VIDEO DIGITAALNE SÄILITAMINE CD-L

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 olemasolevate "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 analoogkaameratest, 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. Siin on näha video parameetrid, vajadusel saab neid muuta. Video salvestamiseks kaamerast arvutisse peavad olema sisse lülitatud mõlemad nupud nii play, kui see punane record nupp 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 kergem, mida väiksem on videolõik. Siit aga tekib 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 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 videolõigud on, siis ei ole probleemi. Tuleb vaid salvestada ja taas käivitada Movie Capiture. Niisiis, kui video on arvutisse salvestatud ja vajalikud muudatused montaaži näol, 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 ) ( DVD annab võimaluse ka DivX koodek ja lihtsalt põletada VideoCD-le Nüüd l ähemalt, mida kujutavad endast VCD ja SVCD [22] 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

21. Digitaalvideo http://digivideo.kolhoos.ee/ 22. Nero help 39