Videodan bahsetmeden önce, önce resimlerden bahsedelim. Bir resim birçok renkli noktadan oluşur. Bu noktaya piksel denir ve resim gösteriminin temel birimidir. Genellikle bir resmin boyutu 1920 x 1080'dir, yani uzunluğu 1920 piksel ve genişliği 1080 pikseldir. Ürün 2073600'dür, yani bu resim iki milyon pikseldir. 1920 x 1080, aynı zamanda bu resmin çözünürlüğü olarak da bilinir.
Peki, PPI olarak bilinen nedir? PPI, inç başına piksel sayısıdır. Yani, bir cep telefonunun (veya monitörün) ekranına inç başına kaç "piksel" yerleştirilebilir. PPI ne kadar yüksekse, görüntü o kadar net ve narin olur.
Bilgisayar sistemlerinde renkler sayılar kullanılarak ifade edilir. Bilgisayarlarda R, G ve B, "birincil renk bileşenleri" olarak da adlandırılır. Değerleri 0 ile 255 arasında değişir ve toplam 256 seviye vardır (256, 2'nin 8. kuvvetidir). Bu nedenle, herhangi bir renk R, G ve B'nin bir kombinasyonuyla temsil edilebilir.
Bu yöntemle toplam 256 x 256 x 256=16777216 renk ifade edilebilir, bu da 16 milyon renk olarak bilinir. Her biri 8 bit olan RGB üç rengi, renkleri bu şekilde ifade eder, bu da 24 bit renk olarak bilinir (24 bit kaplar). Bu renk aralığı, insan gözü için görülebilir tüm renkleri aşmıştır, bu yüzden buna gerçek renk de denir. Ne kadar yüksek olursa olsun, insan gözü için anlamsızdır ve tamamen tanınmazdır.
Görselleri anlattık, şimdi videolara geçelim.
Birbirine bağlı çok sayıda görüntü bir video oluşturur. Bir videoyu ölçmedeki en önemli faktör kare hızıdır. Bir videoda, bir kare durağan bir görüntüye karşılık gelir. Kare hızı, bir videoda saniyede bulunan kare sayısını ifade eder. Kare hızı ne kadar yüksek olursa, video o kadar gerçekçi ve akıcı olur. Videoya sahip olduktan sonra, iki sorun ortaya çıkar: depolama ve iletim. Video kodlamanın anahtarı şudur: kodlanmamış bir videonun hacmi çok büyüktür.
Örnek olarak çözünürlüğü 1920 x 1280 ve kare hızı 30 olan bir video alalım. Piksel başına 1920 x 1280=2073600 piksel, yani görüntü başına 2073600 x 24=49766400 bit. 8 bit=1 bayt. Dolayısıyla, 49766400 bit=6220800 bayt ≈ 6,22 MB. Bu, 1920 x 1280 görüntünün orijinal boyutunun 30 kare hızıyla çarpılmasıyla elde edilir, yani saniye başına video boyutu 186,6 MB'tır, yani dakikada yaklaşık 11 GB'tır. 90 dakikalık bir film yaklaşık 1000 GB'tır.
Kodlama nedir?
Kodlama, belirli bir yöntem kullanılarak bilgilerin bir formdan (biçimden) diğerine dönüştürülmesi işlemidir. Video kodlama, bir video biçiminin başka bir biçime dönüştürülmesi işlemidir. Kodlamanın nihai amacı sıkıştırmaktır. Çeşitli video kodlama yöntemleri, depolama ve iletim için faydalı olan videoları daha küçük boyutta yapmak için kullanılır. Önce videoyu kaydetme ve oynatma sürecinin tamamına bir göz atalım
Öncelikle, video çekimi var. Genellikle, kameralar video çekimi için kullanılır. Video verileri toplandıktan sonra, analog sinyali dijital sinyale dönüştürmek için analogdan dijitale dönüştürme gerekir. Aslında, günümüzde birçok kamera doğrudan dijital sinyaller çıkarır. Sinyal çıkışından sonra, RGB sinyalini YUV sinyaline dönüştürmek için ön işleme de gerekir.
Daha önce RGB sinyali tanıtılmıştı, peki YUV sinyali nedir?
Basitçe söylemek gerekirse, YUV renklerin başka bir dijital gösterimidir. Video iletişim sistemlerinin RGB yerine YUV kullanmasının nedeni esas olarak RGB sinyallerinin sıkıştırmaya elverişli olmamasıdır. YUV'da parlaklık kavramı eklenir.
Geçtiğimiz on yılda, video mühendisleri gözlerin renge göre parlaklığa ve karanlığa daha duyarlı olduğunu buldular, bu da insan gözünün parlaklığa göre kromatikliğe daha az duyarlı olduğu anlamına geliyor. Bu nedenle, mühendisler video depolamada tüm renk sinyallerini depolamanın gerekli olmadığına inanıyorlar. Siyah beyaz sinyallere daha fazla bant genişliği (buna "parlaklık" denir) ve renk sinyallerine biraz daha az bant genişliği (buna "kromatiklik" denir) ayırabiliriz. Bu nedenle, YUV vardı.
YUV'daki "Y" parlaklığı (Luma) temsil ederken, "U" ve "V" kromatikliği (Chroma) temsil eder.
Bazen görülen Y'CbCr, YUV olarak da bilinir, YUV'un sıkıştırılmış bir versiyonudur. Aradaki fark, Y'CbCr'nin dijital görüntü alanında, YUV'nin analog sinyal alanında ve MPEG, DVD ve kameralarda yaygın olarak kullanılan YUV'un aslında Y'CbCr olmasıdır.