Tömörítések szerepe az NLE szoftverkörnyezetben

1. Répászky Lipót Kommunikáció-technikai mérnök Nemzeti Audiovizuális Archívum (NAVA) Független komplex összemérés Tömörítések szerepe az NLE szoftverkörnyezetben

2. Paradigmaváltás a videó-technikában • Első lépés: digitális videó-technika (múlt) • CCD, CMOS • Digital8, miniDV • DVB – SD/HD C/S/T • Második lépés (jelen) • IT – kamera-technika konvergencia • Merevlemezes >> optikai >> memóriakártyás adattárolási rendszerek fejlődése • Adatkijáratok: SDI, SDTI, HDMI • IT – NLE konvergencia • Struktúrált adattárolás • XML alapú META leírás • Harmadik lépés? – tömörítés?

3. Tömörítetlen videojel sávszélesség igénye BW = V x H x 3 x B x FPS RGB színtérben a 8 bit 256, a 10 bit 1024, a 12 bit 4096 árnyalatot jelent színenként. miniDV szalagra, maximum 25 Mbps-sel lehet írni Emberi szem minimum felbontóképessége: V20°xH27° 2’ 800x600 ~100 árnyalat (7bit)

5. Felbontási és képfrissítési szabványok Digitalizált médium Common Intermediate Format

6. ProgressiveSegmentedFrame (PsF)

7. Játék a számokkal… ScDef = Screen Definition = Kép/lapka felbontása SAR = Screen Aspect Ratio = Képarány PAR = Pixel Ascpect Ratio = Pixelarány Számoljunk együtt ScDef = 960x720 = 96/72 = 4:3 SAR = 16:9 PAR = 4:3 = 1,3333 960 * 1,3333 = 1280 Ha a pixel téglalap, annak is 3 értéke van. 960x720 < 1280x720

8. Tömörítés alapja Veszteségmentes (lossless): huffman, LZW, ZIP Veszteséges (Lossy): MPEG, h.264, divix, xvid, Veszteségmentes eljárás előnye: - kiváló képminőség - maximalizált effektezési lehetőségek Veszteségmentes eljárás hátránya: - viszonylag nagy tárhely igény (a veszteségeshez képest) - nehezen visszaalakítható Veszteséges eljárás előnye: - kis tárhely igény Veszteséges eljárás hátránya: - számításigényes - minőségromlás (információvesztés)

9. Videó jellemző adatai • A/V sávszélesség • Tömörítési algoritmus (codec) • Sávszélesség • Bitmélység • Objektív képminőség • Qf=1024b/vhr • NAVA – streaming – 0,46 qf • Szubjektív képminőség

10. Hogyan tömörítünk? (mpeg-2) Y=0,3 R + 0,59 G + 0,11 B (diagram) Y-0,3R=0,59G+0,11B Y-R=0,59G+0,11B-2,3Y Színkülönbségi jelek: Y-B=Cb Y-R=Cr YCbCr – nem YUV 4:2:2 ~ 21 MB/sec tömörítés PAL DV az YCbCr-nél 4:2:0-ra tömöríti ~ 15,5 MB/sec NTSC DV a 4:2:2-t 4:1:1-re tömöríti A szabvány szerint a PAL DV 25Mbit/sec ~3,125MB/sec

11. Színinformáció csökkentése X = csak fényesség adat (X) = YCbCr

12. Képen belüli tömörítés

13. Képek közötti mozgásbecslés

14. GOP struktúra GOP – Group of Pictures = két I kép közötti képek sorozata

15. mpeg-2 file méretét befolyásoló paraméterek • Felbontás csökkentéssel • SD >> CIF • HD >> SD >> QCIF • Bitmélység csökkentésével • 12 bit >> 10 bit >> 8 bit • Kvantálási minőség variálásával • Quality = 0….10 • GOP struktúra változtatásával • IBP képek variálásával • IIIIIIIII, IBIBIBIBIB, IBPIBPI, IBBPPBBI • Bitráta változtatásával • CBR, VBR, ABR • 8 Mbit >> 4 Mbit • DCT precizitás csökkentésével • Jóslás, becslés engedélyezéssel • OnePass – TwoPass

16. Miért kell a konténer? • Struktúrába szedi az AV adatot (streaming) • Azonosítja az egyes adatok elérési helyét • CRC – hibajavításra ad lehetőséget • Egyéb járulékos adatok elhelyezése (felirat) Melyik a jó konténer? • Egyszerűen struktúrált • Sérülésre kevésbé érzékeny (visszaállítható) • Könnyű az elérése a benne lévő adatoknak • Definiálja a folytonosságot • Azonnal betekinthető (streaming)

17. Konténerstruktúra - mpg

18. Konténerstruktúra – mp4

19. Konténerstruktúra – mov

20. Konténerstruktúra - mxf Interleaved (VAADVAAD) Clip wrapped (VVVVAAD) K = Key L = Length V = Value

21. K = Header ( 0000000000000000 ) DV - 50Mbps 625/50i (clipwrapped) K = Primer ( 000000000000007c ) K = MXFPreface ( 0000000000000572 ) K = MXFIdentification ( 0000000000000618 ) K = MXFContentStorage ( 00000000000006b0 ) K = MXFEssenceContainerData ( 0000000000000720 ) K = MXFMaterialPackage ( 000000000000077c ) K = MXFTrack ( 0000000000000870 ) K = MXFSequence ( 00000000000008d4 ) K = MXFTimecodeComponent ( 0000000000000938 ) K = MXFTrack ( 0000000000000997 ) K = MXFSequence ( 00000000000009fb ) K = MXFSourceClip ( 0000000000000a5f ) [4x…] K = MXFSourcePackage ( 0000000000000fff ) K = MXFCDCIEssenceDescriptor ( 00000000000011db ) K = IndexTableSegment ( 0000000000001290 ) K = KLVFill ( 00000000000012f4 ) K = Body ( 0000000000007f6c ) DV - 50Mbps 625/50i (clipwrapped) K = EssenceElement ( 0000000000007fe8 ) K = Footer ( [varies] ) DV - 50Mbps 625/50i (clipwrapped) K = IndexTableSegment ( [varies] )

22. Tömörítések és konténerformátumok Konténertípus

23. Mi mit használ? • Panasonic HPX sorozat– mxf (h264) • Sony EX sorozat– mp4 (m2v) • JVC ProHD – mpg (m2v) • JVC-GY-HM700 – mov (h264) • RED ONE – R3G

24. Szegény ember esete a HD-val…

25. Proxy szerepe az utómunkában • HD felbontásnál a Real-Time munka erőforrás igényes. • Effektezés során a Preview akadozhat • TimeLine-on keresés során lassú képelérés • Nem csak 2k/4k érhető el a proxy • Manuálisan is generálható bármilyen konténer és tömörítés típushoz

26. Rögzítés eredeti konténerformátumban Felvétel mpg/avi/mp4 Visszafejtés eredeti A/V fájlra h.264/mpeg2video aac/mp3/mp2 Kulcskép - bmp proxy_video proxy_audio remultiplexing_proxy_file

27. Köszönöm figyelmüket! info@digitfilm.eu