Ваши вопросы: что такое цветовая субдискретизация?

[scully99]

Участники нашего сообщества интересовались, что такое цветовая субдискретизация, зачем она нужна и что означают цифры, указывающие на ее степень. Мы отвечаем…

Что такое цветовая субдискретизация?

Возьмем цифровой сигнал с большим объемом данных. Если бы нам удалось уменьшить объем передаваемой информации, это сократило бы время передачи и размер файла.

Цветовая субдискретизация — это один из способов сжатия цифрового сигнала, который заключается в особой обработке информации о цвете. Если о цвете шифруется меньше информации, чем о яркости, для передачи телевизионных сигналов требуется меньшая пропускная способность. Поскольку человеческий глаз более чувствителен к яркости, чем к цвету, разница в качестве изображения при этом едва заметна.

Как это работает?

Цифровые изображения состоят из пикселей (квадратов). При цветовой субдискретизации показатели яркости сохраняются для каждого пикселя, а данные о цвете — для групп пикселей. Чем выше уровень субдискретизации, тем больше пикселей в таких группах с общими данными о цвете.

Возможно, вы видели ранее пометку Y’CbCr. Она означает формат, в котором шифруется цветовая информация RGB, используемая телевизионными экранами. Y означает яркость, а Cb и Cr — разницу в цвете.

 

 

Что означают цифры?

Если указано 4:4:4, субдискретизация не используется. Обычно это характерно для профессиональных HD-камер.

4:2:2 — это субдискретизация, которая дает изображение хорошего качества, но с меньшей детализацией. Она используется в кодеках редактирования и камерах XDCAM 4:2:2 от Sony.

В большинстве смартфонов, компактных камерах, форматах DV и MPEG используется еще более высокая субдискретизация — 4:2:0.

Определить степень субдискретизации можно по цифрам. Представьте, что изображение состоит из двух строк по 4 пикселя. Первая цифра свидетельствует о том, что изображение — это сетка шириной 4 пикселя. Вторая цифра указывает, сколько пикселей в верхнем ряду используют общую информацию о цвете, а третья — сколько в нижнем. При субдискретизации 4:2:0 в нижнем ряду полностью отсутствует информация о цвете.

Как недостатки цветовой субдискретизации устраняются в формате 4K

Если при передаче не сохраняется много информации о цвете, на изображении могут возникать дефекты, например пикселизация или ступенчатые линии. Но когда цветовая субдискретизация используется с 4K (сигналом, который содержит больше информации), теряется меньше данных. Ранее получить видео в качестве 1080p было возможно только с помощью профессиональных камер. Теперь же каждый может снять изображение с хорошим сжатием без видимой потери качества.