I. ИКТ‎ > ‎

06/07. Обрада звука и видео записа


vi-7: Формати дигиталних записа - Конверзија између различитих формата звучних записа

Снимање и обрада гласа и других звукова

Звук

Звук је уздужни талас који настаје осциловањем звучног извора.То може бити инструмент,гласне жице...

Јачина звука зависи од величине амплитуде. Што је амплитуда већа то је звук јачи и обрнуто.

Постоје субјективна и објективна јачина звука. Субјективна јачина звука је она коју региструје наше ухо и шаље је мозгу.Она је 2 пута већа од објективне. Објективна јачина звука је реална јачина звука. То је енергија коју са собом носи звучни талас. Звук може бити одређен или неодређен.

Одређени звук, тј. тон обухвата све звукове који се могу одсвирати или отпевати. Неодређен звук обухвата људски говор, врисак, лавеж паса, шуштање лишћа, гром, шкрипу врата, градску буку, звук ломљења стакла и сл.

Људско ухо може да чује само звукове учестаности између 20Hz и 20.000Hz. Мало дете може да чује звукове целог овог опсега, док се старењем полако губи способност регистровања звукова виших учестаности.

Данас је присутна појава да многи људи слабије чују нискофреквентне звукове (басове). У већини телевизоракасетофонарачунара, музичких стубова, дискменавокмена, као и сличних уређаја, налазе се звучници који нису способни да стварају басове што доводи до закржљавања одређених пријемника (рецептора) у уху.


Звук - формати

Звучни записи заузимају подоста места на рачунару па треба узети у обзир да се на wебу налазе што мање звучне датотеке како би се страница што пре учитала и како би се што пре скинули подаци на рачунар. Редуковањем величине записа смањује се и квалитет звука. 22 kHz, 8 бит моно квалитет звука употребљава се као стандардни формат слабијег квалитета звука и обично је доста квалитетан за говор.

CD" квалитет звука

44 kHz

16 бит Стерео

10.3 МБ

44 кХз

8 бит Стерео

5.18 MB

"FM" радио квалитет звука

22 kHz

16 бит Стерео

5.18 МБ

22 кХз

8 бит Стерео

2.59 MB

"AM" радио квалитета звука

11 kHz

16 бит Стерео

2.59 МБ

11 кХз

8 бит Стерео

1.29 MB

За компримовање аудио датотека потребна је специјална шема компримовања звана кодек (codec). Најпознатији аудио кодеци су: Lame MP3 audio codec & exeAC3Filter & CodecRadium MP3 Codec itd. Постоји много кодека, али су верзије MPEG-а посебно популарне за аудио записе.

Сваки тип рачунарске платформе и оперативног система користи свој јединствен формат аудио записа за репродукцију и снимање. Неки од најпознатијих аудио формата који се користе на wебу су: Wav, AU, Real audio (RA), MP3 (MPEG audio), Quick time, liquid audio.

MIDI

.MID

MIDI формат независан од платформе

Wave

.WAV

Microsoft формат за дигитал аудио

Audio Interchange File Format (AIFF)

.AIF

Macintosh формат за дигитал аудио

Sun Audio

.AU

Sunov компримовани дигитал аудио

audio CD

.CDA

Формат звука на аудио CD

Windows Media audio codec

.WMA

Microsoft компримовани формат

MPEG Audio Layer 3

.MP3

Компримовани формат све више у употреби


Формати аудио фајлова - листа

Lossless audio

Lossy audio

Other music

Playlists

Audio editing, music production

Embed gadget

Embed gadget

Онлајн видео едитори( са линка)

1. Movie Maker Online


Аналогни видео

  • традиционални облик видеа на којем се базира телевизијски видео и видео на касетама различитих формата (VHS, S-VHS, Beta,...)
  • у основи се састоји од низа појединачних слика (кадрова); приказивање већег броја кадрова у секунди ствара илузију кретања
  • 24-30 кадрова у секунди (kps)
  • стандардна резолуција: 720x480 или 350,000 pixela
  • pixel носе информацију о боји и светлости слике
  • основни проблем: генерацијски губитак (generational loss) – свака копија видеа лошија је од претходне; јавља се јер се аналогни сигнали код сваког копирања морају појачати те се при томе додаје одређена количина шумова

Дигитални видео

  • у мултимедијске пројекте уграђује се дигитални видео – сваки pixel појединих кадрова представљен бинарним бројевима
  • битна 4 елемента:
    • број кадрова у секунди,
    • величина прозора унутар којег се приказује видео,
    • квалитета слике,
    • брзина преноса података уређаја за похрану (хард диск, CD-ROM)
  • принцип илузије кретања као и код аналогног видеа с мањим бројем кадрова у секунди (10-15 kps) – испод 10 kps изгледа као серија слика
  • величина прозора – број pixelа који се приказују водоравно и окомито, неке типичне величине: 160x120, 240x180, 320x240, 640x480
  • квалитета слике: 8-битна и 24-битна репрезентација за представљање слике
  • на величину датотеке с видеом утиче и звук
  • опште правило за величину: 1 Мбит по кадру или 30 Мбит по секунди
  • смањивање или броја pixela или величине прозора у којем се гледа видео + компримовање
  • компромис између квалитете дигиталног видеа и величине датотеке

На пример:

Параметери видеа:

  • 640 X 480 величина кадра
  • 30 кадрова у секунди
  • 24-бита за приказ 16 мил. боја
  • 44.1 KHz, 16-bit Stereo Audio (CD квалитета)

Потребна количина бyтова за спремање слике:

  • 640 X 480 пиxела = 307,200 пиxела по кадру
  • 307,200 X 30 кпс = 9,216,000 пиxела по секунди
  • 9,216,000 X 3-бајта по пикселу = 27 МБ по секунди

Потребна количина бајтова за чување звука:

  • 44,100 KHz X 16/8 X 2 = 176,400 бајта по секунди

Укупно: 27,648,000 + 176,400 = 27,824,400 = 28 МБ по секунди видеа

 Предности кориштења дигиталног видеа

  • нижа цена
  • побољшана интерактивност (брзи приступ било којем делу филма)
  • потребно мање места за чување

Компримовање видеа

  • лако уређивање
  • само софтверско или хардверско компримовање, или оба
  • кодек (compresion/decompresion) – SW и/или HW уређај који врше компримовање
  • двојака улога: компримовање приликом чувања датотеке на рачунар и декомпримовање код отварања датотеке
  • стандарди HW компресије: JPEG, MPEG, DVI
  • JPEG редукује редудантне податке унутар кадра

MPEG

  • сажимање унутар кадра и међу кадровима
  • чувају се само одређени кадрови и разлике међу њима - посматрањем кадрова предвиђају се разлике између њих те се на основу уочених разлика уклањају редундантни подаци
  • већином MPEG-1 (захтева најмање рачунарских ресурса) и MPEG-2, у развоју MPEG-4 и MPEG-7
  • различите фирме развијају различите технологије за компримовање видеа (на пр. Apple-QuickTime, Microsoft-AVI, WMV, ASF)

AVI - Audio-Video Interleaved

  • видео и аудио
  • лошија квалитета и нивоа компримовања у односу на MPEG
  • чешће кориштени Microsoft-ов формат – подршка на већини рачунала
  • користи се и за анимације уместо анимираних GIF-ова (предност: више боја)

WMV - Windows Media Video

  • новији Microsoftov формат дизајниран за кориштење на Интернету
  • нижи квалитет видеа, али мала количина података

QuickTime

  • технологија користи HW компресију за хватање, управљање и чување видеа, али се користи само SW компресија за извођење видеа на рачунару крајњег корисника
  • стандардизовани формат датотеке за израду и извођење видеа
  • видео с аудиом се снима на једном рачунару а изводи на било којем са инсталираним QuickTime плејером 
  • подржава испреплетаност аудио и видео сигнала (синхронизованост)

DivX

  • за видео оно што је MP3 за музику
  • популаран за размену филмова на Интернету
  • користи MPEG-4 технологију
  • формат меморисан у AVI датотеку која се састоји од MPEG-4 видео и MPEG-3 аудио слоја

Учитавање видеа у рачунар

  • у почетку за гледање видеа на рачунару кориштене су радне станице са 2 монитира: један за саму мултимедијску апликација, други за приказ видеа с видеорекордера (или плејера)
  • следећи корак: видеокартице за приказ аналогног видеа на читавом екрану монитора или мањем прозору унутар прозора апликације
  • потреба за претварањем видеа у дигитални облик:
  • аналогни аудио/видео уређај за учитавање ("хватање" – capture) видеа који се прикључује на рачунар и на који се спаја видео камера (аналогна) или видеорекордер
  • посебне video capturing картице уграђене у рачунар на којима се налазе улази за камеру или VCR
  • видео се претвара из аналогног у дигитални формат и чува у облику датотеке на хард диску, CD-ROM и сл.
    • дигиталне видео камере (DV камере) захтевају IEEE 1394 прикључак на рачунару
    • преношење видеа у рачунало уз кориштење одговарајућег програма (на пр. Windows Movie Maker)
    • Windows Media Player – ради с више различитих видео формата, подршка за нове додавањем кодека

    Видео стандарди

    Стандарди видео сигнала

    • међународни стандарди за преношење и приказ телевизијске слике: NTSC (УСА, Канада, Јапан,...), PAL (Еуропа, Кина, Аустралија,...), SECAM (Француска,...)
    • разликују се по начину на који се информације кодирају како би произвеле електронски сигнал који креира ТВ слику
    • нису међусобно компатибилни

    NTSC

    • ТВ кадар на екран црта електронска зрака која пролази 2 пута (испреплитање – интерлацинг)
    • ТВ слика се доима стабилно, без титрања
    • кадар има резолуцију од 525 водоравних црта, исцртава се 30 кпс
    • омјер слике је 4:3 

    PAL

    • метода додавања боје црно-бијелом ТВ сигналу која исцртава 625 водоравних црта с 25 кпс
    • користи испреплитање

    HDTV (High Definition Television)

    • за пријенос и приказ ТВ слике користи дигитални умјесто аналогног сигнала
    • квалитетнија слика
    • исцртава се 1080 водоравних црта с 60 кпс
    • омјер слике је 16:9

    Формати за снимање видео записа

    • аналогни: VHS, 8mm (ниже квалитете), SVHS, Hi8 (више квалитете)
    • дигитални: DV, DVD, ...

    Дигитални формати

    DV

    • формат универзално прихваћен за дигиталне камере
    • компримирање података од око 3.5 МБ/сец
    • квалитета веће од аналогних формата
    • DVD, miniDVD, VCD, SVCD: формати за похрану видеа на CD-R/RW дисковима који се могу изводити на рачуналима или кућним DVD плаyерима (за неке формате с могућношћу репродукције CD-R ili CD-RW)

    DVD - 'Digital Versatile Disc'


    •   DVD-Видео снимљен на DVD-R или DVD-RW диск, садржи висококвалитетни видео (MPEG-2) и аудио
    • · DVD видео параметери:
    •   величина кадра: 720x480 (NTSC) ili 720x576 (PAL)
    •   број кадрова у секунди: 29.97 fps (NTSC) ili 25 fps (PAL)
    •   пријенос података: 4~8 Mbps
    •   аудио: stereo, 48 kHz i 192~384 kbps MPEG audio
    •   обично може садржавати више од 1 сата видеа

    miniDVD

    • сличан DVD, 18 min видеа

    VCD - 'Video Compact Disc'

    • CD-ROM диск с видеом и аудиом
    • обично може садржати око 74 минута (650МБ) видеа и стерео звука спремљених у MPEG-1 формату
    • величина кадра од 352x240 пиксела (цели ТВ екран)
    • квалитет VCD видеа приближно једнака VHS видеу

    SVCD - 'Super Video Compact Disc'

    • CD-ROM диск с висококвалитетним видеом и аудиом
    • обично може садржавати око 35~45 минута (650МБ) видеа и стерео звука спремљених у MPEG-2 формату (слично као DVD)
    • квалитета SVCD видеа боља од VHS

    Примена видеа на вебу

    Преузимање видеа

    обична хипервеза на датотеку са видео записом:

    <A HREF="primjer.mov">пример QuickTime видеа (2.1М)</А>
    кликom на везу видео се може преузети и сачувати на диск или се може извести у одговарајућем програму (на пр. Windows Media Player)
    • пазити на величину датотеке
    • препорука: користити компримиране формате (обично AVI, MPG)

    Видео укључен унутар веб странице

    кориштење HTML <OBJECT> ili <EMBED> oznaka:

    <EMBED SRC="primjer.mov width=160 height=120">
    прозор с видеом поставља се унутар садржаја приказане веб странице (слично као слика)

    Streaming видео

    • извођење видеа без чувања на рачунару
    • започиње одмах и наставља се изводити како се датотека део по део доставља са сервера
    • користи посебан RTSP протокол и захтева специјализовани Streaming плејер 
    • предност: нема дугог чекања да се достави цела велика датотека
    Најпопуларнији формати:
    • RealNetworks RealVideo формат
    • Microsoft ASF (Advance Streaming Format)
    • streaming на захтев (користи обичан HTTP протокол и методу прогресивног преузимања – датотека се преузима цела на рачунар, али се покреће чим је довољан дио преузет)

    Формати датотека за веб

    Назив формата

    Тип датотеке

    Опис

    QuickTime

    .MOV

    Macintosh видео стандард

    AVI Audio-Video Interleaved

    .AVI

    Microsoft видео стандард

    WMF - Windows Media Format

    .WMV

    новији Microsoft стандард

    MPEG

    .MPG, .MP2

    подржавају га све платформе

    ASF (Advance Streaming Format)

    .ASF

    Microsoftov stream. формат

    RealNetworks RealVideo format

    .RM

    streaming формат


    Comments