Konfigurace Vašeho systému

KONFIGURACE VAŠEHO SYSTÉMU
Jedna z nejčastějších otázek je: „Jakou konfiguraci zvolit pro můj střihový systém?“.
První odpoveď na otázku „Co a v jaké kvalitě chci zpracovávat?“ si můžete zodpovědět
sami. Zajímáte se jen o zpracování domácího videa bez vynaložení větších
investic? Nebo chcete vstoupit na trh jako profesionál? Vaše odpověď na tyto otázky
vám pomůže v rozhodnutí, jaký hardware a software budete potřebovat. Také budete
chtít aby váš systém vyhovoval nejen současným požadavkům, ale uspokojil i vaše
budoucí potřeby. Zde přichází opět několik otázek, které si můžete zodpovědět
sami:
„Jaký druh videa a jakou stopáž budu muset „dostat“ do svého počítače?“ Budete
pracovat jen s videem DV? Nebo budete potřebovat snímat stopáž v kompozitním a
S-videu? Například mnoho průmyslových a profesionálních uživatelů z oblasti vysílání
bude vedle práce s DV videem potřebovat snímat a ukládat i komponentní nebo S-Video na magnetofony
Beta-SP; takový systém vyžaduje trochu více než systém uživatele, který bude pracovat jen s
DV formátem.
„Jak budu distribuovat moje hotové video?“ Máte v úmyslu distribuovat video na DV, VHS, DVD nebo
snad na Internetu? Odpověď vám pomůže vybrat si správnou video kartu. Pokud například budete
potřebovat vytvářet průmyslové video na DVD, bude se vám hodit video karta, která umožňuje kompresi
videa do formátu MPEG-2, který je používaný na DVD discích
„Jak rychle je třeba mít práci hotovou?“ Pokud použijeme při střihu prolínací efekt (tvz. prolínačku),
nebo použijeme titulky je obvykle potřeba celý efekt nechat přepočítat do konečné podoby (tvz. renderovat).
To může trvat minuty až hodiny, podle náročnosti daného efektu. Pokud vytváříte rodiné
video, není tento problém nijak důležtý. Pokud se vám klient dívá přes rameno a sám si určuje změny,
bude jistě vhodné investovat do systému, který bude efekty provádět ihned - v reálném čase.
„Kolik videa najednou budu muset zpracovávat?“ Pamatuje, že jedna hodina DV videa zabere asi 13GB
diskového prostoru. Pokud plánujete vytvářet hodinový dokument, počítejte s tím, že budete potřebovat
dostatek místa pro několik hodin surové, nesestříhané stopáže. Většinou zjistíte, že potřebujete pracovat
s čtyřikrát až pětkrát větším objemem surové stopáže, než nakonec v dokumentu použijete.
Pokud provádíte profesionální střih, budete pracovat asi s 20 až 50-krát větším objemem, než bude
konečná stopáž. Samozřejmě, nebudete potřebovat vše najedou, ale je dobré si tuto skutečnost uvědomit
při volbě konfigurace vašeho diskového prostoru.

MPEG

Co je to MPEG-2?
Normu MPEG vyvinula společnost Motion Pictures Expert Group, organizace filmových a video profesionálů
a byl ustanoven jako průmyslová norma; -2 znamená „kompresní norma verze 2“. Tato norma
si zajistila široké přijetí na trhu. Toto je formát nahrávaný na DVD disky, formát přijímaný domácímy
satelitnímy anténami a formát na který se chstá přejít například i státní vysílání Spojených států. Hlavní
výhodou formátu MPEG-2 je to, že nabízí velmi vysokou kvalitu videa při datovém toku kolem 1MB/s.
To je pouze asi jedna čtvrtina datového toku potřebného pro DV. Proč tedy není vše již v MPEG-2?
Zatímco MPEG-2 je výborný formát pro distribuci, je málo vhodný pro přímé nahrávání a editaci
videa. MPEG-2 používá kompresní schéma jak inter-frame (snímková komprese), tak intra-frame
(mezisnímková komprese). Typ intra-frame komprese, kterou MPEG-2 používá, spočívá ve sledování
Přesto, že DV není dokonalé,
nabízí vysokou kvalitu cenově
výhodného video formátu,
dostupného širokému spektru
uživatelů.
12 A
d
o
b
e
D
i
g
i
t
a
l
V
i
d
e
o
pohybu částí obrazu ve snímcích a zaznamenání těhto změn spíš, než aktuálního stavu obrazových
bodů. Tento systém je velmi sofistický, ale zároveň velmi časově náročný (náročný na výpočetní výkon
pozn. překladatele.). Systém MPEG-2 vyžaduje mnohonásobně více času pro komresi videa, než pro
jeho dekompesi při prehrávání. Dále musí mít codec MPEG-2 k dispozici najednou mnoho okolních
snímků videa pro správný výpočet komprese. Jak vyplývá z výše uvedeného, je velmi těžké provádět
střih a pracovat s MPEG-2. Například řekněme, že chceme provést změnu na snímku číslo 128 vašeho
videa. Namísto toho, aby se přečetl jen snímek 128 z disku, je třeba, aby systém přečetl ještě snímky
124, 125, 126 a 127 pro výpočet aktuálního vzhledu snímku číslo 128.
V systému MPEG-2 existují tři druhy snímků; nazýváme je I, P a B snímky. I znamená „inframe“ snímek
a je podobný snímku z DV videa. P je snímek „predicted“ a je vypočítávaný z předchozích snímků.
B je snímek „bi-directional“ je vypočítávaný nejen ze snímků předchozích, ale také ze snímků následujících.
Nejvíce dat je potřeba pro snímek I, snímek P je daleko menší, jeho velikost může být i desetina
velikosti snímku I. Snímek B má nejmenší velikost. Protože jsou snímky P a B vypočítávané ze snímku
I, nemůžeme použít jen jeden smímek I a všechny ostatní snímky mít P a B; snímky typu I musí být
obsaženy v sekvenci, protože jinak narůstá chyba výpočtu a rychle se ztrácí kvalita obrazu. Typická
sekvence MPEG-2 může vypadat:
I-P-P-P-P-B-B-B-B-P-B-B-B-P-I-P-P-P-P-B-B-B-B-P-I-P-P-P-B-B
MPEG-2 je velmi flexibilní formát, pro možnost snímání a střihu videa lze použít kódování jen za
pomoci snímků typu I. Video lze po dokončení střihu „překompresovat“ do formátu IPB pro zmenšení
velikosti vhodnější pro distribuci. Popularita formátu MPEG-2 směřuje ke kamerám MPEG-2, které
budou ovšem zpočátku určené jen pro domácí použití - kamery DV nabízí lepší kvalitu obrazu videa
pro náročnější až profesionální použití.
13 A
d
o
b
e
D
i
g
i
t
a
l
V
i
d
e
o

Varianty DV

Varianty DV
Známe celou řadu variant formátu DV:
Digital 8: DV25 odvozenina určená pro běžné uživatele se jmenuje Digital8. Kamery Digital8 jsou navrženy
tak, aby umožnily pozvolný přechod pro toho, kdo chce používat výhod digitálního videa, ale již
investoval do techlogie Hi-8. Kamera Digital8 nahrává ve formátu DV25 jako kamera DV, ale používá
na nahrávání pásku Hi-8. Kamera Digital8 nahrává digitálně, ale umožňuje také přehrávat pásky v analogovém
systému Hi-8.
4:4:4 (bez komprese)
Obrázek 4 : barevné vzorkování = Luminance
= Chrominance
(barvonosná složka)
barevné vzorkování 4:2:0 (profesionální)
barevné vzorkování 4:1:1 (profesionální)
...každá 60-ti minutová mini-
DV kazeta představuje 13GB
datového prostoru!
11 A
d
o
b
e
D
i
g
i
t
a
l
V
i
d
e
o
DVCAM a DVPRO: Základní formát DV je navržen pro nejširší užitelský trh. Sony uvedl profesionální
variantu známou jako DVCAM, která používá stejnou kompresi a pásky jako DV, ale nahrává méně
video na pásku v menší hustotě. Záznam na pásku se provádí pomocí magnetizace velmi malých magnetických
částí video pásky. Tyto malé části jsou velmi blízko u sebe a mohou se navzájem ovlivňovat.
Pamatujte, že ačkoli jsou nahrávaná data digitální, medium jako je páska je analogové s vlastním
šumem. Pokud tedy dáme na pásku menší objem nahrávaných dat, výsledkem bude odolnější záznam a
vyšší spolehlivost výměny mezi zařízenímy.
Oba systémy DVCAM a DVPRO jsou navrženy jako profesionální se všemi profesionálnímy znaky a
výhodami, které k takovému systému patří.
DV50 a DV100: Jako doplňující k standardnímu systému DV25 vznikají normy známé jako DV50 a
DV100. Stejně jako DV25 znamená 25Mbit/s videa, tak DV50 znamená 50Mbit/s a DV100 představuje
100Mbit/s. Standatd DV50 používá barevnou kompresi 4:2:2. Kvalita videa tohoto systému je velmi
vysoká a použitelná pro nejnáročnější potřeby profesionálního vysílání. Formát normy DV100 je navržen
pro nahrávání HDTV (high definition television - televize s vysokým rozlišením).
Je DV bezvadný?
Kvalita obrazu formátu DV byla testována jak ze strany lidského vnímání, tak po technické
stránce. Testy staví DV kvalitativně na úroveň s Beta-SP, který je nejpoužívanější
profesionální analogový systém v posledním desetiletí. DV však není bez chyb.
Protože je video kompresováno, jsou možné viditelné degradace obrazu nazývané „artifakty“.
Tyto artifakty mají původ v barevné kompresi a mohou být nejlépe viditelné na
ostrých barevných rozhraních jako je bílý text na černém pozadí. Redukované vzorkování
barev 4:2:0 používané v kompresi DV může být také problematické při provádění
profesionálních kompozic.
Navíc komprese přidává k obrazu šum. Pokud je DV opakovaně dekompresováno a opět kompresováno,
degradace narůstá. Tento jev je odlišný od běžného přenosu DV videa ze zařízení na zařízení, které
je bezeztrátové. Technologie postupuje rychle a to co je teď dostupné jen na profesionálních systémech
- totiž práce s nekompresovaným videem - bude jednou možné i na každém pracovním stole. Pro nejčastěji
prováděné sřihy, kde nepoužíváme mnoho dekompresních/kompresních cyklů je degradace
vyplývající z komprese DV nepodstatná.
Přesto, že DV není bezvady, nabízí rozhodně velmi vysokou kvalitu a velmi cenově efektivní video formát
pro běžné uživatele a celou řadu profesionálů. Celý video průmysl se nyní orientuje k vysoce kvalitnímu
a cenově dostupnému formátu DV.

IEEE 1394
S kamerou DV lze provádět přenos digitální informace tam a zpět mezi kamerou a
osobním počítačem. Rozhaní a kabely, které umožňují toto přímé propojení používají
normu IEEE 1394, původně vyvinutou firmou Apple Computers známou pod obchodní
značkou FireWire (Apple Computer) a i.Link (Sony Corp.). Toto velmi rychlé sériové
rozhraní v současnosti nabízí přenosovou rychlost 400Mbit za sekundu (vyšší rychlost
bude k dispozici v dohledné době). Pokud váš počítač nemá toto rozhraní vestavěné, můžete si ho
dokoupit v podobě levné karty nabízející toto rozhraní.
Jednoduchý kabel IEEE 1394 přenáší všechny informace včetně obrazu, zvuku, časového kódu a příkazů
pro ovládání zařízení (umožňující ovládání kamery z počítače). IEEE 1394 není jen rozhraní pro přenos
Rozhraní IEEE 1394 je také
známo jako “FireWire” nebo
“i.LINK”
9A d
o
b
e
D
i
g
i
t
a
l
V
i
d
e
o
10 A
d
o
b
e
D
i
g
i
t
a
l
V
i
d
e
o
videa, ale je to obecné digitální rozhraní pro připojení jiných digitálních zařízení jako jsou pevné disky,
scannery nebo počítačové sítě.
Komprese DV25
Jak již bylo uvedeno výše, codec DV25 přenáší video rychlostí 25 milionů bitů za sekundu.
DV25 používá napevno nastavený kompresní poměr 5:1. Přenosu je obsažen také
zvuk a řídící signály, takže datový tok je nakonec 3,6 milionu bytů (MB) za sekundu. To
znamená, že jedna hodina kompresovaného DV videa potřebuje asi 13 miliard bytů
(GB) datového prostoru. Je užasné si představit, že každá 60-ti minutová mini-DV kazeta
je vlastně 13GB skladovacího místa!
Komprese DV25 používá metodu redukovovaného vzorkování barevné informace známou jako 4:2:0
(pro systém PAL používající 25 snímků
za sekundu pozn. překladatele), která je
vysvětlena níže. Pro zvuk se nepoužívá
žádné komprese a jsou zde dvě části pro
stereo. Zvuk může být digitalizován na
12-ti bitech se vzorkovací frekvencí
32kHz nebo na 16-ti bitech s frekvencí
44kHz nebo 48kHz. Běžně se používá
nastavení vysoké kvality (16 bit, 48kHz).
Vzorkování barev 4:2:0
Pokud pracujeme s obrazem RGB, používáme
stejný počet bitů pro uložení
třech barevných komponent. Pokud
ovšem pracujeme s videem YCC, můžeme
s výhodou využít vlastností lidského oka, které má vyšší citlivost na změnu jasu (luminance), než na
změnu barvy (chrominance). Místo toho, aby se všechny informace ze složek YCC ukládaly, stačí pro
uložení v profesionální kvalitě uložit jen polovinu bavevných informací na rozdíl od složky Y (luminance).
Toto je barevná komprese 4:2:2 barev, což znamená, že každé čtyři vzorky obsahují jen dva vzorky
každého barevného signálu. (obr. 4) Tento systém umožňující uspořit šířku pásma ve vysílaném analogovém
signálu můžeme použít pro úsporu datového místa v digitálním signálu. Signál YCC může být
kompresován metodou barevného vzorkování 4:2:0. Kamery DV ukládají pro úsporu datového prostoru
video s kompresí 4:2:0 (pro systém PAL). Systém 4:2:0 spočívá v tom, že každé dvě řádkové informace
luminance používají společný řádek chrominance v kompresi 4:2:2, čímž je barevné rozlišení sníženo
na polovinu nejen ve vertikálním, ale i v horizontálním směru. Barevná informace je tedy čtvrtinová
oproti původní. Snížení barevného rozlišení na polovinu může, v některých případech, mít za následek
viditelné „artifakty“ v barevném obraze.

Technologie DV

TECHNOLOGIE DV
Co je to DV?
Jedna z nejvíce zrušujících změn přišla do světa videa spolu s příchodem DV kamer. Co je to DV a proč
je tak důležité? Termín „DV“ přináší hned několik různých novinek.
Páska DV: První, co určuje DV je použití speciální kazety s páskou používané v DV kamerách a DV
videomagnetofonech. Kazeta DV má velikost zhuba jako normální audio kazeta. Mnoho vás však v současné
době zná spíše kazety mini-DV, které jsou o něco menší než základní DV kazety – asi jako polovina
běžné audio kazety.
Komprese DV: DV znamaná také typ komprese používaný v DV systémech. Video s kompresí DV
může být uloženo na běžných datových nosičích jako je pevný disk nebo CD-ROM. Nejpoužívanější
druh DV komprese používá pevný datový tok pro video 25 megabitů za sekundu. Tato komprese se
jmenuje „DV25“.
DV Kamery: Konečně DV přináší kamery používající formát DV. Pokud někdo mluví o „standardní“
DV kameře, myslí tím většinou kameru používající kazety mini-DV, kompresi videa normy DV25 a
rozhraní IEEE 1394 pro propojení kamery s osobním počítačem. Takové kamery požívají v současnosti
jak běžní uživatelé, tak profesionálové.
Výhody DV
DV má mnoho výhod, pokud tento systém porovnáme s analogovým video zařízením jako je VHS
videomagneton nebo kamera Hi-8.
Kvalitnější obraz a zvuk: Kamera DV provádí snímání v mnohem vyšší kvalitě, než jiné video zařízení
pro běžné uživatele. DV video poskytuje vertikální rozlišení 576 řádek (pro porovnání: VHS má asi 240
řádek), rozlišení s jasným a ostrým obrazem. Nejen video rozlišení je však lepší, podobně lepší je barevná
přesnost DV obrazu. DV zvuk také přináší mnohem vyšší kvalitu v porovnání s analogovým zkukem.
DV zvuk je nahráván se vzorkovací frekvencí 48kHz a s rozlišením 16bitů.
Přenos beze ztrát: Protože spojení s počítačem je digitální, nedochází ke ztrátě a snížení kvality při přenosu
DV. Můžete dělat kopii kopie kopie kopie pásky DV a bude stále stějně kvalitní jako původní originál.
Není potřeba video zachytávací karty: Protože digitalizace probíhá již k kameře, není již třeba mít v
počítači videozachtávací kartu pro převod analogového videa na digitální.
Vyspělejší technologie: Kvalita pásek DV je vyšší než kvalita pásek analogových. Menší rozměry a hladší
chod převíjecího mechanismu pásky přinášejí menší DV kamery s nižší spotřebou energie než srovnatelné
analogové systémy.

7A d
o
b
e
D
i
g
i
t
a
l
V
i
d
e
o
známý jako DV (Digital Video). Přenos DV z kamery do vašeho počítače je jednodušší proces, než přenos
signálu analogového, protože video je již digitalizované. Kamera potřebuje jen nějakou cestu pro
komunikaci s vaším počítačem. Nejpoužívanější způsob propojení je známý jako rozhraní IEEE 1394.
Více informací se dozvíte v následujících kapitolách.
Video komprese
Ať již používáte zachytávací kartu nebo digitální kameru, musí být vaše digitalizované video být také
kompresováno. Komprese je nezbytná, protože nekompresované video má obrovské nároky
na datový prostor a tok.
Jeden nekomprimovaný snímek má datovou velikost asi 1MB. Toto lze spočítat tak, že
násobíte horizontální rozlišení (720 bodů) vertikálním rozlišením (625 bodů) a vše ještě
vynásobíte třemi byty RGB barevné informace. Při běžné snímkové rychlosti 25 snímků za
sekundu vychází tedy potřebná velikost datového prostoru pro každou sekundu asi na
25MB pro nekompresované video! To tedy znamená, že potřebujeme přes 1,5GB pro každou
minutu nekompresovaného videa! Pro prohlížení a práci s nekompresovaným videem
potřebujeme extrémně rychlé a drahé diskové pole schopné takové velké množství dat v počítači
uložit a obsloužit.
Cílem komprese je zmenšení datového toku při zachování vysoké kvality obrazu. Velikost použité komprese
závisí na tom, kde se video používá. Formát DV používá kompresi 5:1 (to znamená, že video je
kompresováno na pětinu původní velikosti). Video, používané na Internetu může mít kompresi 50:1 i
více.
Typy komprese
Existuje mnoho cest, jak provést kompresi videa. Jedna z metod spočívá jednoduše ve zmenšení velikosti
každého video snímku. Smímek o velikosti 320x240 má pouze čtvrtinovou velikost oproti snímku
640x480. Další možnost je snížit snímkovou rychlost videa. Video o dvanácti snímcích za sekundu má
pouze poloviční velikost než video s 25-ti snímky za sekundu. Toto jednoduché kompresní schéma funguje,
ale ne v případě, že potřebujete vaše video promítat na televizním monitoru v plném rozlišení a v
plné snímkové rychlosti. Zde je potřeba zvolit jiný přístup k problému komprese...
Zjistilo se, že lidské oko je více citlivé na změny jasu obrazu, než na změny barvy. Téměř všechny metody
komprese videa používají tuto vlastnost lidského vnímání. Tyto techniky pracují tak, že odstraní velkou
část barevné informace z obrazu. Může se zdát, že tento způsob komprese je na videu viditelný, ale
není tomu tak. Faktem je, i nejvyšší kvalita „nekompresovaného“ videa používaného ve vysílání má
„oříznutou“ originální barevnou informaci.
Pokud je každý snímek kompresován samostatně mluvíme o „intra-frame“ kompresi. Některé video
kompresní systémy však používají technologii známou jako „inter-frame“ komprese. Inter-frame komprese
využívá výhody toho, že jednotlivé snímky videa jsou často velice podobné snímkům okolním.
Místo toho, aby jsme ukládali každý snímek, můžeme uložit jen rozdíly od předchozího snímku.
Komprese a dekomprese videa je řízena nečím, co se jmenuje codec (čti kodek). Codec může být založen
na hardware (například v DV kamerách nebo zachytávacích kartách) nebo na software. Některé
codeky mají pevně nastavený kompresní poměr a tudíž také napevno nastavený datový tok, jiné mohou
zvolit kompresi dle obsahu jednotlivého snímku, to znamená, že datový tok se může v čase měnit. Některé
codeky umožňují nastavení kvality a tím nastavit i datový tok. Takový nastavitelný codek může být
výhodný pro editaci. Například můžete objemné video v nízké kvalitě použít pro náhledový střih ve
vašem střihovém programu a poté provést konečné zpracování videa a střih za použití nastavení pro
vysokou kvalitu a velký datový tok. Takový postup také umožňuje střihat velké množství videa bez
potřeby disku s kapacitou pro celkový objem videa ve vysoké kvalitě (tvz. střih v „off-line“ kvalitě).

Vysílací normy
Existují tři televizní normy v celém světě (a několik dalších jejich modifikací, pozn. překladatele). Tyto
formáty jsou známy pod zkratkami NTSC, PAL a SECAM. Většina z vás si nemusí dělat starosti s těmito
rozdílnými formáty. Kamery, televize a video příslušenství, které si doma koupíte, používají normu
používanou ve vaší zemi. To vám usnadňuje volbu, jiná situace nastává, pokud chcete začít vytvářet
programy pro použití v cizině, nebo používat ve vašem programu zahraniční zdroje. Je možné provádět
konverze mezi jednotlivými normami, ale kvalita signálu bude díky rozdílné smímkové frekvenci a rozlišení
snížena. Rozdílné videonormy mají své technické i politické důvody. Níže uvedená tabulka vám
podá základní informace o hlavních systémech používaných v současnosti ve světě.
Vysílací normy
Formát SECAM je používán jen pro vysílání. V zemích, které používají normu SECAM, je v kamerách a
video přehrávačích používán systém PAL. Pamatujte, že video norma je rozdílná od formátu video
pásky. Například na pásce VHS může být nahrám program v systému PAL nebo NTSC.
Přenos videa do vašeho počítače.
Protože váš počítač „rozumí“ jen digitálnímu (binárnímu) signálu, jakékoliv dílo, se kterým chcete v
počítači pracovat se musí převést do digitálního formátu.
Analog: Tradiční (analogové) videokamery „nahrávají“ obraz a zvuk skutečného světa v analogovém
formátu. Pokud tedy používáte analogovou videokameru, nebo jiný analogový zdroj materiálu (jako
třeba videopásku VHS), potřebujete zachytávací videozařízení, které provede „digitalizaci“ analogového
signálu. Tímto zařízením je nejčastěji zachytávací videokarta instalovaná ve vašem počítači. K dispozici
je celá řada analogových zachytávacích videokaret. Rozdíly mezi těmito kartami jsou v tom, jaké signály
dokáží zpracovávat (např. kompozitní nebo komponentní) a v kvalitě digitalizace. Digitalizační proces
může být řízen sofwarem jako je Adobe Premiere. Jednou digitalizované video může být dále zpracováváno
ve vašem počítači pomocí Adobe Premiere a Adobe After Effects, nebo jiným software. Po skončení
editace můžete zapsat video pro další distribuci. Tímto výstupem může být digitální formát na Internetu,
nebo můžete vaše video zapsat zpět do analogového formátu jako je VHS nebo Beta-SP.
Digital: V poslední době začínají být velmi rozšířené a používané digitální videokamery. Digitální
kamery „převádí“ snímaný signál do digitální formy přímo uvnitř kamery. Váš počítač pak může pracovat
s touto digitální informací přímo z kamery. Populární digitální videokamery používají formát
Formát pásky Formát videa Kvalita Typické použití
VHS Kompozitní Dobrá domácí video
S-VHS, Hi-8 S-Video Lepší náročný uživatel, průmysl
BetaSP Komponentní Vynikající průmysl, vysílání
Vysílací formát Země Rozlišení Snímková frekv.
NTSC Severní Amerika, Japonsko, Korea 525 řádků 29.97 snímků/s
PAL Austrálie, Čína, Většina Evropy (ČR), 625 řádků 25 snímků/s
Jižní Amerika
SECAM Francie, střední východ, většina Afriky 625 řádků 25 snímků/s