سیگنال تصویری (Video Signal)، در ریاضیات (Mathematics)
انواع سیگنال ها (Signal) را در آموزش زیر شرح دادیم :
سیگنال تصویری (Video Signal) :
تعریف: سیگنال تصویری (video) یک سیگنال الکتریکی است که اطلاعات یک تصویر متحرک را حمل می کند. این سیگنال معمولا شامل سه مؤلفه: روشنایی (luminance - Y) و دو مؤلفه رنگ (chrominance - U و V) است. در سیستم های دیجیتال، سیگنال ویدئو دنباله ای از فریم ها (تصاویر) است.
سیگنال ویدئوی آنالوگ: در گذشته از سیگنال های آنالوگ مانند Composite (ترکیب Y/C)، S-Video (جدای Y/C)، و Component (YUV جدا) استفاده می شد. استانداردهایی مانند NTSC (آمریکا، ژاپن) و PAL (اروپا) داشتیم.
سیگنال ویدئوی دیجیتال: امروزه ویدئو به صورت دیجیتال با استانداردهایی مانند HDMI، DisplayPort، و SDI منتقل می شود. ویدئوی دیجیتال دنباله ای از تصاویر (فریم ها) با وضوح (resolution) مشخص (مثلا ۱۹۲۰×۱۰۸۰) و نرخ فریم (مثلا ۶۰ فریم بر ثانیه) است.
فرمت های فشرده سازی ویدئو: برای کاهش حجم داده، از کدک های فشرده سازی مانند H.264 (AVC)، H.265 (HEVC)، VP9، و AV1 استفاده می شود. این کدک ها با حذف اطلاعات زائد مکانی (درون یک فریم) و زمانی (بین فریم ها) حجم را کاهش می دهند.
\[ \text{نرخ بیت} = \text{وضوح} \times \text{نرخ فریم} \times \text{عمق رنگ} \times \text{فاکتور فشرده سازی} \]سیگنال ویدئو در تلویزیون: در پخش تلویزیونی دیجیتال (DVB-T، ATSC)، سیگنال ویدئو همراه با صدا مدوله شده و از طریق آنتن ارسال می شود.
پردازش سیگنال ویدئو: کاربردهای متعدد: بهبود کیفیت (وضوح افزایی، کاهش نویز)، تشخیص اشیاء و چهره، فشرده سازی، ویرایش ویدئو، و انتقال.
رابطه با سیگنال تصویر (image): ویدئو دنباله ای از تصاویر (فریم ها) است. بنابراین سیگنال ویدئو را می توان سیگنال سه بعدی (زمان + دو بعد مکانی) در نظر گرفت.
مثال عملی: فیلمی که در یوتیوب تماشا می کنید، یک سیگنال ویدئوی دیجیتال فشرده شده است که توسط مرورگر شما دیکد و روی صفحه نمایش داده می شود.
جمع بندی: سیگنال ویدئو یکی از پرمصرف ترین انواع سیگنال ها از نظر پهنای باند است و پردازش آن نقش مهمی در صنعت سرگرمی، نظارت، پزشکی و مخابرات دارد.
