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
- Quad (2-palce) - profesionální
- Sony 2-palce helical - profesionální
- Ampex 2-palce helical - profesionální
- Sony 1-palec helical - profesionální
- Ampex 1-palec helical typ A - profesionální
- EIAJ 1/2-palce - profesionální
- 1-palec IVC typ A (International Video Corp.) – profesionální i domácí
- 2-palce IVC profesionální
- 1-palec typ B (Bosch) - profesionální
- 1-palec helical typ C - profesionální
- 1/2-palce Grundig, Philips, Sony - domácí
- 1/4-palce Akai - domácí
Kazety
- 3/4-palce U-Matic profesionální (Sony)
- Cartivision - první domácí kazetové video
- 1/2-palce Betamax - domácí video (Sony)
- V-Cord I a V-Cord II 1/2-palce - domácí video (Toshiba)
- VCR and VCR-LP domácí kazetové video (Philips)
- InstaVision/InstaVideo (Ampex a Toshiba) - domácí
- AutoVision VX-100 a VX-2000 (Sanyo)
- VHS 1/2-palce domácí video (JVC)
- 8mm domácí video (Sony)
- 4mm domácí video (Samsung)
- M formát
- 1/2-palce Betacam profesionální (Sony)
- 3/4-palce U-Matic SP - profesionální (Sony)
- 3/4-palce U-Matic High Band - profesionální (Sony)
- M-II formát - profesionální
- 1/2-palce Betacam SP - profesionální (Sony)
- 1/2-palce ED-Beta professionalní i domácí (Sony)
- 1/2-palce, Super-VHS professionalní i domácí (JVC)
- Hi 8 profesionální i domácí (Sony)
- 1/4-palce, miniDV, domácí s kvalitou profesionálního, ke konci i ve full HD rozlišení (HDV)
- 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 Zvětšení rozlišení: V roce 1998, Sony představila XR (rozšířené rozlišení). Video8-XR a Hi8-XR poskytuje mírné zlepšení 10% v detailu jasu. XR zařízení přehraje non-XR nahrávky dobře a XR nahrávky jsou plně hratelné na non-XR zařízení, avšak bez výhod XR. S-VHS - Super VHS a video Hi8 přináší vyšší horizontálním rozlišení obrazu 400 svislých řádku, oproti cca 240 řádkům formátu VHS či video 8 a zlepšení barev díky oddělenému kanálu pro barvy. S-VHS-ET, Super VHS-ET (Expansion Technology)je technologie, která dle výrobců umožňuje nahrávat v S-VHS kvalitě na běžné kazety VHS. 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. Např.: DigiPure Technology od JVC obsahuje TBC se 4MB snímkové paměti 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, bylo použito již v šedesátých letech u některých televizorů. 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 stopy – Tracking
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. Vylepšení barev a ostrosti 1. 2D Analogový hřebenový filtr slouží pro oddělení jasu a barvy v analogových videosignálech. 2. 3D Digitální hřebenový filtr (DCF) přispívá k dalšímu vylepšení obrazu. Jeho funkce je zajištění většího odstupu jasových a barevných signálů a redukce jejich splývání. Poskytuje čistší a ostřejší obraz. Při příjmu analogového tv vysílání, kde jsou obě složky (barva a jas) signálu společně je využití hřebenového filtru vhodné a zlepšuje obraz. Tam kde jsou složky vedeny odděleně (RGB, CVBS, a digitální přenos DVB-T, HDMI atd.) je jeho využití zbytečné. Pojmenování získal podle toho, že při grafickém zobrazení frekvenčního spektra signálu filtruje pouze vybrané frekvence, které tvoří vedle sebe položené špičky, takže vizuálně pak frekvenční vyobrazení takto filtrované signálu připomíná hřebínek.
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|||
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.