Z Wikiknih

Digitální video má určité vlastnosti a terminologii, zděděná ze starých analogových systémů. Ty se používali v televizních přenosech. Také se v objevily nové vlastnosti díky novým technologiím. Detailní informace jsou bohužel mimo možnosti rozsah tohoto manuálu. V tomto výtahu jsou alespoň nějaké informace.

Obsah 1 Snímků za sekundu (FPS) 2 Velikost 3 Poměr stran 4 Prokládání videa 5 Časová značka 6 NTSC 7 PAL 8 Chrominance a svítivost: barevné video

[editovat] Snímků za sekundu (FPS)

Lidské oko je podivuhodné "zařízení", ale může být oklamáno. Při vzniku biografu v 18. století bylo zjištěno, pokud sekvence mírně se odlišujících snímků přehrajeme lidskému oku rychle, oko nerozezná přechody mezi jednotlivými snímky. A vzniká "pohyb". Stejného výsledku můžeme dosáhnout když tužkou nakreslíme hýbající se postavičku na rožky bločku papírů a pak bloček rychle projedeme.

Ve videu, je každá sekvence obrázků složena ze snímků (frames). Každá sekvence má přesnou rychlost snímků za sekundu, tuto rychlost udává číslem počet snímků za sekundu (FPS). Jako minimum, pro spojení pohybu, stačí 14 snímků za sekundu. Takové video vypadá stroboskopicky - trhaně. Takovou rychlost používal biograf ve svých začátcích. Vyšší počet snímků za sekundu vypadá pohybově mnohem lépe.

Jedním problémem při stvoření televize byl právě počet snímků za sekundu. Ten byl potřeba stejný na vysílači i na přijímači. Nedostatek přesných elektrických obvodů a komponent. Nakonec se používá oscilátor --- s frekvencí AC napětí. V některých zemích je to 60 Hz, v jiných 50Hz. Což je vysvětlení PAL a NTSC.

[editovat] Velikost

[editovat] Poměr stran

Poměr stran není nic jiného než poměr šířky a výšky.

Dva nejčastější jsou:

• 4:3 - Standardní formát pro analogové vysílání.
• 16:9 - Často nazývaný jako širokoúhlý formát, používá se na především v kinech.

Když musí být video v poměru stran 16:9 zobrazeno na obrazovce 4:3, tak se buď video ořízne po stranách a ztratí se tak plocha nebo se nahoru a dolů přidají černé pruhy (=> letterbox).

[editovat] Prokládání videa

Dalším pozůstatek televizí, projekční jednotky TV, CRT nebyli až do 90. let schopny dostatečně rychle vykreslit celý obrázek 50x nebo 60x za sekundu.

Řešením bylo rozdělit každý snímek na dvě pole --- první bylo tvořeno všemi lichými řádky, druhé pak všemi sudými. Lidské oko nemůže odlišit tento rozdíl, paprsek barevná bod má svou setrvačnost, a tak svítí déle.

Prokládání následuje frekvenci vybranou televizními inženýry a to 50 Hz nebo 60 Hz. Tolikrát se zobrazí půlsnímek (pole). Takže po vydělení dostaneme 25 nebo 30 snímků za sekundu.

Pozdější rozvoj umožnil zobrazovat celý snímek bez nutnosti prokládání. Neprokládané video umožňuje lepší kvalitu, především ve statických scénách a obrazech.

[editovat] Časová značka

Při střihu videa je potřeba referenci pro specifický bod. Například pro začátek scény. S nejlepším způsobem, časovými značkami, přišly magnetické pásky. Časové značky se přetrvaly i v digitálním videu.

Časová značka je vtisknuta přímo do stopy a počítá čas od začátku nahrávání. Obvykle se používá ve tvaru hh:mm:ss:ff, kde hh je hodina, mm minuta, s sekunda a ff číslo snímku v té sekundě.

[editovat] NTSC

NTSC je televizní vysílací systém vytvořen pro Národní Televizní Úřad pro Normy(National Television Standards Comittee) v USA. Definuje rozlišení a počet snímků za sekundu. Má následující parametry:

• 352x240 pixelů (720x480 pro DVD)
• 30fps. Přesněji, 29,97fps.

Tato podivná snímková frekvence v normě NTSC je nazývána v programu Kdenlive zahazování snímků. Každou druhou minutu, vyjma desáté minuty, jsou dva snímky jednoduše časoměřičem ignorovány. Takže se zdá, že video běží 30 fps, avšak bez zahazování snímků se po nějaké minutě audio rozsyngronizuje s obrazem.

[editovat] PAL

Systém PAL vytvořil německý elektronický gigant AEG-Telefunken. Systém PAL se stal široce rozšířeným v mnoha zemích Evropy, Jižní Ameriky, Asie, Afriky.

Jméno pochází z Phase-Alternate Line, protože důmyslná metoda umožňuje automatickou korekci barev v televizi --- to vedlo, k tomu, že formát PAL začal být nazýván jako Milující obrázky, zatímco NTSC hanlivě "Nikdy dvakrát stejná barva"...

Tak jako PAL, jsou používány určité velikosti videa a počet snímků za sekundu.

• 352x288 obrazových bodů (720x576 pro DVD)
• 25 snímků za sekundu

Avšak, některé varianty PAL, vytvořené v různých zemích, nedodržují tento standard. Například PAL-M používaný v Brazílii nebo v Laosu ponechává modulaci PAL a barevnou korekci, zatímco používá stejný počet snímku za sekundu jako NTSC.

[editovat] Chrominance a svítivost: barevné video

V době kdy se barevné televize staly komerčně dostupně, byl stále počet černobílých televizí v obývacích pokojích příliš velký než aby mohli být prohlášeny za nefunkční (a donutit tak většinu ke koupi barevných televizí). Také myšlenka přenosu barevného signálu pro tři základní barvy (Červená - Red, Zelená - Green a Modrá - Blue => RGB) byla neuskutečnitelná, k jejímu provedení by bylo potřeba příliš široké analogové přenosové pásmo (do šířky 6Mhz na jeden kanál).

Inženýři vymysleli briliantí řešení, další využívající limitací lidského oka. Vytvořili barevný systém založený na odčítání, dnes tento systém známe jako YCC.

Hlavní část z barevného analogového TV signálu je složena ze svítivosti, která vymezuje pouze jas, mezi úplnou černou a zářivou bílou. Toto bylo přesně to co bylo potřeba aby staré černobílé televize fungovaly (pouze ignorují barevnou informaci). Signály chrominance byli přidány pro barvy. Tyto signály jsou zpracovány samostatně příjmačem, umějící zpracovávat barvy. Takže pokud smícháte všechny barvy pčři maximální jasu výsledkem bude čistá bílá --- což je zároveň maximální dosažitelná hodnota pro svítivý signál --- barevné hodnoty můžete dostat substrahováním chrominantních hodnot z svítivého signálu.

Pro upřesnění, směs pro vytvoření bílé je ze 30% červená, z 11% modrá a ze 60% zelená. Takže, kvůi udržení co nejnižší šířky datového pásma, dva chrominantní signály smíchány se svítivostí jsou pro červenou (C_r) a modrou (C_b). Počet zelených pixelů je G = Y - C_r - C_b . Modrá je výsledkem Y + (C_b - Y), a červená výsledkem z Y + (C_r - Y).

Potom, barevný obraz v TV je složen z poloviny svítivého signálu a zbytek ze signálu pro chrominanci a to v poměru 4:2:2. Barevná informace může používat méně šířky pásma, protože lidské oko je více citlivé na jas a kontury než na barevné rozdíly. Můžete si to dokázat pohledem na malbu, na které se nachází pouze barvy bez jakékoliv černé či tmavších kontur.

Toto řešení bylo vymyšleno pouze pro analogové televize, digitální video umožňuje přenášet kompletní barevnou informaci v ještě užším pásmu. Schéma YCC bylo zachováno pro lepší kompresi. Standard DV25 pro digitální video používá méně šířky pásma pro barevnou informaci, v poměru svítivosti/chrominance 4:1:1 --- což může vést k visuálním artefaktům například u osoby vyfocené proti modrému pozadí. Více profesionálnější standard DV50 používá 4:2:2 barevné vzorkování.