Vývoj technologických prostředků záznamu a zpracování videa

Vývoj technologických prostředků záznamu a zpracování videa Multimediální technologie (UMT) Petr Moran

Obsah 1. Historický vývoj 2. 3D Technologie 3. Zobrazovací zařízení 4. IMAX 5. Video editory

1. Filmový pás • Rozvoj filmu koncem 19. století • Složitá manipulace, dlouhé časy zpracování • Němý film → 1895 – bratři Lumiérové – kinematograf –

35mm film, 16 fps • Zvukový film → zvuk = kulisa –

Gramofonové desky → Filmový pás

–

60. léta → Ray Dolby – snížení šumu ve zvukové stopě • Barevný film –

Obarvování

–

RGB, 3 desky R/G/B, 3 promítačky

1. Filmové začátky v ČR • •

•

15. července 1896 – Karlovy Vary 1897 – 1. film natočený v ČR –

Hořický pašijový film

–

The Horitz Passion Pay

1898 – Promítání 1. českých filmů –

režisér Jan Kříženecký

1. Záznam televizního obrazu • • • • •

1936 – Německo a Anglie 1948 – 1. vysílání v ČR 1. květen 1953 – začátek pravidelného vysílání v ČR Telerecording → snímání obrazovky televizoru, 16mm film Magnetický záznam obrazu v šikmé stopě –

•

magnetický pásek obepíná bubínek s hlavami v úhlu 180 stupňů a 2 hlavy na něm vytvářejí magnetické stopy Záznam televizního obrazu na disk – Teldec v 70. letech –

John Lodgie Baird – Videodeska pro mechanický televizní systém

1. Analogový film • Magnetický pás – původní 2 palce, později 0,5 palce • VHS (šířka pásky 12,7mm) –

Video Home System – 1976

–

Obraz i zvuk na videokazetě

–

JVC

–

Od 80. let standardem

–

Konkurence: Betamax, Philips

–

Delší doba záznamu

–

Jednoduché mechanické řešení (rychlé převíjení)

–

Nejdříve monofonní, poté stereofonní záznam zvuku

–

Standard – 4 hodiny; LP – 8 hodin, EP – 12 hodin

1. Digitální video • Videorevoluce, vybavení dostupnější než při analogu • Digitální kamera –

Objektiv + optika – pohyblivá čočka pro odstranění chvění obrazu

–

Čip + A/D převodník – CMOS nebo CCD; až 3 snímače; světlo rozloženo na složky RGB, každý z čipů obsahuje barevný filtr; paprsky dopadají na 3 různé snímače (rozlišují pouze intenzitu světla)

–

Obrazový procesor – úprava signálu v plné kvalitě

–

Záznamová část – uložení komprimovaného výstupu

1. Digitální kamera • • • • •

Světlo z objektivu na snímací čip Snímací čip převede obrazovou informaci do elektronické podoby A/D převodník převede infromaci na posloupnost 0 a 1 Komprimace dat Uložení dat

1. Záznam digitálního videa • CD – data na jedné dlouhé spirále (cca 6 km), 700 MB, 74 min záznamu –

Záznam je jednostranný

–

Konstantní hustota zapsaných dat

–

Různé druhy CD = různé barvy knih • DVD – Digital Versatile/Video Disc, 1996 v Japonsku; 4,7GB –

Standardně – 2 hodiny záznamu, nižší kvalita i 8 hodin

–

Jedna nebo dvě vrstvy

–

Laserové světlo s kratší vlnovou délkou

–

Efektivnější korekce chyb a vyšší kapacita • Blu-ray – Sony a Philips, Modrý paprsek; 25x50x80 GB –

Standardně 2,5-3,5 hodiny FullHD záznamu

–

BDA – Blu-ray Disc Association

–

Vlnová délka 405 nm

–

Neřeší PAL a NTSC

–

Zvuk až 7.1

1. Analogový x Digitální záznam •

Analogový – spojitý signál –

Bez kodeků

–

Dlouhá životnost médií

–

Nulová náchylnost na chyby v záznamu

–

Reprodukce lidskými smysly

–

Vysoká kvalita záznamu

–

Složitější manipulace

–

Kopírováním se zhoršuje kvalita

1. Analogový x Digitální záznam • Digitální – nespojitý signál –

Velikost médií

–

Možnost komprimace

–

Jednodušší manipulace

–

Možnosti sdílení

–

Kopírováním se nezhoršuje kvalita

–

Potřeba kodeků

–

Reprodukce nemožná lidskými smysly

–

Nízká životnost médií

–

Náchylnost na chyby v záznamu

2. 3D zobrazení • •

3D Kamera – 2 kamery, stejný obraz, 6,5 cm rozestup čoček Pravidla pracování 3D videa –

Zachování paralaxy – nutnost přecházet přes nulovou paralaxu

–

Mizení objektů – při mizení objektu, který je v popředí jenutné použít software (objekt mizí levému oku dříve, než pravému)

2. 3D zobrazení

2. 3D způsoby projekce •

Anaglyf – obyčejné brýle (levá očnice červená, pravá modrá/zelená)

2. 3D způsoby projekce •

Pasivní – brýle s polarizačními filtry –

Světlo kmitající ve vertikální/horizontální rovině

–

2 obrazy, 2 projektory, 2 polarizační filtry (horizontální/vertikální)

–

Projekční plocha ze speciálního materiálu

2. 3D způsoby projekce •

Aktivní – jeden projektor, střídavé obrazy pro oči –

Frekvce střídání obrazů 120 Hz

–

1s = 60 obrazů pro každé oko

–

Speciální brýle s IrDa nebo kabelem

–

Zakrývají střídavě jedno nebo druhé oko

2. 3D způsoby projekce •

Autostereoskopický monitor –

Nevyžaduje speciální brýle

–

Speciální folie, láme směr obrazu

–

Liché/sudé sloupce pixelů lámány jiným směrem

–

Jedno oko liché sloupce,

–

Druhé sudé → mozek

3. Zobrazovací zařízení •

CRT (Cathode Ray Tube) – zobrazovací technologie založená na vychylování svazku elektronů 1. Elektronové dělo (emitor) 2. Svazky elektronů 3. Zaostřovací cívky 4. Vychylovací cívky 5. Připojení anody 6. Maska pro oddělení paprsků pro červenou,zelenou a modrou část zobrazovaného obrazu 7. Luminoforová vrstva s červenými, zelenými a modrými oblastmi 8. Detail luminoforové vrstvy, nanesené z vnitřní strany obrazovky

3. Zobrazovací zařízení •

CRT (Cathode Ray Tube) –

Proud elektronů vytváří na stínítku obraz

–

Uvnitř skleněné obrazovky se nachází vakuum

–

Na stínítku vrstva luminoforu, která po dopadu elektronů vytváří viditelné světlo (zářící body)

3. Zobrazovací zařízení •

LCD (Liquid Crystal Disply) – tekuté krystaly –

Tranzistory ovlivňují natočení tekutých krystalů (prochází/neprochází světlo)

–

Pixel = 3 subpixely (RGB)

–

Malé rozměry a hmotnost, velká úhlopříčka

–

Horší pozorovací úhly

–

Různé technologie –> IPS, TN, VA atd.

3. Zobrazovací zařízení •

Plazma (dnes se již nevyrábí) –

Obraz se skládá z pixelů

–

Každý pixel = 3 buňky RGB

–

Každá buňka naplněna plazmou a uzavřena mezi skleněné desky

–

Přivedením proudu na příslušné buňky vzniká obraz (buňky se rozsvěcí)

3. Zobrazovací zařízení •

OLED (Organic Light-Emitted Display) –

Organický materiál emituje světlo určité barvy při stejnosměrném napětí

–

Každá buňka je miniaturní LED

–

Nízká spotřeba, tenký displej

–

Nižší životnost

3. Promítací zařízení • CRT – 3 projekční obrazovky (RGB) • DLP, LED –

Rotující barevný kotouč obarví světlo

–

DMD obsahuje pohyblivá zrcátka

–

Určují množství odráženého světla

–

LED – lampa nahrazena LED diodami • LCD – 3 LCD panely, podle natočení tekutých krystalů LCD panelem prochází nebo neprochází světlo • LCoS (Liquid Crystal on Semiinductor) –

Hybrid mezi DLP a LCD

–

LCoS dispeleje světlo odráží (u LCD světlo prochází)

4. IMAX • • • • • • • •

Image MAXimum Formát velkorozměrového kinematografického systému IMAX Corporation Negativ šíře 65mm Kopie zhotovené na 70mm pozitivní materiál Vyšší rozlišení a větší obraz Standardní plátno 22x16m Rozlišení 10000x7000 pixelů

5. Video editory • • • • • • •

CyberLink PowerDirector Sony Vegas Pinnacle Studio Avidemux VirtualDub Shotcut Blender

Děkuji za pozornost!