Chroma subsampling

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Chroma subsampling é um esquema de codificação de imagens e vídeos através da implementação de componentes para mais informações de cores do que a luminância, aproveitando-se assim do sistema de visão humana que tem menor capacidade para diferenciar cores do que luminosidades.[1] Este esquema de codificação faz com que imagens e vídeos tenham um tamanho menor em bits.

Finalidade[editar | editar código-fonte]

Devido às limitações de armazenamento e de transmissão, é frequente o desejo de reduzir (ou comprimir) o sinal. Uma vez que o sistema visual humano é muito mais sensível a variações no brilho de cor, sistemas de vídeo podem ser optimizados dedicando mais largura de banda para o componente luminoso (denotado geralmente de Y), do que com os componentes de diferença de cor Cr e Cb. Em imagens comprimidas, por exemplo, a 4:2:2 YCbCr requer dois terços da largura da banda de 4:4:4 YCbCr. Esta redução resulta em praticamente nenhuma diferença visual percebida pelo espectador comum.

Tipos de chroma subsampling[editar | editar código-fonte]

4:4:4 YCbCr[editar | editar código-fonte]

Cada um dos três componentes YCbCr têm a mesma taxa de amostragem. Este esquema é usado às vezes em scanners de filme de alta qualidade e pós-produção cinematográfica.

4:4:4 RGB (sem alteração)[editar | editar código-fonte]

Neste esquema não tem os componentes Y, Cb e Cr, há somente para espaço de cor RGB.[nota 1] Note-se que "4:4:4" pode ser um reenvio no espaço de cor RGB, que, implicitamente, não tem qualquer subamostragem da crominância total. Por exemplo: um sinal de um blu-ray que tem vídeo original em 4:2:0 enviado para um televisor através da saída HDMI em amostragem no canal 4:4:4, ainda terá faltando metade do sinal, já que o vídeo original possui informações em 4:2:0.

4:2:2[editar | editar código-fonte]

Os dois componentes de crominância são amostrados a metade da taxa de amostragem de luminância: a resolução de crominância horizontal é reduzido pela metade. Isto reduz a largura de banda de um sinal de vídeo não comprimido por um terço com pouca diferença visual.

4:2:1[editar | editar código-fonte]

Este modo de amostragem não é exprimível em notação J:a:b. "4:2:1" é um termo obsoleto a partir de um esquema de notação anterior e de software ou hardware, muito poucos codecs o usaram. Cb resolução horizontal é a metade de Cr (e um quarto da resolução horizontal de Y). Este explora o fato de que o olho humano tem menos sensibilidade espacial para azul/amarelo do que para vermelho/verde. NTSC é semelhante, ao utilizar uma resolução inferior para azul/amarelo do que para vermelho/verde, que por sua vez tem menos resolução do que a luminância.

4:1:1[editar | editar código-fonte]

Em 4:1:1 a resolução de cor horizontal é esquartejado, e a largura de banda é reduzido pela metade em comparação com nenhum outro sampleamento. Inicialmente, 4:1:1 do formato DV não foi considerado para ser transmitido com qualidade e só aceitável para aplicações de consumo de baixa qualidade.[2][3] Atualmente formatos baseados em DV (alguns dos quais utilizam 4:1:1) são utilizados profissionalmente na captação eletrônica de notícias e em servidores de playout. DV também foi usado esporadicamente em filmes e na cinematografia digital.

4:2:0[editar | editar código-fonte]

Em 4:2:0, a amostragem horizontal é duplicada em comparação com 4:1:1, mas, como os canais Cb e Cr são amostrados apenas em cada linha alternativa neste esquema, a resolução vertical é reduzida para metade. A taxa de dados sendo assim é o mesmo. Este encaixa razoavelmente bem com o sistema de codificação de cor PAL uma vez que esta tem apenas metade da resolução vertical de crominância de NTSC.

Diferentes variantes de sampleamento 4:2:0 configurações são encontradas em:

  • Vídeo. Todos ISO / IEC MPEG e ITU-T VCEGH.26x padrões de codificação, incluindo H.262 / MPEG-2 Part 2 (embora alguns perfis de MPEG-4 Part 2 e H.264 / MPEG-4 AVC permitam maior qualidade com esquemas de amostragem, como o 4:4:4 YCbCr)
  • DVD-Video e Blu-ray Disc.
  • PAL DV e DVCAM
  • HDV
  • AVCHD e AVC-Intra 50
  • Apple Intermediate Codec
  • JPEG/JFIF e MJPEGi
  • VC-1
  • SuperMH

Cb e Cr estão cada um sub-amostrado a um factor de dois horizontalmente e verticalmente. Há três variantes de 4:2:0, com diferentes esquemas de localização horizontal e vertical.

Ver também[editar | editar código-fonte]

Notas

  1. Nota:RGB só é enviado em 4:4:4.

Referências

  1. «Definition of: chroma subsampling» (em inglês). PcMag. Consultado em 6 de março de 2015 
  2. «DV, DVCAM & DVCPRO Formats» (em inglês). AdamWilt. Consultado em 7 de março de 2015 
  3. «DV vs. Betacam SP» (em inglês). DVD Central org. Consultado em 7 de março de 2015