Запись видео без дискретизации по времени

Ответить
SoftCat
Сообщения: 23
Зарегистрирован: 08 фев 2018, 19:27

Запись видео без дискретизации по времени

Сообщение SoftCat » 21 фев 2018, 23:13

Мне интересно узнать, были ли попытки записывать или передавать видео (с пространственным разрешением, сравнимым с разрешением аналогового телевидения) без дискретизации по времени?
Идея такая. Разбиваем изображение на пиксели, пусть, например, разрешение будет 1280x720. И от каждого пикселя будет свой аналоговый сигнал, всего: 1280x720 = 921600 сигналов. Возможно ли это как-нибудь записать на магнитную ленту с помощью многодорожечной записи и уплотнения модуляцией? Ширину полосы пропускания для каждого пикселя можно будет сделать ~50 Гц, но важно не потерять постоянную составляющую с низкими частотами.

Аватара пользователя
Бахурин Сергей
Администратор
Сообщения: 745
Зарегистрирован: 05 окт 2010, 19:55
Контактная информация:

Re: Запись видео без дискретизации по времени

Сообщение Бахурин Сергей » 22 фев 2018, 09:22

Мне лично о таких попытках неизвестно. Но согласно вашей оценки 921600 сигналов по 50 Гц каждый даёт порядка 50 МГц полосы для одного канала. Это очень много. При этом сжатие видится проблематичным. А если цветное видео, то это ещё в три раза шире.

SoftCat
Сообщения: 23
Зарегистрирован: 08 фев 2018, 19:27

Re: Запись видео без дискретизации по времени

Сообщение SoftCat » 22 фев 2018, 14:09

Это точно не для трансляции в эфире. Было бы интересно записать такую полосу на магнитную ленту. Для этого подойдут только частотная и фазовая модуляции. При магнитной записи амплитудно модулированного сигнала будут сильные искажения. И ещё, надо подобрать частоты так, чтобы гармоники не давали помехи на пиксели с кратными несущими частотами.

Аватара пользователя
Бахурин Сергей
Администратор
Сообщения: 745
Зарегистрирован: 05 окт 2010, 19:55
Контактная информация:

Re: Запись видео без дискретизации по времени

Сообщение Бахурин Сергей » 22 фев 2018, 16:48

А почему бы тогда не замодулировать некий цифровой поток как результат сжатия MPEG кодеком и записать его на ленту в аналоговом виде?
тогда и будет качество цифрового видео и полоса будет уже значительно потому что сжатие.

SoftCat
Сообщения: 23
Зарегистрирован: 08 фев 2018, 19:27

Re: Запись видео без дискретизации по времени

Сообщение SoftCat » 22 фев 2018, 20:37

Все технические средства записи и передачи изображений (видео) делают дискретизацию по времени (по кадрам). Более того, на этапе воспроизведения последовательности кадров, не восстанавливается непрерывная по времени структура изображения. Роль интерполятора и ФНЧ (по времени) выполняет зрительный центр мозга. Зрительный центр мозга делает эту работу хорошо, но не идеально. Иногда встречаются такие моменты в кино, когда заметны прерывистые движения. Но вот если попробовать реализовать цифровой интерполятор по времени для видео (да хоть sinc-интерполятор, работающий НЕ в реальном времени), чтобы увеличить частоту кадров, то получится полная ерунда. И ещё, при дискретизации по времени неизбежен стробоскопический эффект, наблюдаемый на быстрых циклических движениях.
Я утверждаю, что описанные выше проблемы являются расплатой за относительно узкую полосу частот при записи видео (не важно: цифрового или аналогового). Хотелось бы или придумать способ записи видео непрерывно по времени, или придумать способ гарантированного восстановления непрерывного по времени видео из последовательности кадров.

Аватара пользователя
Бахурин Сергей
Администратор
Сообщения: 745
Зарегистрирован: 05 окт 2010, 19:55
Контактная информация:

Re: Запись видео без дискретизации по времени

Сообщение Бахурин Сергей » 23 фев 2018, 15:13

И ещё, при дискретизации по времени неизбежен стробоскопический эффект, наблюдаемый на быстрых циклических движениях.
Я утверждаю, что описанные выше проблемы являются расплатой за относительно узкую полосу частот при записи видео (не важно: цифрового или аналогового).
Ну само собой это так и есть.
Хотелось бы или придумать способ записи видео непрерывно по времени, или придумать способ гарантированного восстановления непрерывного по времени видео из последовательности кадров.
Ни первого ни второго не будет никогда. Технически возможно поднять частоту дискретизации по кадрам до нескольких мегагерц, но есть проблема сенсора, который сам по себе инерционный и делает бессмысленным такое увеличение частоты дискретизации. Т.е. представим, что у нас есть безграничный диск и неограниченная частота дискретизации, но если матрица ПЗС иненционна, то мы все равно можем не увидеть пулю вылетающую из пистолета, даже если очень сильно замедлим запись. Проблема именно в ПЗС. Поэтому сейчас в телефоны например ставят по две камеры сразу, чтобы повысить качество съемки, чтобы пзс не смазывала изображение при плохой освещенности.

SoftCat
Сообщения: 23
Зарегистрирован: 08 фев 2018, 19:27

Re: Запись видео без дискретизации по времени

Сообщение SoftCat » 23 фев 2018, 16:43

Бахурин Сергей писал(а):
23 фев 2018, 15:13
Ни первого ни второго не будет никогда. Технически возможно поднять частоту дискретизации по кадрам до нескольких мегагерц, но есть проблема сенсора, который сам по себе инерционный и делает бессмысленным такое увеличение частоты дискретизации. Т.е. представим, что у нас есть безграничный диск и неограниченная частота дискретизации, но если матрица ПЗС иненционна, то мы все равно можем не увидеть пулю вылетающую из пистолета, даже если очень сильно замедлим запись. Проблема именно в ПЗС. Поэтому сейчас в телефоны например ставят по две камеры сразу, чтобы повысить качество съемки, чтобы пзс не смазывала изображение при плохой освещенности.
Кстати, на кинопленке уже давно реализовали непрерывную по времени (бескадровую) съемку кино. Но для этого применяются линзовые растры, которые делают дискретизацию картинки по столбцам. Поэтому получается неудовлетворительное вертикальное разрешение картинки, особенно это будет заметно на большом киноэкране.
А у человеческой зрительной системы иннерционность гораздо больше, чем у ПЗС. Невооруженным глазом мы также пулю из пистолета не увидим. В том то и дело, что иннерционность как раз корректно ограничивает спектр сигнала, а поэтому проблемой не является. Я ведь говорю о серьезных искажениях спектра, вызванных дискретизацией, а именно:

-- отражение спектра при несоблюдении условий теоремы Котельникова;

-- появление в спектре восстановленного сигнала лишних высокочастотных составляющих из-за невозможности реализации идеального ФНЧ (а при воспроизведении видео ФНЧ по времени вообще не используется).

Ответить

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость