DV
Digitální video (DV) je video formát vypuštěný v roce 1996, a, v jeho menším páskovém tvarovém faktoru MiniDV, má protože se stát jedním z standardů pro spotřebitele a semiprofessional video produkce. DV specifikace (původně známý jak Modrá kniha, aktuální oficiální jméno IEC 61834) definuje jak kodek tak formát pásky. Rysy zahrnují intraframe komprimaci pro nekomplikovanou editaci, standardní rozhraní pro převod do nelineárních editačních systémů (FireWire také známý jako IEEE 1394), a dobrá video kvalita, obzvláště se vyrovnal časnějším spotřebitelským analogovým formátům takový jako 8 mm, ahoj-8 a VHS-C. DV nyní umožní filmmakers vyrobit filmy inexpensively, sdružil se s ne-kino rozpočtu.
Tam byly některé varianty na DV standardu, nejvíce pozoruhodně profesionálnější DVCAM a DVCPRO standardy Sony a Panasonic, příslušně. Také, tam je nedávný vysoce-verze definice volala HDV, který je spíše jiný na technické úrovni protože to jen používá DV a MiniDV nahrává tvarový faktor, ale MPEG-2 pro komprimaci (a, jako výsledek, zaznamená vyšší rozhodnutí ale více vysoce stlačeného videa).
Technické normy
Před komprimací
Předtím, než přijde k kodeku kompresní stupeň, lehké vnikání videokamera je přeměněna v analogové signály pak digitální kód (binární). Přícházející světlo nejprve dělá kontakt se snímacím prvkem, který přemění světlo na analogové elektrické signály, se měnit se spoléhat na úrovně světla.
RGB kanály od senzoru jsou pak ochutnané a quantized analogový k digitálnímu konvertoru (ADC nebo A/D) do binárního potoku. Potok je zpracován procesorem digitálního signálu (DSP) nebo zakázkový ASIC.
Chroma Subsampling: Analogový signál je nyní ochutnán 13.5 milionkrát za sekundu (13.5 MHz) pro Y (luminance) signalizují a 3.375 milionkrát za sekundu (3.375 MHz) pro (B-Y) a (R-Y) (chrominance) signalizuje. Toto produkuje přesné ztvárnění aktivity obrazu videa. Y kanál je ochutnal 4 časy více než (B-Y) a (R-Y) kanál; tento poměr je obyčejně naznačován 4: 1: 1. Ve standardu Pala, (B-Y) a (R-Y) kanály jsou užívány u frekvence 6.675 MHz. Nicméně, chrominance vzorky od střídavých linek jsou odhozeny, redukovat svislé chrominance rozhodnutí faktorem dva. Tento formát vzorkování je označován 4: 2: 0.
Quantization: Proces quantization reprezentuje každého ochutnal signál s řadou čísel; jeden pro Y, jeden pro U, a jeden pro V. Y kanál přiměje čísla se objevit 13.5 milionkrát za sekundu, zatímco jiný dva mít 3.375 milión čísel za sekundu každý. Každé číslo v těchto sadách je mezitím 0 a 255, který je znán jak 8-kousek quantization.
Dvojkový zápis: V konečném stádiu A/D konverze, desítkové řetězce jsou transformovány do binárních řetězců 0 a 1 . Tyto řetězce tvoří digitální datový proud být zaznamenán nahrávat. Nicméně, proces vytvoří obrovské množství dat, asi 162 miliónů kousků za sekundu (162 Mbit/s). Aby redukoval množství požadované pásky, data jsou nejprve slisována, používat jeden z několika algoritmů včetně Discrete Cosine přemění (DCT), adaptivní Quantization (AQ), a proměnné délkové kódování (VLC).
Komprimace videa
DV použití DCT intraframe komprimaci u fixovaného bitrate 25 megabitů za sekundu (25.146 Mbit/s), který, když přidal se k datům zvuku (1.536 Mbit/s), subcode data, detekci chyb a opravu chyb (approx 8.7 Mbit/s) množství ve všech k hrubě 36 megabitů za sekundu (approx 35.382 Mbit/s) nebo jeden gigabajt každé čtyři minuty. U se rovnat bitrates, DV hraje poněkud lépe než starší MJPEG kodek, a je srovnatelný s intraframe MPEG-2. (Si všimnout toho mnoho MPEG-2 kodéry pro real-time aplikace získání dělají ne použití intraframe komprimaci.)
Chroma subsampling
Chroma subsampling je 4: 1: 1 pro NTSC nebo 4: 2: 0 pro kamaráda, který se sníží množství rozhodnutí barvy skladovalo. Proto, ne všichni analogové formáty jsou překonány DV. Betacam SP formát, například, moci ještě být žádoucí protože to má podobnou barevnou věrnost a žádné digitální artefakty. Nižší vzorkování prostoru barvy je také důvod proč DV je někdy zrušen v aplikacích kde chroma-klíč bude použitý. Nicméně, velká skupina se cítit jako výhody (žádná ztráta generace, malý formát, digitální zvuk) být přijatelný kompromis daný kompromis v barevné vzorkovací frekvenci.
Zvuk
DV připustí jeden 2 digitální zvukové kanály (obvykle stereofonní) u 16 rozhodnutí kousku a 48 kHz vzorkovací frekvenci nebo 4 digitální zvukové kanály u 12 rozhodnutí kousku a 32 kHz vzorkovací frekvence. Pro profesionála nebo aplikace vysílání, 48 kHz je používán téměř výlučně. Navíc, DV specifikace zahrnuje schopnost zaznamenat zvuk u 44.1 kHz (stejnou vzorkovací frekvenci užitou na CD zvuk), ačkoli v praxi tato volba je zřídka použitá. DVCAM a DVCPRO oba používají uzamčený zvuk standard chvíle DV dělá ne. Toto znamená, že u nějakého jednoho bodu na DV pásce zvuk může být + / - 1/3 rám ven synchronizace s videem. Toto je maximální proud zvuku/synchronizace videa, ačkoli to není smíchané skrz nahrávku. V DVCAM a DVCPRO nahrávky synchronizace zvuku je trvale spojena k synchronizaci videa.
Konektivita
FireWire (aka IEEE 1394) seriál autobus přenosu dat není díl DV specifikace ale co-se vyvinul s tím. Téměř všechny DV kamery mají IEEE 1394 rozhraní a analogové složené video a Y/C výstupy. Vysoce skončit DV VCRs může mít další profesionální výstupy takový jako SDI, SDTI nebo analogové komponentní video. Všechny DV varianty mají timecode, ale někteří starší nebo spotřebitelské počítačové aplikace nedokážou využít toho. Některé videokamery také uvádějí USB2 port pro spojení počítače, ale tito jsou někdy ne schopný zachycovat DV potok v plném detailu, a být raději použitý primárně pro přenášet jistá digitální data z videokamery takový jak ještě představí si a počítač-formátovat video soubory (takový jako MPEG4-zakódoval video).
Na počítačích, DV potoky jsou obvykle uloženy ve formátech nádoby takový jako Avi nebo QuickTime, ale někdy surová DV data jsou zaznamenána přímo.
Fyzický formát
Odešel spravit: DVCAM-L, DVCPRO-M, MiniDV
DV formátuje použití “L-velikost” kazety, zatímco MiniDV kazety jsou volány “S-velikost”. Oba MiniDV a DV pásky mohou jít s nízkým výkonem vložený paměťový čip (nejvíce obyčejně, sporý 4 Kbits pro MiniDV kazety ale systém podporuje až 16 kbits). Tato vložená paměť může být používána k rychle vzorek stills od bodů redigování (například, každý čas rekordní tlačítko na videokameře je stisknuto když filmuje, nový “scénový” timecode je zadán do paměti). DVCPRO má ne “S-velikost”, ale další “M-velikost” také jak “XL-velikost” pro použití s DVCPRO HD VTRs. Všechny DV varianty používají pásku, která je 1/4 palec (6.35 mm) široký.
MiniDV / DV
“L” kazeta je asi 120 x 90 x 12 mm a může záznam nahoru k 4.6 hodiny videa (6.9 hodiny v EP/LP). Lépe známý MiniDV “S” kazety jsou 65 x 48 x 12 mm a držet jeden 60 nebo 90 minut videa spoléhat se na zda video je zaznamenáno u Standarda hrát (SP) nebo poskytl hře (někdy volanou Long hru) (EP/LP). 80 pásek minuty je také dostupné a může zaznamenat 120 minut videa v EP/LP režim. Pásky prodávají za méně než USD 4 každý jak 2005. DV na SP má šroubovicové prohlédnutí dráhovou šířku 10 micrometres, zatímco EP používá šířku dráhy jediný 6.7 micrometres.
Software je současně dostupný pro obyčejné domácí počítače který dovolí uživatelům zaznamenat nějaký druh počítačových dat na MiniDV kazetách používat obyčejné DV paluby nebo videokamery. 60-minutová MiniDV páska bude držet přibližně 13 gigabajtů dat v této podobě použití, zatímco DV video formát má konstantní přenosovou rychlost 3.6 megabajty za sekundu (3.6 MB/s x 60 sekund x 60 minut = 12,960 MB na hodinu, podělil 1024 = 12.66 GB na hodinu).
DVCAM
Sony je DVCAM je semiprofessional varianta DV standardu, který používá stejné kazety jako DV a MiniDV, ale transportuje pásku 50 % rychleji, vést k vyšší dráhové šířce 15 micrometres. Kodek používal je stejný jako DV, ale protože větší dráhové šířky dostupné rekordéru data jsou hodně více robustní, produkovat 50 % méně chyb známých jako odpadlíci. LP způsob DV není podporovaný. Všechny DVCAM záznamníky a kamery mohou přehrávat DV materiál, ale DVCPRO podpora byla jen nedávno přidaná k některým modelům. DVCAM nahrává (nebo DV pásky zaznamenané v DVCAM režimu) mít jejich nahrávkový čas redukovaný jednou třetinou.
DVCPRO
Panasonic specificky vytvořil DVCPRO rodina pro elektronické zprávy sbírat (Eng) použití (NBC newsgathering divize byla hlavní zákazník), s lepšími lineárními editačními schopnostmi a robustností. To má ještě větší dráhovou šířku 18 micrometres a používá další typ pásky (Metal částečka místo Metal se vypařovala). Dále, páska má délkovou analogovou zvukovou narážkovou dráhu. Zvuk je jen dostupný v 16 kousku/48 kHz varianta, není tam žádný EP režim a DVCPRO vždy používá 4: 1: 1 barva subsampling (dokonce v režimu Pala). Na rozdíl od toho, standard DVCPRO (také známý jako DVCPRO25) je jinak totožný s DV na bitstream úrovni. Nicméně, na rozdíl od Sony, Panasonic rozhodl se podporovat jeho DV variantu pro profesionální špičkové aplikace.
DVCPRO50 je často popisován jak dva DV-kodeky souběžně. DVCPRO50 standard zdvojnásobí kódované video bitrate od 25 Mbit/s k 50 Mbit/s, a zlepší barvu-rozhodnutí vzorkování používáním 4: 2: 2 struktura. DVCPRO50 byl vytvořen pro vysoce-cenit Eng kompatibilitu. Vyšší datarate uřeže nahrávku-čas v polovině (porovnané k DVCPRO25) ale výsledném obraze-kvalita je pokládaná soupeřit s Digital Betacam, dražší studiový formát.
DVCPRO HD, také známý jak DVCPRO100, používá čtyři paralelní kodeky a kódovaný video bitrate 100 Mbit/s. Přes HD v jeho jménu, DVCPROHD downsamples 720p domorodce/1080i signály nižšímu rozhodnutí. 720p downsampled od 1280x720 k 960x720 a 1080i downsampled od 1920x1080 k 1280x1080 pro 59.94i a 1440x1080 pro 50i. Kompresní poměr je přibližně 7: 1. To udržuje slučitelnost s HDSDI, DVCPRO100 vybavení vnitřně downsamples video během nahrávky a následovně upsamples videa během playback. Používání videokamery jako zvláštní proměnná-framerate (od 4 k 60 rámci/s) varianta DVCPRO HD volala VariCam je také dostupný. Všechny tyto varianty jsou zpět slučitelné ale ne vpřed slučitelný.
DVCPRO kazety jsou vždy označeny párem časů běhu, menší dva být schopnost DVCPRO50. “M” páska může vydržet k 66/33 minuty videa. Barva víka ukáže formát: DVCPRO pásky mají žluté víko, delší “L” pásky dělaly speciálně pro DVCPRO50 mají modré víko a DVCPRO HD pásky mít červené víko.
DVCPRO VCRs může hrát (ale ne záznam) DV a DVCAM nahrává. MiniDV pásky mohou být hrány s kazetou-adaptér.
Jiné digitální formáty
Sony XDCAM formát dovolí nahrávku MPEG IMX, DVCAM a potoky nízkého rozlišení v MXF obalu na optickém médiu podobném Blu-Ray disk, zatímco Panasonic P2 systém používá nahrávku DV / DVCPRO / DVCPRO50 / DVCPROHD potoky v MXF obalu na PCMCIA-slučitelné okázalé paměťové karty. Ikegami Editcam systém může nahrávat ve DVCPRO nebo DVCPRO50 formátuje na výměnném pevném disku. Všimnout si té většiny z těchto rozdíly jsou pro účely marketingu jen - od DVCPRO a DVCAM jen se liší v metodě kterého oni píší DV potok k pásce, všechny tyto non-formáty pásky jsou prakticky totožné s ohledem na data videa.
JVC je D-9 formát (také známý jako Digital-S) je velmi podobný DVCPRO50, ale záznamy na videocassettes v S-VHS tvarový faktor. (Nota: D-9 je nebýt zmatený s D-VHS, který používá MPEG-2 komprimace u významně nižšího bitrate)
Digital8 standardní použití DV kodek, ale nahradí médium nahrávky s úctyhodnými Hi8 videocassette. Digital8 nabídne DV digitální kvalitu, bez obětovat playback existování analogový Video8/Hi8 nahrávky.
Podpora aplikačního softwaru
Nejvíce DV hráči, editoři a kodéry jen podporují základní DV formát, ale ne jeho profesionální verze. DV zvuk/data videa mohou být uloženi, zatímco surová DV data rozdělí soubor (data jsou psána k souboru jak data jsou přijata přes FireWire, přípony souboru jsou. dv a. dif) se všemi DV meta-informace chránily nebo DV data mohou být namačkána do Avie soubory nádoby (toto jen chrání zvuk a video, ne meta data).
Většina softwaru videa pod Windows jen podpírá DV nacpal se do nádob Avie, protože oni jen používají Microsoft avifile.dll pro otevření avi soubory a podporovat žádné jiné formáty. Nemnoho výrazných výjimek existuje:
- Apple počítač je Quicktime hráč: QuickTime standardně jen dekóduje DV k polovině řešení hájemské zpracovací síly pro schopnosti editace. Nicméně, v “profesionální” verzi nastavení “vysoká kvalita” dolů “odhalit filmové vlastnosti” umožní plné rozhodnutí playback.
- VLC multimediální přehrávač (svobodný software): plný dekódovat kvalitu
- MPlayer (také s Gui pod Windows): plný dekódovat kvalitu
Tam jsou dva typy DV-soubory Avie:
- Psát 1: Multiplexed Audio-Video je se udržel jeho originál multiplexing a ukládal spolu do Video část souboru Avie
- Neplýtvá hodně prostorem (zvuk je uložen nekomprimovaný, ale dokonce nekomprimovaný zvuk je malý se vyrovnal video dílu DV), ale windowsovské aplikace založené na VfW API nepodporuje to.
- Psát 2: Jako typ 1, ale zvuk je také uložen jako další audio proud do souboru
- Even podpíral VfW aplikacemi, u ceny malé zvýšené velikosti souboru