視訊媒體
電影的英文叫 “Motion Picture”，字面上為「動畫」的意思。其原理就是當我們快速翻閱一張張記錄連續場景的圖片時，由於人眼有「視覺暫留」的特性，會將這些獨立的圖片感覺成連續、活動的影片，也因此才會將連續播放的圖片稱為動畫。
電視系統的類比視訊規格
美規：NTSC ，為「美國國家規格委員會」所制定，每秒29.97個畫面；北美、台灣、菲律賓、日本...等國採用
歐規：PAL，為歐盟各國所共同制定，每秒25個畫面；歐洲、澳洲、東南亞(菲律賓除外) 、大陸等國採用
其它：SECAM，由法國所制定，每秒25個畫面；法國、蘇聯、非洲等國採用
光電轉換效應
視訊的主要來源是攝影機，攝影機是利用三菱鏡的分色原理，先將被攝物體的光線經由透鏡分解成紅 (R)、綠 (G)、藍 (B) 三種色光，再由攝像管將光線依其強度的不同轉換成強弱不等的電流，再利用電磁的轉換效應將光的信號記錄到錄影帶中儲存。攝像管將光線轉換成電流的動作，是透過電荷耦合器 (CCD) 來完成，這個過程借助的是光電轉換效應
電荷耦合器(CCD)
是一塊感光晶片，類似人的「視網膜」，利用光電轉換效應將光轉化為電流訊號的元件。
在特定的光強度範圍內，每一像素產生的電子數目正比於光的強度，因此電荷耦合器是一個線性 (linear) 的光度量器。
利用電荷耦合器拍照
感光步驟 晶片將入射光線轉化為電子，儲存於每一像素內
訊號處理步驟 將電流數位化，構成代表影像之矩陣
電荷耦合器構造－ 利用電荷耦合器拍照，可分感光及訊號處理兩個步驟
(1) 在感光階段，晶片把入射光轉化為電子，並儲於每一像素內。
(2) 感光完畢，光電子被送到電荷耦合器的腦部─ 即負責處理訊號的處理器上，把電流數位化。
視訊數位化 (量化)
單一像素儲存
將R、G、B 三原色光分別以8位元表示、儲存
合成後共使用24位元，可有1677萬種顏色組合；這個組合幾乎可將大自然的所有顏色以數字化方式加以有效的表達。
畫面儲存
每個畫面的大小(如352x240個點)
每秒儲存的畫面數(如每秒30張)
一分鐘的資料量為 1800x352x240x3 (共約435MB) 龐大的資料量
視訊資料壓縮
數位化視訊資料處理的重要課題
目標
有效減少視訊資料的儲存空間
又能同時保留視訊資料的內涵
影響視訊資料儲存空間的主要因素
單一影像畫格 (Frame) 的儲存空間
儲存影像的張數
作法
減少單一影像的儲存空間：套用影像壓縮的部分，利用影像壓縮技術以比較簡潔的方式來儲存每一張單一的影像
減少儲存的影像張數：視訊資料具連續性與相似性
記錄關鍵畫格 (key frame)
而介於關鍵畫格之間的其他畫格，只需儲存與關鍵畫格影像之間的差異資訊
視訊檔案格式
Motion JPEG
以JPEG影像壓縮為基礎，常見的 AVI 檔案即為此種格式
HD (High Definition) 格式
JPEG 影像 (Frame) 都是未經進一步壓縮
所需資料容量大，電腦需有運算快速之CPU
但其畫質極佳，目前仍運用於電視台及電影製片公司之數位剪接及數位特效之製作
SD (Standard Definition)格式
所需的資料量依選取的壓縮比不同而異
壓縮比越大，檔案越小，但影像畫質將變差
高壓縮比的SD 則可用於電腦直接播放、或網際網路的應用
視訊檔案格式
MPEG影音壓縮技術
ISO組織的Motion Picture Expert Group委員會於1988年提出，簡稱為 MPEG
根據其不同用途，先後提出的相關標準有
MPEG-1
MPEG-2
MPEG-4
MPEG-7
MPEG-21
視訊檔案格式
MPEG影音壓縮技術
減低Motion JPEG巨大的資料量所帶來的不方便性
MPEG的主要觀念
利用視訊每兩張相鄰畫面之間的物體移動變化並不會太大的特性
只從影像序列當中挑出一些關鍵畫格 (keyframe) 來儲存，而介於關鍵畫格之間的其他畫格，則只需儲存與關鍵畫格影像之間變化的資訊即可
視訊播放規格
Video Compact Disc (VCD)
使用MPEG-1視訊壓縮格式的影音光碟
輸出的影片品質約為VHS錄影帶影片等級 (通常會更好一些)
可用一般電腦的光碟機、VCD播放機、甚至DVD播放機來播放
採用特殊的MPEG-1壓縮格式，其採樣的解析度為352X240 (NTSC)、位元率是1.15Mbps
視訊播放規格
Super Video CD (SVCD)
增強的VCD版本
採用了MPEG-2視訊壓縮技術，支援變動位元速率 (VBR)
一般常見的SVCD大約可儲存、播放約30-45 分鐘的影片；雖然時間可延長到 70 分鐘，不過此時聲音和影像的品質將會降低
SVCD 可以利用一般的VCD/SVCD播放機、大多數的 DVD 播放機、以及裝有DVD/SVCD播放軟體的電腦光碟機來播放
除了在中國地區以外，並未為其它國家所採用，隨著DVD的發展，SVCD已逐漸被市場所淘汰
Digital Video Disc (DVD-Video)
DVD-Video影像的部分採用的是MPEG-2的標準
可採用固定採樣率及變動採樣率
最高可採樣到9Mbps，解析度也由VCD的352 × 240 (NTSC) 提昇到720 × 480，因此在畫質上穫得了很大的改善
聲音部分可採用PCM、杜比AC3及DTS等格式。可達到家庭電影院的影音效果
是目前影片製作的主要播放格式
藉由 DVD 光碟片較大的儲存空間，我們可以將視訊資料以單面或雙面、單層或雙層的方式來燒錄於 DVD 光碟片之中
可以用DVD播放機或是電腦的DVD光碟機搭配軟體來播放
電腦上的視訊播放
一般的視訊資料，可以透過Windows系統內建的媒體播放程式Windows Media Player來播放
以Windows XP為例，內建Windows Media Player 8.0版 (目前已可上網更新到10.0版)
可播放檔案格式
Microsoft Windows Media 格式 (副檔名為 avi、asf、asx、rmi、wav 、wma、wax 等)
MPEG 系列 (副檔名為 mpg 、mpeg、m1v、mp2、mp3、mpa、mpe 等)
MIDI 格式 (副檔名為 mid、rmi 等)
Windows media player的執行與調整
結論
藉由視訊檔案的原理以及格式的介紹，配合視訊播放的說明，我們可以熟悉並且了解到視訊資料的特色，對於進一步處理與編輯製作視訊媒體將會有所助益。
參考自：
web.ydu.edu.tw/~hjw/course/media/
www.et.cyu.edu.tw/lab/D320/download/
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