Digitální video v praxi - technické základy

Transkript

Vysoká škola ekonomická v Praze
Univerzita třetího věku
Digitální video v praxi - technické základy
Učební text pro předmět U068
Ing. Pavel Michalik
Praha 2007
© Ing. Pavel Michalik – Praha 2007
ISBN 978-80-7399-220-0
3
Obsah
1.
2.
3.
4.
5.
Audiovizuální tvorba........................................................................................................ 5
1.1 Kinematografie............................................................................................................ 5
1.2 Video a televizní tvorba .............................................................................................. 7
1.3 Audiovizuální tvorba................................................................................................... 8
Záznamové formáty ......................................................................................................... 9
2.1 Standardní rozlišení (SD)............................................................................................ 9
2.1.1. Prokládaný a neprokládaný obraz................................................................ 10
2.1.2. NTSC – 480i ................................................................................................ 11
2.1.3. PAL – 576i................................................................................................... 11
2.1.4. Digitalizace obrazu ...................................................................................... 11
2.2 Vysoké rozlišení (HD) .............................................................................................. 12
2.2.1. 720p60.......................................................................................................... 13
2.2.2. 1080i50 ........................................................................................................ 13
2.2.3. HDV............................................................................................................. 13
2.2.4. AVCHD ....................................................................................................... 13
2.3 Filmové rozlišení....................................................................................................... 14
2.3.1. Film – 24p .................................................................................................... 14
Fáze tvorby audiovizuálního díla.................................................................................. 17
3.1 Příprava na natáčení .................................................................................................. 17
3.2 Natáčení..................................................................................................................... 17
3.3 Zpracování záznamu ................................................................................................. 18
Technické vybavení ........................................................................................................ 21
4.1 Kamery...................................................................................................................... 21
4.1.1. Typ záznamového média – páska, harddisk či DVD? ................................. 21
4.1.2. Snímací čipy – kolik čipů, jak velké a kolik megapixelů? .......................... 26
4.1.3. Co ostatního má vliv na kvalitu záběru?...................................................... 27
4.1.4. A na co ještě dát pozor? ............................................................................... 29
4.1.5. Cena ............................................................................................................. 30
4.2 Stativy ....................................................................................................................... 30
4.2.1. Stativové nohy ............................................................................................. 31
4.2.2. Kamerové hlavy ........................................................................................... 31
4.2.3. Cena ............................................................................................................. 32
4.3 Záznam zvuku ........................................................................................................... 32
4.3.1. Mikrofony .................................................................................................... 33
4.3.2. Zapojení mikrofonů ..................................................................................... 35
4.3.3. Volba audio režimu na kameře .................................................................... 35
4.3.4. Cena ............................................................................................................. 35
4.4 Počítače ..................................................................................................................... 36
4.5 Softwarové vybavení................................................................................................. 37
Komprese ........................................................................................................................ 39
5.1 Základy komprese ..................................................................................................... 39
5.1.1. Barevné prostory.......................................................................................... 40
5.1.2. Intraframe a interframe kódování ................................................................ 42
5.2 Typy formátů............................................................................................................. 43
5.2.1. DV................................................................................................................ 43
4
5.2.2.
5.2.3.
5.2.4.
5.2.5.
5.2.6.
5.2.7.
5.2.8.
5.2.9.
MPEG – 1 .................................................................................................... 43
MPEG – 2 .................................................................................................... 44
MPEG – 4 .................................................................................................... 45
DIVX............................................................................................................ 45
XVID............................................................................................................ 46
H.264/MPEG – 4 AVC ................................................................................ 47
Komprese pro webové rozhraní (RM, WMV, MOV).................................. 47
VOB a AVI .................................................................................................. 48
Kapitola 1: Audiovizuální tvorba
1.
5
Audiovizuální tvorba
Co je to vlastně audiovizuální tvorba? Jak se liší od kinematografie,
tedy filmu? A liší se vůbec? Jaký je rozdíl mezi filmem a videem? A je vůbec
nějaký? To všechno jsou otázky, jenž se člověku, který se rozhodl proniknout
do tajů pohybujících se obrázků vkrádají na mysl. Pojďme se tedy podívat na
to, kdy a jak se prvně začalo vyprávět pohybujícím se obrazem a jak se obor
dále vyvíjel, až k dnešní současné podobě.
1.1
První
projekce
Kinematografie
28.12.1895 proběhla v Paříži událost, od které se datuje vznik nového
uměleckého oboru – kinematografie. Toho dne zde bratři Lumièrové poprvé
uskutečnili veřejnou filmovou projekci. Promítali deset němých krátkých
filmů. Tedy filmů. Dnes zvyklí na 90 minutové a další projekce bychom těch
46 sec, po které nestříhaný záběr trval, téměř za film nepovažovali, ale v té
době to byla událost. Jedním filmem byl „Příjezd vlaku“. Ten začínal záběrem,
v kterém je kamera postavena těsně vedle kolejí a vlak tedy přijíždí diagonálně
z pozadí přímo na kameru (mimochodem výborná obrazová kompozice).
Traduje se, jak diváci v prvních řadách sálu utíkali ze sedadel v obavě, že je
vlak, který se řítí přímo na ně, zajede…
OBR. 1-1 PRVNÍ FILMOVÁ PROJEKCE
Kinema –
tografie
Čas
Co znamená vlastně znamená ono slovo kinematografie? Je složeno ze
dvou částí kinéma = pohyb a grafein = psát. Tedy psát pohybem. Z počátku
byl tento pohyb obsažen pouze uvnitř záběru, tedy např. onen příjezd vlaku, až
mnohem později tvůrci přišli na to, že i s kamerou mohou pohybovat.
V počátcích kinematografie totiž kamery vážily několik desítek kilogramů a
s takovým zařízením se při nejlepší vůli pohybovat nedalo. Až s postupným
zmenšováním kamer mohli tvůrci pohyb kamery jako výrazový prvek do své
tvorby zařadit. I když nad dnešními malými digitálními videokamerami by asi
nevěřícně kroutili hlavou.
Kinematografie, jako nový umělecký směr, si hledala své výrazové
prostředky. Nicméně obor jako takový nevznikl ze vzduchoprázdna. To jen
První střih
Filmová řeč
6
průmyslová revoluce a rychlý technický pokrok umožnily tvůrcům překročit
hranice fotografie a přidat do tvorby jeden nový rozměr. A tím je čas.
Představte si záběr stepi. Do záběru vjede skupina jezdců, prožene se kolem
kamery a zmizí, kopyta koní zvíří spadané listí a v záběru prázdné krajiny se
z nebe pomalu snáší jednotlivé lístky. A čas plyne. To přináší v porovnání
s fotografií jednak nové možnosti, ale zároveň přichází i jistá omezení.
Při natáčení si musíme uvědomit, že vše od zmáčknutí nahrávání do
jeho vypnutí bude v záběru zachyceno, Bude tam tedy vidět, jak se vám třesou
ruce, bude slyšet soused, který na vás mluví, bude tam i ten člověk, který jde
proti vám a sprostě nadává, nebo klučina, který se honí s bráškou a nějak
přehlédl, že tu stojíte, takže brzdí až o vás. Bude tam zkrátka všechno. Ve
fotografii nafotíte 10 fotek stejného místa a vyberete tu nejlepší, když vám u
filmu či videa vleze člověk do záběru, který je neopakovatelný, máte smůlu.
To, co dnes považujeme při sledování filmu za normální, tedy střih
záběrů, to nebylo v počátcích kinematografie vůbec běžné. Vlastně pomohla
náhoda. Jednou se G.Mélièsovi, francouzskému kouzelníkovi a
kinematografistovi, při natáčení zadrhle film v kameře. Než se podařilo závadu
odstranit uplynula určitá doba. Nikdo nevěnoval pozornost tomu, že se pozadí
na rušné pařížské ulici za natáčeným hlavním motivem změnilo. Až při
projekci filmu užaslý tvůrce zjistil, že se náhodně projíždějící omnibus, který
byl v zorném poli před tím, než se kamera zastavila, proměnil jako kouzlem
v pohřební kočár, jenž se na témže místě ocitl v okamžiku, kdy kamera opět
začala zaznamenávat. Dnes tomuto triku říkáme stoptrik a jde o hojně
využívaný základní trik. A tehdy si tvůrci začali uvědomovat, jaké možnosti
jim užití střihu, a tedy zkrácení vyprávění, do tvorby přináší.
Nicméně diváci, nebyli na užití filmové zkratky a střihové skladby
připraveni a museli si teprve novým vyjadřovacím prostředkům přivyknout. Je
známa historka (a není jediná) z počátku 20. století z Moskvy. Inteligentní
vesnická dívka, která v Moskvě nalezla práci jako služebná v panském domě,
šla poprvé do kina, na nenáročný zábavný film. Když se vrátila, paní se jí ptala,
jak se jí film líbil. A ona odpověděla přibližně takto: „Bylo to strašné, nechápu,
jak mohou beztrestně ukazovat usekané ruce a hlavy“. O co, šlo? Nebyl to
žádný horor, ani ruce a hlavy nebyly usekané, to jen tvůrci pracovali s různou
velikostí záběrů a tu v detailu ukázali obličej herce, tu detail ruky, tam detail
nohy. Mladá dáma nebyla na něco takového zvyklá a vůbec neporozuměla
souvislostem a vyjadřovacím znakům filmové řeči.
Ano, film používá jistou řeč. A tuto řeč se musí naučit v prvé řadě
tvůrci a v druhé řadě diváci. Jinak si navzájem neporozumí. To, že amatérští
tvůrci v počátcích své tvorby podceňují jednotlivé prvky této řeči, je obecně
známá pravda. Teprve, když zjistí, že divák vůbec nepochopil myšlenku díla
nebo, že se u filmu neuvěřitelně nudí, začnou objevovat jednotlivé stavební
kameny řeči a používat je ve své tvorbě. A filmová řeč se stále vyvíjí.
Před dvěmi lety jsem na filmovém festivalu v Karlových Varech viděl
dokumentární snímek o malíři. Obraz byl rozdělen do čtvrtin a v každé části
obrazu běžela paralelně jiná část dokumentu. Pro mě jako diváka to bylo silně
znepokojující a matoucí, neboť jsem měl stále pocit, že mi něco důležitého
uniká. Na diskusi po projekci jsem tento svůj pocit tvůrcům sdělil a ptal se jich,
proč zvolili tak netradiční formu. „Dnešní mladý člověk je zvyklý sledovat více
Filmový
materiál
7
obrazů najednou, vezměte si, co všechno dělá na počítači, komunikuje přes
ICQ, kouká na internetové video z Youtube a při tom píše seminární práci. Ten
nemá problém sledovat více dějů najednou“. To byla přibližně odpověď, které
se mi dostalo. Od té doby jsem již viděl několik filmů, kde bylo alespoň po část
průběhu filmu, rozděleno obrazové okno na dvě nebo více částí, v kterých
běžel současně různý děj.
Film používá jako záznamové médium filmový pás. Obrázek, který
vidíte v kině je nejčastěji natočen na 35mm filmový pás, kde čísla označují šíři
filmového pásu. Z něj obraz vzniká metodou negativ- pozitiv, probíhá tedy
vyvolávání filmu, stejně jako je tomu u klasické fotografie. Zvukový záznam je
zanesen podélně po straně vedle obrazové informace. A vedle políčka je z obou
stran perforace pro navíjení na cívku.
OBR. 1-2 POLÍČKO FILMU 35 MM S PODÉLNOU ZVUKOVOU STOPOU
16 a 8 mm
Protože filmová surovina je poměrně drahá, používá se někdy jen
16mm šíře pásu. Ta s sebou přináší menší filmové políčko oproti 35 mm, ale
kvalita je vzhledem k nákladům stále ještě vyhovující. U této šíře již nebylo
dostatek míst na zvukový záznam, takže perforace z jedné strany filmového
pásu byla zrušena a nahrazena podélnou stopou nesoucí zvuk. V amatérských
podmínkách zdomácněl 8mm pás (lidově osmička), na kterém se do příchodu
digitální technologie hojně točilo. Osmička byla ovšem bez možnosti záznamu
zvuku (tedy až na jednu její speciální verzi), takže zvuk se musel pouštět
z jiného média než promítačky. Některé amatérské filmové soutěže si dokonce
číslo šíře pásmu vetkli přímo do názvu, takže existuje např. Rychnovská
osmička nebo Brněnská šestnáctka.
Film má oproti pozdější televizní technologii daleko větší dynamický
rozsah, tedy počet stupňů mezi naprosto bílou a naprosto černou barvou, a
z toho důvodu je pro oko diváka příjemnější, neboť se více přibližuje tomu, jak
vnímá realitu naše oko.
1.2
Počátky
televize
Video a televizní tvorba
Jak postupně šel čas, narodila se filmu ve dvacátých a třicátých letech
minulého století mladší sestřička televize. A s ní přišla na svět v polovině 20.
století i nová televizní záznamová technika. A protože televize nemá tak
vysoké rozlišení obrazu (viz kapitola 2), jako je tomu u filmu, mají i televizní
kamery nižší rozlišení. A protože filmový materiál je drahý a navíc jen na
jedno použití, vymyslel televizní průmysl jiný způsob pořizování a uchovávání
VHS a
Video8
Film a
televize srovnání
8
záznamu. Světlo světa spatřily analogové pásky s magnetickým záznamem,
které byly stočeny do kazety.
Postupem času přestalo televizním divákům stačit jen se dívat na
vysílání, chtěli si také pořizovat a uchovávat záznamy. Komerční firmy jim
vyšly vstříc a z mnoha formátů se nakonec prosadil VHS (lidově véháeska). Ty
bylo v sedmdesátých letech 20. století. Kazety se dostaly od televizních tvůrců
k široké veřejnosti. A odtud je už jen krůček k myšlence, že by se na kazety
mimo televizních pořadů mohly zaznamenávat i ostatní obrazové momenty
pomocí kamery. V osmdesátých letech tak amatérští tvůrci dostali možnost
natáčet záznamy na kamery ve formátech VHS nebo Video 8 (později Hi8).
V devadesátých letech minulého století nastala masivní vlna
digitalizace, takže amatérským tvůrcům se dostala do ruky poměrně levná a
poměrně dobře zaznamenávající technika. To jsou dnešní kamkordéry, ať už
zaznamenávají na pásky, disky, či karty. Stále se však jedná o magnetický či
optický záznam vzešlý z televizní technologie, jehož obraz je oproti filmu
daleko, leckdy až nepřirozeně ostrý a má nižší dynamický rozsah.
Zjednodušeně řečeno, je – li na filmovou kameru natočen záběr, v kterém je
v polostínu schována postava, bude tato postava viditelná i na filmovém plátně.
Pokud bude stejný záběr za stejných světelných podmínek natočen televizní
kamerou, uvidíte na plátně pouze tmu. Díky tomu, že televize používá menší
počet řádků (viz kapitola 2), než je tomu ve filmu, je také rozlišení obrázku
proti filmovému nižší. Tedy porovnáme – li celkovou kvalitu obrazu filmu a
televize (videa) jednoznačně vítězně zatím vychází film.
1.3
Audiovizuální tvorba
Audiovizuální
Právě proto, že se postupně vyprávění obrazem přesunulo z kin i do
tvorba
jiných míst a volila se jiná forma, vznikl obor, který se nazývá „Audiovizuální
tvorba“. V něm jsou tedy zahrnuta všechna audiovizuální díla, ať již jde o film,
video, či televizní tvorbu, patří sem hrané snímky, stejně tak dokumentární
filmy, videoklipy nebo experimentální tvorba. Prostě vše, co se vyjadřuje
pomocí obrazu a zvuku. A zvuku. A zvuku.
Amatérští tvůrci často zapomínají na zvukovou stránku svých děl, proto
jsem zvuk v předešlém odstavci tak vypíchl. Často se na amatérských
filmových soutěžích setkáte s následným hodnocením poroty: „Obrazová
kvalita předvedených děl byla na dobré úrovni, doporučujeme ovšem tvůrcům
zaměřit se i na zvukovou část svých děl. Porota stále shledává ve většině
případů zvukovou složku jako nevyhovující“. Mějte tedy na paměti, že při své
tvorbě nevyprávíte pouze obrazem, ale že zvuková část je rovnocenná té
vizuální. A pokud zvuk nese informaci, které není z nejrůznějších důvodů
rozumět, nezachráníte dojem ani sebelepším obrazem.
Kapitola 2: Záznamové formáty
2.
Časová
náročnost
Záznamové formáty
V okamžiku, kdy se rozhodnete zabývat video tvorbou a může jít jen o
natočení oslavy narozenin nebo prvních kroků dítěte, jste postaveni před
nutnost naučit se porozumět základním technickým pojmům, které na vás
v tomto oboru číhají. Výrobci kamer i editačního software se sice ve svých
marketinkových kampaních snaží navodit dojem, že není nic snazšího, než
zmáčknout „tlačítko“ na kameře a záznam natočit, vypálit a prohlédnout na
televizi, ale tak tomu bohužel až na výjimky není. Onou výjimkou je situace,
kdy rezignujete na možnosti střihu a výrazové tvorby, které vám audiovizuální
aparát nabízí a rozhodnete se skutečně jen situaci natočit a poté z kamery
prohlédnout na televizi.
Předpokládám, že laskavý čtenář těchto skript má vyšší ambice, ale již
na tomto místě vás musím upozornit, že „potýkání“ se s videem je sice na
jednu stranu velmi kreativní záležitost, na stranu druhou však vyžaduje jistou
technickou připravenost a především je vysoce náročná na čas. V profesionální
praxi není neobvyklé, že za jednou minutou výsledného sestřihu stojí 10-20
hodin práce.
Před nějakou dobou se u mě v práci zastavil kamarád, který chtěl
pomoci s výběrem kamery, pro zachycení okamžiků svého čerstvě narozeného
dítěte. Když jsem ho usazoval ke stolu, na němž ležely dvě „velké“
poloprofesionální kamery, vzhlédl ke mně se zmatkem a prosbou v očích.
„Neboj“ uklidnil jsme ho „bude to něco malého“ a začal jsme zjišťovat, jaké
jsou jeho požadavky. Tedy, co všechno bude potřebovat za manuální funkce,
jestli použije mikrofon, jaký druh záznamového média zvolit, jestli bude
záznam stříhat, či nikoliv atd. atd. Po několika minutách se na mě znovu
podíval, tentokrát již s děsem v očích a já pochopil, že tudy cesta nevede.
Ponořil jsme se do skříně a vyndal malou dlaňovou kamerku s vestavěným
mikrofonem. Kamarádovi se rozsvítili oči. „ Půjči si ji, vyzkoušej, a za pár dní
se zastav. Něco vybereme“. Za 14 dní kamarád přišel znovu s několika
natočenými záběry a se zarputilým výrazem ve tváři hodil kameru na stůl.
„Vezmi si jí, už ji nechci ani vidět !“ vztekle prohlásil. Po chvíli povídání jsme
přišli na to, že natáčení probíhalo výborně, ale když po něm tchýně chtěla
DVD disk, aby si mohla klidně doma přehrát záběry vnoučete, došlo
k problému. Kamarád nebyl schopen poradit si s celým postprodukčním
řetězcem, ale protože mu zároveň mužská ješitnost nedovolila přiznat, že neví
kudy kam, zkoušel a zkoušel. Nakonec se mu DVD skutečně podařilo vyrobit,
ale bohužel nešlo přehrát. Resp. fungovalo skvěle v počítači na kterém ho
vytvořil, jinde však už ne. A to byla poslední kapka do poháru jménem video...
Dnes má kamarád nový digitální fotoaparát a spoustu fotografií rostoucího
potomka, které šťastně ukazuje při každé příležitosti.
2.1
Standardní
rozlišení
9
Standardní rozlišení (SD)
Ještě před několika lety se o žádném standard definition, jak zní jeho
originální název (odtud zkratka SD), na veřejnosti příliš nehovořilo. Bylo
zkrátka televizní (případně video) rozlišení, které se dělilo podle norem na
PAL a NTSC (viz dále) a to bylo vše (resp. odborníci již tehdy SD a ED enhanced definition pojmy používali, ale mezi běžnou veřejností se o nich moc
10
nevědělo). S nástupem vysokého rozlišení (HD) (kap. 2.2) bylo však nutné
nějak odlišit obraz se starým, nižším rozlišením i pro širokou veřejnost, a tak se
zkratka SD začala šířit i mezi „obyčejnými“ lidmi.
2.1.1.
Prokládání
Prokládaný a neprokládaný obraz
Vzhledem k tomu, že SD vychází z televizního vysílání, bylo hned na
počátku definováno, že obraz se bude zobrazovat postupně po tzv.
půlsnímcích, tedy prokládaně (interlaced – od toho zkratka i). Na rozdíl od
toho film se zobrazuje najednou po celých snímcích, tedy neprokládaně
(progressive – zkratka p).
OBR. 2-1 PROKLÁDANÝ A NEPROKLÁDANÝ OBRAZ
Půlsnímky
Co přináší ono prokládání? Televizní signál je na obrazovku
vykreslován postupně, za 1/50s se v normě PAL objeví jeden půlsnímek. Tedy
v čase 1/50s – první půlsnímek prvního snímku v čase 2/50s - druhý půlsnímek
prvního snímku, v čase 3/50s se objeví první půlsnímek z druhého snímku
v čase 4/50s druhý půlsnímek z druhého snímku, atd., až se za jednu sekundu
promítne celkem 50 půlsnímků, tedy 25 snímků. V normě NTSC je snímků 30
a půlsnímků 60. Oko diváka vnímá takto prokládaný obraz jako mírně
nestabilní, tedy chvějící se, v porovnání s progresivním záznamem.
OBR. 2-2 VRCHNÍ A SPODNÍ PŮLSNÍMEK
Již na tomto místě upozorním na jednu záludnost, na kterou můžete
narazit při kompresi pro výrobu DVD (viz kapitola 5) a sice nesprávné
poskládání vrchních (upper/top) a spodních (lower/bottom) půlsnímků. Obraz
se pak projevuje jako trhaný. To byl mimo jiné důvod, proč mému známému
nešlo DVD přehrát na tchýnině DVD přehrávači.
Video ve standardním rozlišení používá v amatérské sféře pro záznam
kazety formátu miniDV nebo digital8, dále DVD disky o průměru 8 cm,
případně přímo harddisk. Pro zobrazení pak nejčastěji DVD disky o průměru
12 cm.
2.1.2.
NTSC
Problémy s
NTSC
Čtvercové a
nečtvercové
pixely
PAL – 576i
V roce 1950 vznikl v Evropě jiný analogový televizní systém, který je
v současnosti rozšířen prakticky v celém ostatním zbytku světa (mimo Francie,
kde je SECAM – pro naše účely zde však není rozdíl oproti PALu). Systém je
prokládaný, se snímkovou frekvencí 25 snímků (50 půlsnímků) za sekundu.
V Evropě je elektrická síť s frekvencí 50 Hz, tedy snímková frekvence vyplývá
stejně jako v USA z tohoto faktu. Počet řádku byl stanoven na 625 resp. 576
viditelných. Poměr stran je 4:3.
2.1.4.
Vertikální
rozlišení
NTSC – 480i
Jedná se o analogový televizní systém, který je rozšířen v Severní
Americe, části Jižní Ameriky a Japonsku. Vznikl v roce 1940, jako první
televizní systém, a to proto, aby sjednotil jednotlivé systémy do té doby v USA
používané. Systém byl stanoven jako prokládaný se snímkovou frekvencí 30
snímků (60 půlsnímků ) za vteřinu, což bylo později změněno na 29.97 snímků
(59.94 půlsnímků) za sekundu, aby se omezilo rušení zvuku, který byl spolu s
obrazem přenášen. 60 půlsnímků bylo zvoleno proto, že elektrická síť v USA
má frekvenci 60 Hz. Předešlo se tím tedy rušení obrazu elektrickou sítí,
k čemuž by mohlo docházet, pokud by frekvence byli rozdílné. Počet řádků
v obraze byl stanoven na 525, z nichž 480 je viditelných, zbývající řádky jsou
použity pro přenos technických dat (např. synchronizace, atd.). Poměr stran
obrazu byl stanoven na 4:3.
V některých editačních programech bývá tento systém označován
počtem řádků s označením prokládání (tedy 480i), tak jak je to uvedeno
v záhlaví kapitoly.
Vzhledem k rozdílné snímkové frekvenci a rozdílnému počtu řádků je
tento formát s formátem PAL (viz dále) neslučitelný. Vyvarujte se proto
nákupu techniky, ať už jde o kamery, televize či přehrávače v této normě.
Ušetříte si tím mnoho leckdy neřešitelných problémů. Je pravda, že v USA je
technika levnější než v Evropě a někdy tam lze koupit i vybavení v normě
PAL, ale musíte se prodavače zeptat, zda jde skutečně o PAL a nikoliv
o NTSC. Podobně i v českých bazarech je možné někdy narazit na televize, či
kamery v NTSC normě, takže buďte obezřetní. To samé platí o kazetách VHS
a DVD discích. Některá videa a DVD přehrávače si poradí s oběma formáty,
ale neplatí to pro každý přehrávač.
2.1.3.
PAL
11
Digitalizace obrazu
V původních televizních normách je udáváno rozlišení PALu jako 720
x 576 bodů a rozlišení NTSC jako 720 x 480 bodů. Poměr stran jednotlivých
obrazových bodů (pixelů) je pro PAL nečtvercový 1:1.067. To platí pro
analogový signál.
Jelikož digitalizované a nebo digitální video zobrazujeme na monitoru
počítače, který je zvyklý na mřížku se čtvercovým poměrem pixelů, dostáváme
pro normu PAL (576 x 4 )/3 = 768 sloupců (vycházíme z počtu viditelných
řádků a poměru stran obrazu), tedy PAL je pro čtvercové pixely vyjádřen jako
768 x 576 obrazových bodů. Podobně pro obraz v NTSC dostaneme velikost
640 x 480 bodů.
12
Máme tedy dvě PALová a dvě NTSC rozlišení. Z toho důvodu můžeme
ve střihových programech vidět dvě označení pro PAL a to PAL square, tedy
počítačový s poměrem pixelů 1:1 a rozlišením 768 x 576 a původní PAL non
square, značený též jako PAL (1.067), který má rozlišení 720 x 576. Některé
softwarové přehrávače v počítači mají problém se správným přehráním
nečtvercových pixelů, což v důsledku znamená, že kružnice natočená
v rozlišení 720 x 576 nebude na počítači zobrazena kulatě, ale elipsově (na
televizi však bude zobrazena správně). Proto v editačních software máte
obvykle při volbě projektu na úvodní obrazovce možnost zvolit buď square
tedy čtvercový poměr nebo non square tedy nečtvercový poměr stran. Stejnou
možnost obvykle najdete při exportu ze střihového programu.
OBR. 2-3 ČTVERCOVÝ A NEČTVERCOVÝ POMĚR PIXELŮ
Na prvním obrázku vidíte kruh natočený nečtvercovým poměrem pixelů
(720 x 576), který je nesprávně interpretován čtvercovými pixeli, druhý
obrázek ukazuje nečtvercové pixely interpretovány nečtvercově a třetí správný
převod nečtvercových pixelů na čtvercové (768 x 576).
Co z toho všeho plyne? Teoreticky pokud připravujete DVD disk
v PALovém rozlišení 720 x 576 a výsledek bude někdo prohlížet na počítači, o
němž nevíte, zda si jeho přehrávač umí, či neumí, poradit s nečtvercovými
pixeli, měli byste ho raději připravit v rozlišení 768 x 576. V praxi však tento
rozdíl není až tak zřejmý, takže pokud zrovna nepotřebujete přes celou
obrazovku ukázat mapu zeměkoule, nemusíte si se „čtverci“ lámat hlavu.
2.2
Vysoké
rozlišení
Vysoké rozlišení (HD)
Z anglického high definition. S digitalizací obrazu přišla snaha o
zlepšení kvality televizního záznamu tak, aby se výsledek přiblížil filmu, který
stále zůstává analogový, i když proces jeho zpracování se již digitalizoval.
Využilo by se tak levného televizního materiálu, zaznamenávaného a
zpracovávaného digitálně, přičemž kvalita obrazu by se výrazně zlepšila.
V roce 1996 byl oficiálně ustanoven high definition standard, který
obsahuje množství formátů z nichž nejznámější jsou 720p (progressive) při
maximální snímkové frekvenci 60 snímků za sekundu, ale je možno i 50, 30,
25 a 24 snímků a 1080i (interlaced) při maximální frekvenci 30 snímků za
sekundu (60 půlsnímků), je možno i 25 snímků (50 půlsnímků). Poměr stran
obrazu je 16:9.
Video ve vysokém rozlišení používá pro záznam v amatérské sféře
formát HDV (používá kompresi pomocí algoritmu MPEG-2) nebo AVCHD
(komprese pomocí MPEG-4, viz kapitola 5) a to jak na páskové kazety
miniDV, tak harddisk a v poslední době též na Blue-ray disk nebo výměnné
flashové karty. Pro zobrazení se používají nejčastěji Blue-ray disky nebo HDDVD disky.
13
OBR. 2-4 POROVNÁNÍ ROZLIŠENÍ HD (VLEVO) A SD
2.2.1.
720p
Velikost obrazu je 1280 x 720 při snímkové frekvenci 24, 25, 50 a 60
snímků za vteřinu. Značení formátu je: počet řádek – progresivní nebo
prokládané snímkování - počet snímků (v názvu kapitoly je použito 60
progresivních snímků). Tuto velikost obrazu by měl přehrát televizor označen
logem HD ready a přehrajete si ji také na většině monitorů připojených k PC,
protože dnešní obvyklé minimální rozlišení těchto monitorů je 1024 x 768
obrazových bodů.
2.2.2.
1080i
HDV
Je záznamový formát, který pomocí kompresního algoritmu MPEG-2
(viz. kapitola 5) umožňuje natáčet video ve vysokém rozlišení na kazety
miniDV. Kamery umí natáčet v módu 720p (tedy rozlišení 1280 x 720) při
snímkové frekvenci 24 25 a 30 snímků za vteřinu nebo při rozlišení 1440x1080
označovaného 1080i, snímková frekvence 50 nebo 60 půlsnímků.
Díky způsobu kódování je práce s tímto formátem pro střihové
programy velmi náročná na rychlost procesoru a velikost paměti, takže pokud
na svém počítači střiháte video v SD neznamená to, že na něm zvládnete i
HDV video a to i přes to, že editační program tuto možnost nabízí.
2.2.4.
AVCHD
1080i50
Jde o nejvyšší rozlišení standardu HD, je označován jako plné (full)
HD, velikost obrazu je 1920 x 1080 při snímkové frekvenci 50 nebo 60
půlsnímků (25 nebo 30 snímků) za vteřinu. Mimo to existuje i 1080p tedy
progresivní záznam v snímkové frekvenci 24, 25 a 30 snímků za vteřinu. Toto
obrazové rozlišení není zatím v běžné spotřebitelské sféře příliš rozšířené,
protože počítačové monitory mají dnes obvykle rozlišení 1024 x 768, případně
1280 x 1024, ale jen výjimečně se setkáte s monitory, které umí zobrazit obraz
o rozměru 1920 x 1080 obrazových bodů. Existují sice full HD televizní
obrazovky, ale jejich cena začíná na 45 000, - (listopad 2007), takže jsou opět
pro běžné spotřebitele poměrně těžko dostupné.
2.2.3.
HDV
720p60
AVCHD
Jedná se o modernější záznamový formát, který pomocí kompresního
algoritmu MPEG-4 AVC umožňuje natáčet video ve vysokém rozlišení a
14
ukládat ho na 8cm DVD disk nebo harddisk či flashovou paměťovou kartu, ale
také na mini DV kazetu. Oproti kódování pomocí MPEG-2 je kodek MPEG-4
účinnější, takže při stejné kvalitě se na médium vejde více záznamu. Vzhledem
k tomu, že jde o nejnovější způsob záznamu, ještě zdaleka ne všechny střihové
software tento formát podporují (listopad 2007).
OBR. 2-5 VELIKOST OBRAZU JEDNOTLIVÝCH SD I HD FORMÁTŮ
2.3
Filmové rozlišení
Vzhledem k tomu, že se nejedná o televizní formát, nelze toto rozlišení
zahrnout ani do jedné z výše uvedených kapitol. V reálné praxi se s ním
pravděpodobně nesetkáte, ale protože některé editační programy nabízejí na
svém vstupu i tuto možnost, měli byste znát alespoň základní technické údaje.
2.3.1.
Film 24p
Film – 24p
Posuv pásku 24 snímků za sekundu. Do roku 1930 to bylo jen 16
snímků za sekundu. To byla krajní hranice, kdy oko vnímá pohyb jako plynulý.
Z toho důvodu, pokud se dnes pouští němé grotesky natočené do této doby, je
jejich projekce znatelně zrychlená. Filmová políčka se zaznamenávají celá
najednou, jde tedy o progresivní (neprokládaný) mód. Filmové políčko je navíc
širokoúhlé, tedy obdélníkové, ve čtyřech druzích formátu 1:1,37 – 1:2,35.
15
OBR. 2-6 JEDNOTLIVÉ FILMOVÉ FORMÁTY
1:1,37
1:1,66
1:1,85
1:2,35
Kapitola 3: Fáze tvorby audiovizuálního díla
16
3.
17
Fáze tvorby audiovizuálního díla
Proces tvorby jakéhokoliv audiovizuálního díla je tvořen třemi
základními fázemi:
− preprodukcí neboli přípravou na natáčení,
− produkcí neboli vlastním natáčení,
− postprodukcí neboli zpracováním natočeného materiálu a výrobou
výsledného díla.
3.1
Preprodukce
Při vzniku filmu se fází preprodukce rozumí většinou jen tvorba
scénáře a zajišťování finančních prostředků na jeho realizaci. Vznik scénáře,
od počáteční první myšlenky přes technický scénář až po tvorbu storyboardu,
tedy nakreslení záběrů do vizuální podoby, je prací na několik měsíců.
V oblasti amatérské videotvorby do této části zahrnujeme i veškeré ostatní
přípravné práce před vlastním natáčením, tedy výběr lokací, kde budeme
natáčet, výběr osob, které budou ve snímku vystupovat, jakým způsobem
budeme řešit zvukový záznam, zda budou potřeba kostýmy či rekvizity, na
jaký materiál budeme natáčet a zda budou potřeba světla, musíme vymyslet i
logistické řešení, tedy jak se kam včas přesunout. Přestože všechny uvedené
činnosti vypadají jako by se zajišťovali pouze pro hraný film, není tomu tak.
Stejné nebo podobné záležitosti musíte řešit před natáčením svatby, přípravě
dokumentu nebo jen natáčení vašeho domácího miláčka.
Na bratrově svatbě jsme do sestřihu chtěli natočit jedoucí kolonu
svatebních aut. V celkovém sestřihu se tento záběr objevil na 4 sec, přesto bylo
potřeba předem domluvit a zajistit spoustu věcí. Museli jsme dopředu najít část
silnice, která byla rovná a kde tedy budou všechna auta vidět a zároveň do ní
neústí žádná další silnice, z které by se do kolony mohl vklínit třeba traktor.
Bylo nutno vymyslet, jaké auto pojede s kameramanem napřed na určené místo
(na svatbách obvykle bývají všechna auta obsazena svatebčany, takže najít
jedno auto navíc, není jen tak). Dále jsme museli zvolit způsob komunikace
mezi kameramanem a zbytkem svatebčanů čekajících na signál, že mohou jet
(což v době mobilů není až takový problém), bylo potřeba vymyslet, zda ve
scénáři jízdu aut zařadíme před obřad nebo po obřadě (v koloně vždy jede jiné
první a poslední auto před a po obřadě) a bylo nutné také uvažovat s tím, že
natáčení tohoto záběru zabere jistý čas, zvláště pokud se napoprvé nepovede (a
skutečně jsme ho točili 2 x), a tedy že hostina tím bude trochu posunuta.
Možná jste teď překvapeni, jaká je na 4 sekundový záběr potřeba
příprava, ale pokud bych takto nepostupoval, natočil bych takový záběr jen
čistě náhodou. Ostatně svatba, což je sama o sobě poměrně organizačně
náročná akce, si o podrobnou přípravu na natáčení přímo říká. Takže znovu
zdůrazňuji, nikdy tuto fázi, při jakémkoliv natáčení, nepodceňujte.
3.2
Produkce
Příprava na natáčení
Natáčení
Fáze produkce zahrnuje veškeré činnosti spojené s realizací
konkrétního natáčení. Jinými slovy to, co jsme si v předešlé fázi hezky
naplánovali, budeme realizovat. Při tom samozřejmě zjistíme, že jsme na
18
spoustu věcí zapomněli, že se mnoho věcí změnilo, a že Murphyho zákony
platí neomylně. Jak jinak si třeba vysvětlit, proč zrovna dnes začali opravovat
křižovatku, přes kterou jsme ještě včera při zkoušce natáčení bez problémů
projížděli?
Každopádně, při vlastním natáčení neřešíte jen kam postavit kameru,
jakou zvolit velikost záběru a jak si poradit se zvukem, ale také kde se lze
v okolí najíst, kde nabít v terénu baterku do kamery (kdo má sakra tušit, že
v chladu vydrží jen půlku toho, co v teple), kde se dají rychle dokoupit kazety
(sice jsem si vzal jednu navíc, ale těch zajímavých situací na středověkém
tržišti je), jak se dostat z bodu A do bodu B rychleji, než skupina C, která jede
rychlostí D a později pak, jak se vůbec dostat z bodu B do bodu A, když
všichni už odjeli a na vás zapomněli. Důležitou a často opomíjenou
„maličkostí“ je sytém označování a evidování natočených médií. V případě
jednoho média většinou stále tušíte, co na něm máte zaznamenáno, pokud však
natočíte několik kazet, které neoznačeny leží v brašně kamery, budete mít o to
více práce při postprodukci.
3.3
Postprodukce
Download
Streaming
Zpracování záznamu
Fáze postprodukce zahrnuje činnosti spojené s digitalizací materiálu
resp. jeho natažením do střižny, s jeho sestřihem, finalizací záznamu a jeho
následnou distribucí. Stručně lze fáze rozdělit následně:
− pořízený materiál naimportujete do prostředí střižny, stejně tak postupujete
s grafikou, fotografiemi, archivními záběry, kontaktním zvukem, hudbou atd.
− Provedete střihové úpravy obrazu a zvuku, tedy seřadíte záběry, přidáte
přechody a efekty, aplikujete filtry, barevně obraz sladíte, dodáte hudbu a
titulky.
− Zvolíte formát, v jakém budete sestřih exportovat (viz kapitola 5), pokud
budete vyrábět DVD musíte ještě vytvořit menu disku (tzv. authoring) a
provedete kompresi do zvoleného (zvolených) formátu(ů).
− Posledním krokem je distribuce hotového díla. Tedy zpřístupnění díla
potenciálním uživatelům. Nejčastější formou distribuce je buď předání
záznamu na vhodném médiu (nejčastěji na CD nebo DVD) nebo elektronická
distribuce prostřednictvím internetové sítě. Uživatelé si pak buď záznam
stáhnou na lokální médium (nejčastěji PC) a pak přehrají, nebo pokud to
podmínky dovolují, záznam si přehrají s využitím streamingu (např. archív
České televize či Novy na jejich internetových stránkách).
Jednotlivé kompresní formáty popisuje kapitola 5, nicméně na tomto
místě bych se zastavil u možnosti umístit výsledný sestřih na webové stránky.
Existují dvě základní možnosti, jak potencionálním uživatelům můžete
zpřístupnit výsledný videomateriál.
První metoda je tzv. download, tedy stažení videa. Umístíte soubor na
webovou stánku (např. www.uschovna.cz), odkud si ho uživatel stahuje na svůj
počítač a přehrávat ho může, až ve chvíli, kdy má celý soubor stažený u sebe
na lokálním médiu. Pokud má uživatel pomalé připojení k internetu např. po
telefonní lince a/nebo pokud je soubor velký, může takové stahování trvat i
několik hodin.
Druhou variantou je, že záznam je možné přehrávat dříve, než se celý
přenese k uživateli. Tato metoda se nazývá streaming, tedy vysílání. Zdarma
19
nabízí možnost umístit krátká videa na webové stránky, odkud budou vysílány,
např. www.myspace.com či www.youtube.com.
Výhody oproti stahování jsou zřejmé, uživatel nemusí obvykle čekat a
vysílání začne ihned nebo s velmi malým zpožděním, nevýhodou je nižší
obrazová kvalita takovýchto záznamů. To je dáno tím, že ne každý uživatel má
rychlé připojení a vysílání tedy počítá i s tím nejpomalejším, čemuž odpovídá
stupeň komprese a tedy kvalita (viz kapitola 5).
20
Kapitola 4: Technické vybavení
Kamery výběr
4.
Technické vybavení
4.1
Kamery
21
Přestože se dnes ovládání kamer v amatérské třídě značně zjednodušilo
a za příhodných světelných podmínek stačí jen zmáčknout a točit, je potřeba
mít na paměti, že i v tomto případě bude potřeba výsledný záznam prezentovat,
což klade jednak časové nároky na jeho zpracování a jednak technické nároky
na porozumění procesu zpracování. Nejjednodušší cestou je samozřejmě
připojit kameru pomocí dodávaných kabelů k televizi, případně přepsat záznam
na VHS rekordéru, ale v prvém případě jsme vázání na nutnost mít kameru
stále při sobě, v druhém případě ztrácíme obrazovou kvalitu.
OBR. 4-1 TYPY KAMER
Amatérská
Poloprofesionální
Profesionální
Jak a podle čeho kameru vybírat, na jaké věci se při výběru soustředit,
co je důležité, co nikoliv, to vše se dozvíte z následujících řádků.
4.1.1.
Typ záznamového média – páska, harddisk či DVD?
Volba, před kterou jsou postaveni spotřebitelé teprve v posledních pár
letech. Dříve se spíše diskutovalo o výběru vhodného typu pásky (jednotlivé
základní typy budou také zmíněny) a o tom, zda investovat do drahé digitální
technologie. Všechna níže zmíněná média používají k zápisu ztrátovou
kompresi, což znamená, že část dat, která jsou zachycena snímačem (CCD –
viz. dále), při ukládání zmizí. Profesionální záznamové formáty se od těch
amatérských mimo jiné liší i stupněm komprese, tedy tím, že zmizí méně dat,
než u „amatérů“. Více o kompresi a jejích formátech se dočtete v kapitole 5.
Takže jaké jsou výhody a nevýhody jednotlivých typů médií.
DVD disk
DVD disk kapacita
Médium používané jen ve spotřební kategorii digitálních kamer.
Vzhledem k miniaturizaci kamer se nejedná o klasické velké DVD disky
(průměr 12 cm) standardně s kapacitou 4,5 GB, ale o jejich zmenšené příbuzné
o průměru 8 cm, které mají kapacitu 1,4 GB v případě jednostranných a 2,8 GB
v případě oboustranných disků. To s sebou přináší základní nevýhodu tohoto
typu médií, tedy malou kapacitu a tím i krátkou záznamovou dobu. Aby byly
kamery založené na této záznamové technologii konkurence schopné, museli
22
výrobci přistoupit k větší (ve srovnání s páskovými médii) kompresi dat přímo
v kameře. Dostali se tím na hodnotu 30 min. záznamu na jednostranný disk a
60 min. na oboustranný v režimu nejčastěji označovaném SP - datový tok
6Mbit/s, nicméně kvalita záznamu je nižší, než je tomu u páskových médií.
Video zaznamenávané na pásku má datový tok 25 Mbit/s, což znamená, že 1 h
záznamu je cca. 13,5 GB dat. Má – li být i záznam na DVD disk v této kvalitě,
znamená to, že na jednostranné médium by se vešlo cca. 12 min záznamu. A to
je zoufale málo.
S nástup HD formátu a Blue –ray či HDDV disků jako médii na nichž
bude tento formát transportován, lze předpokládat, že se doba záznamu na
těchto typech médiích několikanásobně zvýší a tedy, že se na jeden disk vejde i
celá hodina záznamu v lepší kvalitě.
OBR. 4-2 KAMERA SE ZÁZNAMEM NA DVD DISK
DVD disk finalizace
Proč tedy výrobci s touto technologií vůbec přišli? Odpověď je zřejmá.
Kvůli možnosti přeskočit postprodukční část řetězce zpracování záznamu, tedy
onu časově a technicky náročnou fázi, kterou spousta spotřebitelů absolvovat
nechce. DVD disk totiž stačí v kameře finalizovat a poté vsunout do
jakéhokoliv DVD přehrávače a voilá, už se jen kochat natočenými záběry.
Jistým problémem je zde onen proces finalizace. To totiž sice znamená, že
DVD přehraje téměř (přeci jen jsme v technickém světě, takže nic není 100 %)
jakákoliv mechanika, nicméně to také znamená, že na daný disk už nic
nenahrajete. Takže pokud si chcete na velké obrazovce prohlédnout jen 10 min.
záznamu vnoučete, natočeného na zkoušku před tím, než vypuknou oslavy jeho
narozenin, musíte kameru propojit s televizí kabely stejnou cestou, jako
kameru páskovou. Finalizace zabere také jistý čas, paradoxně čím méně
materiálu máte na disku natočeného, tím déle finalizace trvá (může jít až o 60
min).
OBR. 4-3 DVD DISK
DVD disk životnost
DVD disk výhody
DVD disk –
nevýhody
23
A v neposlední řadě je zde náchylnost médií k poškození. A to jednak
mechanickému (stačí jednu kočku přidat k zapomenutému disku na stole a
výsledný koktejl už žádný přehrávač nepřehraje), a za druhé poškození dat
vlivem stárnutí. A to je problém daleko závažnější. Přestože se dnes všichni
výrobci dušují, že disk vydrží 20 i více let, nikdo neví, zda tomu tak skutečně
bude. Vypalování dat v kamerách probíhá stejnou formou, jako vypalování ve
stolní vypalovačce a z vlastní zkušenosti vím, že životnost takovýchto dat,
může být v závislosti na médiu a vypalovačce i jen dvouletá. Po této době jsem
u různých disků data již prostě nepřečetl. Na poslední problém pak narazíte,
pokud byste se přeci jen rozhodli data natáhnout do střižny a upravovat. Jednak
díky kompresi jsou kladeny vyšší nároky na hardwarové vybavení počítače,
srovnatelné, jako byste chtěli zpracovávat HDV video a každopádně máte
k dispozici nižší kvalitu vstupních dat.
Nespornou výhodou tohoto typu média je možnost obejít se částečně
nebo zcela bez domácího počítače. Dalším plusem je snadná manipulace a
rychlost, s kterou výsledný záznam můžete prezentovat. Fotbalový zápas, který
právě vnouček odehrál, si tak můžete spolu s ostatními členy rodiny
prohlédnout ihned po příchodu domů ve vašem stolním přehrávači.
Pokud již dopředu víte, že záznam budete chtít postprodukčně
zpracovávat, tomuto typu záznamových médií se rozhodně vyhněte. Díky
vyššímu stupni komprese nebude obrazová kvalita záznamu nijak zvlášť dobrá.
Harddisk
Harddisk kapacita
Harddisk –
nevýhody a
výhody
Tato možnost záznamu dat se mimo spotřební sféry používá i v oblasti
profesionální, tam ovšem ve formě externích harddisků, které je po skončení
natáčení možno rovnou připojit ke střižně a zrychlit tak celý výrobní proces.
Jakou tedy přináší výhodu vestavěný harddisk do těla kamery? Oproti DVD
záznamu je to zcela jistě kapacita a tím tedy délka záznamu. I zde je ovšem
použita větší komprese dat než u páskových kamer, stupeň komprese je pak
stejný jako u DVD disků. Je tomu tak proto, že kapacita disků u kamer je 20-60
GB což znamená cca 1,5 – 4,5 h při datovém toku 25 MBit/s (jak již víte,
odpovídá nejčastěji používaným typům páskových médií). A to není zase tolik,
jak by se na první pohled mohlo zdát (například na dovolené by většina
„točičů“ neměla, bez možnosti odložit data do notebooku, již za pár dní na co
nahrávat). Proto výrobci zvolili stejný kompresní algoritmus jako u DVD
disků, což znamená, že na disk kamery se uloží v režimu SP již solidních 7 - 21
hodin záznamu. Nutno znovu zdůraznit, že jde o data, které však mají nižší
kvalitu záznamu než ta na páskách.
Oproti DVD médiím, zde neodpadá nutnost postprodukce. Některé
firmy sice umožňují dokoupit ke kamerám speciální externí vypalovačky,
nicméně jde o řešení drahé a ne ke každé kameře dostupné. U tohoto typu
záznamu je tedy nezbytné, aby uživatel počítal s pozdějším propojením kamery
do počítače, přesunem dat, jejich následným zpracováním a vypálením. Ztrácí
se tu tedy výhoda DVD médií, ale jejich nevýhoda (větší komprese) zůstává.
Stejně jako u DVD médií zde narážíme na problém archivace dat. Na disku
kamery díky jeho omezené kapacitě zůstat nemohou, jediné řešení tedy je,
vypálit je na klasická DVD média. Zde ovšem platí výše uvedený problém
s životností takto uchovávaných dat.
24
OBR. 4-4 KAMERA SE ZÁZNAMEM NA HARDDISK
Pásková média
Tento nejrozšířenější druh médií se používá do všech typů kamer od
amatérů, až po televizní zpravodajství a dokumentární tvorbu. Formáty
páskových médií se liší podle druhu sytému, v kterém kamera pracuje. Dále
uvádím nejpoužívanější.
miniDV
miniDV
Jedná se o nejrozšířenější sytém páskového média. Využívá kodeku DV
(viz. kapitola 5), kompresní poměr je 5:1, datový tok 25 Mbit/s., barevné
vzorkování YUV 4:2:0. Šířka stopy je v módu SP 10 mikrometrů, záznamová
doba 60 min, v módu LP je šíře stopy poloviční (větší náchylnost k dropoutům) a záznamové doba 90 min. Rozlišovací schopnost sytému je cca. 500
řádků. Kazety jsou ve dvou velikostech, DV (dnes se s nimi již prakticky
nesetkáte – jsou u starších typů kamer) a mini DV.
OBR. 4-5 KAMERA SE ZÁZNAMEM NA PÁSKU MINIDV
DVCAM
DVCAM
Jde o obdobu sytému miniDV, který se používá většinou pro
profesionální použití, má stejný datový tok, stejný kompresní poměr i
kvantizaci (vzorkování). Rychlost posuvu pásku stejně jako šířka stopy je 1,5
násobná než u miniDV. Tím se sníží možnost drop-outů a větší mechanická
odolnost se využije v profesionální sféře při větším zatížení kazet. Např. ve
zpravodajství je běžné neustálé přetáčení kazety tam a zpět, při nacházení
vhodného místa pro střih v lineární střižně. V DVCAMových kamerách je
25
možno použít miniDV kazety, sníží se jen doba záznamu na 40 min (díky
zvýšené rychlosti posuvu pásky).
Často je slyšet námitka, že obraz z DVCAMU vypadá lépe, než
z miniDV kamer a tedy, že formát DVCAM je kvalitnější. Ano obraz
z DVCAMových kamer skutečně často bývá lepší, ale není to díky formě
záznamu, ale díky tomu, že se jedná o kamery, s kterými pracují
profesionálové a mají tedy lepší optiku, větší velikost čipu, možnosti
manuálního nastavení, lepší přístup k ovládacím prvkům a to jsou všechno
faktory, které na kvalitu záznamu mají velký vliv.
Digital 8
Digital 8
Systém byl vyvinut firmou Sony (v kamerách jiných výrobců ho tedy
nenajdeme a i u Sony tvoří jen malou část nabídky), především proto, že je
kompatibilní s analogovými kazetami systému Hi-8, tedy formátem, jehož
autorem je opět firma Sony. Pro formát Digital 8 je možné použít i starší
analogové kazety Video 8 a HI8, na které budou dat zaznamenána digitálně,
jen doba záznamu bude kratší, díky rychlejšímu posuvu pásky. I zde je použit
kompresní kodek DV, takže parametry jsou stejné jako v případě miniDV a
DVCAM médií.
DigitalBetacam
Digital
Betacam
Pásková
média výhody
Pásková
média nevýhody
Formát používaný v profesionální televizní sféře. Uvádím ho spíše jen
pro doplnění. Ceny kamer pracující v tomto formátu převyšují výrazně cenu 1
miliónu korun. Komprese dat je 2:1 (tedy výrazně nižší než u amatérské
kategorie), datový tok 125Mb/s a vzorkování YUV 4:2:2.
Jaké jsou výhody pásek? Zcela jednoznačně je to dlouhodobá životnost
dat, která jsou na pásce uložena. Časem mohou být sice data částečně
poškozena, ale stále budou čitelná a obsah informace bude srozumitelný. Nikdy
se nestane to, co hrozí u DVD nosičů či HDD, tedy že data zcela zmizí.
Podívejme se, jak dnes vypadají archivní záběry 50 let staré. Čas se na nich
projevil, ale subjektivně lze dokonce tento vliv vnímat jako roztomilý. Další
výhodou, oproti dvěma výše zmiňovaným médiím, je nižší stupeň komprese.
Nevýhodou je nutnost postprodukčního zpracování i nutnost čekat, než
se materiál do střižny zkopíruje (1 hodina záznamu bude trvat 1h natahování).
Jistou nevýhodou mohou být též drop – outy v záznamu, tedy místa, kde
vypadl půlsnímek či několik půlsnímků při záznamu. Tomu lze předejít
použitím kvalitnějších pásek. Sám již několik let bez nejmenších problémů
používám nejlevnější miniDV pásky od firmy Sony (i když na diskusních
fórech jsou více ceněny pásky od firmy Fuji). Dodržuji jen tři základní
pravidla. Jedna páska je na jeden, maximálně dva záznamy (výsledný sestřih a
většinou i zdrojová data touto cestou archivuji). Natáčím výhradně v SP módu
a natáčím maximálně 59 - 60 min. Páska je totiž o něco delší a umožňuje
natočit v tomto módu i 62 min, ale právě minuty, které jsou za 60 minutou,
jsou nejvíce a pravidelně „zadropované“.
Z mého pohledu jde zatím o nejspolehlivější záznamová média. Díky
menšímu stupni komprese a většímu množství kamer, které jsou na trhu
k dispozici, a to ve všech cenových kategoriích, je kvalita výsledného záznamu
na velice dobré, až výborné úrovni. Ovšem vždy musíte počítat s tím, že
strávíte čas s postprodukcí.
4.1.2.
26
Snímací čipy – kolik čipů, jak velké a kolik megapixelů?
Snímací čip je srdcem každé digitální kamery. Na něj a díky němu je
zaznamenáno to, co vidíme objektivem. Vzhledem k tomu, jak mediálně
probírané bylo množství megapixelů u čipů fotografických aparátů, mnoho lidí
vám položí otázku: „ A kolik mega má ta tvoje kamera?“. V ten okamžik je
ovšem jasné, že člověk, který se vás právě zeptal, neví o videu vůbec nic. Proč?
Copak není množství megapixelů u videa důležité? Více méně ne. Jak již víte,
SD video v rozlišení PAL má totiž velikost obrázku 720 x 576 bodů. Na to,
abyste takový obraz zachytili, vám bohatě stačí čip s rozlišením 0,8 Mpx. I na
HD rozlišení bude stačit 2 Mpx čip. Takže to, že dnes do malých spotřebních
SD kamer dávají výrobci čipy s rozlišením 2-3 Mpx, nesouvisí s video funkcí
kamer, ale s jejich složkou fotografickou. I když, jestliže má čip více
magapixelů a kamera využívá elektronickou stabilizaci obrazu, je to výhoda.
Nedochází totiž ke snížení kvality obrazu, kterou jinak elektronická stabilizace
způsobuje (viz dále.). To je také jediný důvod, proč by vás mělo zajímat, kolik
mega ten váš čip má.
Daleko důležitější je velikost čipu. Udává se v palcích,
Velikost čipu
u profesionálních kamer dosahuje hodnoty 2/3“, u nižší třídy
poloprofesionálních kamer 1/3 -1/2“ a u spotřebních kamer se pohybuje od 1/6
-1/4“. Čím větší čip, tím větší plocha na kterou dopadá světlo, tím větší
dynamický rozsah, tedy i více prokreslená kresba záběru (především v tmavých
partiích). Nejrozšířenější jsou v současnosti CCD čipy, ale u některých
dražších kamer se již začínají používat i CMOS čipy, které by měly mít větší
přesnost barevného podání.
Kolik čipů kamera obsahuje?
Jeden nebo tři. Setkal jsem se sice i s televizní dokumentaristkou, která
Počet čipů
tvrdila, že její kamera má čipů 16, ale to je nesmyl. Kamery jsou buď jedno
nebo tříčipové. Je to i logické, buď na jeden čip dopadá, přes spaciální barevný
filtr, který obsahuje zelené, modré a červené „buňky“, celý světelný paprsek,
nebo je tento v případě 3-čipových kamer přes řadu hranolů rozložen tak, že na
každý čip dopadá barva samostatně. Pro obraz to pak znamená, že
u jednočipových kamer je poněkud nepřesné barevné podání a v případě
horších světelných podmínek je v obraze přítomný šum. Tedy točíte-li
v nádherně prosluněný den na ulici, na první pohled nevycvičené oko nepozná
rozdíl mezi záběry z jedno a tříčipové kamery. Ale pokud budete točit
v potemnělé místnosti při večerní oslavě, i laik na první pohled rozdíl uvidí.
Rozlišení
čipu
OBR. 4-6 JEDNOTLIVÉ RGB BARVY NA CCD ČIPU
Pokud Vám to finanční stránka umožní, dejte přednost kamerám
tříčipovým, s co největšími čipy. Nicméně, nejlépe je vždy si obraz v obchodě
27
natočit a prohlédnout na připojené televizi, neboť někdy dobře zpracovaný
jednočipový systém může převýšit špatně udělaný tříčipový.
OBR. 4-7 ČIP VE SKUTEČNOSTI
4.1.3.
Co ostatního má vliv na kvalitu záběru?
Objektivy a manuální nastavení
Objektivy
Ideální je situace, kdy kamera umožňuje měnit objektivy kamery, podle
světelných podmínek a podle záměrů kameramana. To je však možné až u
kamer za cenu od 250 000,- (jedinou výjimku tvoří Canon XL-1 za 150 000,-).
Samotné objektivy se pak pohybují od ceny 30 000,-.
Takže v amatérské scéně nemáte možnost volbu objektivu ovlivnit
(jakkoliv významně se tato část kamery podílí na výsledném obrazu). Jediné,
podle čeho se lze řídit, je průměr čoček objektivu. Čím větší, tím větší
světelnost, tím lepší kresba obrazu, tím více detailů v tmavých částech obrazu.
Složitá konstrukce kompaktních objektivů s velkým rozsahem zoomu dává také
vzniknout optickým vadám. Nejčastější je vinětace (tmavnutí obrazu směrem
ke krajům), která se týká spíše levných modelů. Chromatická aberace (vada
barevnosti) se projevuje fialovými konturami na rozhraní světlo/stín a více
nebo méně se týká všech kamer pro amatéry.
Velmi důležité pro kvalitu obrazu je také, jak kamera umožňuje
manuálně ovládat funkce objektivu, tedy clonu a ostření.
Manuální ovládání clony
Clona
Téměř každá kamera umožňuje dnes manuální nastavení clony, důležité
je jakou formou. U nejlevnějších modelů kamer bývá obvykle nastavení
expozice skryto v menu, což není příliš praktické řešení. U dražších modelů je
obvykle nějaké tlačítko, či kolečko, které expozici dovoluje korigovat a
u nejdražších je možno expozici ovládat na otočném prstenci objektivu.
A proč je možnost nastavit expozici tak důležitá? Protože některé typy
záběrů nejdou natočit ani s tou nejlepší automatikou a při práci budete
omezeni. Typickým případem je záznam večera v potemnělé místnosti, na stole
je jediná lampička, která místnost ozařuje. Vedle lampy v polostínu leží na
křesle pes a spí. A právě on je centrem vašeho zájmu. Pokud necháte vše na
28
automatice, velice pravděpodobně nastaví expozici na světlou lampu, a tedy
pes bude utopen ve tmě. Manuálním nastavením můžete otevřít clonu natolik,
že pes začne být vidět a při tom lampa ještě nebude příliš přeexponovaná.
Manuální ostření
Ostření
Možnosti
ostření
Každá dnešní kamera nabízí možnost ručně ostřit, rozdíl je pouze jak
komfortně. Proč to je důležité, si znovu uvedeme na příkladu.
Pes u lampy se najednou vzbudí a rozhodne, že se půjde napít k misce,
která je vedle křesla, v poněkud větším stínu než ono křeslo. Vzhledem k tomu,
že je v místnosti celkově nedostatek světla, bude mít automatika kamery
problémy zaostřit a situace se ještě zkomplikuje, pokud v prvním plánu – tedy
v popředí – budete mít v záběru část křesla, ze kterého pes vstal. Kamera
v tomto případě zcela jistě zaostří na křeslo a pes zůstane rozmazaný.
Pokud je jediná možnost jak manuálně zaostřit, jen přes menu na
dotykovém LCD displeji, nepodaří se vám v 95% situací zaostřit včas.
Poněkud lepší varianta je, pokud je na kameře umístěno nějaký druh kolečka,
jehož otočením měníte ohniskovou vzdálenost. Je to řešení rychlejší, ale stále
ještě ne příliš praktické. K ideálu se blíží otočný prstenec na těle objektivu,
jímž lze poměrně rychle reagovat na vzniklé situace. Bohužel takto vybavené
jsou jen dražší modely kamer (okolo 35 000,-).
Stabilizátor obrazu
Stabilizátor
obrazu
U dnešních miniaturních kamerek je velmi těžké udržet obraz stabilní.
Jako řešení se nabízí použití stativu, ale mimo to samotná kamera obsahuje
stabilizátor obrazu. Ten se používá ve dvojím provedení:
− elektronický - používá pro stabilizaci obrazu určitý počet bodů CCD a při
jeho použití dochází k částečnému snížení kvality obrazu.
− optický - používá pro stabilizaci soustavu optických členů, je dražší, ale ke
snížení kvality obrazu při jejich použití nedochází.
Pokud máte možnost výběru, dejte přednost stabilizátoru optickému, i
když u nejnovějších kamer, které mají k dispozici CCD s 2- 3 Mpx, se rozdíl
mezi elektronickou a optickou stabilizací prakticky vytrácí. A nezapomeňte
stabilizátor při točení z ruky zapnout a při točení ze stativu vypnout. Proč
vypnout? Je to proto, že při pohybu kamery na stativu, se stabilizátor snaží do
poslední chvíle záběr stabilizovat, neví totiž, že zrovna děláte panoramu a že se
vám jen nechvěje ruka, tak jako při natáčení bez stativu. Stabilizátor se tedy do
poslední chvíle snaží záběr „udržet“, což se negativně projevuje trháním
obrazu.
Zisk ( gain)
Zisk
Jedná se prakticky o elektronický zesilovací obvod, který umožňuje
natáčení i za horších světelných podmínek. V závislosti na typu kamery ho lze
buď nastavit ručně, či vypnout (v horším případě alespoň přes menu kamery)
nebo ho nelze ovlivnit vůbec a kamera si ho podle světelných podmínek
nastavuje sama. Možnost zisk vypnout je velice důležitá vlastnost kamery,
protože zisk přidává do obrazu i více šumu a záměrně tmavé scény jsou šumem
znehodnoceny. Bohužel nejlevnější amatérské kamery tuto možnost nemají.
4.1.4.
29
A na co ještě dát pozor?
Vstup pro externí mikrofon
Externí
mikrofon
Typy vstupů
Celá řada kamer trpí problémem pronikání mechanického hluku kamery
do záznamu. To se v tichých scénách projevuje nepříjemným zvukem na
pozadí záznamu. Představte si třeba, že točíte scénu tiché lesní paseky se
zpěvem ptáků a do toho vám v záznamu vrčí motor kamery, slyšíte zvuky z
páskové dráhy a dotyky ruky na šasi kamery při doostřování záběru. Jediný
způsob jak se tomu vyhnout je použití externího mikrofonu.
Ne všechny kamery připojení takového mikrofonu umožňují, a proto si
přítomnost externího mikrofonního vstupu ověřte už před nákupem. Velmi
kvalitní kondenzátorové mikrofony (externím mikrofonům bude věnována
další subkapitola) většinou vyžadují samostatné napájení (48 V) a připojují se
do konektorů typu XLR, které tyto mikrofony umí napájet (fantom). Těmito
vstupy jsou bohužel osazeny jen nejvyšší třídy amatérských kamer. Většina
běžných kamer má jako mikrofonní vstup použit konektor typu Jack 3,5 mm. I
v těchto konektorech lze použít podobné mikrofony, ale musí být napájeny z
vlastní vnitřní baterie.
Vstupy a výstupy
1394
DV – IN/OUT
Pro digitální propojení kamery s počítačem nebo jiným digitálním
zařízením (DVD přehrávač, další kamera apod.) slouží sériové rozhraní IEEE
1394, které je také označováno jako FIREWIRE nebo i-Link. Prakticky
všechny digitální kamery mají výstup tohoto typu a na kameře je označen jako
DV-OUT. Tento výstup vám umožní přenos dat mezi ostatními zařízeními bez
jakýchkoli ztrát na kvalitě záznamu.
V amatérských podmínkách je jediný způsob, jak bez ztráty kvality
uložit sestřih, který jste právě dokončili v počítači. A to je nahrát ho zpět na
digitální pásku v kameře. Abyste tuto operaci mohli uskutečnit, musí být
kamera vybavena i digitálním vstupem (DV-IN). V praxi se jedná o jednu
zásuvku označenou DV-IN/OUT nebo jen DV. Při výběru kamery je nutné
zjistit v manuálu či u prodavače, zda má kamera umožněnu funkci nahrávání
po tomto rozhraní. Všechny kamery, které nemají povolen vstup po IEEE
1394, jdou dodatečně odblokovat v servisech, ale touto úpravou ztrácíte na
kameru záruku. Proto je velmi důležité při nákupu vybrat kameru, která má
DV-IN povolen. Kromě obrazových dat přenáší IEEE 1394 i další pomocná
data, která nám například umožní řízení kamery ze střihového programu
počítače.
Pro propojení kamery s TV, analogovými videi nebo s analogovou
počítačovou kartou jsou kamery osazovány analogovými vstupy a výstupy
(cinch/S-video).
Hledáček
Hledáček
Miniaturní model kamer mají hledáčky spíše jen pro okrasu. Velmi
často s nimi nejde udělat nic víc, než je trochu povytáhnout od těla kamery.
Navíc jejich rozměry jsou také miniaturní. Je spousta situací, kdy hledáček
upřednostníte před LCD panelem. Jedna z nich je například na přímém denním
30
světle, kdy na panelu nevidíte nic, další je, když potřebujete zvýšit výdrž
baterií. Snažte se vybrat takový typ kamery, aby se do hledáčku dalo příjemně
koukat a aby s ním šlo manipulovat ve vertikálním směru. Výhodou je také (ač
se to na první pohled nezdá) hledáček černobílý. Ten má totiž obvykle daleko
větší rozlišení, tedy více bodů, a díky tomu vidíte obraz jasněji a poznáte,
pokud je někde nedoostřený.
Napájení
Napájení
Ke každé kameře rovnou v prodejně dostanete i baterii. Pozor. Je to
vždy baterie s nejnižší kapacitou v dané produktové řadě. A její výdrž je
obvykle udávána bez použití LCD panelu. To tedy znamená, že u malých
kamer vydrží baterie 60-90 min záznamu. Vyplatí se si vždy pořídit druhou
baterii s větší kapacitou, mj. i proto, abyste mohli jednu nabíjet, zatímco
s druhou točíte. Mnoho kamer má také jako základní dobíjení baterie přímo
v kameře. Opět pozor, dokupte příslušný nabíjecí adaptér, jinak je i celá baterie
baterií zbytečná, když ve chvíli, kdy je nabíjíte, nemůžete s kamerou pracovat.
CCD
Vadný pixel
Při první záznamu s novou kamerou se můžeme setkat s velmi
nepříjemným jevem, způsobeným jedním nebo dokonce několika vadnými
pixely na CCD snímači. V praxi se to projeví světlými body v tmavé části
scény, které se vyskytují na stále stejném místě. Oprava takto vadného CCD
prakticky není možná a problematické je bohužel i reklamace. Proto je třeba při
nákupu kamery zkušebně nahrát „tmu“ (nejlépe při uzavřené krytce objektivu)
a zkontrolovat následným přehráním, jestli se v záznamu nevyskytují bílé
body, které vám spolehlivě vadný CCD prozradí.
4.1.5.
Cena kamer
Cenové nových amatérských videokamer začíná na cca. 10 000,- .
Obvykle jde o kamery ve formátu SD, jednočipové, nejčastější formou
záznamu jsou pásková média a obvykle mají digitální vstup pouze IN. Okolo
15 -20 000 tisíc už lze pořídit kamery s digitálním výstupem, které mohou
zaznamenávat i na jiný druh média než kazetu a obvykle nabízejí i možnost
focení na úrovni 2 MPx fotoaparátů. Někde u 30 000, - začínají tříčipové
kamery, můžete vybírat mezi různými druhy médií a máte na výběr mezi
kamerami v SD a HD rozlišení. Cena tříčipových modelů roste výše a výše, až
ke 100 000,- . Rozdíly oproti levnějším kamerám jsou ve velikosti čipu, kvalitě
optiky a snazšímu uživatelskému ovládání (např. ostření a clona na kroužku
objektivu). Všechny ceny jsou vztaženy k podzimu 2007.
Levnější kamery lze pořídit v bazarech, zde si ovšem vyzkoušejte
všechny funkce záznamu i kvalitu mikrofonu a zjistěte, zda kamera nemá
vypálené pixely. Pozor také, ať vyberete kameru v normě PAL.
4.2
Stativy
Cena
Stativy
Roztřesený obraz, padající horizont a nepravidelný pohyb kamery ve
scéně jsou neklamným svědectvím začínajícího videoamatéra. Ti zkušenější
vědí, že bez kvalitního stativu nejde pracovat, a že je to jedna z nejdůležitějších
pomůcek kameramana. I když je většina amatérských kamer vybavena
31
stabilizátory obrazu, bez kvalitního stativu se zkrátka neobejdete. Stativ se
skládá ze stativových nohou a hlavy. Někdy lze pořídit celý set dohromady,
někdy se kupují obě části odděleně.
4.2.1.
Tripoidy
Monopody
Stativové nohy
Základní verzí jsou stativové nohy třínohé – tripoid. Měly by být
vyrobeny z pevného a lehkého materiálu, který zaručí naprostou stabilitu při
manipulaci s kamerou. Vyvarujte se však nejlevnějších stativů, které jsou
vyrobeny z plastu. Jednak nabývají stabilní, jednak jsou příliš lehké, takže
silnější vítr vám s nimi zahýbá (stativ lze případně zatížit, např. PET lahví
s vodou pod stativovou hlavu) a jednak velmi často vržou, což ve výsledku
znamená, že se zvuk dostane i do záznamu kamery. Na stativových nohách
může být umístěna vodováha (může být umístěna i na hlavě - záleží na typu,
ale někde by určitě být měla). Na tuto zdánlivě nedůležitou věc dejte pozor,
neboť leckdy bez vodováhy neodhadnete, jestli je nebo není kamera v rovině a
poznáte to až při projekci, kdy již je pozdě.
Alternativou třínohého stativu je stativ jednonohý, tzv. monopod, což je
„tyčka“ viz obrázek, která vám ve spoustě situací pomůže udržet kameru skoro
stabilní. Jeho výhodou je nižší váha a objem, ale plnohodnotně tři nohy
nenahradí.
OBR. 4-8 MONOPOID A TRIPOID
4.2.2.
Kamerové
hlavy
Kamerové hlavy
Ve většině případů se v amatérské sféře setkáme s bržděnými hlavami,
tzn. takovými, u kterých lze plynulost pohybu nastavit ovládacími prvky.
Nejčastěji si asi setkáte s levnějšími hlavami s třecím bržděním, které používají
k regulaci pohybu různé typy třecích segmentů. Vyžadují častou údržbu, jako
je mazání kluzných částí. Kapalinové hlavy se používají v dražších
amatérských stativech a prakticky ve všech profesionálních.
Je rozdíl mezi foto a video hlavou. Zatímco video hlava umožňuje
pohyb ve třech osách, pro fotografování na výšku, video hlava se pohybuje jen
ve dvou osách (tedy nahoru, dolů, doprava, doleva).
32
OBR. 4-9 KAMEROVÁ HLAVA
4.2.3.
Cena stativů
Nejlevnější stativy lez pořídit kolem 1 000, - i s hlavou. Jedná se
obvykle o plastové, či jinak velmi nestabilní stativy a pro video práci je určitě
nedoporučuji. Rozumný stativ lze pořídit v cenové hladině 3 000 – 4 000 ,- Kč.
Jde už o stativy, které jsou vyrobeny z nějakého druhy slitiny a některé z nich
mají i vyztužovacího pavouka, který zabraňuje rozjetí nohou. Někdy může být
v této hladině problém s hlavou resp. jejími třecími plochami, které
neumožňují plynulý pohyb až do krajních poloh. Za 5 000,- korun již pořídíte
velmi stabilní kovový stativ s hlavou, která vám bude věrně a tiše sloužit
dlouhá léta.
4.3
Problémy
zvuku
Sluchátka
Cena
Záznam zvuku
Problematika záznamu zvuku bývá bohužel velmi často podceňována.
Výsledkem pak jsou snímky „uhuhňané“, „zašuměné“, či jinak zvukově
znehodnocené. Na nejrůznějších přehlídkách amatérské tvorby bývá porotou
pokaždé zdůrazňováno, jak je problematika zvukového záznamu (v pozdější
fázi zpracování i zvukového střihu) důležitá, přesto se každý rok objevuje
mnoho vizuálně poměrně slušně odvedených snímku, jejichž zvuková část je
zpracována katastrofálně. Ostatně upozorňoval jsem na to hned v první
kapitole. K čemu jsou pak hodiny vynaloženého úsilí při vzniku díla, pokud
výsledku není rozumět?
Nejčastější příčinou špatně zaznamenaného zvuku je to, že obsluha
kamery se spolehne na to, že mikrofon funguje a neověří si tuto skutečnost
pomocí sluchátek. Takže, pokud je zvuk v záznamu důležitý, tak pokaždé
použijte sluchátka. Sluchátka lze používat různá, od levných počítačových,
přes špunty do uší od nejrůznějších MP3 přehrávačů, až po kvalitní náhlavní
profesionální mušle. Pokud máte rozeznat, jestli není v zaznamenávaném
zvuku nežádoucí ruch, je potřeba aby sluchátka, alespoň částečně odclonila
reálný zvuk okolí. A to bohužel levná PC sluchátky, ani většina špuntů neumí.
33
OBR. 4-10 OTEVŘENÁ A UZAVŘENÁ SLUCHÁTKA
Pomocí sluchátek ovšem nestačí jen před vlastním natáčením
zkontrolovat, zda zvuk do záznamu jde, či nikoliv. Zvukovou stopu je potřeba
monitorovat po celou dobu záznamu. Ptáte se proč?
Představte si, že natáčíte na narozeninách a zrovna začne vyprávět
oslavenec historku ze svého života. Právě jste snímali spící vnouče, které je v
koutě, tak rychle kamerou přejedete na vypravěče, ale před ním trochu stranou
sedí jeho žena a kamera automaticky zaostří na ní, odjedete zoomem, znovu
přijedete, ale stále nic nepomáhá, oslavenec je rozmazaný. Takže nezbývá než
manuální ostření. V tu chvíli se ozvou v záznamu rány, jak kdybychom do
kamery bouchali kladivem. Způsobily to doteky rukou, které manipulaci na
šasi kamery přenesly do citlivého mikrofonu. Takže nezbývá než ponechat vše
na automatice, jinak bychom z vyprávění nic neměli. Bez přítomnosti
sluchátek, byste ovšem nic podobného nezaregistrovali a ve střižně byste si
potom trhali vlasy, že jste raději obraz nenechali rozmazaný, ale zvukově
srozumitelný. Teď je sice obrazově ostrý, ale není rozumět pointě historky,
takže není vůbec jasné, čemu se všichni smějí.
Na oslavě svatby svého bratra jsem se celou dobu při natáčení
pohyboval se sluchátky. K večeru, kdy jsem předpokládal, že se nic
zajímavého již nestane, jsem sluchátka sundal a položil na stůl. Když najednou,
co se neděje, únos nevěsty. Rychle jsem vzal kameru a běžím do auta, které
jelo nevěstu hledat. Teprve tam jsem zjistil, že nemám sluchátka na krku, jako
obvykle, ale že leží zapomenuta na stole. „To zvládnu i bez nich“, pomyslel
jsem si. Jaké pak bylo moje zděšení ve střižně, když jsem zjistil, že celé
hledání nevěsty, je zvukově téměř neslyšitelné. Měl jsem totiž úroveň zvuku
nastavenou na hlučné prostředí hospody, tedy zvuk byl hodně utlumen, takže
povídání ve ztichlém autě nebylo prakticky slyšet.
Samozřejmě, že není nutné pohybovat se na oslavě celou dobu se
sluchátky na uších, ale alespoň jednu „mušli“ byste u ucha mít měli. Zvykněte
si, že stejně jako kontrolujete po celou dobu záznamu obrazu, je potřeba stejně
tak přistupovat ke zvuku.
4.3.1.
Mikrofony
Mikrofony
Jak vlastně fungují mikrofony? Lze říci, že jednoduše. Převádějí
zvukové vlny na elektrické impulsy. Toho dosahují v zásadě dvěma způsoby,
podle toho se dělí na dynamické mikrofony a kondenzátorové mikrofony.
34
V amatérské praxi se většinou požívá první typ mikrofonů, neboť jsou levnější,
nevyžadují žádné napájení a snesou i nevlídné zacházení.
OBR. 4-11 DYNAMICKÝ (VLEVO) A KONDENZÁTOROVÝ MIKROFON
Podle toho, co vlastně mikrofony slyší, tedy jakou mají svou zvukovou
charakteristiky, je lze dělit na:
Všesměrové
Všesměrové
mikrofony
Ty zachytávají zvuk ze všech směrů. To, co může na první pohled
vypadat velmi lákavě, není ale prakticky příliš vhodné. Do záznamu zvuku se
tak totiž dostávají i zvuky samotné kamery a kameramana, stejně jako zvuky
okolí (fňukající dítě, chrápající děda). Všesměrové mikrofony se dají použít do
cca. 30 cm vzdálenosti od zdroje zvuku, protože v tom případě daná postava
bude mít tendenci přehlušit všechny zvuky ostatní.
Směrové mikrofony
Směrové
mikrofony
Jak název napovídá, snímají tyto mikrofony zvuk jen z jednoho směru.
Tedy lze je namířit na jeden objekt a selektivně nahrávat jen jednu událost.
Toho se často využívá v dokumentární praxi. Podle toho, jak moc „směrové“
mikrofony jsou, hovoříme buď o kardioidní či směrové (superkardioidní)
charakteristice.
OBR. 4-12 ZVUKOVÉ CHARAKTERISTIKY MIKROFONŮ
Kardioidní charakteristika
Superkardioidní charakteristika
Jak je z obrázku patrné, obě charakteristiky potlačují zvuk přicházející
ze zadu a potlačují i zvuk ze stran, byť každý typ jinak. Tento typ mikrofonů je
výlučně kondenzátorový se všemi jeho výhodami i nevýhodami. Velmi
výkonné směrové mikrofony se někdy označují jako „ pušky“.
4.3.2.
35
Zapojení mikrofonů
V praxi se setkáte s různými druhy konektorů. To s sebou přináší
nutnost zvolit správný typ mikrofonu/kabelu k správnému typu záznamového
zařízení.
OBR. 4-13 TYPY AUDIO KONEKTORŮ
XLR konektor
Vstupní
úrovně
Malý Jack
3,5mm
Velký Jack
6,3 mm
Volba audio režimu na kameře
V případě DV kamer lze nahrávat buď 2 kanály 16 bitového
audiosignálu, nebo 4 kanály 12 bitového. Použijte vždy 16 bitový záznam, je
kvalitnější a dva kanály jsou naprosto dostačující. 4 kanály jsou třeba, jen
pokud byste chtěli video stříhat přímo v kameře.
4.3.4.
Cena
mikrofonů
Mini Jack
2,5mm
Na záznamovém zařízení existují dva druhy vstupů:
− linková úroveň, vstup je určen pro příjem silných signálů např. CD
přehrávače
− mikrofonní úroveň, vstup je navržen pro příjem slabých audiosignálů a jeho
součástí je předzesilovač, který signál zesílí na dostatečnou úroveň.
Většina kamer má vstup mikrofonní úrovně, většina mixážních pultů
má vstupy obou úrovní. Podle typu konektoru nepoznáte, zda je signál linkový
či mikrofonní. Nicméně pokud budete mikrofonní úroveň záznamu připojovat
do linkového vstupu, uslyšíte na výstupu hodně zašuměný, velmi tichý záznam.
Pro mikrofony existují dva typy konektorů
− balancovaný (vyvážený, balanced), tento typ poznáte podle konektoru XLR
(případně mini XLR), přenos tímto způsobem umožňuje položit kabeláž další
než 10m bez nutnosti signál zesilovat a bez starostí o zkreslení zvuku.
− nebalancovaný (nevyvážený, unbalanced), poznáte podle typu konektorů
RCA, mini Jack, malý (velký) Jack. Jedním z těchto typů vstupů (nejčastěji
mini Jack) jsou vybaven kamery v amatérské třídě. Pokud použijete jakýkoliv
typ externího mikrofonu, budete velmi pravděpodobně nuceni použít redukce
na tento (mini Jackový) typ konektorů. Redukce jsou vždy potencionálně
slabé místo celého záznamového audio řetězce. V těchto místech hrozí
přerušení kontaktu mezi mikrofonem a záznamovým médiem a mohou zde
vznikat parazitní brumy, díky nedokonalému dolehnutí kontaktů.
4.3.3.
Audio režim
RCA
(cinch)
Cena
Nejlevnější mikrofony se dají pořídit za cenu kolem 1 000, -. Tyto
mikrofony mají obvykle stejnou směrovou charakteristiku jako ty vestavěné na
36
kameře (tedy všesměrovou), ale díky tomu, že jsou odpojitelné, nebudou se při
vhodném umístění přenášet doteky z šasi kamery do zvukové stopy záznamu.
Nicméně levná třída amatérských kamer neumožňuje odpružené připojení
mikrofonu přímo na kameru, takže pokud nemá mikrofon v ruce váš asistent, je
i zde riziko, že ve zvukové složce budou nežádoucí ruchy. Mikrofony za cenu
kolem 5 000 - 8 000,- mají obvykle více směrovou charakteristiku, takže do
záznamu se nedostávají ruchy zpoza kamery. Ceny jsou vztaženy k podzimu
2007.
4.4
Harddisk a
RAM
Procesor
Grafická
karta
1394
Počítače
Přestože v současnosti lze pro střih videa použít, téměř jakýkoliv
počítač v cenové hladině nad 10 000,- (podzim 2007) je několik aspektů, na
které byste se při nákupu počítače měli zaměřit.
Jednak jde o velikost operační paměti počítače, která by měla být
optimálně 1-2 GB (pro HDV minimálně 2GB). Velmi důležitá je i kapacita
pevných disků. V současné době se jako minimální do počítačů montují 40 GB
disky, pro práci s videem je optimální disk o velikosti 250GB (přeci jen jedna
hodina v DV kvalitě zabere 13,5 GB). Nejlepší řešení je mít disky dva, jeden
pro operační systém a další programové vybavení a na druhý umístit video
data. S úspěchem lze použít i přenosné externí harddisky, které lze dnes pořídit
v kapacitě od 60 – 250 GB a jež připojíte buď přes USB konektor, nebo přes
1394 vstup.
Nezanedbatelnou roli hraje i výkonnost procesoru. Pro velkou většinu
úloh na zpracování videa platí, že není podstatné, zdali použijete procesor Intel
Pentium 4 či AMD, ale pro novější střihové programy musí mít podporu
instrukcí SSE. Téměř všechny moderní procesory s taktem vyšším než 2 GHz
umožní práci s programy pro zpracování videa.
Podcenit byste neměli ani otázku grafické karty počítače. Nepříliš
vhodný je pouhý čip na základní desce. Složitější grafické operace, mezi něž
práce s videem patří, totiž tento čip nestíhá dostatečně rychle vykreslovat, což
v praxi znamená, že musíte několik sekund čekat, než se při střihu obrazovka
překreslí.
V prvé radě bychom se při výběru měli zaměřit na grafické karty
instalované do slotu AGP nebo PCI Express. Za dobrý základ je možné
považovat výkonnostní třídu karet založenou na čipsetu nVidia Riva TNT2 či
případně jeho klony. Na druhé straně dnes prakticky všechny prodejně úspěšné
grafické karty nabízí dostatečný výkon pro zpracování videa snad jen
s výjimkou videa s vysokou kvalitou (HDV). Různé 3D akcelerace dražších
grafických karet se při zpracování a zobrazování videa nijak zásadně neprojeví
a jejich vliv na kvalitu zobrazení je zanedbatelný. Lze tedy říci, že to co
ušetříte na grafické kartě, věnujte raději na rozšíření vnitřní paměti počítače
nebo pořízení kvalitního a výkonného disku.
Co se týká vzájemného propojení kamery a počítače, používá se
nejčastěji rozhraní IEEE 1394 (viz kapitola 4.1.4) Pro vzájemné propojení je
samozřejmě potřeba, aby tímto rozhraním disponovala nejen kamera, ale i
počítač. Velká řada moderních základních desek počítačů má již toto rozhraní
integrováno, v ostatních případech musíte počítač tímto rozhraním vybavit
odpovídajícím řadičem zpravidla na bázi standardu PCI. Vzhledem k tomu, že
Grabovací
karta
37
v rámci standardu IEEE 1394 se kromě digitálního obrazu současně přenáší i
zvuk, vystačíme pro přenos dat s jediným propojovacím kabelem. Podobnou
vlastnost má i propojení kamery s počítačem prostřednictvím standardu USB-2.
Jestliže tímto rozhraním je dnes vybaven každý moderní počítač, na straně
kamer to zdaleka tak není a setkáme se s ním nejčastěji u kamer firmy Sony.
Pokud máte starší analogovou kameru nebo byste rádi zdigitalizovali
svůj archiv video kazet, budete v počítači potřebovat příslušný adaptér. Pro
tyto adaptéry se vžilo označení tzv. grabovací karta. Grabovací karta je
zpravidla na bázi rozšiřující karty pro PC na standardu PCI. V současné době
bývá často kombinována s televizním tunerem za cenu téměř stejnou jako
samostatná grabovací karta. Při výběru takového adaptéru je třeba se vždy
u prodejce přesvědčit, zda-li jsou součástí distribuce i odpovídající ovladače
pro váš operační systém. Komplikace mohou přinést grabovací karty vzniklé
integrací s grafickou kartou počítače často označované jako ViVo. Přesto, že i
u nich se situace výrazně zlepšila, může se vám snadno stát, že některé
aplikace nebudou s těmito grabovacími kartami správně fungovat.
OBR. 4-14 ŘADIČ 1394 (VLEVO) A GRABOVACÍ KARTA
Operační
systém
Důležitým rozdílem mezi digitálním a analogovým propojením kamery
a počítače je i způsob přenosu zvukové složky. Jestliže u rozhraní IEEE 1394 i
u USB se zvuk přenáší po témže propojovacím kabelu jako video,
u analogového způsobu propojení se zvuk přenáší samostatnými kabely.
Vzhledem k tomu, že dnes je víceméně standardem stereofonní zvuk,
potřebujete tedy samostatný stíněný kabel pro každý zvukový kanál (pravý,
levý).
Pokud jde o operační systémy na bázi Windows, lze zatím celkem
jednoznačně doporučit verzi Windows XP. Přesto, že nová verze MS Windows
Vista přináší řadu novinek do zpracování videa, pak při používání například
grabovacích karet zatím narazíme často na neexistenci příslušných ovladačů.
4.5
Editační
software
Softwarové vybavení
Jednoznačně a hlavně budete pro svou práci potřebovat editační
software. Pokud budete chtít s videem jen trochu experimentovat, můžete
zpočátku použít Windows movie maker, který je standardní výbavou
operačního systému Windows XP. Stejně tak lze použít freewarový program
Virtual dub, ale zde se připravte na poměrně komplikované ovládání.
Nejlevnější komerční editační aplikace začínají na ceně cca. 1500,- a patří sem
38
Pinnacle Studio či Adobe Premiere Elements. Tyto střižny jsou uživatelsky
poměrně přívětivé (byť zrovna Pinnacle Studio je pověstné svou nestabilitou) a
pro základní zpracování domácího videa více než dostačující. Dražší třída
střihových programů vám přinese jednak rozšířený počet formátů pro
zpracování, více možností editace i snazší a tedy rychlejší ovládání programu a
často k nim lze dokoupit hardwarové karty do PC, které umožňují výstup na
televizní obrazovku, akcelerují rendering a přináší nové efekty Nicméně
vzhledem k jejich ceně, která je mezi 15 000 – 20 000,- je jejich použití pro
sestříhání rodinného videa více než luxusem. Do této skupiny patří Adobe
Premiere Pro, Canopus Edius, Sony Vegas či Avid Liquid.
Pro výrobu DVD disků, neboli authoring lze využít editační software,
Authoringový
který je pro zpracování domácích DVD disků opět naprosto dostačující (i když
software
často bývá problém s kvalitou komprese – více kapitola 5). Nebo se můžete
poohlédnout po externích programech. Jejich cenová hladina opět není
amatérům příliš nakloněná, neboť se pohybuje mezi 15 000 – 20 000,-. Jedná
se např. o Adobe Encore či DVD lab Pro. K vyšší třídě střižen jsou již tyto
program obvykle přibaleny. Výhodou těchto samostatných programů je to, že
jednak nabízí více možností výroby menu a jednak jako vstupní video můžete
použít soubor zkomprimovaný jiným programem (viz dále). To oceníte, pokud
nejste spokojeni s obrazovým výstupem, tak jak ho zkomprimovala vaše
střižna a při tom byste chtěli mít na DVD disku menu. Pokud totiž na výstupu
ze střižny obejdete authoring, který je přímo spojen s kompresí, a video
zkomprimujete v externím programu, dostanete sice kvalitativně lepší obraz,
ale u disku nebudete mít menu.
Pro komprimování videa lze buď opět využít algoritmy, které nabízí
Kompresní
střihový program, a které nejsou ve své většině příliš kvalitní, nicméně pro
software
základní práci dostačující, nebo použít externích kompresních programů. Mezi
externí freewarové produkty patří např.Windows media encoder, kterým
můžete kódovat do formátu wmv nebo Tsunami TMPEG, který umožňuje
kódování do širšího spektra formátů, je však uživatelsky poměrně náročný.
Cenově dostupný a přitom velmi dobrým programem je Canopus
ProCoder Express, jehož cena je kolem 2000,-. Umožňuje kódování z mnoha a
do mnoha typů formátů, jedinou jeho nevýhodou je poměrně dlouhá doba, po
kterou kódování provádí (to ale platí o všech softwarových nástrojích pro
kódování). Jeho dražším příbuzným je Canopus ProCoder za cca. 15 000,-.
Možnosti, které nabízí navíc oproti express verzi však v amatérské praxi
nevyužijete.
Kapitola 5: Komprese
5.
39
Komprese
Proč komprimovat? Proč se něčím, tak komplikovaným zatěžovat, když
chcete jen ukázat sestřih vašim známým? Důvod je velmi prozaický.
Nekomprimované video je tak veliké, že i na DVD disk by se vám vešlo jen
několik minut (1 minuta by v normě PAL zabrala 1,5 GB). Komprese vlastně
probíhá již při ukládání obrazu na médium v kameře. Tedy ne všechno, co
zaznamená čip kamery, je také na pásce, disku, harddisku či kartě kamery.
Stupeň komprese tedy, to jak moc dat se ztratí, je dán tím, jaký kamera používá
záznamový formát a jaké médium (viz kapitola o kamerách a kapitola 5.2). I
tím se liší profesionální kamery od amatérských a mimo jiné i proto je obraz
v televizi hezčí než na vašem domácím videu.
5.1
Kodek
Typy
komprese
Základy komprese
Video komprese je vlastně matematický algoritmus, který ze vstupních
(obrazových) dat větší velikosti příslušnou matematickou metodou získá
výstupní (obrazová) data menší velikosti. Tento proces se též nazývá kódování.
A souhrn matematických operací, které vede k tomuto výsledku, se nazývá
kodek. Název je převzat z anglického codec a jde o složení slov coder a
decoder. S pomocí kodeků tedy můžete video převést do požadovaného
formátu, zároveň pak budete potřebovat příslušný kodek, abyste video mohli
přehrát (musí proběhnout dekódování). Nečastější příčina, proč nemůžete na
vašem počítači přehrát nějaké video, je právě absence správných kodeků.
Obecně lze rozdělit kompresní algoritmy na bezztrátové a ztrátové,
přičemž v oblasti videotvorby se používají kodeky ztrátové. Při kompresi se
využívá toho, že lidské oko je nedokonalé a vnímá některé složky obrazu více
než jiné (např. vnímá intenzivněji jasovou než barevnou složku obrazu, vnímá
daleko citlivěji zelenou barvu než červenou a modrou atd.). Proto pokud se
některé informace ztratí, divák nemusí až tolik poznat. Nicméně i zde platí, co
je moc, je příliš.
Typickým příkladem přehnané komprese je většina internetových videí.
Je tomu tak proto, že se tvůrci snaží dostat obsah ke každému divákovi, tedy i
tomu, kdo má pomalé internetové připojení. Pokud by obraz měl být kvalitní,
bylo by potřeba použít malý stupeň komprese, tedy obrazový soubor by byl
veliký, z toho plyne, že uživatel s pomalým připojením by čekal na objevení
obrázku neúměrně dlouho a velmi pravděpodobně by opustil stránku dříve, než
by se video zobrazilo. Komprimování videa je tedy především hledání
optimálního poměru mezi velikostí souboru a jeho obrazovou kvalitou
(stupněm komprese, kompresním poměrem).
OBR. 5-1 POROVNÁNÍ DATOVÝCH TOKŮ KOMPRESNÍCH FORMÁTŮ
5.1.1.
Barevné
prostory
40
Barevné prostory
Vzhledem k tomu, že jak již víme, prolíná se při práci s digitálním
videem svět analogové televize se světem počítačovým, potýkáme se při
zpracování videa i s převodem barevného prostoru televizního do prostoru
počítačového.
YUV
YUV
Vzorkování
Jde o barevný prostor převzatý z televizního vysílání. Je zde rozdělena
jasová (tedy černobílá informace) a barvonosná složka. Jelikož oko je více
citlivé na jas než barvu, je jasová složka (označována Y) namodulována s
dvakrát vyšší šířkou pásma než barvonosná (dvě složky označené U a V).
Barva má tedy dvakrát nižší rozlišení než jas. Poměr mezi počtem barevné
složky vůči jasové se udává vzorkováním (kvantizací) a vyjadřuje se tří číselně.
První číslo vyjadřuje jasovou (luminanční) složku, druhá dvě čísla pak
označují barevné signály v podobě R-Y a B-Y tedy červené a modré. Nejčastěji
se setkáte s těmito poměry 4:2:2 (D-Betacam, MPEG HP High profile - pro
profesionální authoring), 4:2:1 (NTSC), 4:2:0 (PAL, MPEG MP – běžný
authoring a záznam na harddisky či DVD kamer).
OBR. 5-2 VZORKOVÁNÍ OBRAZU
4:2:2
4:2:1
4:2:0
Kvantizace 4:2:2 tedy znamená, že v každém bodu (sloupci) je
přítomna jasová složka a v každém druhém pak barva modrá i červená. Tedy
pro řádek se 720 body dostaneme 720 bodů jasové informace a jen 360 bodů
informace barevné. Vzorkování 4:2:1 obsahuje opět v každém řádku 720
jasových složek, ale jen 180 barevných. Barva je tedy obsažena v každém
čtvrtém bodu. U systému 4:2:0 na první pohled vypadá, že jedna barva chybí,
ale zde je využito nejen horizontálního samplování, ale i vzorkování
41
vertikálního. Konkrétně to tedy znamená, že v jednom řádku je 720 bodů jasu a
360 bodů červené barvy, v druhém řádku pak opět 720 bodů jasu a 360 bodů
modré barvy. Celkově je tedy v obraze opět 720 jasových bodů a 180 bodů
barevných.
RGB
Tento barevný prostor se používá v počítačích. Obsahuje tři barevné
složky - červenou, zelenou a modrou - které tvoří vždy jeden obrazový bod
(pixel). Není zde tedy definováno subsamplování barevné složky, vlastně
jasová a barevná složka zde nejsou odděleny. V RGB prostoru je tvořena
například grafika, kterou můžete ve střižně použít. A zde narazíme na další
rozdíl RGB a YUV prostorů. Tím je odlišná škála jasových hodnot obou
systémů. Zatímco RGB využívá hodnoty v rozmezí 0-255 (0 pro černou a 255
pro bílou), YUV je omezeno pouze na rozsah 16-235, který je též označována
jako standard ITU-R.BT601 (ve střižnách při kompresi můžete často najít
volbu 601, která právě tuto normu označuje).
Prakticky tento rozdíl znamená to, že pokud vytvoříme v počítači
Převod YUV
jakoukoliv
grafiku, musíme ji převést do správných jasových mezí, jinak hrozí,
do RGB
že barevná informace mimo rozsah, bude přecházet do zvuku v podobě
nepříjemného „brumu“.
Většina střižen umí pracovat jak v prostoru YUV, tak RGB, nicméně
převodu mezi prostory se nevyhnete, pokud chcete film distribuovat na
internetu, CD-ROMu, či DVD, které je určeno pro přehrání v počítači. Jinými
slovy musíte při kompresi vašeho sestřihu počítat s určitým barevným
posunem. To vypadá na první pohled jako zanedbatelná maličkost, do chvíle,
než vytvoříte zlaté titulky na žlutém podkladě, které pak v druhém barevném
prostoru splynou s pozadím a budou prakticky neviditelné. Proto se
doporučuje, ještě před finální distribucí svého díla, zhlédnout sestřih na obou
platformách (tedy pokud během práce ve střižně nemáte zároveň možnost
náhledu na televizní obrazovce).
RGB
OBR. 5-3 POROVNÁNÍ RGB (ŠEDÝ KVÁDR) A UYV PROSTORU
5.1.2.
Intraframe
komprese
Interframe
komprese
42
Intraframe a interframe kódování
Přeloženo do češtiny jedná se o kódování uvnitř snímku a kódování
mezi snímky.
Intraframe komprese vnímá každý snímek jako jednotlivou „fotografii“
a hledá možnosti, jak ušetřit velikost v rámci těchto hranic. Zástupcem této
skupiny je např. digitální kosínova transformace (DCT). Tedy pro dekompresi
jednoho snímku je postačující znát komprimovaná data pouze pro tento
snímek, jinými slovy neuvažuje se závislost v čase. Toto kódování využívá
např. DV kodek (viz dále).
Interframe komprese naopak hledá rozdíly mezi jednotlivými snímky.
Využívá se tedy vlastnosti videa, že následující snímky jsou více či méně
podobné těm předchozím. A je tedy možno zakódovat pouze změnu mezi
jednotlivými snímky a ne snímky celé. To přináší mimo vyšší komprese také
své nevýhody. Do komprese se vnáší další chyby, hledání změn v obraze je
zdlouhavé a tak se prodlužuje doba komprese, při dekompresi jednoho snímku
je nutné dekomprimovat i několik předcházejících snímků, což zase prodlužuje
dekompresi.
Klasický model je založen na třech typech snímků:
- I - intra coded snímek je, jak vyplývá z názvu, samostatný snímek, který
ke kompresi resp. dekompresi nepotřebuje žádný jiný snímek. Tedy je to
takzvaný plný snímek.
- P - forward predicted snímek potřebuje jeden předcházející snímek, ať už
je to I-snímek nebo jiný P-snímek. Jde tedy o porovnání směrem dozadu.
- B - forward and backward predicted jsou snímky, které jsou odvozeny jak
od předchozího I nebo P-snímku, tak i od následujícího. Tedy porovnává
v čase jak směrem dozadu, tak směrem dopředu.
OBR. 5-4 VAZBA MEZI I-P-B SNÍMKY
GOP
P-snímky a B-snímky jsou tedy interframes, protože využívají
informace z jiných snímků, které ale samotné nemají k dispozici. Celý jeden
shluk snímků mezi dvěma I-snímky včetně prvního se nazývá GOP (Group Of
Pictures). Při požadavku na dekompresi konkrétního P snímku se musí nejprve
najít předchozí I-snímek, poté dekomprimovat všechny následující P-snímky
až do našeho snímku. U B-snímků musíme dekódovat oba okolní P-snímky.
Pokud bychom měli příliš dlouhý GOP, trvalo by velice dlouho, než bychom se
43
k požadovanému snímku dopracovali. U klasického MPEG-1/2 na DVD se
tento problém řeší tak, že je definována maximální délka GOPu 12 pro PAL
resp. 15 snímků pro NTSC a přehrávání začíná vždy na I-snímku. U HDV
rozlišení je pro standard 1080i a 1080p použita délka GOPu také 12 resp. 15
snímků. Pro rozlišení 720p pak 6 ( při snímkové frekvenci 24,25 a 30) a 12 při
frekvenci 50 a 60 fps.
OBR. 5-5 I A P SNÍMKY V PRAXI
Pochopení principu mezisnímkového kódování je důležité z několika
důvodů. Jednak tento parametr můžete ovlivnit při nastavení výstupu ze střižny
do příslušného formátu, za druhé, tento typ kódování je použit u kamer v HD
rozlišení. To prakticky znamená, že pokud je na záznamu drop-out tedy
vypadnutý snímek, což je u standardu SD obvykle záležitost jednoho snímku
tedy 1/25 s, jde u HD v lepším případě o výpadek 1/2 s v horším i několika
sekund (v závislosti kolik snímků chybí do I snímku). A za třetí, použijete – li
takto kódovaný materiál do střižny (u HDV videa se tomu nevyhnete), musíte
mát výkonnější počítač a i tak se někdy dočkáte „zaškobrtnutí“, právě proto, že
procesor stále dekóduje a dekóduje. Tento typ kódování používají např.
MPEG, DivX, XviD (viz dále).
5.2
5.2.1.
DV kodek
Výhod y
nevýhody
MPEG - 1
DV
Jde o kodek, který používá algoritmus již výše zmíněné DCT a
intraframe kódování. Důležité je, že je využit u všech amatérských typů kamer
při „redukci“ informací z čipu na pásku. Kompresní poměr je 5:1, barevná
kvantizace 4:2:2 a datový tok 25 Mbit/ s (megabytů za sekundu).
5.2.2.
MPEG -1
Typy formátů
MPEG – 1
Kodek z roku 1989 umožňuje kompresi až 1 : 200. Byl navržen pro
práci s videem o rozlišení 352 x 288 obrazových bodů pro normu PAL (to je
velmi blízké rozlišení VHS - 320 x 240) a 25 snímků/s při datovém toku 1,5
Mbit/s. Využívá výše uvedené inetrframové komprese (GOP). Byl určen
především pro video v PC s použitím tehdy nastupujících CD disků - tzv.
VideoCD.
Jeho výhodou je vysoká kompatibilita a je vhodný i pro stream videa.
Vždy, když si chci být jistý, že příjemce videa si bude moci přehrát sestřih u
sebe na PC a to i na starších operačních systémech, použiji tento kodek. Na
druhou stranu nepodporuje prokládaný obraz, nabízí pouze konstantní datový
tok a také nízkou kvalitu při nízkém datovém toku.
5.2.3.
MPEG - 2
DVB
Profily
MPEG - 2
44
MPEG – 2
MPEG-2 je formát původně určený pro komerční "stolní" DVD
zařízení, jež pracuje s plným formátem 720x576 pro PAL resp. 720x480 pro
NTSC s možností prokládaného formátu s 25 resp. 30 snímky za sekundu.
Datový tok by měl být vyšší než 3 Mbit/s, při datovém toku nižším než 1Mbit/s
je již jeho kvalita nedostatečná, při vysokém datovém toku (6 Mbit/s a více)
dosahuje vysoké kvality obrazu, jeho kvalita je přibližně identická s SD TV
vysíláním. Při stejném datovém toku a rozlišení 720x576 nabízí výrazně vyšší
kvalitu obrazu než kodek MPEG-1. V nízkých rozlišeních se však tyto rozdíly
stírají a MPEG-2 je navíc mnohem náročnější na hardware. Pro DVD disky
může maximálně datový video tok dosáhnout 9,8 Mbit/s a celkem s audiem
10,08 Mbit/s.
Nově se tento formát používá také jako formát digitálního televizního
vysílání (DVB) a to jak terestriálního (DVB – T), tedy přenášeného vzduchem,
tak kabelového (DVB-C) i satelitního (DVB-S). Zde může datový tok
dosahovat vyšších hodnot, nejčastěji 14 Mbit/s. Jak již víme z 2 kapitoly,
používá se tento formát i pro záznam videa ve vysokém rozlišení, kde datový
tok může dosahovat až 80 Mbit/s (nejčastější v amatérské sféře je 25Mb/s).
Data MPEG-2 standardu lze přehrát jakýmkoliv MPEG-2 dekodérem, a
to jak softwarovým, tak hardwarovým. Standard tím dává výrobcům (a tedy i
vám) volnost v kódování obrazu a zvuku v případě, že výsledná data tomuto
standardu odpovídají. MPEG-2 definuje různé kvalitativní stupně, aby to
nebylo jednoduché, tak navíc dvěma způsoby. Jeden způsob jsou profily, které
určují komplexnost kódování, tedy jaké části standardu jsou použity.
SP
Simple Profile Používá pouze snímky typu I a P.
Nejpoužívanější (DVD, DVB, HDV), používá
MP Main Profile
samplování barev 4:2:0 a všechny typy snímků IPB.
Používán ve studiové produkci a jako jediný používá
422P 4:2:2 Profile
samplování 4:2:2.
Jako Main Profile, navíc umožňuje rozdělení bitrate
SNR SNR Profile
podle odstupu signálu od šumu pomocí kvantizace.
Jako Main Profile, ale zakódovává nejprve v nižším
SP Spatial Profile
rozlišení a navrch teprve ve vyšším rozlišení.
Umožňuje rovněž 4:2:2 samplování a navíc SNR a
HP High Profile
Spatial škálování.
Úrovně
MPEG - 2
Druhý způsob kvality určuje jednoduše rozlišení a označuje se jako Level.
LL
Low Level
ML Main Level
H-14 High 1440
HL
High Level
Nejnižší rozlišení 352x288 resp. 352x240, maximálně
4Mb/s.
Nejpoužívanější s rozlišením 720x576 resp. 720x480 s
maximálním bitrate 15Mb/s.
Je používán HDV s rozlišením 1280×720p a
1440×1080i, maximálně 60Mb/s.
1920x1080, maximální bitrate 80Mb/s, používán u
ATSC HD s 19Mb/s.
45
Ne každý level je možné použít se všemi profily, nejčastější je použití
MP@ML (DVD, DVB). Pro HDV záznam se používá obvykle MP@H-14 a
pro kódování HD 1080i a 1080 p se používá obvykle MP@HL. Tyto zkratky se
někdy dají najít u nastavení externích kompresních programů, takže byste měli
alespoň orientačně vědět, co znamenají.
Jak jsem uváděl již v kapitole 2., můžete při kompresi pro výrobu DVD
disků narazit na problém nesprávného poskládání vrchních (upper/top) a
spodních (lower/bottom) půlsnímků, což zapříčiní trhaní obrazu při prohlížení
na TV obrazovkách. Správné pořadí je následné:
- první jsou spodní (lower/bottom) půlsnímky při natahování z kazety do
střižny, práci ve střižně a případném export do externího kompresního
programu.
- první jsou vrchní (upper/top) půlsnímky při závěrečné kompresi pro DVD
disky. Tedy vždy, když budete materiál pro DVD disk připravovat,
překontrolujte si, že je v programu správně nastaveno pořadí snímků.
5.2.4.
MPEG - 4
Původně byl tento kodeku určen především pro přenos obrazových dat
po telefonních linkách a sítích ISDN (videokonference) a zejména pro velmi
malé datové toky. Nicméně postupně se kodek vyvíjel a v dnešní době má
mnoho částí a úrovní. Nejznámější z pohledu video komprese je MPEG – 4
part 2 (ASP), který má 21 úrovní a z nějž vychází kodeky DivX a Xvid (viz
dále), stejně známý je MPEG – 4 part 10, který byl přijat jako standard
s označením H. 264 (viz dále).
MPEG – 4 pracuje jako předešlé MPEG kodeky s interframovou
příbuzností, ale nedívá se na obraz jako celek a rozděluje ho na pozadí, které je
prakticky neměnné a jednotlivé pohybující se objekty, s kterými dále pracuje.
Díky tomu, že je kodek velmi variabilní s mnoha podskupinami pohybují se
hodnoty datových toků od 0,2 – 960 Mbit/s a rozlišení od 128 x 96 pixelů do
4096 x 2304 pixelů.
5.2.5.
DivX
MPEG – 4
DIVX
V roce 1998 nemohl Francouz Jérome Rota, přehrát novou verzí
přehrávače Windows Media player svou počítačovou videotéku. Program po
něm vyžadoval, aby všechna svá videa překódoval. To se J. Rotovi nelíbilo, a
tak ve spojení s německým heckerem Maxem Moricem během týdne přišli na
algoritmus kódování a světlo světa spatřil formát DivX. Vychází z kodeku
MPEG - 4 part 2, známý též jako MPEG-4 ASP, tedy ten kodek, který
Microsoft tehdy ve svém přehrávači použil.
Kodek byl od začátku koncipován jako open source, tedy
ke zdrojovému kódu měl přístup každý. Tím bylo zabezpečeno neustálé
vylepšování kodeku, ale zároveň to znamenalo bezpočet verzí. Proto byl tento
kodek zpočátku rozšířen jen v počítačovém světě, kde nebylo až tak složité
neustále stahovat nové kodeky pro dekódování obsahu. Do stolních DVD
přehrávačů pronikl tento formát až v posledních letech poté, co se v roce 2001
vývoj kodeku zkomercializoval a zdrojový kód přestal být přístupný.
46
V současnosti je k dispozici verze 6.6 kodeku a nabízí možnosti
kódovat video od obrazu pro přenosné kapesní přístroje typu iPod až po obraz
domácího kin v HD rozlišení, jak ukazuje tabulka níže. Kodek DivX dosahuje
velice dobrý kompresní poměr, kdy za cenu relativně „nepatrného“ snížení
kvality je možno uložit "klasický" DVD video film na jeden CD disk. Jak je
nejspíše z výše uvedeného patrné, pro přehrání v tomto formátu, musí být
v počítači, kapesním či stolním přehrávači nainstalován příslušný kodek, který
dokáže data dekódovat a přehrát.
Použití
Kapesní
přístroje
Verze
kodeku
5+
Přenosné přístroje
3.11
4+
Domácí kino Vysoké rozlišení
3.11+
4+
Max.
rozlišení
1280×720×30
352×240×30, 720×480×30, 720×480×30,
(vertikální x
176×144×15
verze 6.5:
horizontální
352×288×25 720×576×25 720×576×25
1920×1080×30
x počet
snímků)
Průměrný
datový tok
(Mbit/s)
0.2
0.768
4
4
4
Max. datový
tok (Mbit/s)
0.4
2
8
8
20
5.2.6.
Xvid
XVID
V roce 2001, kdy se sdružení OpenDivX stalo uzavřeným, vzalo
několik programátorů pracujících na OpenDivXu zdrojové kódy ještě
otevřeného OpenDivXu a osamostatnili se. Na základě těchto zdrojových kódů
začali vyvíjet vlastní verzi kodeku, nazvanou XviD. Jedná se stejně jako u
DivXu o kodek kompatibilní s MPEG-4 a implementuje mnoho jeho vlastností.
Stejně jako DivX i Xvid je přehratelný velkou skupinou softwarových
přehrávačů, za předpokladu, že obsahují příslušná kodek. Teoreticky by měl
být přehratelný i DVD přehrávači, které umějí přehrát formát DivX, ale v praxi
tak tomu často není. Jeho použití je tedy více méně omezeno na počítačovou
komunitu.
5.2.7.
H.264/AVC
Porovnání
MPEG
kodeků
47
H.264/MPEG – 4 AVC
Kodek, jenž vznikl v roce 2003, je, jak již jeho název napovídá,
odvozen od standardu MPEG – 4. Vzhledem k tomu, je poměrně flexibilní a
lze ho použít v širokém spektru aplikací, jak pro nízké tak i vysoké datové
toky, nízké i vysoké rozlišení, televizní vysílání (některé nové LCD televizní
obrazovky, již mají tuner, který tento kodek podporuje), uchovávání záznamu
(Blue – Ray a HD – DVD disky), multimediální telefony, kapesní přehrávače,
atd. V amatérské video tvorbě se v současnosti nejčastěji využívá v kamerách
pro kódování videa ve vysokém rozlišení. Jednotlivé editační softwary jeho
podporu implementují, ale nelze se na to zatím plně spolehnout.
Kodek oproti starším typům MPEG kódování používá množství nových
kompresních algoritmů, které zlepšují kvalitu obrazu a vyskytuje s v mnoha
profilech a úrovních a má až 14 bitovou barevnou hloubku na kanál
(standardně se zatím setkáváme s 8 bity na kanál).
Postupný vývoj kodeků samozřejmě přináší zvýšení kompresního
poměru při zachování kvality. Výše uvedené standardizované kodeky mají
stupeň komprese přibližně následující:
MPEG-1
100%
5.2.8.
MPEG-2
90%
MPEG-4 ASP
50%
MPEG-4 AVC
35%
Komprese pro webové rozhraní (RM, WMV, MOV)
Zatímco výše uvedené kodeky, založené na MPEG standardu, se
používají jak pro přehrávání v počítači, tak i pro stolní přehrávače, dále
popsané kodeky jsou ryze počítačové, vyskytují se v nich některá videa
v prostředí internetu a používají se pro streaming videa.
Quicktime (mov)
Quicktime
Kodek vyvinutý společností Apple po nástupu formátu MPEG ustoupil
do pozadí a není již tak rozšířený. Je použitelný pro PC i Macintosh a využívá
kompresi 1:5 až 1:25. Jeho nevýhodou je skutečnost, že k jeho použití je
potřeba specializovaný přehrávač, který si musíte stáhnout z webových stránek
společnosti Apple.
RealVideo (rm)
RealVideo
Formát od společnosti Real Networks, které nesou označení Real Video
a Real System G2, nabízí obdobné vlastnosti jako Quicktime, ale je více
zaměřen na kompresi streamovaného videa. Pro prohlížení videa v tomto
formátu musíte mít také nainstalován speciální přehrávač, který lze stáhnout ze
stránek společnosti.
Windows media video (wmv)
Windows
media video
Kodek od společnosti Microsoft, kterým firma zareagovala na úspěchy
společností RealNetworks v oblasti streamovaného videa. V současnosti se
kodek používá i pro běžné přehrávání a jeho verze WMV 9 (označovaná též
VC-1) umí přehrávat i HD video.
Výhodou tohoto kodeku je, že přehrávač Windows media player, který
formát přehraje, je součástí každé instalace operačního systému Windows.
5.2.9.
DVD
struktura
AVI
48
VOB a AVI
Jedná se o dva typy kontejnerů, s kterými přijdete nejčastěji do styku.
VOB je standardem pro DVD-video disky, AVI je nejrozšířenější počítačový
kontejner.
VOB je kontejner, který obsahuje video (kódované v MPEG- 2), audio
a titulky. Mimo souborů VOB na standardním DVD-video disku najdete ještě
soubory IFO a BUP, které nesou další informace, nutné ke korektnímu přehrání
ve stolních i softwarových přehrávačích. Velmi často se setkáte se situací, že
kamarád neznalý problematiky se na vás obrátí s prosbou, abyste mu z jeho
DVD disku vystřihli kousek záznamu (třeba několik minut, kdy kamera nebyla
vypnuta a snímala jen nohy a zem, čehož si daný člověk všiml až při
přehrávání, po výrobě DVD disku). Přestože je záznam kódován kodekem
MPEG-2 a mohl by tedy ve střižně jít zpracovat, kontejner VOB způsobí, že
celý záznam musíte nejprve dekódovat, poté daný kousek ve střižně odstranit a
záznam opět zakódovat. Pominu – li, že tímto procesem snížíte obrazovou
kvalitu, jde především o činnost, která je velmi časově náročná (především na
čas vašeho PC).
AVI je multimediální kontejner, který přišel na svět v r. 1992, díky
firmě Microsoft, která hledala nějaký obecný formát, kterým by mohla přehrát
video v systému Windows. Kontejner obsahuje video (nejčastěji kódované jako
MPEG-4 a tedy i DivX a XviD, ale může jít i o jiné formáty) a audio. Původně
byly soubory s touto koncovkou určeny pro přehrání ve Windows media
playeru, nicméně dnes je již přehrajete v mnoha jiných softwarových
přehrávačích.
Seznam použité literatury
[1] ADLER, R.: Cesta k filmovému dokumentu, FAMU, Praha 2001.
[2] RÝZNAR, S.: Videokamera od teorie k praxi, vlastní náklad, Praha 2004.
[3] WAGGONER, B.: Video Compression Concepts, CMP Books, San Francisco
2002.
[4] www. wikipedia.org
[5] www.tvfreak.cz

Digitální video v praxi - technické základy

Transkript

Podobné dokumenty

Publication

DIPLOMOVÁ PRÁCE

Broumovský zpravodaj

Zpravodaj České geologické společnosti č.19

jubilejní 15. ročník mezinárodního festivalu dokumentárního filmu ji

Tři podoby televize - International ART CAMPUS Prague

zpracovani_digitalniho_videa (1081280)

VT - Video - jarjurek.cz

Opravy karoserií - Hansa-Brno

Povídky účastníků XI. ročníku soutěže "ŘEKNI MI, CO ČTEŠ

Digitální video v praxi – Adobe Premiere Elements

digitální fotografie v Camera Raw a Photoshop CS4

Používání aplikace Adobe Media Encoder CS4

připojení k internetu - Studentské projekty FIS VŠE v Praze

- PDF - Sky-Tech

dairy-eu - Česká zemědělská univerzita v Praze

Multimedia Messaging (Multimediální zprávy

Digitální video - Metodická příručka

Untitled - Avaya Support

Uživatelská příručka aplikace Avaya CallPilot

Zpráva o činnosti - Plzeňská teplárenská

Easy Space