Tag: Video I.

Egy nagyon kedvező áron elérhető köztes formátum a VideoCD és a DVD-Video között.
Eredetéről sokat elárul, hogy elődjét Chinese-VCD néven is említik és a távolkeleti országokban nagy népszerűségnek örvend. A Philips egységesítette és adta ki a az SVCD-ről a legátfogóbb leírást.

Az asztali DVD lejátszókkal többnyire kompatibilis formátumban, SVHS-nél jobb minőségben 35-50 percnyi MPEG-2 videó (hifi sztereó hanggal) rögzíthető meghatározott felbontásban és fileszerkezetben egy 74-, 80-, 90- vagy 99 perces CD-R (RW) lemezen, authoring szoftver, illetve Super VideoCD (SVCD) kompatibilis fileszerkezet létrehozására képes CD-író program segítségével. Legfontosabb SVCD jellemzők PAL rendszerben:

 

Egy általánosan alkalmazott szabvány magas minőségű digitális videó kódolására. A teljes felbontású MPEG-2 videó váltottsoros (interlaced) rendszerű, a képváltások gyakorisága megegyezik a PAL és NTSC (25 fps, 29.97 fps) rendszerével. Adatátviteli-sebessége rugalmasan skálázható, tipikusan 4-9 Mbit/s (0,5-1,2 Mbyte). Az eredeti szabvány szerinti legnagyobb felbontása négyszer nagyobb az MPEG-1-énél (720576 pixel), kódolása és dekódolása bonyolultabb, lejátszásához kb. tízszer akkora számítási teljesítmény szükséges. Az eredeti célkitűzésekkel szemben az MPEG-2 tömörítési eljárással teljesíthetővé váltak az MPEG-3-mal szemben támasztott követelmények is; azaz a kódolás nagyobb, 1920x1080 felbontás és 20-40 Mbit/sec adatátviteli sebesség mellett is lehetséges.
Az MPEG-2 legfontosabb alkalmazási területe a műholdas műsorszórás, a DVD-Video lemez, amelyen a videó tárolása MPEG-2 (IPB) formában történik és a HDTV (High Definition TV - nagyfelbontású televízó) alkalmazások.
Szerkesztésre az MPEG-2 I frame-es (Matrox RT 2000, RT.X100, Pinnacle Targa 3000) vagy IP frame-es (míroVideo DC 1000, Sony) tömörítés használatos.

 

Szoftveres lejátszás:
A lejátszás minőségét és a hardverigényt nagyban befolyásolja, hogy a szoftvert fejlesztő cég mennyire optimalizálta a decodert gyengébb hardverre. A jelenlegi CPU teljesítmények mellett általában nem jelent gondott az MPEG-2 dekódolása, de rossz hardverbeállítások még mindig okozhatnak kellemetlen perceket. Régebbi konfigurációkon a PII-es vagy Celeron 400 MHz proc. már többé-kevésbé folyamatosan lejátsza az MPEG-2 file-okat, de egy DVD akadozásmentes lejátszása, a menürendszer és gyorskeresési lehetőségek kihasználásával AthlonTM , P-III 500 MHz, vagy gyorsabb processzort kíván (vagy sok türelmet a rendszer-újraindításokhoz).
A lejátszás történhet a CPU teljesítményére építve (szoftveres) vagy az MPEG-2 lejátszást hardveresen támogató grafikus kártyával: Matrox® G400, -Marvel G400, ATI® All in Wonder, GForce stb.
Ismertebb szoftveres DVD (és MPEG-2) lejátszók: Cinemaster®, PCFriendlyTM , PowerDVD®, WinDVD®, a régebbiek közül: XingDVD Player stb.

 

Erre különleges igények esetén vagy nagyon gyenge teljesítményű PC-n van szükség: MPEG-2 dekóder kártya segítségével (Real Magic® Hollywood, QI® Cinemaster, Creative Labs® Encore, Matrox® DVD Video, Matrox® G200 és -Marvel G200 DVD opcióval). A kártyák DVD-ROM meghajtóval kiegészítve DVD lemezek lejátszására is alkalmasak.
Egy írható CD vagy CD-RW kb. 15-20 perc DVD minőségű (IPB frame-es) MPEG-2 videót tartalmazhat; egy egyoldalas, egyrétegű DVD-Video lemez cca 1-3h-t.
Hardveres MPEG-2 tömörítésre képes eszközökről (Amber, Canopus MPEG-modul - Stormhoz és RexRTPro-hoz - , DVD.master, Marvel G450, RT2000) vagy szoftveres MPEG-2 encodert tartalmazó eszközökről (DV500, DC1000, DC2000, DVRaptor, DVStorm, EasyDV RT2500) részletesen olvashat weboldalainkon.

Video CD jellemzők: A Video CD (White Book) specifikációban részletezett paraméterekkel rendelkező MPEG-1 CBR (Constans BitRate) kódolású audió/videó adatfolyam (stream), meghatározott fileszerkezetben, kompaktlemezen tárolva. A kompaktlemez lehet gyári VCD, CD-R vagy CD-RW. Számítógépen CD-ROM olvasón VCD- vagy MPEG1 playerrel, vagy megfelelő asztali DVD-Video playeren***-n játszható le. Játékideje kb. 72 perc (74 perces CD-n). A Video CD lemez leképezése (VCD image) MPEG codec-től független, speciális Video CD authoring/CD-R szoftverrel lehetséges, ezt követően írható akár CD-R (CD-RW) lemezre is. Video CD kompatibilis MPEG tömörítő eszközökről (Clip Master, Canopus MPEG-modul, DVD.master, Studio MP10) részletesen olvashat weboldalainkon. ***A CD-R vagy CD-RW (írható-, újraírható CD) lemezre készített Video CD nem minden típusú (külső) DVD playeren játszható le. Az újabb lejátszók többsége támogatja a VCD lejátszást elsősorban gyári- vagy CD-R lemezről, de némelyik lejátsza a CD RW-ről is.

 

 

Az MPEG-1 szabványt elsősorban a Video-CD formátum megalkotásához fejlesztették, ami egy viszonylag alacsony felbontású, 352x288 25 frame/s (PAL, Európa), 352x240 24 fps (FILM); 352x240 30 fps-os (NTSC, US, Japán) közel VHS minőségű progresszív videót tesz lehetővé, CD minőségű, 44,1 kHz sztereó hanggal, hozzávetőlegesen 1,5 Mbit/s (teljes, audió + videó + szinkroninformáció) adatátviteli sebesség mellett. Az MPEG-1 videó audio-tömörítése az MPEG-1 layer-2 szerint történik, adatátviteli sebessége 32 Kbit/s/csatorna (monó) átviteltől a kétcsatornás teljes sávszélességű (sztereó) 448 Kbit/s-ig (jellemzően 320 Kbit/s-ig) terjedhet.
Az MPEG-1 legfeljebb két audió csatorna használatát engedi meg. Az audio-kódolás történhet: egy szimpla monó, két monó, sztereó, vagy álsztereó (joint-stereo) csatornára, 32 kHz , 44,1 kHz vagy 48 kHz mintavételi frekvencián. A joint-stereo kódolásnál a két csatorna közötti redundanciák kiszűrésével érhető el nagyobb tömörítési arány (a fejlesztők reményei szerint) érezhető minőségromlás nélkül.
Az MPEG-1 Audió Szabvány háromféle minőségi fokozatot határoz meg, amelyhez háromféle tömörítő eljárás tartozik. Ezek megnevezése:
MPEG-1 Layer-1, -2, -3. A sorszámukkal együtt a kódolt hang minősége, a kódok bonyolultsága és a kompressziós arány is növekszik. A háromféle tömörítési mód felülről kompatibilis egymással: a fejlettebb codec képes dekódolni a fejletlenebb kódját.
A hangminőség és kompressziós arány javítása érdekében az eredeti kódhoz egyre újabb és összetettebb eljárásokat adtak, így jött létre a három tömörítési mód:
MPEG-1-Layer-1: az eredeti, legegyszerűbb tömörítés, (pszihoakusztikus szempontok figyelembevételével).
MPEG-1-Layer-2: több fejlett (bit allocation-) technikát a hatékonyabb tömörítésre, és nagy pontosságot. (MPEG-1 videó hangtömörítése)
MPEG-1 layer-3 MP3: egy összetett szűrőrendszert, egy nem egyöntetű kvantálási módot, sokkal magasabb frekvencia felbontóképességet és fejlettebb adattárolási technikát. (A Layer-3-at széleskörűen alkalmazzák a műholdas műsorszórásban, ISDN hálózatokon és egyéb telekommunikációs alkalmazásokban.)

MPEG-1-es videók szoftverrel vagy hardveres gyorsítókártyával játszhatók le. Szoftveres (real time) lejátszás Pentium 100 MHz, vagy gyorsabb számítógépen lehetséges, MPEG lejátszó szoftverrel.
PC-n W95 OSR2 vagy fejlettebb op. rendszerhez, W98-hoz, WME-hoz, W2000-hez hozzátartozik az MPEG-1 lejátszás, vagy W95 alá utólag telepíthető az újabb Mplayer2 programmal.

Tipikus felbontás**	Típus MPEG-1	Frame/sec
160x120, 4:3	NTSC	29,97 fps
176x144, 4:3	PAL	25 fps
320x240, 4:3	NTSC	29,97 fps
352x240, 4:3	FILM	23,976 fps
352x240, 4:3	NTSC	29,97 fps
352x288, 4:3	PAL	25 fps

** A megadott felbontásoktól eltérő értékek is lehetségesek (32x32 pixeltől kezdődően) , de nem minden MPEG-player képes azokat lejátszani. A képváltási frekvencia nagyon szigorúan meghatározott az MPEG-ben, attól eltérni csak a szabványt (részben) megkerülő programokkal lehetséges.

Az ISO-MPEG (International Organization for Standardization - Moving Picture Experts Group) a "Nemzetközi Szabvány Szervezet - Mozgókép Szakértői Csoport" rövidítése. Az MPEG egy széles körben alkalmazott szabvány a videó (kép és hang) digitális adatfolyamának tömörítésére, az ehhez kapcsolódó specifikációkat tartalmazza. A különböző MPEG formátumok kidolgozása és fejlesztése folyamatos, az MPEG formátumokról kiforrott, de nem lezárt szabványok rendelkeznek.

Az MPEG tömörítés a videó/audió adatfolyam mértékét csökkenti, rendkívül számításigényes, veszteséges tömörítő eljárással (meghatározott keretek között skálázhatóan), kezelhető mértékűre*. Egy MPEG adatfolyam (bitstream) jól elkülöníthető video- és audioadatokat, a hozzájuk tartozó szinkron információkat és egyéb lejátszással és tömörítéssel kapcsolatos információkat tartalmazhat. Az MPEG videó képváltási frekvenciája és az MPEG audió mintavételi frekvenciája szigorúan meghatározott. A különféle MPEG formátumok a különböző felhasználási területekhez igazodó adatátvitelt és minőséget célozzák meg, kódjuk azokhoz optimalizált:
MPEG-1 > CDROM alkalmazások, Video-CD, általában 1,5 Mbit/sec-ig, MPEG1-Audio: professzionális alkalmazások
MPEG-2 > DVD, broadcast videó, telekommunikáció, többnyire 4-9 Mbit/sec,
MPEG-3 > HDTV alkalmazások 1920x1080 felbontásig, 20-40 Mbit/sec adatátviteli sebesség. Az MPEG-2 kiegészítésekkel megvalósította az MPEG-3 célkitűzéseit is.
MPEG-4 > különösen alacsony adatátviteli igényű alkalmazások (videotelefon analóg vonalon, elektronikus újságok, interaktív multimédia adatbázisok stb.); 176x144-ig/10 fps, 4,8-64 Kbit/s-ig.
* Egy full PAL videó cca. 21-30 MB/sec (YUV 4:2:2 vagy RGB) tömörítetlen digitális adattal írható le szabványos, 24 bites színmélységben. Nagyobb videó archívumok ilyen adatátvitel mellett gazdaságosan nem tárolhatók gyors adatelérésű számítógépes környezetben. 60 perc tömörítetlen videó helyigénye > 90-110 GB, tehát néhány kazetta tárigénye Tbyte-os nagyságrendbe tartozik.

Az MPEG a szükséges tömörítési arányt a video-adatfolyamban képkockán belüli kódolással (intra frame coding) a JPG-hez hasonló módon; és a képkockák közötti kódolással (inter frame coding) az ismétlődő (redundáns) vizuális információk kiszűrésével valósítja meg.
A képkockán belüli (I frame) kódolásnak a JPEG tömörítés az alapja.
A képkockák közötti tömörítés azt használja ki, hogy a mozgóképek rendszerint olyan képszekvenciákat tartalmaznak, amelyekben a legtöbb képkocka hasonlít a megelőző ill. következő képkockára, vagy azonos velük.
Az MPEG videó képcsoportokból (GOP - Group Of Pictures) épül fel, amelyekben három különböző képtípus előre meghatározott sorrendben követi egymást:

A GOP-n belül az I és P képtípusok számát (amelyekből következik a B képek száma is) a kódoló határozza meg. Az I, P vagy B képek különböző aránya nagyban befolyásolja az elérhető képminőséget az adott adatátviteli sebesség mellett. Legkedvezőbb beállításuk nagyon sok változó függvénye, igen nagy szakértelmet vagy tapasztalatot igényel.
  A képcsoportban (GOP) az I képek frekvenciáját, másképpen fogalmazva a köztük lévő intervallumot jelölik N-nel. Az előbbi példaképeken tehát N=9.
A GOP további alcsoportra osztható. A GOP-re alapozva a P illetve a megfelelő B képkockák frekvenciájának jele: M, a különféle tömörítők ezt nevezhetik SubGOP-nak is. Az előbbi példaképeken M=3.
A gyakorlatban egy másodpercnyi MPEG videó rendszerint 2 I frame-et tartalmaz. PAL (25 fps) rendszerben tehát általában N=12, NTSC-ben (30 fps) N=15, de a különböző igényekhez nagyon sokféle beállítás tartozhat.
Mivel az I és P képekhez (ha van) ugyanannyi B kép tartozik (ha van) és I P vagy B, ezért N mindig osztható M-mel.

Szélsőséges esetben a GOP N lehet 1, ekkor minden képkocka I frame. Ez a képkocka-pontosan szerkeszthető MPEG. Szerkezetéből adódóan adatátvitele az MJPEG-hez hasonló. Többnyire MPEG-2 alapú broadcast nemlineáris editáló eszközökben (NLE) használják. Az "N" és "M" értékek Video-CD formátumnál meghatározottak, és a DVD-videónál is szabályozott.
  A különböző képtípusok beállítása mellett az MPEG képminősége szempontjából fontos a mozgásvektorok pontos beállítása. Erre a jobb minőségű hardveres- és szoftveres tömörítők adnak lehetőséget. Minél nagyobb területre terjed ki a különböző képrészletek elmozdulásának figyelése, a mozgásvektorok kiszámítása, annál nagyobb a műveletek számítási igénye.

Az MPEG tömörítés során elérhető minőséget az állandó- (Constant BitRate - CBR) vagy változó adatátviteli sebesség (Variable BitRate - VBR) mellett, az MPEG-1 minőségénél részletezett képtartalom is befolyásolja.
Könnyen belátható, hogy ha a tömöríthetőség szempontjából változó (eltérő redundanciájú) képtartalmat kódolunk (és majdnem minden felvétel ilyen), a VBR tömörítés azonos tárfoglalás mellett (tehát azonos átlagos bitráta értéket feltételezve) rendszerint jobb minőséget eredményez, mint a CBR kódolás. VBR tömörítésnél a jól tömöríthető (mozgásszegény, nagy homogén felületeket tartalmazó) felvétel-részek alacsony bitrátára kódolása lehetőséget ad az enkódernek a nehezen tömöríthető (gyors mozgásokat tartalmazó, részletgazdag, vagy zajos) részek magasabb bitrátán történő kódolására , ami a képminőség szempontjából biztosít(hat)ja az egyenletességet, szemben a CBR-rel, ahol az állandó adatátviteli sebesség kényszere miatt a előbbi képtartalmaknál (az eltérő tömöríthetőséghez viszonyítva) hol feleslegesen nagy bitráta mellett, hol pedig - a nehezen tömöríthető részeken - relatíve túl alacsony értéken történik a kódolás, ami változó és gyakran nem megfelelő képminőséget eredményez.
A VBR tömörítés viszont problémás lehet az átlagos adatátviteli sebesség (avarage bitrate) szempontjából (ami fontos, ha pl. hosszabb anyagot írunk lemezre - tehát csak meghatározott méretű tárfoglalás engedélyezett), hiszen a kóder nem tudhatja előre, hogy milyen képtartalommal találkozik a jövőben (azaz, a még nem kódolt videoszakaszon), ennélfogva a kvantálás mértékét is csak becsülni tudja, tehát előfordulhat, hogy vagy a képminőség nem lesz a legideálisabb, vagy az átlagos bitráta tér el jelentősen a beállítottól. Mindezen segíthet, ha a tömörítő képes a többmenetes VBR kódolásra, amely - nevéhez híven - végigelemzi a teljes videofile-t, majd ezt követően készülhetnek a beállított bitráta paramétereknek (átlagos-, minimális-, maximális bitráta) pontosan megfelelő "menetek"; a végső MPEG stream elkészítése. Ezekből adódik, hogy az MPEG kódolása során a legjobb képminőség a többmenetes VBR tömörítést alkalmazó szoftverekkel érhető el. Az ilyen programok, ha a kódolási sebességük is megfelelő volt, egészen a közelmúltig meglehetősen drágán: akár több ezer $-ért voltak beszerezhetőek. Ma már néhány ezer Ft-os kiadás mellett, szinte hihetetlen teljesítményt nyújtó tömörítők kaphatók (CinemaCraft Encoder Basic™, Canopus® ProCoder Express™) . 

/forrás:GAIA/

 

 

 

összetettebb, munkacsoportban végzett feladatoknál - bármilyen eszközt választunk is - érdemes szem előtt tartani, hogy a különböző kategóriákon belül is nagyon eltérő a többgépes felhasználás lehetősége. A szoftver codec megléte (sajnos) gyakran nem azt jelenti, hogy az adott formátumra/formátumból az editáló kártyától (esetleg szerkesztőszoftvertől) függetlenül bármilyen alkalmazás képes megfelelő formátumú video exportra és/vagy -importra. Előfordul, hogy a hozzátartozó hardver (editáló kártya) nélkül a szoftver "codec" nem képes saját video-formátumába (még saját szerkesztőszoftveréből sem) menteni (exportálni), legfelljebb lejátsza a DV-t, rosszabb esetben még azt sem. Tehát a "szoftver DV codec" a gyakorlati felhasználás szempontjából nagyon különbözően viselkedhet, függetlenül attól, hogy van-e mellette hardver codec vagy sem. Ezek a problémák néhány esetben külső fejlesztésű szoftverekkel (részben vagy teljesen) megoldhatók (kikerülhetők), illetve néhány terméknél (RT2000 RT.X-10, RT.X-100, AVMaster) elő sem jönnek, mert szoftver codec-jük (elnevezésükhöz méltóan) valóban hardverfüggetlen.
A fentebb leírtak a DV editáló kártyákon kívül az MJPEG eszközökre is érvényesek.

 

/forrás:GAIA/

A DV szabvány a felvétel és lejátszás mikéntjét határozza meg, rögzíti a tömörített kép, a kazetta (szalag) paramétereit, mechanikai részleteket.

Felhasználói szempontból a legfontosabb tulajdonsága, hogy a felvevő egységben az audió/videó szinkron és egyéb (control) információ szalagra írása digitális formában történik.

Eredetileg a DV 270 percnyi videó rögzítésére képes, a mini DV felvételi ideje 60 perc. Az eleinte egységes formátum minden nagyobb gyártó számára túl egyszerűnek tűnt: sorra jelentek meg a részben DV-re épülő újabb formátumok, a DVCAM, a DVCPRO, a Digital-S (D9) és ezek változatai (25/50 Mbit/s), és a változatokkal együtt az inkompatibilitás gondjai. Az elérhető képminőség meghaladja a VHS, SVHS, Video8, Hi8 formátumokét. A mini DV kb 500 sor rögzítésére képes, ami több mint kétszerese a VHS-nél, Video8-nál elérhetőnek, és 20-25%-al több, mint az SVHS, Hi8-nál. A jelátvitel sávszélessége arányaiban az előbbiekhez hasonlóan növekszik.

A (mini) DV háromféle formában rögzítheti az audió jelet: 2 db 16 bites 44,1 kHz mintavételezésű audió csatorna 2 db 16 bites 48 kHz mintavételezésű audió csatorna 4 db 12 bites 32 kHz mintavételezésű audió csatorna A DV adatátviteli sebessége, összehasonlítva egy jó minőségű MJPEG-ével, szerény mértékű, ezért nem igényel különösen gyors SCSI adatátviteli eszközöket, viszont régebbi ATA eszközökben a gyorsabbak szükségesek. Régebbi háttértárak használatakor a különböző tesztprogramok által mért értékek elfelejthetőek; a gyakorlatban egy 10-15 MB/s-os adatátviteli sebességű EIDE HDD jó, ha képes kiszolgálni eldobott képkockák (dropped-frame) nélkül huzamosabb ideig a 3,6 MB/s-os adatfolyamot. Szerencsére a jelenleg kapható ATA HDD-k 30-50 MB/s sebessége többnyire elegendő a DV áttöltése (capture) vagy lejátszása mellett akár néhány videosáv realtime effektezésére, filterezésére is. A legújabb S-ATA (Serial-ATA) szabvány szerint működő háttértárak elméleti sebességhatára nagyobb, mint az ATA táraké, de a gyakorlatban ennél fontosabb, hogy az i/o műveletek közben kevésbé terhelik a központi CPU-t. Sok videosáv valósidejű (realtime) editálására képes rendszerek használatakor a gyenge láncszem gyakran a háttértár sebessége és elérése. A teljesítmény fokozására SCSI, ATA vagy S-ATA RAID rendszereket lehet alkalmazni. Ahol extrém teljesítmény és hálózatos működés szükséges és másodlagos a ráfordítás összege, FibreChannel megoldásokat alkalmaznak. A digitális információ átvitele számítógépre megfelelő csatlakozáson (illesztésen, protokollon) keresztül nem jár információvesztéssel. A mini DV az IEEE 1394 szabványt alkalmazza a digitális jelátvitelre. DV audió/videó esetén ez azt jelenti, hogy a videó másolásakor (áttölésekor) nincs generációs veszteség a többgenerációs másolatokon sem.

 

A számítógépen megszerkesztett DV ugyanezen illesztésen keresztül veszteség nélkül visszaírható DV szalagra (illetve Digital8 esetén Hi8 szalagra, DV formátumban). Ekkor beszélünk natív DV editálásról. A DV áttöltésével, illetve szerkesztésével kapcsolatban érdemes azonban szem előtt tartani, hogy az IEEE 1394 egy adatátviteli szabvány: nem foglalkozik az adatok tartalmával és nem rendelkezik a (DV) adatok megjelenítéséről, ezért a DV átvitelre alkalmazott FireWire eszköznél kiemelkedő jelentőségű, hogy ellátták-e hardver DV codec-kel, amely gondoskodik a valósidejű analóg/DV és DV/analóg konverzióról, illetve a DV szerkesztése és a digitális jelátvitel folyamán a teljes felbontású, élő videó-kép megjelenítéséről.

A csak szoftveres DV codec-et tartalmazó kártyáknál a DV megjelenítése vagy a codec segítségével történik (ilyenkor a videó preview általában kisebb felbontású, és minősége erősen függ a PC teljesítményétől), vagy különböző (általában a bejátszó magnó DV bemenetét is igénybe vevő) áthidaló megoldásokkal lehetséges.

A FireWire bemenettel ellátott broadcast M-JPEG rendszerek a DV-t valós időben digitálisan átalakítják saját tömörítési formátumukra - ezeknél az eszközöknél természetesen nincs megjelenítési probléma. Az otthoni DV editálás során a kamkorderek DV bemenetének lehetősége szintén kulcsfontosságú. Ha ez hiányzik, a szerkesztett anyag visszaírása szalagra csak asztali DV decken keresztül történhet - amelynek ára az egyszerűbb mini DV kamkorderek árának kétszeresénél kezdődik - vagy meg kell elégednünk az analóg rögzítéssel. Ekkor viszont, ha DV formátumban editálunk, a számítógépes DV kártyának kell analóg kimenettel is rendelkeznie, az ilyen kártyák viszont lényegesen drágábbak, mint a csak DV ki-bemenetűek... (Még egy apróságot ne felejtsünk el, ha DV kamkordert az idősebb korosztályból választunk: előfordulhat, hogy a kamerának nincs DV kimenete sem!) A PAL rendszerű DV felbontása 720x576 pixel, az NTSC-é 720x480 pixel. PAL rendszerben másodpercenként 25 képkocka (frame) - 50 félkép (field), NTSC-rendszerben másodpercenként 30 képkocka (60 félkép) lejátszása (illetve rögzítése) biztosítja a videofelvételeken a folyamatos mozgás érzetét. A félképes rögzítéskor egy képkocka (frame) két félképből (field) tevődik össze. A félképekben a videoképnek csak minden 2. sora kerül rögzítésre, a két félkép között fésűszerűen felváltva, innen a váltottsoros (interlaced) elnevezés. A televizió váltottsoros képkiolvasással működik. A váltottsoros PAL videó igazodik az itthoni 50 Hz-es, az NTSC (30 kép/sec, 60 félkép/sec) az USA és Japán 60 Hz-es hálózati feszültségének frekvenciájához. A váltottsoros videó folyamatosabban ábrázolja a mozgást, mint az egyképes (progresszív) rendszerű (ilyen pl. a VideoCD-nél alkalmazott MPEG tömörítés). Néhány DV kamkorder támogatja a progresszív képkiolvasást is, ami talán nyugodtabb témáknál, állóképeknél eredményez(het) jobb képminőséget.

A DV kamkorder optikája (a többi kamkorder optikájához hasonlóan) a fényt vörös (R), kék (B) és zöld (G) színösszetevőkre bontja és egy CCD-n (képérzékelő), vagy 3 CCD-s kamerában színkomponensenként 1-1 CCD-n digitális információvá alakítja, a további feldolgozás során tipikusan színenként 256 (28) színárnyalat megkülönböztetési lehetőségével, ami 16 millió (224) megkülönböztethető színt eredményez, az RGB színtérnél leírtak szerint. A PAL-M video-információt hordozó digitális jelek száma ekkor: 720x576 x3 byte x25 ~ 31 MB másodpercenként. Az RGB jel átalakításra kerül, világosságjelből (Y), kék színkülönbségi jelből Y-B (Cb) és vörös színkülönbségi jelből Y-R (Cr) álló Y:Cb:Cr (helytelenül YUV) 4:2:2 formátumra, amelynél a színösszetevők közül csak minden második kerül tárolásra. Az információ-tartalom ennek megfelelően ekkor 2 byte/pixel, az előbbi 8/12-e, az adatátvitel ~21MB/sec.A kapott Y:Cb:Cr 4:2:2 jel újabb átalakításra kerül, az eredmény: PAL DV rendszernél 4:2:0, NTSC-nél 4:1:1 formátum. Az adatátvitel az átalakításnak megfelelően az előbbi 6/8-ára ~15,5 MB/s-ra csökken. A megmaradt video-adatokat tovább tömörítik az MJPEG tömörítéshez nagyon hasonló csak képkockán belüli (I-frame) kóddal, állandó 25 Mbit/s-os (~3,125 MB/s) adatfolyamra. A képtartalomtól független állandó adatátvitel azt jelenti, hogy a PAL rendszerű DV videóban minden egyes képkocka, még pontosabban a két félkép, tárfoglalása 1 Mbit (125 KB). Ez azt eredményezi, hogy a képminőség nem egyenletes: az összetettebb, kevésbé tömöríthető képkockák rosszabb minőségűek lesznek, mint az egyszerűbb, jobban tömöríthető képtartalmúak. (Ez a legtöbb mérsékelt árfekvésű hardveres MJPEG és MPEG tömörítőnél is így történik.)

A mini DV 4:2:0 vagy 4:1:1 formátuma információ veszteség (színhűség) szempontjából kedvezőtlenebb, mint az MJPEG-nél általában alkalmazott 4:2:2 formátum. Ennek ellenére a hasonló adatátvitelű DV kód szebb képet eredményez, mint az MJPEG kódolt. A relatíve jobb képminőség oka a mintavételezés és kódolás eltéréseiben keresendő: egyrészt az MJPEG-nél a DV-éhez hasonló adatátvitelre tömörítés a 4:2:2 mintavételezés miatt jóval nagyobb kompressziós arányt feltételez (a DV-nél ~15,5 MB adatot kell tömöríteni másodpercenként, míg az MJPEG-nél ~21 MB-ot), másrészt az MJPEG-étől részleteiben különböző DV tömörítési mód eltéréseiben. Az MJPEG kódolásnál a nagyobb egységekből álló részekre bontott (fél)képrészleteket (makroblokk) különböző bonyolult tömörítési eljárásoknak vetik alá. Ezek közül a legfontosabb a DCT (Discrete Cosine Transformations) algoritmus. A DV kódolásánál mindez hasonlóan történik de két lényeges eltéréssel. A DV codec elemzi a makroblokkok tartalmát a tömöríthetőség szempontjából, és ennek megfelelően a külön blokkokra állapítja meg a kvantálás mértékét, ezzel lehetőséget adva a nehezebben tömöríthető képrészletek jobb minőséget eredményező kódolására. A másik eltérés, hogy a DV a két félkép tömörítését különválasztja, a képinformációjuk közötti becsléssel lehetővé téve a jobb minőségű kódolást. A két eltérő arányban tömörített félkép egy félképen belül is eltérő tömörítési arányú makroblokkjainak összessége adja végül az állandó1 Mbit/képkocka - 25 Mbit/sec - videó adatfolyamot. Az audió, timecode és egyéb kontrol adatokkal ez az adatfolyam sebessége 41 Mbit/s-ra (~5,1 MB/s) növekszik és ez kerül rögzítésre a DV szalagon. Számítógépes környezetben a szükségtelen kontroll információk elhagyásával ~ 3,6 MB/sec a tárfoglalása.

 

/forrás:GAIA /

Az MJPEG a Motion-JPEG rövidítése. A JPEG egy ISO (International Organization for Standardization) szabvány színes- és szürkeárnyalatos képek veszteséges tömörítésére.

 

Az ilyen eljárással tömörített kép nem teljesen egyezik meg az eredetivel - különbségük a veszteség. Nevének eredete a Joint Photographic Experts Group-tól (~ állókép Szakértők Bizottsága) származik. A Motion-JPEG olyan videó, amelynek minden egyes képkockája JPEG tömörítésű. A csak képkockán belüli tömörítést nevezik I frame-esnek is (intra-frame coded). Az ilyen kódolású videó (MJPEG, DV, MPEG-2 I frame, stb.) képkocka-pontos editálása, -vágása, -audió/videó szinkronja egyszerűen megvalósítható, szemben a képkockák közötti tömörítést is alkalmazó - pl. MPEG - kódokkal. A teljes méretű MJPEG videó 25-30 képkocka/sec-os tömörítése vagy lejátszása szoftveresen nem lehetséges, célhardvert igényel. Ez a hardver általában az MJPEG digitalizáló kártya, amely lehetővé teszi a szabványos videó valós idejű, kétfélképes MJPEG kódolását és visszajátszását. A JPEG szabvány megengedi a kép tág határok között szabályozható tömörítését, ennek megfelelően az MJPEG videó adatátviteli sebessége is tág határok között változhat. Megfelelő codec használatával 1,3:1 és 7:1 tömörítési arány mellett minőségromlás szabad szemmel egyáltalán nem, vagy alig észrevehető.

Az MJPEG tömörítéssel természetesen a 7:1-nél jóval nagyobb arány is elérhető. A broadcast videózás területén a legmagasabb minőséget a Sony Digital Betacam rendszere jelenti, ami egy speciális 2:1 arányú MJPEG kódot alkalmaz a tömörítésre. Tévedés volna azonban a minőséget összetéveszteni az adatátvitellel. A JPEG szabvány egy nyitott szabvány, sok ajánlással. Az adott tárfoglalás mellet elérhető képminőség jelentős részben a codec készítőin ill. verziószámán is múlik: ugyanazon eredeti felvételnél kétszer akkora adatátvitel mellett is előfordulhat rosszabb képminőség. (A mai képmanipuláló programok többsége nem, vagy csak hiányosan írja ki az alkalmazott JPEG tömörítés verziószámát, így csak kevesek által ismert, hogy a különböző verziók között képminőség terén milyen óriási különbségek vannak, még ha a legfontosabb paraméterek - tömörítési arány, mintavételezés, Huffman kód, stb - megegyeznek is. Az 1.00, 1.01 vagy 1.02 JPEG FIF verziókkal tömörített képek minősége - kis túlzással - nem összevethető egymással, még ha tömörítési arányuk megegyező is.)

 

Az MJPEG kártyáknál (ahogyan a más típusúaknál is) a valós idejű kódolás kényszere miatt gyakran engednek a minőség rovására. Ha a kártyával szoftveres codec-et is kapunk, azzal gyakran jobb minőséget érhetünk el az újraszámoltatott (effektezett, lassított, gyorsított, átméretezett stb.) részeknél, mint a hardveres tömörítéssel, mert ekkor már nem korlátozott valós időre a tömörítés. Az MJPEG kódolás a szükséges tömörítés eléréséhez többfajta eljárást ötvöz: A tömörítendő képkocka felosztásra kerül NxN, tipikusan 8x8 képpont méretű blokkokra. A blokkokat diszkrét cosinus transzformációnak (DCT) vetik alá. A DCT bonyolult matematikai eljárás, azonban valósidőben végrehajtható a szokásos (videó)képméretekre, elérhető számítási teljesítmény mellett. A DCT transzformáció eredményeképp olyan együtthatók keletkeznek, amelynek első elemei az emberi fényérzékelés szempontjából több (alacsony frekvenciás) információt hordoznak, mint az utánuk következő (magas frekvenciás) nagyobb indexűek. Az eredeti képhez való hasonlóságot az határozza meg, hogy milyen pontossággal ábrázolják az együtthatókat. A blokkméret növelésével a szükséges számítási teljesítmény jelentősen növekszik, a tömöríthetőség (azonos képminőséget feltételezve) kevésbé.

 

A tömörítési arány az együtthatók kvantálásával állítható be: az alacsony indexű együtthatókat célszerűen nagyobb bitszámra, a magas indexű együtthatókat alacsony bitszámra kvantálják. A "kevés" információt hordozó (legnagyobb indexű) együtthatók jelentős része elhagyható. A különböző együtthatók optimális bitszámon való tárolását kvantálási táblák segítik. További műveletek és kódolások elvégzését követően (RLE-, Huffman kód) alakul ki a JPEG kép, összefűzésükkel az MJPEG adatfolyam. Az MPEG tömörítésben alkalmazott kvantálás lényegében hasonló, természetesen ekkor fontos a képkockák közötti (nemcsak képkockán belüli) redundáns információ kiszűrése, elhagyása is. A különböző MJPEG videók közötti átjárhatóságot akadályozza, hogy az MJPEG tömörítésnek nincs kialakult és általánosan elfogadott szabványa. A különböző Motion JPEG videók általában nem olvashatók egymás lejátszóival. Talán ez az oka annak, hogy az European Broadcast Union (EBU) ajánlása szerint broadcast felhasználásra a 4:2:2-es, nyitott tömörítési algoritmust alkalmazó, legalább 50Mbit/sec adatátviteli sebességű formátum a megfelelő. Ezek alapján kétféle kompressziós eljárást tart elfogadhatónak: a 422 DV alapú- és az MPEG-2 422P@ML (Profile at Main Level) only I-frame kompressziót.

 

A televízióműsor PAL vagy NTSC kompozit jelből épül fel. Az ilyen jel akkor érvényes (hiteles), ha valamennyi összetevője a formátumra meghatározott tartományon belül marad. A digitális videofeldolgozás során ez a feltétel nem is olyan könnyen teljesíthető.

Egy adott képponthoz tartozó színinformáció többféleképpen meghatározható.
Számítógépes környezetben általánosan elterjedt a 24 bites RGB színtér, amelyben a színek a látható fény vörös (R), zöld (G) és kék (B) színösszetevőire bontásával írható le, színkomponensenként 256 árnyalat megkülönböztetési lehetőségével. 256 (28 ) binárisan 8 bittel = 1 byte írható le, a 3x256 színárnyalat keverésével a variációk (28x28x28) 24 bittel (3 byte), ami kevéssel több mint 16 millió (224) megkülönböztethető színt eredményez. A képinformáció ekkor tehát képpontonként (pixelenként) 3 byte. A PAL-M szabványú 720x576 25 képkocka/sec (fps) felbontású videó 24 bites RGB módban 720x576 x3 byte x25 = ~31 MB digitális jellel írható le másodpercenként.
Az RGB jelfeldolgozás a számítógépes környezeten kívül újabban a DVD-videózásra szánt televízióknál is tért hódít: az ilyen készülékeknél megjelent az RGB bemenet lehetősége, illetve a DVD lejátszókon az RGB kimenet.

A számítógépes videoeditálás során nem mellékes, hogy a videszerkesztő szoftverek többsége a digitális képfeldolgozásban szokásos RGB formátum mellett, lekezel egy további (opcionális) 8 bites (szürkeárnyalatos) csatornát - (áttetsző) maszkot, másnéven alpha channel-t vagy alfa csatornát - amellyel az árnyalatok függvényében beállítható egy adott kép illetve videó átlátszóságának mértéke. Az alfa csatorna segítségével végtelen számú átmenet (transition), filter (effekt) illetve trükk készíthető, akár otthoni körülmények között is.
A szürkeárnyalatos alfa csatornát tartalmazó 32 bites (24+8 bit) képet jelölik RGBA-val. Alfa csatornát tartalmazhatnak az ismertebb képformátumok közül a PICT (.pct, .pic), a Pixar (.pxr), a PNG (.png), a Raw (.raw), a Targa (.tga, .vda, .icb, .vst), a TIFF (.tif), a Photoshop (.psd, .pdd) file-ok.

 

  Az RGB színtér, figyelembe véve az emberi szem fényérzékelési tulajdonságait, a tömöríthetőség szempontjából nem a legszerencsésebb.
Az RGB modellnél hasznosabb a világosságjelből (Y), kék színkülönbségi jelből Y-B (Cb) és vörös színkülönbségi jelből Y-R (Cr) álló YCbCr (helytelenül YUV) formátum, amely egyszerűen származtatható a gammakorrigált RGB értékekből az alábbi összefüggések szerint:
        Y   =  0,257R + 0,504G + 0,098B + 16
        Cb = -0,148R - 0,291G + 0,439B + 128
        Cr  =  0,439R - 0,368G + 0,071B + 128
Az RGB-YCbCr konverzió a különféle berendezésekben a megadott értékektől kismértékben eltérhet.
A komponens digitális videó, a CCIR /ITU 601 a YCbCr (YUV) színösszetevőkre épül. A Y:Cb:Cr jelet rendszerint Y:U:V betűkkel jelölik helytelenül, de annyira elterjedten, hogy kényszerűségből időnként mi is ezt használjuk.
A YCbCr formátumú jelek mintavételezésekor (és tömörítésekor) felhasználható az emberi szem színérzékelésének az a tulajdonsága, hogy a Y világosság információra 4-5-ször érzékenyebb, mint a fényesség információt nem hordozó Cb, Cr színinformációra. A YCbCr komponens digitális videó minden második CbCr színösszetevőjének elhagyásával a YCBCr 4:2:2 formátumot kapjuk. A YCBCr formátum 4:2:2 mintavételezéssel meghatározott jeleit nevezik általában tömörítetlen digitális videónak (D1). Talán érdemes megjegyezni, hogy a 4:2:2 arány nem az egyes komponensekre jutó bitszámra, hanem egymáshoz képesti arányukra utal: a világosságjel ekkor kétszer annyi információval meghatározott, mint az egyes színösszetevők, a fényességértékek (Y) tipikusan 8 biten (1 byte), a színkülönbségi jelek (Cb,Cr) 4-4 biten tárolhatók, tehát az egy képponthoz tartozó szükséges információ-tartalom összesen 2 byte. A teljes méretű PAL videó információ-tartalma ekkor: 720x576 x 2 byte x 25 = ~21 MB másodpercenként.
PAL-M YCbCr videónál 4:1:1 vagy 4:2:0 típusú (a 4:2:2-nél kisebb színhűséget eredményező) jelrögzítéskor az információ-tartalom az előbbiek figyelembevételével, mindkét esetben:
8 bit jut a fényesség értékre, összesen 4 bit a színkülönbségi jelekre; azaz 720x576 x 1,5 byte x 25 = ~15,5 MB másodpercenként, vagy másképpen számolva az arányok alapján, a 4:2:2 formátum információtartalmának 6/8-a. 4:2:0 formátumú pl.: a PAL DV, 4:1:1-es az NTSC DV. A 4:2:0 formátum a képminőség szempontjából valamivel szerencsésebb, mint a 4:1:1 formátum.
  A videoeditálás során számítógépes környezetben gyakran felmerül a különböző színterek egymásba alakításának igénye. Az YCbCr (YUV) színtér nagyrészt kívül esik a szabványos RGB színterjedelmen. Ha a számítógépes környezetből szükséges az eredeti környezetbe való visszaalakítás - az RGB színtér (vissza)kódolása YCbCr és PAL/NTSC jelekké - akkor minden olyan számítógépen végrehajtott műveletnél, ami a videó képtartalmát érinti (képmanipulálás grafikus programokkal, feliratozás stb.) csak PAL vagy NTSC rendszerben is érvényes palettáról választhatóak a színek, és gondosan ellenőrizni kell a kompozit kimenetet, hogy a szabványos PAL/NTSC specifikáción belülre essék. Ellenkező esetben a manipulált képek az eredetibe történő visszaírásakor jelentős színeltéréseket mutathatnak, az érvénytelen színek „kiugornak" az eredeti környezetből.

 

Az IEEE 1394 interfész fejlesztését az Apple Computers kezdte el FireWire néven, gyors merevlemezes tárolók illesztéséhez. Később az IBM és a Sony is "beszállt" a fejlesztésbe. Végül egy általános célú nagyteljesítményű soros buszként az Institute of Electrical and Electronics Engineers támogatásával szabványként tették közzé 1995 végén. A bejegyzés száma 1394.
Az IEEE 1394 a különböző eszközök közötti nagysebességű soros digitális adatátvitelt szabályozza kétirányú adatforgalom mellett. A szabvány a digitális adatok továbbításának módját rögzíti, azok alkalmazásával és tartalmával nem foglalkozik. 
Egy periféria (kamera, merevlemez, digitális fényképezőgép stb.) számítógéphez (vagy másik eszközhöz) illesztése a működésüknek legmegfelelőbb, de még elérhető áron megvalósítható adatátviteli protokollra való felkészítésükkel és a kapcsolatot létrehozó eszközökkel érhető el. Azok az IEEE1394 eszközök, amelyek megfelelnek egy további általános szabvány, az Open Host Controller Interface (OHCI) előírásainak, egyszerűen összeköthetők egymással, függetlenül az eszközök rendeltetésétől. Az Open Host Controller Interface (OHCI) különböző eszközök kommunikációjának protokollját határozza meg, tehát nem csak IEEE1394 eszközökét, hanem egyéb RS vagy USB perifériákét is. Tehát, ha egy IEEE1394 kártya OHCI szabványú (is egyben), akkor arra nem csak DV eszköz (kamera, dv magnó), hanem az előbbi FireWire perifériák is egyszerűen csatlakoztathatók.
  Az IEEE 1394 max. 16 eszköz láncszerű-, illetve 63 eszköz fa- vagy csillag-struktúrában történő összekapcsolását teszi lehetővé. Másik elnevezése a FireWire vagy a Sony szóhasználatában az i.Link.
  A digitális audió/videó nagy adatmennyiséggel írható le, ezért gyors kapcsolatot igényel. DV kamerák esetében az adatátvitel szabványaként az IEEE 1394-et választották, amely lehetőséget biztosít elegendően gyors, teljes kétirányú adattovábbításra. Az editálás során a kétirányú adatforgalomnak a kameravezérlésnél van jelentősége: a FireWire kábel az audió/videó adatok mellett időkódot, szalagtovábbítási és egyéb információkat is továbbíthat. A legtöbb mini DV gyártó ezért az összes információt az i.Link kábelre összpontosítja, amin keresztül megvalósítható a kommunikáció a bejátszómagnó (kamkorder, DV deck) az editálásvezérlő és a számítógép között. (Néhány régebbi DV kamkorder vezérléséhez az i.Link kábel mellett az analóg Sony kameráknál megszokott Control-L csatlakozás is szükséges.)

 A FireWire jelenleg 3 féle adatátvitelre képes: 100, 200 és 400 Mbit/s-ig, de a jövőben ezek többszöröse várható. A mini DV, DV kamerák a 100 Mbit/s-os változat adatátviteli lehetőségének töredékét használják ki. A szabvány 4 és 6 érintkezős csatlakozást támogat, a videós gyakorlatban mindkét változat lehetséges, a 6 eres kábelnél 2 ér a tápellátást (tápfeszültség+föld) szolgálja.

 

A hagyományos videózásban a videó egy "egyenes" mentén, a szalagon helyezkedik el. A képkockák, jelenetek lejátszása, elérése, szerkesztése csak szép sorban, egymást követően lehetséges. Ha a videót (digitalizáló kártya vagy DV jelátvitel segítségével) számítógép háttértárolójára írjuk, megfelelő videoeditáló programok segítségével lehetővé válik a videó bármely részének azonnali elérése, felcserélhetősége és vágási lehetősége. Ezt nevezzük NLE-nek, vagy nem-lineáris (video-) szerkesztésnek. NLE rendszerben az effektezés, kulcsolások, áttűnések kiszámítása természetesen, a számítógép típusától függően, több-kevesebb (inkább több) időbe telik és csak néhány rendszer támogatja a valós idejű szerkesztést. Ezek jelentős része is csak korlátozott mértékben

 

Ha a felvételek nem kerülnek át számítógépre, de kihasználva a számítógép (és timecode, vezérlő protokoll) lehetőségeit a szerkesztési feladatok megoldásában, a bejátszómagnók vezérlésében, akkor számítógépes lineáris editálásról beszélünk. Ennek előnyei közé tartozik, hogy a gép nem téved: a kilépési-, belépési pontok (a magnó és vezérlés lehetőségein belül) precízek, eltárolhatók, pontosan változtathatók, a teljes vágási-, szerkesztési folyamat reprodukálható és nincs számottevő háttértár igény.

A számítógépes NLE, illetve számítógépes LE egy terméken belül is keveredhet. Ezt a megoldást általában a proffesszionális termékek nyújtják, mint a FAST 601, Silver, Purple és blue (újabban - szokás szerint - Pinnacle néven fémjelezve), InCite sw a Matrox DigiDuite rendszereken stb.

 

/forrás: GAIA/