. Zadatak se sastoji samo od činjenice da će se za vrijeme prikaza morati ponovno transformirati (rasterizirati) u "oblik piksela". To će učiniti softver koji je ugrađen u monitor ili televizor. Samo za bazu će uzeti vektor-opisan objekt, a sustav će ga pretvoriti ovisno o razlučivosti zaslona. Budući da slika neće biti raster, oblik kruga neće biti opisan razlučivošću piksela, a pokrenuti životinje i sportaši neće se sastojati od mreže piksela.

Kao rezultat toga, film neće biti citiran takvim parametrom kao što je rezolucija, nego će biti samo opisani film. Treba napomenuti da će kodiranje vektora biti svedeno na minimum.

Sofisticirane dinamične scene

Stavke u videozapisu i sada ne zauzimaju osobito veliku količinu. Ali što je sa složenim scenama iz filmova i drugih videa? Postoji ideja da se to učini na temelju procesa nazvanog "autotrace". Ako na sliku stavite traci za papir, možete točno kopirati glavne crte slike. Onda je sve to ukloniti i obojiti, ili primijeniti gradijent prema vlastitom nahođenju. Film također ima bit ili opis. Kombinacija krivulja može se opisati pomoću Bezierove tehnike. Postoji pretpostavka da ne postoje takve linije u prirodi koje je nemoguće opisati.

Važno je podsjetiti da je to samo teorija koja može naići na neočekivane probleme. Jedan od tih problema su vrlo složene scene koje želite pogledati na velikom zaslonu.

Glavna ideja ovog videa je točnost opisane slike. Slijedi konverzija u proširenom formatu. Predviđeno je da se kvaliteta neće izgubiti ni u jednoj rezoluciji.

Taj se proces može postići ili opisom slike izravno tijekom snimanja, ili kao poseban postupak pretvorbe.

Što se tiče brzine kadrova, kao što su današnji H.264 i MPEG kodeci, promjena objekta će se pratiti samo dok se pomiče. Jedina razlika u principu vektorskog videa iz kodeka bit će onaj detalj koji će biti opisan mnogo preciznije.

Prema programerima, frame rate može biti sličan današnjoj varijabilnoj brzini bita. Kod statičnih scena može biti manje, a uz dinamične scene - više.

Koliko je to moguće

Sudeći po opisu - sve je moguće. YouTube resurs je već spreman pohvaliti videozapis objavljen na rezultatima britanskog sveučilišta Bath. Tamo se radi na stvaranju novog kodeka koji se temelji na vektoru.

Osim toga, programeri ne zaboravite na takav format kao 3D. Dakle, paralelno, u tijeku je rad na trodimenzionalnom opisu vektora s dodatkom dodatnih tekstura. Princip je isti, osim što će TV također biti opremljen dodatnim upravljačkim programom koji će prepoznati opis vektora.

Moguće je da nitko ne bi pokušao izmisliti ništa ako ne bi bilo nečega, nego nevjerojatnog 8k problema vezanog uz veliku količinu informacija. Najvjerojatnije je to jedini razlog da je u tijeku potraga kako bi se pronašli učinkovitiji načini kodiranja koji neće povećati već značajan resurs.