TALLINNA PEDAGOOGIKAÜLIKOOL

Matemaatika-loodusteaduskond

Informaatika osakond

VIDEO DIGITAALNE SÄILITAMINE CD-L

Proseminaritöö

Autor: Carol Viikmaa

Juhendaja: Andrus Rinde

Tallinn 2003

EESSÕNA

Käesoleva proseminaritöö eesmärgiks on tutvustada multimeedia tavakasutajale

võimalust, kuidas oma koduvideo kaamerast arvutisse tõmmata ja hiljem salvestada

CD-le.

Vajadus sellise probleemi lahendamiseks tuleb tänapäeva igapäevaelust, sest arvuti

tehnoloogia ja samuti videokaamerate massiline levik tavakasutajate kasutusse,

tekitab neis mõningaid küsimusi, millele antud olukorras püüangi lahendust pakkuda.

Antud proseminaritöö on ülesehitatud eesmärgiga, et jagada multimeedia

tavakasutajale ka mõningaid teoreetilisi teadmisi video ajaloost ja koodekitest lisaks

praktilistele nõuannetele.

Antud tööle aitasid kaasa Andrus Rinde, kes oli juhendajaks ja kes püstitas probleemi

lahendamise vajaduse. Samuti peab tänama ka Rain Havikot, kes aitas lahendada

riistvaralisi ja tarkvaralisi probleeme multimeedialaboris.

2

SISUKORD

SISSEJUHATUS ...........................................................................................................5

1 ANALOOG- JA DIGITAALVIDEO ....................................................................6

1.1 Analoogvideo.................................................................................................6

1.1.1 Analoogvideo andmekandjad.................................................................7

1.2 Videosignaali standardid................................................................................9

1.2.1 Komposiitvideo......................................................................................9

1.2.2 S-video ...................................................................................................9

1.2.3 Komponentvideo..................................................................................10

1.3 Digitaalvideo................................................................................................10

1.3.1 DV........................................................................................................11

2 VIDEOSIGNAALI TIHENDAMINE .................................................................13

2.1 Pakkimise meetodid .....................................................................................14

2.1.1 Ruumiline pakkimine...........................................................................14

2.1.2 Ajaline pakkimine................................................................................14

2.1.3 Kadudega ja kadudeta pakkimine ........................................................15

2.1.4 Asümmeetriline ja sümmeetriline pakkimine ......................................15

2.2 Koodekid......................................................................................................16

2.2.1 RLE......................................................................................................16

2.2.2 Indeo ....................................................................................................16

2.2.3 CinePak................................................................................................17

2.2.4 Microsof Video 1 .................................................................................17

2.2.5 H.261....................................................................................................17

2.2.6 H.263....................................................................................................18

2.2.7 M-JPEG................................................................................................18

2.2.8 MPEG ..................................................................................................18

3

2.2.9 MPEG-1 ...............................................................................................19

2.2.10 MPEG-2 ...............................................................................................19

2.2.11 MPEG-1 ja MPEG-2 koodeerimine.....................................................19

2.2.12 MPEG-4 ...............................................................................................20

2.2.13 MPEG-7 ...............................................................................................20

2.2.14 DivX.....................................................................................................21

2.3 Tootespetsiifilised koodekid ........................................................................22

2.3.1 RealVideo ............................................................................................22

2.3.2 Windows Media ...................................................................................22

2.4 Lisaks veel koodekeid..................................................................................22

2.4.1 Apple QuikTime ..................................................................................22

2.5 Striiming formaadid .....................................................................................23

2.5.1 Windows Media striiming formaadid ..................................................23

2.5.2 RealVideo ............................................................................................24

2.5.3 QuickTime ...........................................................................................25

3 PRAKTILINE TÖÖ.............................................................................................26

3.1 Video tõmbamine kaamerast arvutisse ........................................................26

3.1.1 VideoCD ..............................................................................................29

3.1.2 Super VideoCD (SVCD)......................................................................29

3.2 Video põletamine CD-le ..............................................................................33

3.2.1 Kaadreid tehtud katsetustest ................................................................34

4 KOKKUVÕTTEKS.............................................................................................37

5 KASUTATUD KIRJANDUS..............................................................................38

4

SISSEJUHATUS

Tänapäeva maailmas on enamikes kodudes olemas arvuti, kusjuures mitte just odav,

kus oleks võimalik vaid notepadis mõningaid “scripti” ridu kirjutada. Tänapäeva

lapsed jooksevad koju, et istuda tundide viisi arvuti taga ja veeta oma aega 3D- mänge

mängides.

Samuti on levinud videokaamerad, nende seas paljud enam mitte analoog- vaid

digitaalkaamerad. Kahanemas on ka tavalise videomagnetofoni osatähtsus, tema

asemele tuleb jõudsal sammul DVD- mängija. Kuigi ma arvan, et enamus meist saaks

hakkama ilma DVD- mängijata, siis teades antud juhul eestlase ahnust ja huvi uute

asjade suhtes, koguvad nad tihtipeale raha parema tehnoloogia ostmiseks.

Seega kuna tekkivad igasugused huvitavad masinad, siis tavakasutaja hakkab üha

enam mõtlema sellele, kuidas ta saaks ise midagi teha - puudu jääb vaid teadmistest.

Antud juhul vaatlen mina tavakasutajaid, kes armastavad lindistada oma

perekonnasündmusi, välisreise ja lihtsalt sõpradega veedetud lõbusaid hetki. Nüüd

aga tekkib probleem, et kuidas ma saaks näiteks näidata oma sugulastele Egiptuse

võluvaid vaarosi, tahtes lisada veel mõningaid kommentaare ja kes teab ehk midagi ka

vahelt ära lõigata. Peamiseks probleemiks on aga soov salvestada DVD-mängijale

sobiv plaat lihtsalt ja hea kvaliteediga.

Niisiis annangi kasutajale ülevaate üldiselt videoajaloost, analoog- ja digitaalvideost,

levinud koodekitest, nõuandeid praktilisekt poolelt, mis annab tavakasutajale vajaliku

teadmise oma koduvideo käsitlemiseks ja salvestamiseks.

5

1 ANALOOG- JA DIGITAALVIDEO

1.1 Analoogvideo

1925. aasta 13. juunil teeb Charles F. Jenkins esimese "raadiovisiooni" avaliku

demonstratsiooni (first public demonstration of radiovision). Teleülekanne tehakse 5

miili kauguselt (USA-s, mereväe Anacostia raadiojaamast Washingtoni), telepilt on

sünkroniseeritud heliga ja koosneb 48-st reast. Sellest sündmusest alates võib öelda, et

sündis analoogvideo. [1]

Analoogvideot kantakse üle kaadrites, mille informatsiooni kodeeritakse

pingemuutustega

Natukene video ajaloost: [1]

• 1956 leiutati esimene videomagnetofon ja lasti eetrisse eelnevalt video linti

salvestatud saade.

• 1972 demonstreeris Philips optilist video plaati(12 tolline klaasplaat).

• 1980-ndate alguses muutuvad kodused videomagnetofonid tavaliseks,

hakkavad levima filmide videosalvestised (VHS).

• 1980-ndate lõpul ühendatakse tavakasutajale mõeldud videokaamerad

videokassettmagnetofoniga. Tekib tänapäevane videokaamera( camcorder).

• 1991 video salvestatud CD-ROMile, 5 kaadrit sekundis ja osalise

ekraanisuurusega.

• 1992 täismahus (full motion, 30 kaadrit sekundis)osalise ekraanisuurusega

video arvutis.

• 1995 detsembris kuulutati välja DVD videostandard.

• 1996 täisekraanil, täismahus (full motion, 30 kaadrit sekundis) video

arvutis.(MPEG dekompressiooni riistvara, suured ja kiired kõvakettad).

• 1997 DV(Digital Video) ja miniDV standardi tutvustus Sony ja Panasonicu

poolt.

• 1999 tutvustati maailmale DHVS-i (Digital -VHS), videomagnetofoni, mis

võimeline salvestama kõiki 18 olemas olnud digitaalse TV formaati.

6

Analoogvideo põhiliseks puuduseks on kvaliteedikadu reprodutseerimisel ja

videosignaali häired, mis on tingitud mürast ja interferentsist (kahe või enama laine

liitumine, mille tagajärjel laineenergia jaotub ruumis ebaühtlaselt. Eri ruumipunktides

on lainete faasivahe üldiselt erisugune, seega on neis punktides erisugune ka liitlaine

amplituud. Tekib keerukas interferentsipilt, kus tugeva lainetuse alad vahelduvad nn.

vaikusealadega [2].) [3]

1.1.1 Analoogvideo andmekandjad

Aja jooksul on välja töötatud erinevaid videostandardeid, mis kasutavad erineva

laiusega magnetlinti ja erinevaid signaalstandardeid. Esimesed standardid kasutasid 1

ja 2 tolliseid linte, mis olid keritud suurtele ketastele, praegused aga kassette, mille

lindi laius varieerub 8. millimeetrist 19. millimeetrini

Magnetlindid on suhteliselt odavad. Neile võib salvestada suuri andmehulki. Seetõttu

sobivad magnetlindid ka digitaalse info ahiveerimiseks ja varukoopiate tegemiseks,

mis ei nõua suuri kiirusi, aga annavad kokkuhoidu madalate kulude ja suurte

salvestusmahtude läbi.[4]

Vaatakski nüüd lähemalt mõningaid kasutusel olnud ja hetkel kasutatavaid video

magnetlinte.[1 ja 5]

• 3/4" U-Matic võeti kasutusele 1971 aastal ja see oli tööstuslikuks standardiks

peaaegu kaks aastakümmet. Formaat on ikka veel kasutusel suurte

lindiarhiivide tõttu. Sellel formaadil on lisaks komposiit videorajale veel kaks

analoog audiorada: aadressirada ja juhtrada (control track). Lindi kiirus on

suhteliselt aeglane, resolutsioon on 260 rida. Lindi laius on 3/4 tolli ehk 19

mm.

• 3/4" SP formaat on originaalse U-Matic formaadi edasiarendus. Komposiit

videosignaal salvestatakse pisut parema resolutsiooniga (340 rida) ja

helimaterjali Dolby C müratasandusega 3/4" SP seadmed suudavad taasesitada

ka U-Matic linte, vastupidist ühilduvust pole.

• VHS formaat loodi 1980-ndate alguses. VHS võimaldas tookord esmakordselt

täispikkade filmide talutava kvaliteediga salvestamise ainult ühele kassetile.

VHS lindi laius on 1/2 tolli ehk 1,27 cm, komposiitvideo salvestatakse

resolutsiooniga 240 rida ning helikvaliteet vastab Hi-Fi (High-Fidelity koduse

7

stereosüsteem, mille jaoks standard DIN 45500 kehtestab taasesitatavaks

sageduseks 40 Hz.-20 000Hz) stereo standardile. VHS on video massileviku

jaoks mõeldud formaat ja on sobimatu videotöötluse jaoks.

• S-VHS formaati tutvustas JVC maailmale 1987. aastal. S-VHS kasutab sama

linti, mis VHS, kuid parema formuleeringuga. Oluline on, et S-VHS kasutab

S-video standardit ning parandatud resolutsiooni (400 rida). S-VHS-i signaali

ja müra suhe (signal-to-noise ratio) on parem kui VHS-il või 3/4" formaadil.

S-VHS seadmed suudavad taasesitada VHS linte kuid vastupidine ühilduvus

puudub.

• 8mm formaat, mis kasutab 8 mm laiust linti, loodi 1984 aastal. Just lindi laius

ja väike kassett on põhjustanud selle formaadi tohutu populaarsuse. Ta on ju

võimaldanud toota väga väikesemõõdulisi kaameraid. Suhteliselt väikese lindi

pinna kasutamise kompenseerib parema kvaliteediga lint, mis võimaldab

salvestada tunduvalt tugevama signaali. Lint mähib salvestuspead varasemate

formaatidega võrreldes 30° rohkem, mis annab võimaluse salvestada parema

kvaliteediga heli (pea-aegu CD kvaliteet). 8mm kasutab nii komposiit kui ka

S-videostandardit, kuid pilt koosneb nagu VHS standardi korralgi 240-st reast.

Kasutusel on ka Video8 XR (Extended Resolution), mis kasutab parandatud

heleduse ribalaiust (bandwidth) ja parandatud resolutsiooni, milleks on 280

rida.

• Hi8 on SONY poolt 1989. aastal loodud 8mm formaadi parandus. Näiteks on

muudetud heleduse infokandja (luminance carrier) sagedusriba 5.7 – 7.7 MHz

vahemikku(8mm standardil on see 4.2 – 5.4 MHz), mis võimaldas pildi

resolutsiooni tõsta 400 reani ja üle selle (Hi8 XR puhul 430 rida). Paranenud

on ka värvid. Lisaks suudab Hi8 salvestada diskreetset ajakoodi.Hi8 seadmed

suudavad taasesitada 8mm formaadi linte kuid mitte vastupidi.Hi8 pakub TV

eetrikvaliteedile lähedast pilti.

• Betacam SP on SONY Betacam formaadi teise põlvkonna versioon. Kuna ta

kasutab 1/2 tollisel lindil komponentvideo standardit, siis oli ta muutunud

väga populaarseks just videotööstuses ja televisioonis. Betacam SP pakub pildi

resolutsiooniks 300 – 450 rida, kasutab tavalisi oksiidlinte (oxide) või metal

8

linte, mis tõstavad veelgi kvaliteeti. Praeguseks on ta praktiliselt kõikjal

asendatud digitaalse formaadiga (Digital Beta).

• M-II formaat on Matsushita ja RCA poolt loodud M formaadi teise põlvkonna

versioon ja on Betacam SP formaadi võistleja. Ta kasutab kõrgkvaliteedilisi

linte ja komponentvideo standardit.

1.2 Videosignaali standardid

Videosignaali standardid analoogvideo ülekandmisel seadmelt seadmele.

1.2.1 Komposiitvideo

Komposiitvideo (composite video) signaal on analoogvideosignaal, mis kombineerib

heledus (luminance) ja värvus (chrominance) informatsiooni üheks. Eeliseks on

võimalus edastada videot ühe traadi kaudu või salvestada ühele magnetlindi rajale

(track). NTSC, mida kasutatakse USA ja Jaapani televisioonis, on

üheks komposiitvideo näiteks. Puuduseks on vead värvide

taasesitamisel, kuna kombineerituna heleduse ja värvuse signaalid

kattuvad osaliselt. Antud videostandardit

kasutavad praktiliselt kõik analoog

sisendit/väljundit omavad video salvestus

kaardid. [1 ja 5]

Pilt1 [5]

1.2.2 S-video

S-video puhul on heleduse ja värvuse info eraldatud kaheks eraldi analoogsignaaliks,

mida saab edastada kahe eraldi traadi abil või salvestada

magnetlindi kahele eraldi reale. S-video on komposiitvideoga

võrreldes parem, kuna suudab värve küllaltki täpselt

taasesitada. S-video kasutab S-Videot kasutatakse S-

VHS ja Hi8 videolintide juures.[1 ja 5]

Pilt2 [5]

9

1.2.3 Komponentvideo

Antud videosignaali puhul (component) heledus (luminance, Y) ja kaks

värvuserinevuse (colour difference) signaali (U ja V või I ja Q) on eraldatud kolmeks

eraldi analoogsignaaliks, mida edastatakse kolme traadi abil, salvestatakse kolmel

eraldi magnetlindi rajal ja ka digitaliseeritakse eraldi. Tuntumad kasutusel olevad

süsteemid on Y/C 2 -juhtmeline ja RGB 3-juhtmeline süsteem. Komponent

(component) video on kasutusel professionaalses videotöötluses, sest see tagab parima

kvaliteedi ja värvuste taasesituse. Komponentvideo on kasutusel kõikides

professionaalsetes videokaamerates (näiteks Betacam SP), kuid arvutite juures

praktiliselt ei kasutata.[1 ja 5]

1.3 Digitaalvideo

Digitaalvideo puhul kantakse informatsioon üle numbrite jadadena ning on võimalik

rakendada ka veakontrolli ja –parandust. Digitaalset videot toodetakse analoogvideo

signaali diskreetides, seetõttu võib sisendvideosignaal olla kas S-video, komponent

või komposiit tüüpi- sõltuvalt tema allikas. Teine võimalus on selline, et sisendsignaal

asub hoopis digitaalkaameras.

Digitaalvideo eelised analoogvideo ees[6]:

• Andmete täpne esitus ja kontroll;

• Andmetele on võimalik rakendada tohutu hulga manipulatsioone;

• Digitaalkujul olev informatsioon ei ole mõjutatav teda kandva meedia

omadustest. Digitaalinfo kvaliteeti ei mõjuta ka korduv taasesitus,

analoogsalvestuse kvaliteet aga muutub iga taasesituse käigus.

Digitaalsalvestuse puhul rakendatakse tavaliselt ka veaparandussüsteemi.

• Digitaalseadmed on oma analoogvastetega võrreldes väiksemad, töökindlamad

ja odavamad;

Digitaalvideo kvaliteeti võib hinnata lähtuvalt 3-st põhilisest faktorist:

• Kaadrisagedus_ stoppkaadrite arv sekundis. Levinud 3 TV standardit [5]:

10

1. NTSC (National Television Standard Committee, kasutusel Jaapanis ja

Ameerikas). Standard määrab videopildi standardiks 30 stoppkaadrit

sekundis, resolutsioon 525 reani. Et vähendada vilkumist talutavale

tasemele kasutatakse meetodit nimega interlace ( pilti uuendatakse üle ühe

rea, s.t 60 korda sekundis), mis teeb värskendussageduseks 60Hz.

2. PAL (Phase Alternation Line) on TV standard, mis loodi Saksamaal. PAL

standard määrab videopildi standardiks 25 stoppkaadrit sekundis,

resolutsioon 625 reani. Kasutatakse Euroopas, Hiinas, Aafrikas, Lõuna-

Ameerikas ja Kesk-Ida riikides. PAL-I värvisignaalid muutuvad

automaatselt.

3. SECAM (Sequentiel En Couleur Avec Memorie) loodi Prantsusmaal, kuid

videoformaat on kasutusel veel Venemaal, Aafrikas ja ka Euroopas.

Standard määrab videopildi standardiks 25 stoppkaadrit sekundis ja

resolutsiooni 625 reani.

• Värvusügavus- värvi esitamiseks kasutatav bittide arv 1 piksli kohta.

• Kaadri resolutsioon- tüüpiliselt määratud kõrguse ja laiuse pikslite arvuga.

Tüüpiline arvutimonitori resolutsioon on tänapäeval 720x576 pikslit. (Näiteid.

720x576 DV PAL 720x576 non-DV PAL, 768x576 PAL) [ 8]

Kuna digitaalne videosignaal kujutab endast väga suuri andmemahtusid, salvestati

teda algselt magnetlindile. Tänapäeval on küll kasutusel ka magnetilised ja optilised

kettad, kuid nendegi mahtuvus ei ole lõputu. Seepärast on kasutusele võetud

videosignaali kompressioon ehk tihendus.

1.3.1 DV

Algselt DVC (Digital Video Cassette ) nime all alguse saanud DV ( digital video) on

praeguse seisuga kõige laiemalt levinud digitaalne videosalvestusstandard maailmas

ja seda tänu heale kvaliteedile ja madalale hinnale. Algselt kodukasutuseks mõeldud

DV võtsid peagi kasutusele ka professionaalsemad tegijad: 3 CCDga Sony VX1000

oli üks kahest maailma esimesest DV-kaamerast. Tarbijale (consumer) mõeldud ja

professionaalile sobiva tehnika jaoks on lausa oma nimetus: prosumer.

11

DV-kassett on 1/4 tollise “metal-evaporated” lindiga (6,35mm) ja oma suuremas

inkarnatsioonis mahutab üle nelja tunni. Kaamerates on aga harilikult kasutusel

väiksem kassett mida tuntakse MiniDV nime all ja mis mahutab kuni 80 minutit

videot. Sama DV formaati salvestavad ka Digital8 nime kandvad Sony kaamerad 8-

mm lindile (Hi8, Video8 mehhaanikaga kaamerad). [7]

12

2 VIDEOSIGNAALI TIHENDAMINE

Kompressiooni eesmärk on vähendada video andmemahtu. Tavaliselt tehakse seda

kasutades teatava infokaoga algoritme, st pakkimisel läheb teatud osa videosignaali

informatsiooni kaduma, mille tõttu langeb ka kujutise kvaliteet. Seega on kadudega

tihendus alati kompromiss video suuruse ja kvaliteedi vahel. Tihendamise

(kompressiooni) ja tema vastandtoimingu lahtpakkimise (dekompressiooni) vahendiks

on koodek.

Koodek on lühend kompressioonist ja dekompressioonist (compression/

decompression ). Koodek on algoritm, mis on realiseeritud tark- või riistvaraliselt.

Koodek kaotab suurtest audiovideo failidest nn liiasuse, mida inimsilm ei märka,

pakkides need kompaktsemasse formaati. Dekompressiooni jaoks on vajalik dekooder

ja multimeedia pleier, mis on installeeritud lõppkasutaja arvutisse.[5]

Eksisteerib palju erinevaid koodekeid. Mõnede eesmärgiks on maksimaalselt

vähendada edastavat videomaterjali mahtu, sellised koodekid leiavad rakendust

tavaliselt Internetis. Teised on loodud maksimaalselt ära kasutama etteantud

failisuurust. Selliseid koodekeid kasutatakse näiteks CD-ROMil multimeedia

rakendustes.

Praegu ei suuda olemasolevad arvutid ja arvutivõrgud tihenduseta ja täisvärvidega

kõrgekvaliteedilist digitaalvideot käsitleda. Digitaalvideo kasutamine eeldab

järelandmisi kvaliteedis, mis annab väiksema hulga kompressimata infot ja lisaks

sellele veel kompressiooni.

Enamasti on täiesti vastuvõetav vähendada andmete hulka kasutades väiksemat kaadri

suurust, väiksemat värvisügavust ja vähem kaadreid sekundis. Näiteks video, mille

kaadri suurus on 3 korda kitsam ja kolm korda madalam kui VGA (Video Graphics

Array, kuvastandard eraldusvõimega 640x400 ja kuni 256 värvust, tänapäeva PC-de

miinimumrežiim [2]). Pilt kasutab 24 bitise värvisügavuse asemel 16 bitist ja 30

kaadri asemel vaid 13 kaadrit sekundis, saavutab 31 kordse andmemahu vähenemise.

Antud videot oli võimalik vaadata VGA resolutsiooniga arvuti ekraanil talutava

kvaliteediga. Sellise video andmemaht sekundis ületab ühekordse kiirusega CD-

13

ROMi seadme poolt sekundis edastatava andmemahu vaid kuuekordselt. Antud juhul

saaks CD-ROMile salvestada 10 minutit videot, kompressiooni suhtega 1:6 kasutades

ära juba terve tunni. [9]

2.1 Pakkimise meetodid

Vaataks siis lähemalt mõningaid pakkimise meetodeid.[10]

2.1.1 Ruumiline pakkimine

Ruumilise pakkimise korral pakitakse kokku kaadri visuaalse ala kirjeldus vaadates

pikselite mustreid ja kordumisi. Sellise pakkimise üheks meetodiks on RLE (Run

length encoding), kus ühesuguste sümbolite jada teisendatakse koodiks, ja sellist viisi

kasutakse paljudes koodekites. Suurema mahuga pakkimise korral

andmeedastuskiirus ja faili suurus tulevad väiksemad, kuid kujutis kaotab teravust ja

värviinfot. Ruumilise pakkimise tihendust saab kasutaja muuta koodekite

kvaliteedi(quality) ja andmeedastuskiiruse(data rate) parameetritega. Mõningates

koodekites võib andmeedastuskiirus olla seotud kvaliteediga, seetõttu võib ühe

muutmine mõjutada teist. RLE-d kasutatakse tavaliselt animatsioonide puhul.

2.1.2 Ajaline pakkimine

Ajaline pakkimine otsib viise, kuidas pakkida kaadrite jadasid, arvestades kaadrite

vahelisi muutusi. Analüüsitakse erinevate kaadrite pikselite muutusi ja kordumisi aja

jooksul. Iga üksiku kaadri iga pikseli kodeerimise asemel kodeeritakse üks kaader

täielikult ja iga järgneva kaadri kohta need pikselid, mis erinevad eelmistest kaadrist.

Seda tehnikat nimetatakse kaadri eristamiseks (frame differencing). Kui aga enamus

kaadri pikseleid erinevad eelneva kaadri pikselist, siis on parem kodeerida uuesti terve

kaader. Iga tervenisti kodeeritud kaader on nn. võtmekaader (key frame), millest

alustatakse uut kaadrite vaheliste erinevuste kodeerimist. Paljudes koodekites saab

kasutaja määrata võtmekaadri asukoha, andes ette võtmekaadri esinemissageduse

teatud ajavahemiku järgi. Teine võimalus on määrata kohad, kuhu võtmekaader luua.

Mõned koodekid loovad ise võtmekaadri siis, kui uus kaader on eelmisest kaadrist

visuaalselt piisavalt erinev. Kui on vähe võtmekaadreid, siis andmeedastuskiirus ja

faili suurus tulevad väiksemad, kuid ka pildi kvaliteet halveneb. Ajalise pakkimise

14

tihedust saab kasutaja tavaliselt määrata video kvaliteedi ja võtmekaadri parameetrite

abil.

2.1.3 Kadudega ja kadudeta pakkimine

Kadudeta pakkimise korral säilib video esialgne kvaliteet, mis on kasulik video

monteerimisel ja transpordil ühest süsteemist teise. Seetõttu võib faili maht jääda ikka

liiga suureks video ettemängimissüsteemide jaoks, samuti halveneb ka

andmeedastuskiirus. Näiteks üks kadudeta pakkija on Planar RGB .

Kadudega pakkimise korral jäetakse osa andmeid pakkimisest lihtsalt välja. Kadudega

pakkivas koodekis saab tavaliselt määrata palju kvaliteedist tahetakse ohverdada

väiksema faili suuruse ja parema andmeedastuskiiruse saamiseks. Kadudega

pakkimist kasutatakse tavaliselt videode puhul, mis pannakse kas interneti ja

salvestatakse andekanjale. Näiteks MPEG koodek on kadudega pakkija.

2.1.4 Asümmeetriline ja sümmeetriline pakkimine

Koodekid on erinevad ja seega on erinev ka aeg, mis kulub ühel koodekil antud arvu

kaadrite pakkimiseks. Pakkimise kiirus on oluline video loomisel ning lahtipakkimise

kiirus video ettemängimisel. Enamus koodekeid vajavas küllaltki palju aega kaadrite

kokkupakkimiseks, kuid video taasesitamisel toimus lahtipakkimine reaalajas.

Koodek on sümmeetriline, kui video pakkimiseks ja lahtipakkimiseks kuluvad ajad on

võrdsed. Koodek on asümmeetriline, kui video pakkimiseks ja lahtipakkimiseks

kuluvad ajad on erinevad. Näiteks DV koodek, mida kasutavad digitaalkaamerad.

Tihendaja sümmeetrilisus sõltub koodekist ja tavaliselt pole kasutaja poolt muudetav.

15

2.2 Koodekid

Ülevaade levinumatest videokoodekitest ja algoritmidest

2.2.1 RLE

RLE (Run–length encoding) on väga primitiivset laadi koodek s.t antud algoritm

salvestab värvilaike iga kujutise punkti asemel. Kui 10 järjestikuse punkti värv on

sama, siis RLE salvestab värvi ja punktirea pikkuse. Seda algoritmi saab rakendada

kõikide sisendmärkidele kaasa arvatud pikkusega 1. Mida pikemad ja sagedasemad

jadad on, seda suurem on ka pakkimine. Väga hea moodus musta - valge kujutise

kodeerimiseks, kus andmeühikud on pikselid. [11]

2.2.2 Indeo

Indeo on Inteli video pakkimise-lahtipakkimise algoritm. Indeo on Inteli tarkvaraline

koodek.

2.2.2.1 Indeo 3.0

Algne Indeo, Indeo 2.1 oli loodud kasutamiseks AVI eelse tehnoloogiaga, Intel i750

protsessoriga, mis võimaldas kõrgekvaliteedilist reaalajas kompressiooni ja

dekompressiooni. PC-le ületoomisel pidi arvuti protsessor hakkama emuleerima i750

protsessorit ja see muutis töö aeglaseks.

Indeo 3.0 emuleerimist enam ei vaja, kuna on juba loodud x86 protsessoritele (386,

486 ja Pentium) ja pakub reaalajas kompressiooni/dekompressiooni. Ta on 24. bitine

koodek, mis on hea 16 ja 24 bitise värvisügavusega kujutiste korral. Suure

kompressiooni- astme või aeglase arvuti korral võib rikkuda video/audio

sünkronisatsiooni.

2.2.2.2 Indeo Video Interactive

Seda koodekit nimetatakse interaktiivseks seetõttu, et ta võimaldab tihendatud videot

või suvalise kujuga graafikaobjekte laotada (overlay) teise video või graafika peale.

Samas on ka võimalus teda taasesituse ajal interaktiivselt hiire või klaviatuuri abil

juhtida. Varem tuli vastav tehnoloogiaga osaliselt läbipaistvaks muudetav kujutis

kinnistada kindlaks määratud taustapiirkonna juurde. Indeo Video Interactive

16

võimaldab luua osaliselt läbipaistvat materjali (key source), mida saab ekraanil

kõikjale liigutada. See võimalus on eriti kasulik kõikvõimalike multimeedia esitluste

ja mängude loomiseks.

Indeo Video Interactive on ka skaleeritav koodek, see tähendab et ta võimaldab

salvestada videot erineva kvaliteediastmega, seega saavad kiiremad arvutid

taasesitada kvaliteetsemat videot (täisekraanil, sujuva pildiga (smooth)) kui

aeglasemad. Varasemad Indeo versioonid lubasid taasesitava arvuti protsessorist

sõltuvaid variatsioone kaadrisageduses (frame rate) ja kaadri suuruses. [9]

2.2.3 CinePak

CinePak pakub nagu Indeogi head kvaliteeti, kuid suuremaid kompressiooniastmeid.

Sobib hästi kasutamiseks ka 8 bitise värvisügavusega kujutiste korral. Peamine

puudus on aga kiirus, mis jääb 4 kuni 10 korda Indeole alla. Nagu Indeogi on Cinepak

24 bitine koodek. CinePak loodi algselt Mac'ile ja oli litsentseeritud Apple

SuperMac'ile. Praegu on ta tasuta kaasas nii Windowsiga kui ka Apple QuickTime'ga.

Eksisteerib vähemalt kaks CinePak koodekit:

• CinePak by SuperMac (algupärane)

• CinePak by Radius (uuem) [9]

2.2.4 Microsof Video 1

Video 1 on kasutatav 8 bitise koodekina, mis laseb tal failide suurust tugevasti

vähendada ja võimaldada video taasesitust ka aeglase, piiratud riistvaraga. Video 1-te

tuleks kasutada vaid äärmise vajaduse korral. [9]

2.2.5 H.261

H.261 on video tihedus standard, mis loodi ITU-T(International Telecommunications

Union) poolt ISDN (Integrated Services Digital Network.) telefoniliinide võrgus

töötamiseks. Andmed pakitakse 64x KB/s andmeedastuskiirusele, kus x on 1…30,

olenevalt kasutavatest ISDN kanalite arvust. See standard loodi videokonverentside ja

videotelefonide tarvis.[11]

17

Standard määrab kaks erinevat pildi suurust: üldise liidese formaat CIF (Common

Interface Format)resolutsiooniga 352x288 pikslit ja neljandik sellest QCIF (Quarter

CIF) resolutsiooniga 176x144 pikslit. [2]

2.2.6 H.263

H.263 on blokkidel baseeruv, ennustav, diferentsiaalne videokodeerimissüsteem [9]

H.263 on ITU standard videokonverentsi edastava andmevoo pakkimiseks. Põhineb

H.261 ja on laiendustega, mis parandavad video kvaliteeti üle modemi ühenduse

kasutamisel.

H.263 toetab CIF, QCIF, SQCIF(Sub-Quarter CIF, 128x96 pikslit), 4CIF (704x576

pikslit) ja 16CIF( 1408 x 1152 pikslit) resolutsioone. [11]

2.2.7 M-JPEG

M-JPEG (Motion Join Photographic Expert Group) on liikuvate piltide pakkimise

meetod, mis rakendab JPEG liikumata kujutise pakkimise algoritmi igale pildijada

kaadrile.[11] Kvaliteet sõltub suuresti sellest, kui tihti võetakse võtmekaadreid, s.t

kaadreid, mille suhtes erinevusi arvutatakse. MJPEG on kadudega pakkija, pakkudes

kasutajale palju erinevaid kvaliteedi ja andmehulga valikuid. JPEG standard pakub

perfektset taasesitust nõudvatele süsteemidele ka madala kompressiooniastmega

kadudeta kompressiooni [9]Video ettemängimiseks vajalik arvuti, mis suudaks iga

JPEG kujutise lahti pakkkida piisavalt kiiresti, et saavutada sobivat kaadri

sagedust.[11]

2.2.8 MPEG

MPEG (Moving Picture Experts Group) saab dekodeerida ristavaras või tarkvaras.

MPEG saavutab suure pakkimistiheduse kodeerides kaadrite vahelisi muutusi kuni

järgmise võtmekaadrini. Video info kodeeritakse kasutades DCT (diskreetset

koosinusteisendust). MPEG on kadudega pakkimise algoritm, mille tekitatud kaod on

inimsilmale märkamatud.[12]

18

2.2.9 MPEG-1

MPEG-1 saavutab video eraldusvõime 352x240 pikselit ja kaadrisagedus 30 kaadrit

sekundis. See on kvaliteedilt natuke halvem, kui tavalise videomagnetofoni

video.MPEG-1 loodud CD-ROMilt mängimiseks.[12]

2.2.10 MPEG-2

MPEG-2 saavutab eraldusvõime 720 x 480 ja 1280 x 720 kaadrisagedus 60 kaadrit

sekundis. See on piisav televisioonistandarditele ja kasutatakse DVD - ROMi jaoks.

MPEG-2 pakib 2-tunnise video 2-4 GB suuruseks failiks. MPEG-2 pakkimine vajab

rohkem arvutlusvõimsust kui lahtipakkimine. MPEG-2 loodud internetis

mängimiseks.[12]

2.2.11 MPEG-1 ja MPEG-2 koodeerimine

MPEG kompressiooni korral on võimalikud kolme tüüpi pildid: I-kaadrid, P-kaadrid

ehk ennustatavad ja B-kaadrid ehk kahesuunaliselt ennustatavad. [12]

• I-kaadrid (Intra Coded Pictures) kodeeritakse sõltumatult teistest kaadritest.

Kasutatakse JPEG –pakkimisega analoogset meetodit: Kõigepealt jagatakse

pakitav kaader 8x8 piksli suurusteks tükkideks, millele rakendatakse

diskreetset koosinusteisendust (DCT). Sellele järgneva kvantimise käigus

eemaldatakse üleliigne informatsioon. Andmevoo edasiseks vähendamiseks

rakendatakse seejärel kadudeta pakkimise meetodeid.

• P-kaadrid (Predictive Coded Pictures) pakkimisel võetakse arvesse, et kaks

järjestikust kaadrit ühes videos võivad olla väga sarnased. Sama

informatsiooni topelt edastamine on mõttetu, kavalam on kasutada järgmist

kaadrit eelmistest I- või P-kaadritest tuletada võimaldavaid meetodeid. P-

kaadri dekodeerimiseks on vajalik kõigi kaadrite olemasolu, millest ta sõltub.

Seega on aga pakitavuse aste tunduvalt parem kui tavalisel I-kaadril.

• B-kaadrid (Bi-directionally Predictive Coded Pictures) koostatakse nii neile

ajas eelnevate kui ka järgnevate kaadrite põhjal. B-kaadritel on parim

pakitavuse aste, kuid neid ei saa kasutada ühegi teise kaadri tuletamiseks.

MPEG andmevoog võib sisaldada I-kaadrit, mitut B-kaadrit, P-kaadrit, veel mitut B-

kaadrit, P-kaadrit, veel mitut B-kaadrit ja siis alustada otsast peale uue I-kaadriga.

19

Protsessi tulemuseks saadakse standarte jada I-B-B-P-B-B-P-B-B-P-B-B-P-B-B-I,

mida nimetatakse "Group of Picture" (GOP) 15, kus arv 15 tähistab I-kaadri

esinemisintervalli. Mida rohkem on videovoos I-kaadreid, seda parem on video

kvaliteet.

2.2.12 MPEG-4

MPEG-4 on graafika ja video pakkimise algoritmi standard, mis põhineb MPEG-1,

MPEG-2 ja Apple QuickTime tehnoloogiatel. Lainete(wavelet) teisenduse põhise

MPEG-4 failid on väiksemad kui JPEG ja QuickTime failid ja nad on mõeldud video

edastamiseks kitsamatel kanalitel ning videole saab lisada teksti, graafikat ning 2- ja3-

mõõtmelisi animatsioone.[12]

MPEG-4 üheks suuremaks erinevuseks ja eeliseks võrreldes tema eelkäijatega on

tavalise ühest videovoost ja ühest audiovoost koosneva video asendumine erinevatest

hierarhilistest struktureeritud meediaobjektid nagu näiteks [12]:

• Pildid (taust)

• Videoobjektid (rääkiv inimene ilma taustata)

• Heliobjektid(rääkiva inimesega seostatud hääl)

• Tekst

• Sünteetiline heli

2.2.13 MPEG-7

MPEG-7 oli planeeritud kui rahvusvaheline standard 2000 aasta novembrist. Lühidalt

öeldes see on standardiseeritud kirjeldus erinevate multimeedia info tüüpide kohta -

“bits about bits”. Formaalselt on tal ka teine nimetus - (Multimeedia Content

Description Interface). [3]

Tarkvara MPEG kompressiooniks MPEG kompressiooni pakuvad mitmed

videotöötlusprogrammid. On olemas ka spetsiaalseid konverterid. Enamus sellistest

programmidest on suhteliselt kallid, tasuta tarkvara pea-aegu puudub.

20

2.2.14 DivX

DivX™ kompressioonitehnoloogia on firma DivXNetworks Inc.-i poolt loodud

tarkvararakendus, mis tihendab videosignaali nii, et seda on võimalik kiirelt üle

modemi transportida. See võimaldab Internetist laadida täisekraani suuruses videoid,

mille pildi- ja helikvaliteet on lähedane sellele, mis televisioonist või DVD-lt nähtav.

DivX baseerub MPEG-4 kompressioonistandardil. DivX koodek on nii kaugele

arendatud, et ta suudab isegi MPEG-2 video tihendada 10%-ni tema originaalmahust

ja täismahus DVD mahu salvestada vaid ühele CD-le [5]. Tavalisel VHS lindil oleva

video saab tihendada umbes sajandikule originaalmahust. DivX võimaldab vaadata

kõrgkvaliteedilist videot tavalise lauaarvuti abil.

Kahjuks ei ühildu DivX 4.0 alpha varasemate versioonidega (DivX 3.11 alpha ja

varasemad). See tähendab, et vanemate koodekitega tihendatud video mängimiseks

tuleb vanema versiooni koodek installeerida. DivX 4.0 ja hilisemad on

DivXNetworks'i ja Open Source Community koosöö tulemused. Vastavat versiooni

nimetatakse ka "OpenDivX" ja selle valmistajaks kollektiivi "Project Mayo". [14]

Tänaseks päevaks on välja tulnud ka uus versioon DivX Pro 5.1, mis lubab tunduvalt

paremat pildikvaliteeti ja vähendada DVD mahtu 10% võrra, säilitades sellise

kvaliteedi, mida on hea vaadata nii koduarvutis või televiisorist. Eeliseid veel teiste

koodekite ees [13]:

• võimaldab DVD kvaliteediga täisekraanil (full-screen) videot vaadata ning

seda samas kõige väiksema faili suurusega.

• hõlmab endas kõige paremat video kompressiooni algoritmi.

• hõlmab ka hulka professionaalseid video vahendeid (protsessieelsed filtrid).

Kuna kõik need seadeldised on DivX Prole juba lisatud, ei pea enam raha

nende hankimiseks raiskama

• on kõige kiirem kodeerimise tarkvara hetkel koodekite turul.

• DivX-t on nimetatud video MP3ks, sest see on teinud samasuguse

revolutsiooni videomaailmas, kui MP3 tegi muusikamaailmas. Üha enam

DVD-mängijaid tunneb ära ka DivX video.

21

• sisaldab uut EKG aplikatsiooni, mis laseb kasutajatel muuta või ümber

paigutada informatsiooni erinevatesse kohtadesse DivX kodeeritud video sees.

Selline täpne kontroll võib märgatavalt parandada visuaalset kvaliteeti.

2.3 Tootespetsiifilised koodekid

2.3.1 RealVideo

RealVideo koodekitel on toetus Flashi animatsioonidele ning SMIL-le. Seda kodekit

kasutatakse sageli reklaamitööstuses.[16]

2.3.2 Windows Media

Windows Media tehnoloogia on Microsofti kompleksne lahendus multimeedia

ülekanneteks Internetti. Arhitektuur sisaldab terve hulga erinevaid tooteid,

kodeerimiseks, serveerimiseks, distributeerimiseks. Lisaks on Windows Media

toodetele integreeritud autoriõiguste kaitse süsteem.

Nüüd tänaseks on avalikkusele kätte saadav ka Media Player 9 aplikatsioonide pakett,

koodnimega Corona. Komplekt sisaldab mitmeid erinevaid programme nagu

Windows Media Player 9 Series, Media Encoder 9 Series Windows Media Services 9

Series, Windows Media Audio and Video 9 Series, Windows Media Rights Manager

9 Series ning Windows Media 9 Series SDK .

Microsoft lubab kasutajaile Digital 5.1 24-bitist ruumilist heli ning ülimalt

kõrgetasemelist heli- ja pildikvaliteeti. Parandatud videokompressiooni meetodid

võimaldavad kvaliteetsemat pilti edastada väiksema andmevooga. Teoreetiliselt lubab

Microsoft pakkida terve DVD sisu ühele CD-le. Kui arvestada, et tüüpiline DVD5

mahutab 4,32 GB ja CD vaid 640 MB või 700 MB, siis on tegemist väga heade

tulemustega. Lubaduste järgi jäävat ka kvaliteet samaks, mis on DVD-l. [15]

2.4 Lisaks veel koodekeid

2.4.1 Apple QuikTime

QuikTime on Apple’I loodud multimeedia platvorm, mis algselt töötati välja

multimeediumi materjali CD-ROM-il publitseerimise tarbeks. QuikTime põhilised

omadused:

22

• Mitu erinevat distributsioonikanalit - WWW, CD-ROM, DVD, lairiba,

interaktiivsed kioskid, presentatsioonid.

• Toetus nii Windows (QuickTime for Windows) kui Mac platvormile.

• Laialdased interaktiivsed võimed.

• Oskab sünkroniseerida multimeediasse graafikat, videot, teksti, muusikat.

• 3-D kujutisi ja virtuaalreaalsust.

Apple’ l on ka väljas uusim meediapleieri QuickTime 5.0. Põhilisteks uuendusteks on

video ja pildi kvaliteedi parandus ning võimalus kasutada jooksutada pleieril nüüdsest

üle 200 erineva failivormingu. Apple-i andmetel on QuickTime kasutusel juba ligi

7,2-l miljonil arvutil. QuickTime-i välimuses pole erilisi muutusi näha. Apple loodab

meediapleieri uue versiooniga pakkuda suuremat konkurentsi RealNetworks-ile ning

Microsoftile. Hetkel kasutab QuickTime-i neli protsenti meediapleierite

kasutajatest.[17]

2.5 Striiming formaadid

Esimesed videoklipid, mida Internetis esitati olid pisikesed AVI , QuickTime ning

MPEG failid. Nende failide kvaliteet oli sama, mis CD-ROMidel levitatutel, kuid nad

tuli enne vaatamist täielikult kohale laadida. Aeglaste modemite puhul võis see

tundide kaupa aega võtta, mis on interaktiivsete veeblilehtede puhul absoluutselt

vastuvõetamatu. Lahenduseks on striiming video ja heli (audio).

Striiming (streaming) on tehnika audio- ja videofailide edastamiseks üle Interneti, kus

andmeid töödeldakse pideva voona (stream) sedamööda, kuidas nad kohale jõuavad.

Striiming vabastab kasutaja vajadusest oodata, kuni kogu fail on alla laetud. Kasutaja

brauser, brauseri lisamoodul või eraldi pleier hakkab audio- või videofaili mängima

otsekohe, kui puhvermällu on kogutud piisav infohulk.[16]

2.5.1 Windows Media striiming formaadid

Windows Media on Windows-i põhine tehnoloogia, mis võimaldab videot üle kanda

vastavalt endale sobival ajal kas internetis või ettevõtte intranetis (kohtvõrgus).

Tehnoloogia keskendub sellele, kuidas lisada videot veebilehele vähese vaevaga ja

odavalt, kasutades Windows Media formaati. Enamasti on võimalik videot üle kanda

23

ka ilma, et omataks spetsiaalset videoserverit. Selle asemel saab videot üle kanda ka

otse juba olemasolevast veebliserverist, kasutades sinu olemasolevat ISPd.

Windows Media formaat on platvormist sõltuv ja oletatavasti kõige komplekssem

olemasolevate videoformaatide poolest. Videot hakatakse mängima koheselt ja ilma

pausideta, sest kodeerimise kiirus ja tegelik näitamise kiirus on ühesugused.[18]

Windows kasutab ASF-I (Active Streaming Format) formaati heli ja video

transportimisel üle modemi. ASF-I formaati mängivad Microsoft'i Windows Media

pleier and RealNetworksi RealOne pleier. Kui video fail on tihendatud kasutades

Windows Media video koodekiga, siis seda nimetatakse a.WMV failiks. Kõiki teisi

kokku pakkimise meetodeid kasutades saadakse formaat, mille laiendiks on ASF. [16]

2.5.2 RealVideo

Real Networksi toode nimega RealVideo lubab kanda videot üle veeb'i ja/või firma

kohtvõrgu, nii reaalajas kui ka sellisel viisil, kus valmis tehtud videot näidatakse just

kliendile sobival ajal. RealVideo-t kasutab valdav enamus video ülekandmisega

veebilehtedest. Enamasti on võimalik videot üle kanda ka ilma, et omataks

spetsiaalset videoserverit. Selle asemel saab videot üle kanda ka otse juba

olemasolevast veebiserverist, kasutades olemasolevat ISP-d. Videot hakatakse

mängima koheselt ja ilma pausideta, sest kodeerimise kiirus ja tegelik näitamise kiirus

on ühesugused. [18]

Firmade Intranettide ja suure kiirusega Interneti ühenduste jaoks pakub RealVideo

eetrikvaliteediga (broadcast quality) videot, seda madalama andmevooga, kui olemas-

olevate "non-streaming" tehnoloogiate puhul.

Progressive Networks lõi RealVideo serveri tarvis spetsiaalsed UDP protokolli

täiendused, mis võimaldavad pakkuda 500 kuni 1000 28-Kbps striimi ühe Pentium

protsessoriga arvutil. See ületab 10-20 kordselt teiste süsteemide poolt pakutava. See

arhitektuur võimaldab ka ainult tarkvaralist elavat (live) esitust. Uuteks võimalusteks

on "Video Map" ja sünkroniseeritud multimeedia, mis võimaldavad pakkuda

rohkemat, kui lihtsalt televisiooni Interneti vahendusel.[18]

RealVideo failiformaati toetab näiteks Adobe Premiere, Flash.

24

2.5.3 QuickTime

Quick Time striiming võib olla kodeeritud, et kanda üle videot kas video serverist või

ükskõik millisest veebiserverist. Seda viimast nimetati ka http striimingugks või

QuickTime progressive download-ks.

Antud tehnoloogia puhul võib videot kodeerida kas täpselt sama kiirusega, mis on

kasutaja neti ühenduse kiirus või suurema kiirusega kui neti ühenduse kiirus (delivery

at a data rate). Viimane kiiruse valik on sobivaim lühikeste videoklippide

mängimiseks (paar minutit või vähem), sest siis on video kvaliteet parim. Pikemate

klippide vaatamisel tekivad videopildi vaatamisse pausid, sest interneti ühendus on

liiga aeglane - ei jõua informatsiooni piisavalt kiiresti ette mängida.

Just dial-up ühenduste puhul on sellist probleemi märgata.

Enamasti on võimalik videot üle kanda ka ilma, et omataks spetsiaalset QuickTime-i

serverit. Selle asemel saab videot üle kanda ka otse juba olemasolevast veebiserverist,

kasutades sinu olemasolevat ISPd. Ainult siis, kui tegemist on video üle pärisajas

(live), on vajalik spetsiaalse videoserveri olemasolu.[18]

Uue QuickTime 5.0.2 programmiga kaasneb ka ImageViewer mis toetab BMP, GIF,

JPEG, PICT, PNG, SGI, TIFF, Adobe Photoshop, ja FlashPix formaadis faile.

Programm ise toetab MPEG-1 Layer 3 (MP3) , Sorenson Videot, QDesign Musikat,

Qualcomm PureVoice, H.261, GSM, DVI, AVI, DV, Macromedia Flash, OpenDML,

GIF, ja FLC. [17]

25

3 PRAKTILINE TÖÖ

Praktilise töö eesmärk, nagu ka eelnevalt sai mainitud, oli juhend, kuidas tavakasutaja

saaks sisse tõmmata oma koduvideo ja kuidas ta saaks oma teose hiljem salvestada

Cd-le. Lisaks praktilisele osale on juures ka mõningad teoreetilsed lõigud, mis antud

praktilist külge võiksid toetada.

Töö toimus Tallinna Pedagoogika Ülikooli Informaatikaosakonna multimeedialaboris.

Kasutada oli

arvuti: Pentium 4 2,4 GHz, 1024 MB vaba ruumi video jaoks, 160 GB (eraldi

kõvaketas), GeForce 4 128 MB graafikakaart

•

• Digital 8 videokaamera Sony DCR-TRV320E

• Tarkvara: Adobe Premiere 6.5 ja Ahead Nero 5.9

• Firewire kaabel ja Firewire kaart (IEEE–1394)

• TPÜ Matemaatika Loodusteaduskonna juubeli video, mis oli filmitud, minu

enda poolt.

3.1 Video tõmbamine kaamerast arvutisse

Video tuleb kõigepealt digitaalselt kaamerast arvutisse saada. Selleks on vaja arvutile

lisada IEEE–1394 (ehk FireWire ehk i–Link, nagu Sony seda nimetab) lisakaart, kui

seda seal juhuslikult juba ei ole. Samuti on vaja video redigeerimiseks tarkvara. Antud

olukorras kasutasin Adobe Premiere’ i, kuid loomulikult on võimalik kasutada ka teisi

video redigeerimise programme. Enamasti müüaksegi neid komplektina koos, mis

suurendab tõenäosust, et nad arvutis ka koos tööle hakkavad.

DV-kaameratel on küljes IEEE 1394 / FireWire / iLink pesa ja selle kaudu saab lindil

oleva (või ka parasjagu filmitava) pildi arvutisse kopeerida. Erinevalt analoog-

kaameratest, mille puhul ümbersalvestamine tähendas alati ka kvaliteedi langemist, on

sedapuhku tegemist tõesti 1:1 andmete kopeerimisega lindilt kõvakettale.[21]

26

Esmalt ühendatakse kaamera arvutiga firewire kaabli abil.

Joonis 3 [19] Joonis 4 [19]

6-4 kaabli ühendusskeem ja väliskuju 6-6 kaabli ühendusskeem ja väliskuju

Järgnevaks ülesandeks on tõmmata video kaamerast kõvakettale, mille juures ühtlasi

tarkvara jagab video loogilisteks stseenideks. Tarkvara juhib kaamerat ja testib enne

ka kõvaketta kiirust. Ühtlasi näitab ka, kas kõik kaadrid ikka jõudsid kõvakettale.

Video salvestatakse 720x576 eraldusvõimega AVI–failina. [20]

Selle teostamiseks avame Adobe Premiere’ I 6.5 lülitame kaamera sisse mängimise

režiimile.

Järgnevalt punktid mida peaks tegema:

1. Tuleb avada “Movie Capture”, mis võimaldab käivitada video sissetõmbamise

kaamerast arvutisse.

2. Avaneb aken, kus on näha ka sissetõmmatav video,

kui käivitada “play” nupp.

Video salvestamiseks kaamerast

arvutisse peavad olema sisse

lülitatud mõlemad nupud nii “play”,

kui see punane “record” nupp

Siin on näha video parameetrid, vajadusel saab neid muuta.

27

3. Järgnevalt on võimalik salvestada video arvutisse vastavalt vajadusel. Mina

isiklikult salvestasin video10 minutiliste lõikudena, sellepärast et oleks lihtsalt hiljem

töödelda. Ka arvutil on kerg olõik.

Siit aga tek

em, mida väiksem on vide

ib probleem, et enne, kui hakata videot üldse salvestama, tuleb arvestada

ka kõvaketa suurusega. Video salvestamine kõvakettale, mida tuleb teha reaalajas

umbes 3,7 MB sekundis, vajab suhteliselt palju kõvaketta ruumi. Näiteks umbes 4

minutilise filmi salvestamine võtab ruumi ligikaudu 1GB ja seega tunniajase video

salvestamine nõuab keskeltläbi 14 GB. [20]

Ilmnes veel üks probleem, nimelt sel hetkel, mil tõmmata videot arvutisse ei ole

ud on, siis ei ole probleemi.

uudatused montaaži näol,

( DVD – annab võimaluse ka

• VideoCD-le

Nü l [22

võimalik arvutiga midagi muud teha, kuna kõvaketta andmeedastuskiirus on

keskeltläbi 5 GB sekundis ja video salvestamisel on andmevoog 3,7GB sekundis.

Adobe Premiere’i korral hiirega kuhugi mujale klikkimine katkestab video

tõmbamise kaamerast ja nõuab videolõigu salvestamist.

Muidugi, kui ei ole vahet, kui suured erinevad videolõig

Tuleb vaid salvestada ja taas käivitada “Movie Capiture”.

Niisiis, kui video on arvutisse salvestatud ja vajalikud m

vajadusel tehtud, tuleks otsustada, kuidas tihendada oma teos, et see hiljem CD-le

salvestada. Alati on kõige kvaliteetsem hoida oma video lindil, seega on võimalus

video salvestada tagasi MiniDV või Digital8 lindile. Enamus kaameratel on ka

komposiit/ S-Video väljundid, mille kaudu saab salvestada ka nt VHSile. Alati jääb

valikuvõimalus kasutajale endale ja eks igaüks leiab ise enda jaoks selle parema tee.

Mina pakun välja 3 versiooni video tihendamiseks ja salvestamiseks:

• MPEG-1 koodek ja põletada lihtsalt VideoCD

• MPEG-2 koodek ja põletada SuperVideoCD

hiljem DVD-pleieriga vaadata )

DivX koodek ja lihtsalt põletada

] üd ähemalt, mida kujutavad endast VCD ja SVCD

28

3.1.1 VideoCD

VideoCD loodi MPEG-1 salvestamiseks. See standardi andsid välja Philip ja JVC

1993 aastal . Video-Cd on võimalik mängida CD-i pleieriga, spetsiaalse Video-CD

pleieriga või kasutades CD-ROM

VideoCD nõuab järgmisi formaate:

• 352x288 25 kaadrit sekundis(PAL)

• 352x288 29.97 kaadrit sekundis(NTSC)

• 704x576 üksik kaader

• 704x480 üksik kaader

• 352x288 29.976 kaadrit sekundis(filmi resolutsioon)

3.1.2 Super VideoCD (SVCD)

Super Video CD kasutab MPEG-2 -te. Super Video CD on tehnoloogia ime, mis on

küll CD, kuid tegelikult sarnaneb DVD-le.

Video CD-l on film kodeeritud MPEG-1 formaadis (25 kaadrit sekundis)

resolutsiooniga 352 x 288 pikslit (PAL, 25 kaadrit sekundis) või 352 x 240 (NTSC,

29.97 kaadrit sekundis). SVCD-l on andmeedastuskiirus 2.6 Mbit/s, mis on kaks

korda suurem, kui VCD-l. MPEG-2 koodek SVCD jaoks kasutab resolutsiooni 480 x

576 (PAL, 25 Hz) või 480 x 480 (NTSC, 29.97 Hz), mis on 2/3 DVD omast. Kõige

kõrgem võimalik pildi resolutsioon on sama DVD-ga: 704

x 576 või 704 x 480.

Aga jätkates nüüd jällegi tihendamise teemaga, vaatleks

lähemalt kuidas saab teha VCD-I kasutades MPEG-1.

Sama valikuga saab teha ka SuperCD.

29

Adobe Premiere võimaldab teha valiku suhteliselt lihtsalt, seega ei ole tavakasutajal

mingeid probleeme, kui ta ei tea, missuguste mõõtmete ja resolutsiooniga peab üks

tavaline MPEG-1 video olema. Alati on võimalus ka ise parameetreid muuta.

VSD - tavaline VideoCD

SVCD-

SuperVideoCD

Parameetrite muutmiseks

Informatsioon, milliste

parameetritega video

peale tihendamist

saadakse

Parameetrite muutmiseks, peab klikkama “Edit” nuppu ja avaneb selline aken.

Kui on soov kodeerida, kasutades DivX koodekit, tuleb natukene teisiti toimida.

Kõigepealt tuleks vastav koodek alla laadida. DivX koodekeid leiab kõige lihtsamalt

kasutades antud firmamärgi kodulehekülge ( hetkel http://www.divx-digest.com/).

30

Samamoodi tuleks toimida ka mõne teise koodekipaketi kasutamisel. Enne koodeki

alla laadimist ja lahti pakkimist tuleks sulgeda Adobe Premiere.. Programmi uuesti

käivitamisel laeb Adobe Primere endale automaatselt mällu uued koodekit. Vastasel

juhul, kui vahepeal programmi ei suleta, ei ole võimalik just laetud koodekit kasutada.

Nüüd siis sellest, kuidas edasi toimida.

Avaneb järgmine aken, kui “exportida Movie”

Siit saab valida faili ja vajutades “Settings” nuppu saab määrata,

millise koodekiga ja milliste parameetrite järgi tihendada

Nüüd tuleb valida

video. Huvilisel tasub süveneda ka teiste

parameetrite muutmisele ja katsetustele.

Video valikuga tekib võimalus valida koodek.

Valisin DivX Pro 5.02, mis on hetkel uuem versioon. Proovisin lisaks ka valikus näha

olevaid Huffyuv ja Xvid koodekeid. Selle 5 minutilise videojupi tihendamiseks kulus

mõlemal juhul peaaegu 20 minutit, mis muutis vähemalt mind seal arvuti taga kergelt

närviliseks. Ka kvaliteedi seisukohalt ei saa väita, et tulemus oleks DivX-st parem

olnud. Võrdluseks siia juurde, et Divx kodeerib selle sama videojupi ära umbes 6

minutiga, MPEG-1 9 minuti ja MPEG-2 7 minutiga.

31

MPEG-1 koodekiga tihendamisel tekkis selline probleem, et koodek pakkis küll video

kokku, kuid kaotas ära heli. Teistkordsel katsel õnnestus tihendamine ka koos heliga.

Teiste koodekite puhul ma midagi sellist ei tähendanud. Ausalt öelda ma isegi oska

selle probleemile otsest põhjendust anda, ise arvan, et asi on koodeki algoritmis, nii et

selliseid asju võib teinekord ette tulla.

Siit aga meenub järgmine probleem, millega tuleb arvestada. Nimelt avab Adobe

Premiere peale koodeki kasutamist videolõigu vaatamiseks. Esialgu on pilt mitte just

eriti kena - inimesed videol on väga sakilised. Probleem ei ole koodekis, vaid

kaadrivaheldusest (interlace). See on meetod, millega videopildi paaris ja paaritud

laotusväljad põimitakse kokku üheks pildiks. Kuid parema pildi kvaliteedi saamiseks

on parem “interlace” maha võtta.

Kaadrivahelduse maha võtmiseks tuleb “Field Options’ i”

alt märkida ära Deinterlace ja videopilt muutub tunduvalt

selgemaks. Nüüd tuleb vaid uuesti kodeerida ja soovitud

tulemus ongi käes.

32

Muidugi edaspidi on mõttekas see punkt juba kohe alguses ära täita, kuid

uudishimulikele kasutajatel võib pakkuda huvitavat kogemust.

3.2 Video põletamine CD-le

Video kõrvetamiseks kasutasin programmi nimega Nero (Nero Express). Samuti võib

kasutada teisi põletamise programme.

Esmalt tuleb valida mis tüübi CD-d on soovitakse kõrvetada. Nero on selles suhtes

hästi kasutajasõbralik ja lihtne programm, mis tavakasutajale kergelt mõistetav.

Järgnevalt, kui valik on tehtud, tuleb video lisada põletamiseks

33

Kui video on valitud siis ei olegi midagi

keerulist. Esmalt vajutada “add” nuppu,

sealt edasi “next” ja avaneb järgmine pilt.

Seejärel “next” ja järgmiseks määrata

plaadile nimi ja vajutada “burn” nuppu.

Põletamine lõppeb teatega, et kõik möödus

probleemideta ja CD väljastatakse

automaatselt. Juhul, kui seda ei juhtu ja

tuleb teade, et põletamine õnnestus, kuid

plaati ei väljastatud, võib probleem olla selles, et antud põletamise programm ei sobi

CD – kirjutajaga. Seega luuakse kõvakettale “images” fail, kuid plaadil ei kirjutata

midagi. Antud probleemi lahendamiseks tuleks proovida mõnda teist kõrvetamise

programmi.

3.2.1 Kaadreid tehtud katsetustest

Antud peatükis püüan tuua mõningad näited pildi kvaliteedi vaatlemiseks. Pildi

kvaliteeti vaatan erinevate koodekite järgi. Kaader on võetud täisekraani kvaliteediga.

MPEG-1 ( resolutsioon 352x288)

34

MPEG-2 (480x576) resolutsioon

on neil erinev seepärast on MPEG-2 piklikum, kuid resolutsioon tulenes valikust kas

VCD või SVCD

DivX ( MPEG-4) low motion

35

Divx Pro 5.02

Niisiis suhteliselt selgelt on näha pildi kvaliteedi paranemine. See oligi üldiselt arvata,

et DivX on parem nii MPEG-1-st ja ka MPEG-2-st. Nagu ma ka eelpool mainisin, et

igale ühehele jääb valiku võimalus, mida ja kuidas kasutada.

36

4 KOKKUVÕTTEKS

Antud proseminaritöö eesmärgiks oli tutvustada multimeediumi tavakasutajale DV

koodekeid ja nende käsitlemist oma koduvideo tihendamisel. Püüdsin anda nõuandeid

ja juhendeid, kuidas tõmmata video kaamerast arvutisse, lahendada tekkivaid

probleeme pildi parema kvaliteedi saamiseks kompresseerimisel ning pakkusin välja

erinevaid võimalusi video salvestamiseks CD-le. Minu arvates on parim lahendus

kasutada Divx koodekit nii ajaliselt kui ka pildikvaliteeti arvestades. Kuid üldiselt

tahan öelda, et digitaalvideo tegemine on väga meeldiv kogemus. Kaamera on pisike

ja tark, pildi ja heli kvaliteet väga hea ning arvutimontaaž lihtne ja loogiline. Igati

jõudu ja jaksu kõigile algajatele.

37

5 KASUTATUD KIRJANDUS

1. Video ajalugu http://www.tpu.ee/if2001/MM/mm_video.pdf

2. KeeleWeb http://ee.www.ee/

3. Video signaali kompresseerimine

http://www.estnet.ee/madis/me/opingud/mpegid.doc

4. Ketaste ja muude salvestuskandjate kasutamine

http://www.ise.ee/cdrom/cd2/linux/ptk3.htm

5. TechWeb http://www.techweb.com/encyclopedia/

6. Sissejuhatus multimeediasse

http://www.tpu.ee/if2001/MM/mm_algus_meedia.pdf

7. Digitaalvideo http://digivideo.kolhoos.ee/info

8. Videostandard

http://www.ledet.com/coolstuff/software/aftereffects/videoissues.pdf

9. Video kompressioon

http://www.tpu.ee/if2001/MM/mm_video_compression.pdf

10. Tihendamise meetodid

http://www.ledet.com/coolstuff/software/premiere/methods.pdf

11. Sõnaraamat http://dictionary.reference.com/

12. MPEG http://www.arvutiweb.ee/seadmed/mpeg/MPEG4Overview.pdf

13. DivX 5.0 http://www.divx-digest.com/software/divxcodec5.html

14. Lihtsalt DivX-ist http://www.divx-digest.com/

15. Windows Media http://www.microsoft.com/

16. Video internetis http://www.cs.tpu.ee/mm/pdf/video_internetis.pdf

17. Apple QuickTime http://www.apple.com/quicktime/

18. Striiming formaadid http://www.cybertechmedia.com/

19. Firewire http://www.tpu.ee/~hillarp/proseminar/

20. Digitaalvideo ja selle redigeerimine arvutis http://infra.bcs.ee/article/100

38

39

21. Digitaalvideo http://digivideo.kolhoos.ee/

22. Nero help