فهرست مطالب
فیلم یا ویدیو؟
فیلم بر روی نگاتیو ضبط می‌شود و در صنعت سینما استفاده می‌شود. انسان می‌تواند تک تک عکس‌های تشکیل دهنده‌ی فیلم را از نزدیک ببیند. اگر مانند کاردستی‌هایی که در کودکی می‌ساختیم، عکس هایی را پشت سر هم بگونه‌ای منظم از جلو چشم رد کنید که حداقل 46 تای آنها در یک ثانیه عبور کنند، چشم انسان متوجه تکه تکه بودنشان نمی‌شود و آنها را پیوسته می‌بیند. این عدد 46 را توماس ادیسون معروف کشف کرده است.
به هر کدام از آن قطعات عکس مانند، یک فریم گفته می‌شود. به قطعات تشکیل دهنده‌ی ویدیو هم فریم گفته می‌شود اما ویدئو بر روی مدیاهایی بصورت دیجیتال ضبط می‌شود. از مموری و دیسک گرفته تا هارد که در نتیجه نمی‌توان فریم ها را بصورت فیزیکی پیدا و تماشا کرد. تعداد این فریم‌ها در یک ثانیه فیلم با یک ثانیه ویدئو هم متفاوت است و باعث شده که دوربین‌هایشان هم متفاوت باشند.
به هر کدام از آن قطعات عکس مانند، یک فریم گفته می‌شود. به قطعات تشکیل دهنده‌ی ویدئو هم فریم گفته می‌شود اما ویدئو بر روی مدیاهایی بصورت دیجیتال ضبط می‌شود. از مموری و دیسک گرفته تا هارد که در نتیجه نمی‌توان فریم ها را بصورت فیزیکی پیدا و تماشا کرد. تعداد این فریم‌ها در یک ثانیه فیلم با یک ثانیه ویدئو هم متفاوت است و باعث شده که دوربین‌هایشان هم متفاوت باشند.
طبق استاندارد، در هر ثانیه فیلم حداقل 24 فریم وجود دارد درحالیکه پیش‌تر گفته شد حداقل تعداد فریم برای پیوسته دیده شدن یک فیلم توسط چشم انسان 46 فریم است. تفاوت این دو عدد چگونه قابل توجیه است؟
در اوایل قرن بیستم، بدلیل هزینه بر بودن تامین مواد مصرفی برای رعایت آن عدد 46، به فکر چاره افتادند. آنها متوجه یک خطای دید در سیستم بینایی انسان شدند که با استفاده از آن می‌توانستند سه تصویر را پشت سر هم نشان دهند. لذا با 16 فریم که هر کدام به اندازه‌ی 3 فریم نشان داده می‌شدند، یعنی با 48 فریم مساله حل شد. این 16 فریم برای همه در هنگام ضبط فیلم‌های صامت (بی صدا) مرسوم شده بود؛ تا زمانیکه پای ضبط صدا به میان آمد. در آن زمان بدلایلی مجبور شدند عدد 24 را انتخاب کنند و لذا از سال 1929 به بعد یک ثانیه فیلم حاوی 24 فریم است. این عدد توسط انجمن مهندسی تلویزیون و تصاویر متحرک (SMPTE) و با سنجه‌ی FPS یا همان فریم بر ثانیه استاندارد شد. (FPS = Frame Per Second)
البته با رشد تکنولوژی نرخ فریم های بالاتری هم استفاده شد. مثلا فیلم Hobbit در سال 2012 با 48 FPS ضبط شد.
اما ویدیو بدلایل فنی که به فرکانس برق شهر در کشورها مربوط است، حداقل 25 فریم دارد. یعنی در کشورهایی که فرکانس برق شهری آنها مانند ایران 50 هرتز است، ویدیوها بصورت 25 فریم ضبط و پخش می‌شوند. اما در کشورهایی که فرکانس برق شهری آنها 60 هرتز است ویدئوها بصورت 30 فریم هستند.
در ویدئوی دیجیتال نیز رشد تکنولوژی اتفاق افتاده است و برای بیان جزئیات در تصویر ویدیو، استانداردهای با نرخ فریم بالاتری ارائه شده‌اند. مثلا تصویر HD نرخ فریم 50 و 60 FPS دارد و یوتیوب از سال 2014 امکان آپلود آنرا فراهم کرده است. جالب است بدانید که این عدد تا FPS 120 برای UHDTV هم بالا رفته است. معرفی انواع این فرمت های ویدئو
حالا بار دیگر به عکس اول نگاه کنید. واقعیت این است که آن عکس، یک پارادوکس را نشان می دهد. چون از ضبط فیلم با 24 FPS انتشار آن بر روی آپارات، یوتیوب و … یا حتی ذخیره‌ی آن بر روی ذخیره سازها، فاصله زیاد است. حالا دیگر می‌دانیم که اول باید فرآیند تبدیل فیلم به ویدیوی دیجیتال که یک کار کاملا تخصصی است، انجام شود تا نرخ فریم فیلم به نرخ فریم ویدیو تبدیل شود و سپس سایر مراحل صورت پذیرد.
در این فرآیند اولین نکته تعیین تعداد بیت لازم برای دیجیتال سازی است. یعنی هر فریم با چند بیت معنا می‌شود؟ امروزه برای ویدیوهای HD معمولا از 24 بیت به بالا استفاده می‌شود.
حجم یک فایل ویدیویی چگونه بدست می‌آید؟
حالا که به موضوع نرخ فریم اشاره شد، فرصت خوبی است که به محاسبه‌ی نرخ بیت و حجم یک ویدیو هم بپردازیم. اعداد مهمی که برای ذخیره‌سازی، ارسال، پخش بر بستر وب، اجاره‌ی هاست و … تعیین کننده هستند.
8192 / (نرخ فریم* رزولوشن* تعداد بیت) = حجم یک ثانیه ویدیو بر حسب کیلوبایت
با افزایش رزولوشن در فرمت های HD و حتی بالاتر از آن؛ حاصل فرمول فوق، اعداد بزرگی می‌شود که ذخیره و انتشار آنها به هزینه کردن برای سخت افزارهای قذرتمند و اتلاف انرژی فراوان نیازمند است. لذا می‌بایست برای کاهش حجم فیلم و ویدیو اقدامی صورت گیرد. نام این اقدام فشرده‌سازی فیلم و ویدیو است.