Formáty magnetického záznamu obrazu

I když se to na první pohled nezdá, magnetický záznam obrazu měl mnoho podob a lze ho rozdělit minimálně podle následujících 23 kritérií.

Budu se zabývat především analogovým záznamem v SD rozlišení na magnetofonový pásek, ale zmíním se i o jiných magnetických mediích a o počátcích magnetického záznamu v HD rozlišení včetně digitálního, jelikož bylo používáno stejné magnetické medium a vlastní záznam byl vlastně analogový. (Obdoba záznamu dat na magnetofon u prvních domácích počítačů typu Sinclair, Didaktik apod.). Profesionální systémy zmíním jen okrajově, protože problematika je velmi široká a většina amatérů s profesionální technikou nepřišla vůbec do styku.

Omezím se jen na konstatování, že profesionální záznam je většinou o cca 100% kvalitnější než záznam amatérský (vyšší rozlišení, více barev resp. větší gamut apod.)

Je to jakási rezerva na ztráty vznikající při úpravách záznamů, při střihu, při přenosu atd. Nutno podotknout, že u digitálního záznamu jsou už tyto ztráty menší.

Záznam na harddisk (HDD) a diskety, je sice také magnetický, ale je již plně digitální. Podle výrobců rekordérů a kamer jsou použity různé formáty záznamu: MPEG-2, MP4, MOV, MOD aj. V dalším popisu je záznam na disky uveden jen pro úplnost.

1. Rozdělení podle určení:

Analogové SD video

Profesionální – určené pro studia k veřejnému televiznímu vysílání.

Zaznamenaný frekvenční rozsah až 6,5 MHz, horizontální rozlišení až 550 bodů.

Střední třída – určené pro aplikované televizní systémy např. školní televizní vysílání.

Zaznamenaný frekvenční rozsah 3,5 až 5 MHz, horizontální rozlišení 270 až 400 bodů.

Komerční - určené pro domácí požití.

Zaznamenaný frekvenční rozsah 2,5 až 3,5 MHz, horizontální rozlišení 200 až 270 bodů.

Speciální - se specifickými vlastnostmi, např. Time-lapse pro bezpečnostní kamery – snímá vzorky obrazu v předem předvolených intervalech, nebo vysokorychlostní videa pro záznam rychle probíhajících dějů.

U analogového záznamu je pro kvalitu obrazu rozhodující jaký maximální frekvenční rozsah je video schopné zaznamenat. Je to obdoba datového toku (Mbit/s) u digitálního videa nebo počtu pixelů u digitálního fotoaparátu.

Digitální video - u digitálního videa už takto snadno videorekordéry dělit nelze, ve hře je mnohem více parametrů.

2. Rozdělení podle rozlišení obrazu:

Na začátku je třeba si říci, že máme dva druhy rozlišení: rozlišení obrazu např. televizní obrazovky nebo monitoru a rozlišení záznamu tj. kolik bodů je skutečně zaznamenáno na magnetickém nosiči, které při přehrávání zaplní celou televizní obrazovku.

2.1. Rozlišení obrazu (televizní obrazovky) jsou v současné době jen čtyři:

1. SD

PAL

- poměr stran 4:3 o rozměrech 768x576 bodů tj. 0,45 Mpx

- poměr stran 16:9 o rozměrech 1024x576 bodů tj. 0,6 Mpx

NTSC

- poměr stran 4:3 o rozměrech 640x480 bodů tj. 0,45 Mpx

- poměr stran 16:9 o rozměrech 854x480 bodů tj. 0,6 Mpx

2. HD

PAL i NTSC

- poměr stran 16:9 o rozměrech 1280x720 bodů tj. 1 Mpx

3. Full HD

PAL i NTSC

- poměr stran 16:9 o rozměrech 1920x1080 bodů tj. 2 Mpx

4. UHD

PAL i NTSC

- poměr stran 16:9 - 4K o rozměrech 3 840 x 2 160, tj. 8 Mpx

- poměr stran 16:9 - 8K o rozměrech, 7 680 x 4 320 tj. 32 Mpx

Rozlišení obrazu resp. televizní obrazovky, to je to co zajímá laického zákazníka,

3. Rozdělení podle rozlišení záznamu

Na rozdíl od rozlišení obrazu je rozlišení záznamu různé dle příslušné normy uložení obrazu a zvuku. Obraz i zvuk v nich zaznamenaný má určité parametry kvality dle technické specifikace, kde jsou určeny počty zaznamenaných vodorovných a svislých řádků,  rozměry kazet či jiných médií, rychlosti posuvu pásku, způsob a počet uložených stop, vzorkování jasu a barev, vzorkování a způsob uložení zvuku atd.

Těchto norem záznamu videa, analogových i digitálních, je velmi mnoho:

Analogové např.: VHS, S-VHS, Hi8, VHS-C, U-matic, U-matic,  Video 2000, Cartivision atd.

Digitální např.: MiniDV, D8, MicroMV, HDV, HDCAM, HDCAM SR,  AVCHD, XDCAM HD, XDCAM EX, atd.

Příklady rozlišení některých záznamových systémů pro normu PAL:

Systém                       svislé řádky         vodorovné řádky      přepočet na Mpix

VHS                            220 – 256                     576                      0,13

U-matic                        230 – 240                     576                      0,1

Betamax                       250 – 260                     576                      0,14

8 mm                           250 – 280                     576                      0,14

U-matic HB                   260 – 260                     576                       0,15

Super Betamax             270 – 280                     576                        0,16

U-matic SP                   300                              576                        0,17

Super VHS                   400                              576                        0,23

Hi8                             380 – 440                     576                         0,25

Betacam                      500                              576                         0,29

MiniDV                         500 – 530                     576                        0,29

HDV -  HD                    960                              720                        0,7

HDV -  HD                   1280                             720                          0,9

HDV - Full HD               1440                            1080                        1,6

(HDD                          720 – 7680                   576 – 4320               0,4 až 33)

Je ještě důležité si připomenout, že uvedená rozlišení platí pro standardní rychlost pohybu pásku pro černobílý obraz (luma), pro barvu (chroma) je v analogu rozlišení maximálně poloviční. Proto barva na obrazovce mnohdy přesahovala černobílé kontury. Principiálně to bylo něco podobného, jako když před vynálezem barevné fotografie byly černobílé fotografie kolorovány štětcem. Při požití dlouhohrajícího záznamu LP, EP a VP se rozlišení dále výrazně snižuje a současně klesá i kvalita zvuku.

Dosáhnout vyšší kvality záznamu při stejné rychlosti pohybu pásky umožnily až komprimační algoritmy pro DV a HDV video

Rozlišení záznamu, to je to co určuje výslednou kvalitu videa. Když je malé rozlišení záznamu, 4K televize to už nezachrání.

4. Rozdělení podle poměru stran obrazu

Tento parametr je základní, a přesto kolem něho panuje řada pověr a zkreslujících informací.

Poměry stran viditelného obrazu videa jsou jen dva totožné pro NTSC, PAL, SECAM a jejich odnože.

Standardní formát 4:3

Širokoúhlý formát 16:9

Cinema – ultra širokoúhlý formát 21:9 u některých kamer ale v letrboxu (nahoře a dole černé pruhy).

Občas se na trhu objeví televize s tímto poměrem stran, je to ale spíš kuriozita.

Pokud poměr počtu bodů rozlišení záznamu např. videa jeden z těchto poměrů nesplňují, není to tím, že by se jednalo o jiný poměr stran. Je to tím, že body nemají čtvercový tvar, ale jedná se o obdélníky protažené většinou ve vodorovném směru.  I samotný formát 16:9 u SD videa vznikl jen tím, že má body více natažené, rozlišení záznamu zůstává. Viz. obrázek v úvodní kapitole.

5. Rozdělení podle normy televizního vysílání

Podle použití v konkrétní zemi muselo i video respektovat normu televizního vysílání používanou v dané zemi.

Byly požívány tři základní televizní normy a jejich modifikace:

NTSC

NTSC 3,58 - 60Hz, 30 snímků a 60 půlsnímků za vteřinu, počet vysílaných řádků 525, viditelných pak 480, barvonosná frekvence 3,58 MHz. Nevýhody NTSC – nestálý barevný tón a sytost dle příjmových podmínek TV, bylo nutné ručně dolaďovat. Systém vznikl v USA a je používán i v některých dalších zemích.

NTSC 4,43 tzv. evropská varianta NTSC, kterou používaly televizní stanice okupačních jednotek armády USA v Evropě - 50Hz, 25 snímků a 50 půlsnímků za vteřinu, počet vysílaných řádků, viditelných pak 480, barvonosná frekvence 4,43 MHz (stejně jako PAL nebo SECAM) Do této normy je také převáděn TV obraz pro přehrání na obrazovkách televizorů s normou PAL.

SECAM

SECAM - 50Hz, 25 snímků a 50 půlsnímků za vteřinu, počet vysílaných řádků 625, viditelných pak 576, barvonosná frekvence 4,43 MHz. Nevýhody – Horší odstup signálu od šumu v jasové složce, obtížnější režijní zpracování spojením více obrazových signálů. Proto se např. v ČT programy natáčely a zpracovávaly v PALu a teprve vysílání bylo po konverzi v SECAMu. Systém vznikl ve Francii a byl používán s též v zemích tzv. východního bloku.

Asi se ptáte, proč jsme u nás měli SECAM, když to byla komplikace. Bylo to proto, že ho měl velký bratr SSSR. Díky tomu nebylo také možné přijímat v barvě vysílání našich západních sousedů. Abychom ani neslyšeli o čem je řeč, byl proti PALu změněn i odstup mezi nosnými frekvencemi zvuku a obrazu. (PAL 5,5MHz a SECAM 6,5MHz). Samozřejmě že šikovné české ručičky si s tím uměli poradit.

PAL

PAL - 50Hz, 25 snímků a 50 půlsnímků, počet vysílaných řádků 625, viditelných pak 576, barvonosná frekvence 4,43 MHz. Výhody – nejlepší parametry barevného obrazu. Systém vznikl v Německu a převzala ho postupně řada dalších zemí.

Další systémy, např. anglický se 405 řádky a francouzský s 819 řádky zmiňuji jen pro úplnost, neboť zanikly v době vzniku videorekordérů. Stejně tak analogové systémy HD videa se 720 řádky a Full HD videa s 1080 řádky, které se prakticky nerozšířily a brzy byly nahrazeny digitálním záznamem DV a HDV.

6. Rozdělení podle počtu hlav

Pro záznam obrazu stačí jedna hlava a stejně tak stačí jedna pro záznam zvuku.

Větší počet hlav (až 7) videorekordéru nemá vliv na kvalitu obrazu. I videorekordér s jednou hlavou může mít kvalitní obraz. Větší počet hlav má jiný účel, např. umožňuje přehrávání zastaveného obrazu bez rušivých vlivů, umožňuje snížit počet otáček bubnu s hlavami, umožňuje nahrávání PCM zvuku v digitální kvalitě aj.

7. Rozdělení podle typu záznamového media

 

Pásek – nejběžnější ať už na cívkách nebo v kazetách

Disk – některé přístroje pro záznam a reprodukci krátkých sekvencí např. z hokejového utkání.

Zpomalené přehrávání důležité akce. Např. Ampex HS-100 z r. 1967. Disk měl 1800 ot/s a bylo na něm nahráno 30s záznamu. Přehrávání bylo možné zpomalit nebo pustit pozpátku.

Disketa – Video v malém rozlišení zaznamenávali na standardní 3,5“ disketu s kapacitou 1,44 MB některé digitální fotoaparáty Mavica firmy Sony. Např. typ FD-91. Na disketu se vešlo  15s videa v rozlišení 320x240 bodů nebo 60s v rozlišení 160x112 bodů. Větší kapacitu měli diskety ZIP firmy Iomega s kapacitou 100, 250 a 750 MB použity však byly jen v prototypu kamery Iomega Zipcam Comdex, ta ale zaznamenávala jen statické snímky. Na diskety ZIP bylo možné nahrávat video jen prostřednictvím počítače a to buď online přes  digitalizační kartu nebo jako soubor.

Microdrive – miniaturní harddisk v pouzdře CompactFlash.  170 MB až 12 GB. Pevné paměti v té době měli kapacity podstatně nižší. 1999 – 2006. Existují dva typy CF karet: Type I (tloušťka 3,3 mm) a trochu tlustší Type II (5 mm).

Harddisk – poslední generace kamer a rekordérů s magnetickým záznamem pak už nastoupili pevné paměti.

V následujícím seznamu jsou uvedeny nejznámější typy záznamového media v chronologické řadě

Cívky

  1. Quad (2-palce) - profesionální
  2. Sony 2-palce helical - profesionální
  3. Ampex 2-palce helical - profesionální
  4. Sony 1-palec helical - profesionální
  5. Ampex 1-palec helical typ A  - profesionální
  6. EIAJ 1/2-palce - profesionální
  7. 1-palec IVC typ A (International Video Corp.) – profesionální i domácí
  8. 2-palce IVC  profesionální
  9. 1-palec typ B (Bosch) - profesionální
  10. 1-palec helical typ C - profesionální
  11. 1/2-palce Grundig, Philips, Sony - domácí
  12. 1/4-palce Akai - domácí

Kazety

  1. 3/4-palce U-Matic profesionální (Sony)
  2. Cartivision - první domácí kazetové video
  3. 1/2-palce Betamax - domácí video (Sony)
  4. V-Cord I a V-Cord II 1/2-palce - domácí video (Toshiba)
  5. VCR and VCR-LP domácí kazetové video (Philips)
  6. InstaVision/InstaVideo (Ampex a Toshiba) - domácí
  7. AutoVision VX-100 a VX-2000 (Sanyo)
  8. VHS 1/2-palce domácí video (JVC)
  9. 8mm domácí video (Sony)
  10. 4mm domácí video (Samsung)
  11. M formát
  12. 1/2-palce Betacam profesionální (Sony)
  13. 3/4-palce U-Matic SP - profesionální (Sony)
  14. 3/4-palce U-Matic High Band - profesionální (Sony)
  15. M-II formát - profesionální
  16. 1/2-palce Betacam SP - profesionální (Sony)
  17. 1/2-palce ED-Beta professionalní i domácí (Sony)
  18. 1/2-palce, Super-VHS professionalní i domácí (JVC)
  19. Hi 8 profesionální i domácí (Sony)
  20. 1/4-palce, miniDV, domácí s kvalitou profesionálního, ke konci i ve full HD rozlišení (HDV)
  21. 3,8 mm, MicroMV, domácí s kvalitou profesionálního

Tučně jsou vytištěny formáty domácího videa prodávané v Čechách

Na následujícím obrázku je pak vidět jak se vyvíjely základní kazetové videosystémy a jak složitým způsobem se videopáska vytahuje z kazety:

8. Rozdělení podle šířky pásku

Šířka pásku

mm              Palce              Použití

50,8                 2”          Profesionální záznam videa např. Quadruplex od firmy Ampex

25,4                 1”          Profesionální záznam videa na cívky, např. EV200 od firmy Sony

19,05               3/4“       Profesionální záznam videa, např. U-matic od firmy Sony

12,7                1/2"        Profesionální i domácí záznam videa, např. VHS od JVC

8                                  Domácí záznam videa, např. Video 8 od firmy Sony

6,35                1/4"        Domácí záznam videa na cívky, např. Akai 1/4“ nebo kazety miniDV

4                                  Domácí záznam videa,  Video tape recorder od firmy Samsung 1987 (DAT kazeta)

3,8              15/100”       Domácí záznam videa,  kazety microMV od firmy Sony

9. Rozdělení podle rychlosti pásku

Nebudu uvádět všechny používané rychlosti. Uvedu jen jejich rozsah.

Lineární záznam 0,5 (PXL-2000) až 9,1 m/s (Vera3)

Příčný a šikmý záznam 0,57 (Sony DCR-IP45E) až 38 cm/s ( Ampex VR-1000)

Některé nejčastěji používané rychlosti pásku videa jsou uvedeny v kapitole 17, o záznamu zvuku ve videu.

10. Rozdělení podle uložení videostop na pásku

Podélné stopy - např. LVR firem Basf a Eumig

Příčné stopy – např. Quadruplex od firmy Ampex

Šikmé stopy – např. VHS od firmy JVC

Šikmé stopy v obou směrech – pouze Video 2000 firem Grundig a Philips

11. Rozdělení podle způsobu uložení pásku

Na cívkách

Na následujících obrázcích jsou dva nejpoužívanější druhy cívek lišící se unášečem. Existovaly i jiné druhy, ale jejich rozšíření bylo mizivé a většinou se vázalo jen na určitý speciální druh videa,

Unášeč Trident neboli hvězdice nejčastěji používané komerční cívky s unášečem s křidélky dle normy IEC III. Říká se mu také "filmový unášeč"  nebo cine unášeč, jelikož jako první bylo toto uchycení použito u cívek amatérského filmu 8 a 16mm, později také u cívkových magnetofonů. Používal se prakticky jen u přístrojů domácího videa

Unášeč NAB, profesionální cívka dle normy IEC II,

V kazetách

Např. VHS, U-matic, Betamax atd. - obě cívky jsou v kazetě

Systémy U-matic, VHS, Video 2000 a Betacam navíc používají kromě standardních kazet také zmenšené verze kazet určené pro přenosné videorekordéry.

Speciální kazetou je Cartridge, kdy v kazetě je jen jedna cívka a druhá, prázdná je v přístroji např. systém LVR. Pásek se před vyjmutím z kamery vrací do Cartridge.

12. Rozdělení podle opásání bubnu s hlavami

Páskové stroje:

360° opásání alfa pro stroje s jednou rotační hlavou

180° opásání omega pro stroje se dvěma rotačními hlavami

Kazetové stroje:

Používají pouze 180° opásání omega

13. Rozdělení podle tloušťky pásku

Tloušťky pásků video

VHS

Tloušťka (mm)   Hrací doba (min)

0,018 - 0,0055   20 - 480

miniDV

0,007 – 0,0055  60 - 80

microMV

0,0053              60

Pro srovnání audiokazeta CC

0,018                60

0,012                90

0,009                120

14. Rozdělení podle materiálů magnetické vrstvy pásku

Fe2O3 Ferric první pásková videa

CrO2 Chrome nejčastější

Fe Metallpartikel (MP) - miniDV

Fe2O3 + Co Cobalt Ferrit - microMV

BaFe Bariumferrit - LTO Utrium – archivace dat

15. Rozdělení podle způsobu záznamu informace o barvě

Analogové video:

Bez záznamu barvonosného kmitočtu – přístroje pro záznam pouze černobílého obrazu.

S přímým záznamem barvonosného kmitočtu

S převodem barvonosného signálu do oblasti středních kmitočtů – většina analogových videí

16. Rozdělení podle systémů na vylepšení obrazu

Optimalizace záznamového proudu:

na základě testu pásku, a automatické vedení stopy při přehrávání aby obraz byl co nejlepší.

Tyto funkce umožňují zvětšení horizontálního rozlišení na 240 - 256 bodů a odstup šumu obrazu na 51 - 54 dB

a poskytují sytější barvy.  Každá firma měla svůj obchodní název pro toto vylepšení videa např.:

CVC – Panasonic

CRYSTAL LIVE PICTURE - LG, Sencor a Schneider

OPC a ORC - Sony

HQ VHS, SPC a CCV - Philips

I-HQ – Akai

B.E.S.T – JVC

Korekce časové základny:

TBC – Time Base Corrector - srovná začátky jednotlivých vodorovných řádků a eliminuje rušivé artefakty a

zkreslení v obraze. Je použit pouze ve videorekordérech nejvyšší cenové kategorie.

Může se také jednat o samostatné zařízení, které se zařadilo mezi zdroj videosignálu a příjemce videosignálu.

Potlačení šumu v obraze:

Byly požívány tři způsoby:

1. Mírné rozostření obrazu a tím i potlačení šumu či řádkování.

2. 2D DNR (Digital Noise Reduction) - odstranění šumu videa - redukuje šum podle sousedních bodů - vhodné pro

pohyblivé objekty, statický obraz může být méně ostrý

3.  3D DNR (Digital Noise Reduction) - odstranění šumu videa, porovnává pixely předchozího a následujícího snímku

- vhodné pro statické obrázky, pohyb může být méně ostrý

Nastavení sledování stopyTracking

Jsou tyto možnosti:

Ručně kolečkem nebo pomocí dálkového ovládání.

Automaticky – jen u novějších videorekordérů. U Video8, Hi8, D8 a miniDV ruční nastavení vůbec není.

Optimální nastavení je prováděno automaticky.

 

17. Rozdělení podle způsobu záznamu zvuku

Používaly se čtyři různé způsoby záznamu zvuku:

1. V podélné stopě – jako klasický magnetofon. Vzhledem k většinou malé rychlosti pásku byla kvalita zvuku na úrovni diktafonů.

2. V šikmé stopě AFM – frekvenčně modulovaný do videostopy. Principiálně obdoba FM rozhlasového vysílání. Vysoká Hi-Fi kvalita. V režimu LP je kvalita horší, navíc se může projevovat praskání v nahrávce.

3. V šikmé stopě PCM – digitální zvuk s kvalitou CD nahrávky. Zaznamenáváno k tomu určenou rotační hlavou.

4. V šikmé stopě MPEG-1 – digitální zvuk s kvalitou CD nahrávky. Zaznamenáváno k tomu určenou rotační hlavou.

Byly tyto následující možnosti volby záznamu a reprodukce zvuku:

VHS:

L+R      Hi-Fi     PCM - stereo

L          Hi-Fi     PCM – jen levý kanál

R          Hi-Fi     PCM – jen pravý kanál

- -       Mono  analog – u stereo přístroje jde zvuk do obou kanálů

U některých, zejména profesionálních přístrojů staršího data výroby, může být též:

L+R      analog - stereo

L          analog - jen levý kanál

R          analog – jen pravý kanál

S potlačením šumu Dolby a bez potlačení šumu

Beta

L+R      Hi-Fi     AFM - stereo

L          Hi-Fi     AFM – jen levý kanál

R          Hi-Fi     AFM

- -         Mono  analog

8mm

L+R      Hi-Fi     AFM - stereo

L          Hi-Fi     AFM – jen levý kanál

R          Hi-Fi     AFM – jen pravý kanál

Mono   Hi-Fi     AFM - mono

U některých, zejména profesionálních přístrojů, může být též:

L+R      Hi-Fi     PCM - stereo

L          Hi-Fi     PCM – jen levý kanál

R          Hi-Fi     PCM – jen pravý kanál

U 8mm videa analogový záznam zvuku nebyl použit.

Základní parametry zvuku jednotlivých video formátů jsou v následující tabulce:

Tabulka parametrů zvuku

Systém

Parametr

Rychlost  cm/s

Syst. audia

Frekv. rozsah   Hz

Odstup dB

Poznámka

IVC 711P

17,26

analog stereo

75-10000

40

U-matic

9,53

analog stereo

50-15000

52

VCR

14,29

analog stereo

80-12500

39

VCR-LP

6,56

analog stereo

80-12500

39

Betamax mono

1,873

analog mono

50-10000

40

Betamax stereo

1,873

analog stereo

50-10000

40

Betamax HiFi

1,873

AFM stereo

50-15000

72

Betacam

10,15

analog stereo

50-15000

45

Betacam

10,15

AFM stereo

50-20000

80

VHS mono SP

2,339

analog mono

70-10000

39

VHS mono LP

1,17

analog mono

70-5000

37

VHS mono EP

0,78

analog mono

70-3000

35

VHS stereo profi

2,339

analog stereo

40-12000

42/47

/s Dolby NR

VHS-HiFi

2,339

AFM stereo

20-20000

80

S-VHS

2,339

AFM stereo

20-20000

80

Video 2000 mono

2,44

analog mono

40-10000

39

Video 2000 stereo

2,44

analog stereo

40-10000

39

Video 8 mono

2 / 1

AFM mono

20-15000

80

Video 8 stereo

2 / 1

AFM stereo

20-15000

80

Video Hi8 mono

2 / 1

AFM mono

20-15000

80

Video Hi8 stereo

2 / 1

AFM stereo

20-15000

80

Video Hi8 PCM

2 / 1

PCM stereo

20-20000

90

20-15000/ 32kHz

Digitální formáty

MiniDV

1,88/1,256

PCM stereo/48kHz

20-20000

90

20-15000/ 32kHz

D8

2,87/1,913

PCM stereo/48kHz

20-20000

90

20-15000/ 32kHz

MicroMV

0,57

MPEG1 stereo/48kHz

20-20000

90

20-15000/ 32kHz

HDV

1,88

PCM stereo/48kHz

20-20000

90

20-15000/ 32kHz

D-VHS

1,667/0,556

PCM stereo/48kHz

20-20000

90

20-15000/ 32kHz

zvuk AFM v režimu LP je vždy horší než v SP, navíc se může projevovat praskání v nahrávce

PCM zvuk je vždy lepší než AFM, větší odstup šumu a menší rušení

18. Rozdělení podle počtu snímků za sekundu

Normální přehrávání

Jelikož televizní přístroje měly počet snímků za vteřinu odvozený od frekvence sítě, muselo to být u záznamu videa stejné. Při tom je ještě třeba dodat, že se jedná půlsnímky za vteřinu tvořené jednou lichými a jednou sudými řádky obrazu.

Pro NTSC je to 60 půlsnímků za vteřinu (v USA a některých dalších zemích mají frekvenci sítě 60Hz)

Pro PAL je to 50 půlsnímků za vteřinu (Evropa a některé další země mají frekvenci sítě 50Hz)

Ojediněle byly použity i jiné počty snímků, např. 15 snímků za vteřinu u videorekordéru PXL-2000.

Zrychlené přehrávání

Zrychlené přehrávání umožňovali téměř všechny  videorekordéry, byly ale i speciální videorekordéry tzv. Time-Lapse - např. na časosběrné záznamy z bezpečnostních kamer. Na 180 min VHS kazetu se dalo natočit až 24hod videa. Např. Video Mitsubishi HS-1024. Snímá se s menší snímkovou frekvencí než je 50 snímků za sekundu a přehrává se standardní rychlostí. Video je zrychlené proti skutečnosti.

Zpomalené přehrávání

Na zpomalené přehrávání byly určeny tzv. Vysokorychlostní kamery – např. pro záznam sportovních výkonů nebo rychlých technických procesů. Např. Video VHS firmy NAC typ HSV-200 z r.1980 nahrávalo až s 200 snímků za sekundu. Typ HSV-4000 z r.2004 uměl dokonce 4000 snímků za vteřinu. Snímá se s větší snímkovou frekvencí než je 50 snímků za sekundu a přehrává se standardní rychlostí. Video je zpomalené proti skutečnosti.

20. Rozdělení podle vstupů a výstupů videa

Pro vstup a výstup video a audio signálu se používaly různé konektory, které přenášely různé normy signálu. Následující přehled je seřazen chronologicky tak jak vznikal.

Modulovaný RF-OUT – modulovaný výstup nebo vstup - anténní zdířka. Signál se přenáší jedním vodičem pro jeden směr do anténního vstupu televizoru. Bylo použito u nejstarších typů videorekordérů, jelikož televizory v té době jiný než anténní vstup neměly. Kabelem šel stejný signál jako z televizní antény.

Kompozitní video (CVBS) přenáší všechny složky obrazu (jasovou i barvonosnou) současně jednou signálovou cestou a proto obecně dosahuje nižší kvality obrazu než komponentní systém přenosu signálu (při stejné šířce pásma).  Signál se přenáší třemi vodiči pro jeden směr V + LR.

Komponentní video reprezentuje tři oddělené složky barevného video signálu (jas a dva rozdílové barevné signály). Tento signál bývá též označován jako Y/Cr/Cb (Y = jas, a dvě rozdílové složky Cr=barva red - červená, Cb=barva blue-modrá, též označováno Y/U/V, v principu Y/R-Y/B-Y). Celá RGB složka není většinou zaznamenávána, protože potřebuje 1,5 násobně větší šířku pásma než rozdílový systém Y/Cr/Cb za předpokladu stejné subjektivní kvality obrazu. Některá videozařízení a komponenty stále obsahují RGB vstupy a výstupy, konverze mezi těmito signálovými cestami je poměrně jednoduchá pomocí matice. Signál se přenáší pěti vodiči pro jeden směr se samostatnými konektory RGB + LR tj. 10 samostatných konektorů pro oba směry.

S-Video (separated video, viz. Rejstřík) nepřenáší videosignál podle schématu Y/Cr/Cb ale odděleně jasovou (Y) a barvonosnou (C-chroma) složku videosignálu, též označováno Y/C. Signál se přenáší čtyřmi vodiči pro jeden směr YC + LR.

Scart je evropský standard DIN, který sdružuje všechny tři výše uvedené možnosti pro oba směry do jednoho kabelu a hlavně do jednoho konektoru. Kabel obsahuje až 21 vodičů včetně stínění. Signál se přenáší pouze vodiči podle právě zvolené normy.(např. kompozitní video a zvuk) Bohužel ne vždy byl tento kabel spolehlivý a ne vždy obsahoval všechny vodiče a člověk pak marně hledal, proč něco nefunguje.

FireWire (označované jako i.Link nebo IEEE 1394) je standardní sériová sběrnice pro připojení periférií např. digitální kamery k počítači.  Má jeden konektor pro vstup i výstup. Signál se přenáší čtyřmi, šesti nebo devíti vodiči pro oba směry.

USB (Universal Serial Bus) je univerzální sériová sběrnice, moderní způsob připojení periferií k počítači včetně fotoaparátů a videokamer. Má jeden konektor pro vstup i výstup. Signál se přenáší čtyřmi vodiči pro oba směry.

HDMI (High-Definition Multi-media Interface) slouží k přenosu nekomprimovaného obrazového a zvukového signálu v digitálním formátu.

HDMI podporuje přenos videa ve standardní, rozšířené nebo HD kvalitě, a až 8kanálový digitální zvuk. Rozhraní nezávisí na různých televizních a satelitních standardech, protože přenáší nekomprimovaná video data. Signál se přenáší devatenácti nebo dvaceti devíti vodiči

Jednotlivé vstupy a výstupy mohou mít různou velikost konektorů – větší a spolehlivější pro stolní zařízení a menší, avšak zranitelnější, pro přenosná zařízení (např. kamery)

21. Rozdělení podle maximální hrací doby jedné kazety či pásku

Formát

režim

běžná

označení

maximální

označení

IVC 1"

8"

60

60

Sony portable 1"

5"

20

V-60D

20

V-60D

5"

30

V-60H

30

V-60H

Sony 1"

7"

20

V-60E

20

V-60E

7"

30

V-61

30

V-61

7"

60

V-62

60

V-62

U-matic

60

KSP-60

70

KSP-70

U-matic-S

20

KCS-20

30

KCS-30

U-matic-H

60

KSP-60

70

KSP-70

VHS

SP

240

E-240

480

E-480

LP

480

E-240

960

E-480

EP

720

E-240

1440

E-480

VP

1200

E-240

2400

E-480

S-VHS

SP

240

E-240

480

E-480

LP

480

E-240

960

E-480

EP

720

E-240

1440

E-480

VHS-C

SP

30

EC-30

60

EC-60

LP

60

EC-30

120

EC-60

EP

90

EC-30

180

EC-60

S-VHS-C

SP

30

EC-30

60

EC-60

LP

60

EC-30

120

EC-60

EP

90

EC-30

180

EC-60

Betamax

SP

90

L-750

100

L-830

LP

180

L-750

200

L-830

EP

270

L-750

300

L-830

Video 2000

SP

2x120

VCC-240

2x240

VCC-480

XL

2x240

VCC-240

2x480

VCC-480

PXL-2000

_

11

CC90

15

CC120

Video 8

SP

45

E5/P5-45

120

E5/P5-120

LP

90

E5/P5-45

240

E5/P5-120

Video Hi8

SP

45

E5/P5-45

90

E5/P5-120

LP

90

E5/P5-45

180

E5/P5-120

Video D8

SP

30

E5/P5-45

80

E5/P5-120

LP

60

E5/P5-45

120

E5/P5-120

MiniDV

SP

60

DVC 60

80

DVC 80

LP

90

DVC 60

120

DVC 80

HDV

_

60

DVC 60

80

DVC 80

22. Rozdělení podle datového toku

Z následující tabulky si uděláme představu, jak je digitální video komprimováno proti analogu

Kompresní poměry SD videa

přibližný

doporučeno

kompresní

pro SD video

poměr

Mb/s

bez komprese analog

1:1

125

DV

5:1

25

MJEPEG

10:1

8

MPEG 1

20:1

4

MPEG 2

50:1

2,5

MPEG 4

120:1

1,6

H.264

320:1

0,6

H.265

640:1

0,3

Pro porovnání datové toky digitálního videa pro různá rozlišení v MPEG2

MPEG2

Rozlišení

Mb/s

SD

2 – 5

720p

5 – 10

1080p

10 – 20

2K

20 – 30

4K

30 – 60

8K

50 – 80

23. Rozdělení podle způsobu skenování jednotlivých řádků

Prokládané skenování (Interlaced scanning)

Nejprve se sejmou a uloží liché řádky a pak sudé, a to 25x za sekundu (systém PAL) Bylo to převzato z televizního vysílání, kde bylo prokládání zavedeno pro dosažení lepší vizuální kvality v limitech přenášeného pásma. Při přehrávání jsou pak liché i sudé řádky zobrazeny současně. Tzn., že obraz se mění 50x za sekundu. Při pohybu je však obraz na lichých řádcích posunut proti obrazu na sudých řádcích a tím dochází k rozmazání pohybujícího se objektu.

Progresivní skenování (Progressive scanning)

Řádky se snímají postupně, jak jdou za sebou a to 25x za sekundu pro celý obraz (systém PAL) Bylo to odvozeno od filmů, které se promítají frekvencí 24 snímků za sekundu. Tzn., že obraz se mění 25x za sekundu. Tento systém je vhodnější pro snímání pohybu třeba ve sportu anebo pro přepis filmů.

Asi se ptáte, co se stane s tím jedním snímkem rozdílu mezi 24 a 25 snímky. Je to jednoduché, prostě se jeden snímek zobrazí dvakrát.

Nové digitální kamery umožňují běžně snímání i s frekvencí 50 snímků za sekundu progresivně. Tím téměř odpadají problémy s blikáním i rozmazáním obrazu.

Závěr

Jak je vidět, počet možností v jakém formátu je video záznam nahrán je obrovský. Pokud má být dosaženo optimální reprodukce, je třeba všechny aspekty formátu záznamu znát a respektovat, jinak bude reprodukce více či méně zkreslená případně nepoužitelná.

Ještě štěstí, že díky železné oponě se na naše území dostala jen nepatrná část z existujících formátů.
Pro toho, kdo by si myslel, že magnetický záznam videa je mrtev musím konstatovat, že největší objemy dat a tedy i těch obrazových se stále ještě ukládají do magnetické vrstvy Harddisků nebo magnetických pásek.

Zejména magnetické pasky dosahují v poslední době neuvěřitelných kapacit.

V roce 2010 firmy IBM a FUJIFILM Corporation uvedly na trh novou Barium Ferritovou technologii záznamové vrstvy datových pásek s obchodním názvem LTO Ultrium. Základem této technologie jsou Barium Ferritové (BaFe) částice, které jsou oproti klasickým MP částicím záznamové vrstvy stabilnější a menší, což vede ke zlepšení vlastností magnetické záznamové vrstvy. V současné době tato pásková úložiště disponují kapacitou až 470 TB v několika tisících samostatných stopách. Tyto pásky totiž požívají lineární záznam jako starý klasický magnetofon. O tom jaká je to kapacita vypovídá následující údaj: jedno takové úložiště pojme cca 200000 celovečerních filmů v SD rozlišení.

 

 

Hosted by onlineapps.cz