Digitální video v praxi - technické základy

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.

Kapitola 2: Záznamové formáty 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

Kapitola 4: Technické vybavení 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.

Kapitola 4: Technické vybavení 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.


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“.


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

Kapitola 5: Komprese 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

Kapitola 5: Komprese 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.

Kapitola 5: Komprese 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.

Kapitola 5: Komprese 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.

Kapitola 5: Komprese 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

Recommend Documents