Počítačová gramotnost II Mgr. Jiří Rozsypal aktualizace 1. 9. 2011

Počítačová gramotnost II Mgr. Jiří Rozsypal aktualizace 1. 9. 2011

Počítačová gramotnost II Tato inovace předmětu Počítačová gramotnost II je spolufinancována Evropským sociálním fondem a Státním rozpočtem ČR, projekt č. CZ.1.07/2.3.00/09.0197, "Posílení konkurenceschopnosti výzkumu a vývoje informačních technologií v Moravskoslezském kraji".

3. kapitola - Video

Pojem video!!! význam slova video pochází z latiny videre, což v překladu znamená vidět pojem video si můžeme vyložit hned několika způsoby, ovšem vždy narazíme na souvislost s pohyblivým obrazem. Níže uvádím několik definic tohoto termínu: technologie pro zachytávání, zaznamenávání a přehrávání pohyblivých obrázků video může být chápáno jako přístroj sloužící k přehrávání videozáznamů i jako sám videozáznam video je kompletní proces zahrnující tvorbu, zpracování, příjem a přenos obrazového, pohyblivého a ozvučeného materiálu jakýmkoli možným způsobem pro účely tohoto materiálu si budeme termín video vykládat asi takto: sekvence po sobě jdoucích obrázků tvořících plynulý pohyb podbarvený zvukem

Základní pojmy!!! snímek elementární část videoinformace, jednoduše jde o jedno políčko (obrázek) na filmovém pásu záběr jedná se o sled snímků neboli ( políček, obrázků ) natočených v rámci jednoho stisku spouště kamery videoklip v tomto materiálu budeme termínem videoklip zkráceně klip označovat položku uvnitř editačního (např. střihového) programu. Tato položka bude reprezentovat úsek zdrojového materiálu, tedy jeden záběr scéna vizuální vzhled natáčeného prostoru (rozmístění různých objektů předměty, osoby, atd.) film materiál, který vznikne jako výsledek střihu (editace). Jedná se tedy o skupinu videoklipů seřazených v jistém pořadí spolu s efekty přechodů, zvukem, atd. projekt jedná se o skupinu částí tvořících dohromady tematický celek např. projektem je příprava DVD videozáznam jde o pořízený záznam pohyblivé informace (videa) na určité paměťové médium

Filmový pohyb jak funguje?!!! jedná se o sled po sobě jdoucích snímků jestliže se snímky střídají s dostatečnou snímkovací frekvencí, vnímá oko sled snímků, jako plynulý pohyb tento jev se dnes využívá jak v klasické kinematografii, tak při televizním vysílání, i při sledování videa na počítačích Poznámka: základem iluze pohybu po sobě jdoucích snímků je nedokonalost lidského zraku

Děj složený z jednotlivých snímků filmový pohyb FOTO-zdroj: http://www.moderni-dejiny.cz/clanky/soubor/id/377/

Video vznik, historie koncem 19. století vnikala první záznamová zařízení pro zachycení děje, tedy pohyblivých obrázků na filmový pás časem byl tento záznam doplněn o zvukový záznam v polovině 20. století se objevuje magnetický záznam jednalo se o záznam v analogové podobě v roce 1974 první digitální záznam na magnetický pásek v roce 1995 se objevily první standardy digitálního videa vhodné i pro domácí využití

Parametry videozáznamu!!! snímkovací frekvence určuje počet snímků, které se přehraji za 1s poměr stran snímku a rozlišení je dáno standardem videa datový tok (bitrate) charakterizuje, jaké množství dat se přenese (nebo zpracuje) za jednu sekundu např. formát DV vykazuje datový tok 25Mbps (megabity za sekundu) a to včetně zvuku viz kapitola zvuk, podkapitola datový tok (bitrate)

Analogové vs. digitální video!! rozdíl mezi analogovým a digitálním záznamem je ve způsobu uložení dat na pásku analogové video je pořizováno analogovou kamerou, která zapisuje obrazové a zvukové informace proměnlivou intenzitou zmagnetizování povrchu pásky. magnetický záznam na kazety při čtení pásky, tedy přehrávání kamera měří intenzitu zmagnetizovaného povrchu pásky analogie se záznamem a čtením (přehráváním) zvuku z magnetofonové kazety digitální video je pořizováno digitální kamerou, která převádí obraz i zvuk do číselné podoby. Digitální záznam tedy sestává z 0 a 1

3.1 Video kodeky

Kodek název převzat z anglického codec jedná se o složeninu z počátečních slabik slov kodér a dekodér, respektive komprese a dekomprese jak již z názvu vyplývá kodek neslouží pouze ke komprimaci dat, ale také k jejich dekomprimaci!!! komprese označuje zakódování video informace. Kóduje se pomocí kompresních algoritmů (matematické algoritmy) dochází ke zmenšení objemu dat, ať už ztrátově či bezztrátově dekomprese označuje dekódování - přehrávání audio/video záznamu viz kapitola audio!!!

Kodeky kodeky využívající ztrátovou kompresi: při ztrátové kompresi dochází k odstranění části záznamu které jsou nepodstatné či jejich odstranění člověk jen velice těžce postřehne. Výhodou je zmenšení objemu dat až na zlomek původní velikosti mezi tento typ kodeku patří, např. DivX, XviD, atd. kodeky využívající bezztrátovou kompresi tento druh komprese se používá při nutnosti přesné zpětné rekonstrukci komprimovaných dat zjednodušeně řečeno, když nesmí dojít k jakékoli ztrátě části záznamu mezi tento typ kodeku patří, např. HuffYUV, FFV1, atd.!!

DivX původně kodek vyvíjený Microsoftem pro přenos videa po internetu při videokonferencích. Byl vyvíjen podle standardu MPEG-4 SP kodek byl koncipován jako open source, tedy k jeho zdrojovým kódům měl přístup každý. Vývoj tohoto kodeku byl posléze přesunut do komerční sféry tento kodek dokázal zachovat velmi dobrou kvalitu záznamu při velmi nízkém datovém toku (bitrate) s nepatrným snížením kvality záznamu bylo možno uložit DVD film na CD (700MB) jednalo se o první kodek díky němuž se masově rozšířilo nelegální kopírování filmů! tento kodek má podporu téměř všech DVD přehrávačů!!

XviD z důvodu přechodu kodeku DivX do komerční sféry byl DviX přejmenován na XviD a dále vyvíjen jako open source Xvid stejně jako DivX má hardwarovou podporu ve stolních DVD přehrávačích!!

3.2 Kontejnery

Kontejner!!! souborům, obsahujícím video, zvuk, informace o kapitolách, menu, titulky atd. se říká kontejnery kontejner si můžeme představit jako jakousi obálku nebo balíček obsahující data (tedy video, zvuk, atd.)

Kontejnery nejznámější druhy AVI MPEG Stream MOV Matroška

AVI Audio Video Interleaved uveden v roce 1992 nejrozšířenější kontejner pro ukládání videa určený pro činnost v systému Windows Video for Windows data byla původně bez komprese s rozlišením 160 x 120 při snímkovací frekvenci 15 snímků/s dnes může být AVI soubor bez komprese, a nebo může využívat kompresi obrazu, jako je DivX, XviD, MPEG-4, atd.!!

MPEG Stream Motion Picture Experts Group Stream je určen především pro MPEG video a audio umožňuje streamování po internetu

MOV jedná se o kontejner vyvinutý společností Apple

MKV - Matroška tento kontejner umožňuje nést téměř cokoliv např. menu, titulky, kapitoly, dokonce i soubory

3.3 Formáty videa

Formáty videa!! formáty vydané skupinou MPEG Moving Picture Experts Group skupina zabývající se pohyblivým obrazem tato skupina se zabývá standardizací kódování zvuku a obrazu pomocí digitálního kompresního algoritmu MPEG spolupracuje s organizací ISO, tedy mezinárodní organizací pro standardizaci mezi tyto formáty patří, např.: MPEG-1 MPEG-2 MPEG-4 atd.

MPEG-1 tento formát byl standardizován skupinou MPEG v roce 1991 mělo se jednat o ekvivalent k formátu VHS (Video Home System) rozlišení 325 x 288, při snímkovací frekvenci 25 snímků/s je vhodný pro stream videa!

MPEG-2 formát vznikl jako nástupce MPEG-1 v roce 1994 stal se standardem pro kódování digitálního videa nabídl rozlišení 720 x 576 (tzv. plný PAL) při snímkovací frekvenci 25 snímků/s datový tok, maximálně 100Mbit/s MPEG-2 formát se stal standardem pro distribuci videa na DVD nosičích zde byl poprvé nasazen VBR (Variable Bitrate Rate), tedy proměnlivý datový tok (viz kapitola Zvuk!) umožňuje při rychle se měnících scénách použít více informací a při méně se měnících scénách méně informací!!

MPEG-4 standardizován v roce 1999 původně byl určen pro přenos obrazových dat po telefonních linkách a to pro velmi malé datové toky je schopen kódovat v nízkém či vysokém datovém toku (64kbps 4Mbps)!

3.4 Video cvičení

Výpočet velikosti videozáznamu zadání!!! Příklad: Máme vypočítat velikost videozáznamu, který má tyto parametry: rozlišení: 720 x 576 (PAL) barevnou hloubku: 3B (tedy barevný model RGB) snímkovací frekvenci: 25 snímků/s délka videozáznamu je 2 hodiny zde nebudeme používat žádnou metodu komprese

Výpočet velikosti videozáznamu - výpočet!!! řešení: jeden snímek má 720 x 576, tedy celkově 414 720 pixelů při barevné hloubce 3B je velikost jednoho snímku: 414 720 x 3 = 1 244 160 B, tedy 1,19 MB jedna vteřina videa má 25 snímku, tedy jedna vteřina zabere 25 x 1,19 tedy 29,75 MB minuta videa zabere 29,75 x 60 = 1785 MB hodina záznamu zabere 1785 x 60 = 104,59 GB 2 hodiny záznamu zaberou 209,18 GB

Závěr Z předešlých dvou snímků této prezentace je evidentní, že je třeba objem dat (videozáznamu v našem případě pořízeného videokamerou) snížit k tomu slouží komprese kterou provádí kodek

Použité zdroje [1] LONG, B., SCHENK, S.: Velká kniha digitálního videa. Brno, Computer Press, 2005, ISBN 80-251-0580-6. [2] MYSLÍN, J.: Digitální video v praxi. Praha: Computer media, 2005, ISBN 80-86686-42-6. [3] MATOUŠEK, J., JIRÁSEK, O.: Natáčíme a upravujeme video na počítači (3. aktualizované vydání), Brno, Computer Press, 2007, ISBN 978-80-251-1651-7. [4] JUŘICA, J.: Video na počítači. Praha, Computer Press, 2002, ISBN 80-7226-650-0 [5] JEŘÁBEK, V.: Digitální televizní příjem DVB T, ČVUT [online]. URL: [6] KUDĚJ, Š.: Zpracování videa na počítači, SVOŠ A OA s.r.o., České Budějovice, 2005 diplomová práce [online]. URL: http://home.pf.jcu.cz/~pepe/diplomky/kudej.pdf [cit. 2011-9-5] [7] SÝKORA, J.: STŘIH V DIGITÁLNÍ KINEMATOGRAFII, AMU V PRAZE, diplomová práce [online]. URL: http://www.famu.cz/soubory/dokumenty/katedry/kss/strih-v-digitalni-kinematografii [cit. 15. 7. 2011] [8] VANČURA, T.: Principy tvorby videa, SŠ COP, Sezimovo Ústí [online]. URL: http://www.copsu.cz/media/download/vancura/tvorbavidea.pdf [cit. 2011-8-1] [9] MICHALÍK, P.: Digitální video v praxi - technické základy, VŠE Praha [online]. URL: http://u3v.vse.cz/wp-content/uploads/2009/03/u068.pdf [cit. 2011-7-11] [10] SEDLÁK, P. : MALÝ VIDEOKURZ [online]. URL: http://videoproduce.cz/videokurz.htm [cit. 2011-7-7]