Az adattömörítés módszerei

Tömörítés
A digitális videojel nagy mennyiségű átvitelre és feldolgozásra szánt adatot tartalmaz, ami meghaladja a jelenleg használatos számítógépek képességeit. Ezen információk egy része azonban felesleges. Nem kell ugyanis mindig pontról pontra újra rögzíteni a képet, elegendő csak összefoglalva az azonos színnel borított felületeket. Ilyen módszerrel az információk mennyiségét a minőség romlása nélkül mintegy 25%-kal lehet tömöríteni. A tömörítőprogramok még ennél is nagyobb sűrítést tesznek lehetővé, de ez már meglátszik a kép minőségén is.

JPEG
A JPEG állóképek rögzítésének, többnyire veszteséges tömörítéssel működő technikája. A rövidítés annak a munkacsoportnak az elnevezéséből (Joint Photographic Experts Group) származik, ahol az eljárást kifejlesztették. Lehetőség van a tömörítés fokának megválasztására, és ezzel befolyásolhatjuk a felvétel minőségét is. Napjainkban elsősorban a digitális fényképezőgépeknél alkalmazzák a memóriába elhelyezhető felvételek számának növelésére.

M-JPEG
Az M-JPEG jelentése Motion-JPEG. A JPEG mozgó videóra történő alkalmazásáról van szó. Ez az algoritmus minden ablakot külön tömörít, emiatt elsősorban a merevlemez alapú vágórendszerekben - tehát a nemlineáris videó szerkesztésben - alkalmazzák (bővebben lásd a Digitális videó c. fejezetet).

MPEG
Az MPEG a Moving Picture Experts Group rövidítése, ami az ISO/IEC szabványcsalád része (International Organization for Standardization és International Electrotechnical Commission). Ez egy tömörítési technológia a fogyasztóknak szánt digitális kép- és hangjelek számára. Az alkalmazott MPEG család a következő:

·         MPEG-1 (hang/kép)

·         MP3 vagy MPEG-1 Audio Layer 3 (hang)

·         MPEG-2 (hang/kép)

·         MPEG-4 (interaktív multimédia rendszer)

·         MPEG-7 (multimédia adatbázis &betöltés)

MPEG a videózásban
Miként a mozgóképből származó adatfolyamot tömörítő módszerek többségénél, itt is abból indulnak ki, hogy a felvétel két egymással szomszédos képén az információknak csak kisebb része változik (a mozgásban lévő személy vagy más tárgy), míg az információk többsége (háttér) azonos marad. Elegendő tehát ezeket a változásokat tárolni. A felvételnek viszonylag bonyolult a struktúrája: I típusú képekből (Intra Pictures), B (Bidirectional Pictures) képekből és P (Predicted Pictures) képekből áll. Az I képek jelentik a fogódzókat. Az összes képpont szinte teljes egészében letárolásra kerül. A P képek az egymás utáni képkockák pixeleinek elmozdulásából jósolva jönnek létre. A B képek pedig az I és P képek közé, vagy két P kép közé utólag kerülnek be és csak elmozdulásokat tárolnak. A képek egymást követő sorrendje általános esetben következőképpen néz ki: IBBPBBPBBPBBIBBP... A leírtak alapján egyértelmű, hogy az így átalakított felvételbe nem lehet bárhol belépni, és ez a módszer az M-JPEG-től eltérően elsősorban archiválásra, nem pedig  számítógépes vágásra és  szerkesztésre szolgál. A felvételbe ugyanis csak az I típusú képeknél lehet belépni. Az MPEG-gel akár 1 : 200 arányú tömörítés is elérhető. Ennek a szélsőséges határértéknek az elérése természetesen csak jelentős veszteségek árán lehetséges.

·         MPEG-1 -- 1.5-4-0 Mbps (megabit per másodperc)

·         MPEG-2 -- 4.0-10.0 Mbps

Az MPEG felelős a az egyetlen vagy több hanggal rendelkező képáramlás sokszorozásáért és szinkronizálásáért. Az MPEG-1 a VHS/VCR minőségének digitális formában történő visszaadására lett tervezve, míg az MPEG-2 elmélet az MPEG-1-hez hasonlóan az alkalmazások széles tartományának lefedésére készült, beleértve a DVD minőséget és annak elsődleges célját, vagyis a TV adás teljesen digitális továbbítását 4 és 9 Mbps-os kódolt bitsebesség között.

MPEG-1
Elsősorban a CD vagy CD-I videón rögzített videojelek, digitális videofelvételek és/vagy animációk tömörítésének módszere, amely minőségében megközelíti a VHS videó rendszert. Része az un. Fehér Könyvnek, amely a mozgókép CD-ROM-on történő rögzítésének (amelytől napjainkban kezdenek gyorsan elpártolni) a szabványa, és amelynek segítségével 72 percnyi videofelvétel helyezhető el egy lemezen. E szabvány 352 x 228 képpont felbontású képpel dolgozik, ami az igazat megvallva nem túl nagy. Az MPEG-1 veszteséggel dolgozó módszer. Gyengéi különösen az olyan dinamikus jeleneteknél ütköznek ki, ahol gyorsan mozog a tárgy és a háttér is.

MPEG-2
Fejlett jeltömörítési eljárás, amely az MPEG-1-hez képest jóval nagyobb felbontást (a televíziós PAL szabvány 720 x 576, illetve az amerikai vagy a japán NTSC 720 x 480 képpontos felbontását), illetve a kép tartalmától függően változó adatáramlást tesz lehetővé.   Ebben  az esetben  az adatmennyiség  minimális  redukciója összekapcsolódik a felesleges és lényegtelen információk eltávolításával. A kulcsfontosságú információkat a tizenötödik fél képbe, vagy fél másodpercenként tömörítik, és csak az egymást követő képekben meglévő különbségeket rögzítik. Az MPEG-2-őt például a DVD lemezek videofelvételeinél alkalmazzák.

Létezik még az MPEG-4 módszer, amelyet képi adatok telefonvonalakon és ISDN-hálózaton történő továbbítására használnak. Nem feledkezhetünk meg az MPEG-3 módszerről sem, amely valójában nem is létezik. Az igen magas minőségű HDTV televíziós rendszer szabványaként kezdték el fejleszteni, de a szakemberek úgy ítélték meg, hogy ezt a célt az MPEG-2 rendszer is kielégíti.

Videó rendszerek

VHS
Videó Home System. A legelterjedtebb házi használatú amatőr analóg videó rendszer. E kompozit (kevert) rendszernek meglehetősen alacsony a felbontóképessége (kb. 230 pont soronként), s nem túl jó a képminősége, ugyanakkor viszont alacsony az ára.

S-VHS   S-VHS-C
Analóg videó rendszer, amely a fény- és színhordozó jelek egymástól elkülönített rögzítésének köszönhetően a VHS rendszernél jobb minőségű felvételeket biztosít. Léteznek S-VHS kamkorderek is, amelyek miniatűr S-VHS-C kazettákkal működnek, asztali videomagnók (ezek gyakran a nagy S-VHS kazetták vágására is alkalmasak). Ezt a rendszert elsősorban az igényesebb amatőrök és a félprofik használják. Ezt azonban minden bizonnyal hamar ki fogja szorítani a digitális DV rendszer.

Video 8
A Sony cég analóg amatőr videó rendszere. A kazetta kis méretének köszönhetően elsősorban a videokamerákban használják. Minőségi mutatói a VHS-hez hasonlóak.

Hi-8
A Sony cég által igényesebb amatőrök és fél-profik számára kifejlesztett analóg komponensű videó rendszer. Elsősorban videokamerákban használják, míg néhány kivételtől eltekintve csaknem hiányoznak az ilyen rendszerű asztali videomagnók. A felvételeket közvetlenül a kamerákból játsszák le vagy VHS kazettára másolják.

DV
Digital Video. A mai amatőröknek és félprofiknak szánt digitális videó rendszer. A kép digitális rendszerben történő felvételének köszönhetően jó minőségével, a felvétel kiváló feldolgozási lehetőségével és veszteség nélküli másolhatóságával tűnik ki. A rendszer két kazettatípust foglal magában. Az elsősorban kisméretű videó kamerákban használatos Mini DV kazettára kb. 1 órányi felvétel készíthető. Az  asztali lejátszókban vagy vágóberendezésekben használt „nagy" kazetta kapacitása 4,5 óra. A piacon egyre bővül az ilyen videó készülékek kínálata, de a csak lejátszók választéka sokkal kisebb, mert azok általában már vágásra is felkészített készülékek.

Digital S
A JVC cég által kifejlesztett professzionális digitális videó rendszer, amely részben kompatibilis az amatőr VHS, valamint a félprofi S-VHS rendszerrel.

D-VHS
Digital VHS. A JVC cég digitális videó rendszere, amelynek alapját a VHS adja, és amellyel részben kompatibilis is. Horizontális felbontása 500 soros azonos a DV és DVD felbontásával. Az MPEG 2 tömörítést használva egy speciális 420 perces kazettára 7 óra tökéletes minőségű fel-vétel készíthető. Ez a rendszer lehet átmenetileg az olcsó archiválás formátuma, amíg a DVD-lemezen alapuló rögzítés nem válik elegendően olcsóvá.

TV-s szakkifejezések, Normák

NTSC
National Television Society Comittee - az USA Nemzeti Televíziós Bizottsága. A szóban forgó intézmény nevének rövidítését használják az általa kifejlesztett színes televíziós rendszer megjelölésére, amely elsősorban az amerikai kontinensen és Japánban terjedt el. Ez a rendszer 525 sorra (tehát kevesebbre, mint a PAL és a SECAM rendszer) bontja a képet, és másodpercenként 30 képet vált (tehát többet, mint az említett két rendszer), 60 Hz mező frekvencia mellett; az átvitelhez 6 MHz-es analóg csatornára van szükség.

PAL
A Telefunken cég laboratóriumában kifejlesztett színes televízió rendszer, amelyet nálunk az elmúlt években vezettek be. Napjainkban mintegy 60 országban sugározzák ebben a rendszerben a televízióadásokat. Elsősorban az európai országokban - Franciaországot kivéve, amely saját szabványt (SECAM) vezetett be - terjedt el. A PAL szabvány szerint sugárzott kép 625 sorból áll (ebből azonban csak 575 sor alkotja magát a képet). A maximális horizontális felbontás (az egy sorra jutó képpontok száma) 768 pont. Az egy másodperc alatt sugárzott képek száma 25.

SECAM
Mindenekelőtt Franciaországban és az egykori Szovjetunióban elterjedt színes televízió rendszer. A PAL rendszerrel megegyezően 625 soros képpel működik, de attól eltérően nem nyújt kiegészítő szolgáltatásokat.

HDTV
High Definition Television - nagy felbontóképességű televízió-rendszer, ahol a képernyő hosszának és szélességének aránya a jelenlegi 4:3-mal ellentétben 16:9. Ezenkívül a sorok száma is kétszerese a jelenlegi rendszer által használatosnak, és lényegesen nagyobb a horizontális felbontás is (1100 pont soronként). Ez a Japánban kifejlesztett rendszer nem kompatibilis a ma használt televízióval, ami gátolja gyors elterjedését.

TV-tuner
A televíziókészülék nagyfrekvenciás jelet feldolgozó vevőegysége. Ezt a funkciót azok a különböző kiegészítő ún. TV-kártyák is el tudják látni, amelyek segítségével a számítógépen is nézhetők a televízió-műsorok.

Broadcast
Leginkább az országos adóállomások professzionális televízióműsorainak készítésére szolgáló, a legmagasabb minőségi paramétereket kielégítő berendezések jelzője. Ide sorolható például a Betacam és a Betacam Digital rendszer.
 

Videós szakkifejezések

AC-3
A Dolby AC-3 rugalmas, audio adattömörítő technológia, amely képes a hangcsatorna formátumok széles tartományának alacsony sebességű adatáramlássá történő lekódolására. Nyolc támogatott csatorna konfiguráció van, kezdve a hagyományos mono vagy sztereó hangtól a 6 külön csatornával rendelkező térbeli hangig (bal, középső, jobb, bal térbeli, jobb térbeli és mélynyomó). Az AC-3 adatáramlás specifikációk lehetővé teszik a 48 kHz, 44.1 kHz, vagy 32 kHz mintavételi sebességek használatát, és támogatják a 32 kbps (kilobit-per-másodperc) és 640 kbps közötti adatsebességet

Alfa csatorna
Transzparens (átlátszó) felületek és tárgyak kialakítását lelőve tevő eljárás a grafikai programokban.

Aspect ratio
A DVD képernyő aránya általában 16:9 (szélesvásznú) vagy 4:3 (TV). Az Arányok megtartása menüpont a módosítások ellenére megtartja a filmek és a kép eredeti arányát

Assemble
Olyan vágási eljárás, amikor az egyes felvételeket bizonyos szándékkal úgy sorolják be egymás után, hogy ne legyenek észrevehetők a közöttük lévő átmenetek, ne jelenjenek meg szinkronhibák, vagy ne boruljon fel a szinkron

Codec - Kodek
A kóder/dekóder szavak rövidítése. Lehetővé teszi a videó tömörítését és kicsomagolását a számítógépben.

Composite - Kompozit videó
Összetett (kevert) videojel, amely a képet meghatározó valamennyi jelet (a fényerő és a színhordozó elemet) egyidejűleg rögzíti, és egy csatorna segítségével képes továbbítani. Ez olcsóbb, de kevésbé jó minőségű. Ennél jobb megoldás a komponens videó, esetleg az S-videó, vagy az Y/C, ami az amatőr gyakorlatban elterjedt komponens videó. A kompozit kifejezés leggyakrabban a bemeneti, illetve a kimeneti videó feldolgozó kártyákkal, a videomagnó és a számítógép összekapcsolására használatos kábelekkel, továbbá általánosságban az illesztőkkel összefüggésben használatos. Az ilyen típusú jelekhez szükséges elemeket jelöli.

CSS
Content Scrambling System. A filmipar, a szórakoztató elektronikai ipar és végezetül a számítógépipar által kifejlesztett rendszer, ami megakadályozza a DVD lemezek engedély nélküli másolását

DirectSound
Ez az alkalmazás programozási interfész (API) DirectX® API wave hangkomponense. A DirectSound kis késleltetésű keverést, hardveres gyorsítást, és a hangeszközökhöz való közvetlen hozzáférést biztosít, miközben fenntartja a meglévő eszköz illesztőprogramokkal való kompatibilitást. Bekapcsolja a wave hang rögzítést és lejátszást, támogatja azokat az eszköz készleteket, amelyek lehetővé teszik az alkalmazás fejlesztők számára, hogy kihasználják a hangkártyák és hozzájuk tartozó illesztőprogramok kibővített szolgáltatásait.

DirectX
A Microsoft DirectX ® az alacsony szintű alkalmazás programozási interfészek (API) szettje, amellyel kiváló minőségű multimédia alkalmazásokat lehet létrehozni, és amelynek alapvető célja a sebesség növelése volt. A következőket tartalmazza: DirectDraw, Direct3D, DirectSound, DirectMusic, DirectInput, stb.

Dropout
Jelkiesés, a videojel apróbb hibái, amelyek leggyakrabban szabálytalan apró fehér pontok formájában jelentkeznek. Elsősorban az amatőr analóg videó rendszereknél fordulnak elő. Az ok legtöbb esetben a szalag sérülésére vezethető vissza.

Dolby Digital 5.1 Surround Sound:
Valódi térbeli hang, 5 különálló hangcsatornával, amelyek közül az egyik a mélynyomónak felel meg (digitális formában).

Dolby Surround:
Lekevert sztereó hangcsatorna Az 5 vagy több különálló hangjel 2 csatornává történő átalakításának folyamata.

DVD
Digital Versatile Disc – Digitális sokoldalú lemez. A DVD nagy kapacitású, CD méretű lemez képi, multimédia, játék és hangalkalmazásokhoz.

Felbontás
Az élesség szinonimája a képi részletek szempontjából, amit sorokban vagy megahertzekben (MHz) mérnek.

Frame rate
A képeknél a képkocka sebesség méri a másodpercenként megjelenő állóképkockák számát. Minél nagyobb, annál jobb minőségű lesz a mozgást tartalmazó képkockákról készített fényképfelvétel.

Genlock
Olyan eljárás, amelynek segítségével bármilyen két videó képet szinkronizálni lehet egymáshoz. A szinkronra  a két képi jel mixeléséhez van szükség, például feliratozásához.
Tipikusan ilyen eljárással készülnek az időjárás-előrejelzéseket bemutató televízióműsorok, ahol a bemondók magabiztosan mozognak az időjárási térképek előtt anélkül, hogy belebotlanának a térképeken feltüntetett légköri nyomásértékekbe. Ezt leggyakrabban az un. Kroma-key vagy blue box eljárással csinálják. Némi leegyszerűsítéssel ez úgy néz ki, hogy egy színt megtesznek átlátszó színnek, és a másik jelet a képnek arra a részeire „vetítik" rá, ahol ez az átlátszó szín található

Komponens-videó
A videojel rögzítésének és továbbításának analóg módszere, ahol a jel fényerő és színhordozó részét külön rögzítik és továbbítják. Megnevezésként a YUV jelölést is használják, az Y a fényerősséget, az U és a V két színkülönbségi jelet takarja.

Krominancia
A videojel színinformációt tartalmazó része

Kvantálás
A mintavétellel vett hangok digitális értékké történő átalakításának folyamata.

Letterbox

A Letterbox a 4:3 vagy 1:33:1 arányt jelenti, ami megfelel az otthonok többségében található tévékészülék méretarányának. Szélesebb méretarányú filmek hagyományos tévékészüléken történő nézésekor, a film szélei levágásra kerülnek. Az alsó-felső fekete sáv megjelenése azt jelenti, hogy a képernyő méretaránya nem 4:3, és habár jobban megfelel az eredeti képernyő méretarányának, de ha ez bekövetkezik, akkor képernyő területről kell lemondani.

Összefoglalva: egy a sok módszer közül, amelyek segítségével az új, 16:9 arányú képernyőformátumot át lehet alakítani a ma általánosan elterjedt 4 : 3 formátumra úgy, hogy eközben nem következik be a kép torzulása, hanem a képernyő alsó és felső szélén fekete csík jelenik meg.

Luminencia
A fényerősségre vonatkozó érték, a képfelvétel egyik alapvető komponense.

Master
A kamerával készített eredeti felvétel (illetve az ezt tartalmazó kazetta). Erről készülnek az első generációs másolatok, ezt használják fel a felvett anyag vágására. Mindenekelőtt az analóg videózásban használatos kifejezés, ahol a felvétel minősége a másolások számának növekedésével arányosan romlik. A digitális rendszerek esetében gyakorlatilag nincsen különbség az eredeti felvétel és a másolatok között.

Mintavétel - Sampling
Az analóg jel digitalizálása során alkalmazott eljárás. Az analóg jel értékei kis időközönként kerülnek leolvasásra (mintavételi frekvencia) és azokat számokban (rendszerint a kettes számrendszerben) kifejezett értékekben fejezik ki.

Pan&Scan
A Pan&Scan szolgáltatás egyes DVD szoftveres vagy hardveres lejátszóknál áll rendelkezésre, és lehetővé teszi, hogy a felhasználók a filmeket az eredeti méretarányban nézzék meg (vagyis a 4:3 aránynál sokkal szélesebben) anélkül, hogy az alsó és felső fekete sáv megjelenne a képernyőn! Mivel a legtöbb felhasználó hagyományos tévékészülékkel rendelkezik (4:3), ezért nem láthatják egyszerre az egész képet, viszont beállíthatják, hogy a kép mely részét kívánják látni a képernyőn.

Pixel
A képpont a kép elektronikus rögzítésénél. A kép egyfajta „atomja", tehát az a legkisebb eleme, amelyre a kép felbontható. Minél több pixellel rendelkezik a kép egy egységnyi felületen, annál jobb minőségű.

QXpander
A QXpander 3D-s hangmező javító, ami veszi a rejtett sztereóhang információkat (az eltérő sztereó tartalmat) és ezzel arányosan alkalmazza a 3D feldolgozást. Az eredmény egy két csatornás sztereó kimenet, ami az érzékelt hangmezőket nagyon nagy mértékben kiszélesíti.

S-videó
Másként Y/C. Analóg jelrögzítő és továbbító rendszer, amely a fénykomponenst (Y) és a színkomponenst (C) két különböző csatornán rögzíti és továbbítja, aminek következtében sokkal jobb minőséget ad, mint a kompozit videó. Az S-VHS és a HI-8 félprofi analóg videó rendszerekben alkalmazzák.

S-VHS – S-VHS-C
Analóg videó rendszer, amely a fény- és színhordozó jelek egymástól elkülönített rögzítésének köszönhetően a VHS rendszernél jobb minőségű felvételeket biztosít. Léteznek S-VHS kamkorderek is, amelyek miniatűr S-VHS-C kazettákkal működnek, asztali videomagnók (ezek gyakran a nagy S-VHS kazetták vágására is alkalmasak). Ezt a rendszert elsősorban az igényesebb amatőrök és a félprofik használják. Ezekből a szférákból azonban minden bizonnyal hamar ki fogja szorítani a digitális DV rendszer.

Szélesvásznú
16:9 (szélesség:magasság) vagy nagyobb méretarányú eszközök, amely az emberi szemnek jobban megfelelnek. A filmek többsége 2:35:1 és 1:66:1 közötti szélesség/magasság aránnyal készültek. Logikus a kérdés, hogy miért? Egyszerű a válasz. Az emberi szem jobban be tudja fogadni a "szélesebb" képernyőt, főleg, ha az szemmagasságban van.

Vágás
A felvett anyag végső formába történő rendezése a felvételek kiválogatása, rendezői elképzelés, vagy forgatókönyv szerint. Beleértve a hangosítást, az egyes felvételek közötti átmenetek behelyezését, trükkökkel való kiegészítést. Az analóg videó feldolgozásának klasszikus módszere a lineáris vágás, amelyet vágópultok és más berendezések, esetleg a kiegészítő készülékek (videolejátszó, hanglejátszó készülékek stb.) és a rögzítő videomagnót vezérlő számítógép segítségével végeznek. A lineáris vágás elnevezés onnan származik, hogy ez a rendszer a videokazettán elrendezett információt lineárisan dolgozza fel.

Ezzel szemben a nemlineáris vágás esetén az adó szerepét játszó készülékről érkező jelet digitalizálják, tömörítik, és a számítógép merevlemezén tárolják. A lemez működési elvének köszönhetően a rögzített anyag bármikor rendelkezésre áll, függetlenül attól, hogy milyen sorrendben rögzítették a lemezen. Amennyiben tehát szükségük van egy felvételre, akkor nem kell semmit átjátszani, keresni, mert a lemezen rögtön erre a helyre lehet ugrani. Ezért nevezik ezt a módszert nemlineáris vágásnak. Mivel a nemlineáris vágás digitális információkkal működik, gyors és kényelmes lehetőséget ad a legkülönbözőbb módosítások és trükkök elvégzésére a ma hozzáférhető berendezésekkel.

Windows média formátum
Ez a formátum hang, kép és script adatok továbbítására lett optimalizálva, és elsősorban az Interneten keresztül történő adatátvitelre szolgál. A leggyakrabban használt formátum a .WMV a Microsoft Windows média lejátszóval együtt.

WMA
Windows Media Audio. Windows-os média hangformátum, amit leggyakrabban fájlok letöltésénél valamint lejátszásánál használnak.

WMV
Windows Media Video. Windows-os média hang/kép formátum, amit leggyakrabban fájlok letöltésénél valamint lejátszásánál használnak, és ez a Microsoft Windows média lejátszó alapvető fájlformátuma is.