Các định nghĩa về thông số trong hình ảnh và video

A. Độ phân giải (resolution)

Độ phân giải là một yếu tố quan trọng trong nhiếp ảnh và quay video, thường được đo lường bằng số lượng điểm ảnh (pixel) trên chiều dài và chiều rộng của một hình ảnh hoặc video. Độ phân giải thường được biểu thị dưới dạng chiều rộng x chiều cao, ví dụ, 1920 x 1080, trong đó 1920 là số pixel theo chiều ngang và 1080 là số pixel theo chiều dọc. Các đơn vị phổ biến cho độ phân giải bao gồm pixel (px), megapixel (MP).

Các khái niệm chính liên quan đến độ phân giải bao gồm:

• High Definition (HD): Độ phân giải HD thường là 1280 x 720 pixel (720p) hoặc 1920 x 1080 pixel (1080p). Đây là chuẩn cho nhiều nội dung video hiện đại.

• Full HD (FHD): Đây là thuật ngữ thường được sử dụng để chỉ độ phân giải 1920 x 1080 pixel, tương ứng với 1080p.

• Ultra High Definition (UHD): Đôi khi được gọi là 4K, độ phân giải UHD là 3840 x 2160 pixel. Độ phân giải 4K có gấp bốn lần độ phân giải của Full HD.

• Quad HD (QHD): Độ phân giải này thường là 2560 x 1440 pixel.

• Megapixel (MP): Một megapixel tương đương với một triệu pixel. Ví dụ, một hình ảnh có độ phân giải 3000 x 2000 pixel sẽ có 6 megapixel.

B. Định dạng (format) :

Định dạng là việc sắp xếp, tổ chức dữ liệu theo một cấu trúc nhất định. Trong hình ảnh và video mỗi định dạng có các đặc tính khác nhau phù hợp cho nhiều nhu cầu khác nhau.

Định Dạng Ảnh Phổ Biến:

• JPEG (Joint Photographic Experts Group): JPEG là một định dạng nén mất thông tin, giúp giảm kích thước file nhưng có thể gây mất mát chất lượng hình ảnh. JPEG thường được sử dụng cho ảnh chụp số, trang web, và ứng dụng di động.

• PNG (Portable Network Graphics): PNG là một định dạng không mất thông tin, hỗ trợ ảnh nền trong suốt và không gian màu rộng. Thường được sử dụng cho biểu đồ, hình minh họa, và trong thiết kế đồ họa.

• GIF (Graphics Interchange Format): GIF là một định dạng ảnh nén mất thông tin, thường được sử dụng cho hình ảnh động và đồ hoạ đơn giản. GIF hỗ trợ animation và là một định dạng phổ biến trên Internet.

• TIFF (Tagged Image File Format): TIFF là một định dạng ảnh không mất thông tin thường được sử dụng trong nhiếp ảnh chuyên nghiệp và đồ hoạ. Nó hỗ trợ nén không mất mát và nhiều thông tin màu.

• RAW: Định dạng RAW không nén và lưu giữ tất cả thông tin thu thập từ cảm biến ảnh. RAW cho phép người chụp ảnh duy trì nhiều quyết định chỉnh sửa sau khi chụp.

Định Dạng Video Phổ Biến:

• MP4 (MPEG-4 Part 14): MP4 là một định dạng video phổ biến với khả năng nén mất thông tin và hỗ trợ chất lượng video cao. Nó thường được sử dụng cho video trực tuyến, di động và phương tiện lưu trữ.

• AVI (Audio Video Interleave): AVI là một định dạng video của Microsoft, thường được sử dụng trong video chất lượng cao và video không mất mát. Tuy nhiên, dung lượng file có thể lớn.

• MKV (Matroska Multimedia Container): MKV là một định dạng video linh hoạt và hỗ trợ nhiều luồng âm thanh, phụ đề, và chất lượng cao. Thường được sử dụng cho video chất lượng cao và video 3D.

• WMV (Windows Media Video): WMV là một định dạng video của Microsoft, thường được sử dụng cho video trực tuyến và trong môi trường Windows.

• MOV: MOV là một định dạng video của Apple, thường được sử dụng trong môi trường Mac và iOS. MOV hỗ trợ chất lượng cao và nhiều định dạng âm thanh.

C. Chuẩn nén Video:

Chuẩn nén video là một tập hợp các quy tắc và thuật toán được thiết kế để giảm kích thước của một tệp video bằng cách loại bỏ thông tin không cần thiết hoặc giảm lượng dữ liệu. Quá trình này giúp giảm dung lượng của video, giảm băng thông truyền tải và lưu trữ, cũng như tối ưu hóa việc truyền phát và xử lý video.

Có nhiều chuẩn nén video khác nhau được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau. Dưới đây là một số chuẩn nén video phổ biến:

• H.264 (AVC - Advanced Video Coding): Là một trong những chuẩn nén video phổ biến nhất và rộng rãi sử dụng. H.264 cung cấp chất lượng video tốt với kích thước file tương đối nhỏ, làm cho nó được ưa chuộng trong video trực tuyến, video di động, và nhiều ứng dụng khác.

• H.265 (HEVC - High Efficiency Video Coding): Là một phiên bản cải tiến của H.264, mang lại khả năng nén tốt hơn và chất lượng video cao hơn với dung lượng file nhỏ hơn. H.265 thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu chất lượng cao như video 4K và 8K.

• VP9: Là một chuẩn nén video mã nguồn mở được phát triển bởi Google. VP9 cung cấp chất lượng tốt với kích thước file thấp và thường được sử dụng trong các dịch vụ video trực tuyến như YouTube.

• AV1: Là một chuẩn nén video mới nhất, cũng được phát triển bởi Alliance for Open Media (AOMedia), gồm nhiều công ty công nghệ hàng đầu. AV1 hứa hẹn mang lại chất lượng video cao với kích thước file nhỏ, đặc biệt trong các ứng dụng streaming và video trực tuyến.

=> Hiện nay chuẩn nén H.265 ngày càng phổ biến do dung lượng nhỏ hơn H.264 nhưng chất lượng vẫn tốt, ưa chuộng trong lưu trữ trong lĩnh vực camera an ninh và video trực tuyến độ phân giải cao.

D. Bitrate Video

Bitrate thể hiện tỉ lệ lượng dữ liệu được truyền tải hoặc lưu trữ mỗi giây. Bitrate càng cao nghĩa là lượng thông tin càng lớn, điều này có thể đồng nghĩa với việc chất lượng chi tiết hình ảnh trong video cao hơn (xét trong cùng chuẩn nén, định dạng).

Bitrate không chỉ trong có trong video mà còn ở audio, những định dạng âm thanh lossless luôn có bitrate cao, giữ lại được nhiều chi tiết âm thanh.

Đơn vị bitrate thường là Kbps hoặc Mbps.

E. Độ sâu màu (color depth)

Độ sâu màu (color depth), còn được gọi là bit màu, là một thuật ngữ trong nhiếp ảnh và đồ họa máy tính để chỉ số bit được sử dụng để biểu diễn mỗi điểm ảnh trong hình ảnh. Được đo bằng số bit, độ sâu màu ảnh hưởng đến khả năng hiển thị màu sắc và mức chi tiết trong hình ảnh. Mức độ sâu màu càng cao, hình ảnh càng có khả năng biểu diễn màu sắc phong phú và chi tiết hơn.

Dưới đây là một số giá trị phổ biến của độ sâu màu:

• 8-bit (256 màu): Được sử dụng rộng rãi trong các hình ảnh trắng đen hoặc có ít màu sắc, như biểu đồ đường, hình ảnh xạ thủy, và các ứng dụng cần ít dung lượng lưu trữ.

• 16-bit (65,536 màu): Sử dụng cho hình ảnh màu sắc nhiều hơn, cung cấp một lượng màu lớn hơn cho sự chính xác màu sắc hơn so với 8-bit.

• 24-bit (16.7 triệu màu): Được biết đến là "True Color," 24-bit độ sâu màu có thể biểu diễn mỗi điểm ảnh với khoảng 16,7 triệu màu sắc khác nhau. Đây là mức độ sâu màu phổ biến cho hình ảnh màu sắc chất lượng cao.

• 32-bit (16.7 triệu màu + kênh alpha): Cung cấp cùng mức độ sâu màu với 24-bit, nhưng bổ sung thêm một kênh alpha để quản lý thông tin độ trong suốt và các hiệu ứng đồ họa khác.

Độ sâu màu quyết định khả năng hiển thị màu sắc và chi tiết trong hình ảnh, và sự lựa chọn của nó thường phụ thuộc vào mục đích sử dụng cụ thể. Trong nhiều trường hợp, sự lựa chọn giữa độ sâu màu và dung lượng lưu trữ là một yếu tố quan trọng.

F. Tốc Độ Khung Hình (Frame Rate) 

Video vốn là nhiều khung hình được ghép lại và biểu diễn liên tục. Tốc độ khung hình (Frame Rate) là số lượng khung hình (frames) được hiển thị trong một giây khi xem một video. Đơn vị đo lường của tốc độ khung hình là fps (frames per second). Tốc độ khung hình ảnh quyết định độ mượt của video và có ảnh hưởng lớn đến trải nghiệm xem. 

Một số tốc độ khung hình phổ biến bao gồm:

• 24fps (Frames per Second): Đây là tốc độ khung hình thấp nhất thường được sử dụng trong ngành điện ảnh. Nó tạo ra một hiệu ứng mượt mà và tự nhiên, phù hợp cho nhiều loại nội dung như phim truyện, chương trình truyền hình, và video sáng tạo.

• 30fps: Được sử dụng rộng rãi trong video trực tuyến, chẳng hạn như YouTube và các dịch vụ phát sóng trực tuyến. Đây là một tốc độ khung hình chấp nhận được cho nhiều loại nội dung.

• 60fps: Tốc độ khung hình cao này tạo ra một hiệu ứng mượt mà và sắc nét hơn, đặc biệt là trong các trò chơi video và video động nhanh.

• 120fps, 240fps, 480fps, v.v.: Tốc độ khung hình rất cao như vậy thường được sử dụng để ghi lại video chậm (slow-motion) với độ chi tiết cao trong các tình huống nhanh chóng.

G. PAL và NTSC

PAL (Phase Alternating Line) và NTSC (National Television System Committee) là hai chuẩn video phổ biến được sử dụng trên thế giới, đặc biệt trong hệ thống truyền hình và video.

PAL (Phase Alternating Line):

• Quốc Gia Sử Dụng: Chủ yếu được sử dụng ở châu Âu, Úc, Châu Phi, và một số quốc gia khác trong đó có Việt Nam.

• Tốc Độ Khung Hình: 25 frames per second (fps).

• Tần số quét 50Hz.

NTSC (National Television System Committee):

• Quốc Gia Sử Dụng: Phổ biến ở Bắc và Trung Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc, và một số quốc gia khác.

• Tốc Độ Khung Hình: 30 frames per second (fps).

• Tần số quét 60Hz.

H. Video quét lũy tiến (Progressive Scan - P) và Quét Xen Kẽ (Interlaced Scan - I):

• Quét lũy tiến (Progressive Scan - P):

Quét Tiến (Progressive Scan): Đây là phương pháp quét hình ảnh theo dạng tiến, tức là mỗi khung hình được hiển thị bằng cách quét tất cả các dòng từ trên xuống dưới một cách liên tục. Ví dụ, "1080p" trong độ phân giải 1920 x 1080p có nghĩa là có 1080 dòng được quét theo kiểu tiến.

Ưu Điểm: Quét tiến thường tạo ra hình ảnh mượt mà hơn và ít gây chói loá so với quét xen kẽ (interlaced).

Nhược điểm : Dung lượng cao.

• Quét Xen Kẽ (Interlaced Scan): Trái ngược với quét tiến, quét xen kẽ hiển thị hình ảnh bằng cách chia mỗi khung hình thành hai phần: dòng chẵn và dòng lẻ. Trong mỗi lượt quét, trước tiên hiển thị các dòng chẵn, sau đó là dòng lẻ. 

     Ưu Điểm: Quét xen kẽ có thể tối ưu hóa băng thông và được sử dụng trong các tiêu chuẩn video cũ như NTSC và PAL.

Nhược điểm : Hình ảnh không mượt mà như chuẩn quét lũy tiến.

Để có chất lượng hình ảnh mượt mà nên ưu tiên chế độ Quét lũy tiến, kí hiệu là P. Ví dụ 1080p.

I. Tần số quét màn hình hay còn gọi là tần số làm mới (refresh rate)

Tần số quét màn hình, còn được gọi là tần số làm mới, là số lần mà màn hình được làm mới trong một giây và đo lường bằng hertz (Hz). Tần số làm mới quyết định khả năng màn hình hiển thị hình ảnh mượt mà và chất lượng cao. 

Mỗi hình ảnh trên màn hình đều phải làm mới liên tục. Ví dụ 60hz nghĩa là trong 1 giây nó làm mới lại hình ảnh 60 lần, tần số quét càng cao thì màn hình càng cập nhật nhanh hình ảnh khi có sự thay đổi từ tín hiệu đầu vào.

Các tần số quét thông dụng : 60hz, 75hz, 90hz, 120hz, 144hz, 240hz.