VCD, SVCD, XVCD a MINI DVD
malý průvodce
produkcí digitálního videa
(komprese MPEG-1 a
MPEG-2)
Tento dokument by měl obsahovat průvodce a soubor pokynů, poznatků a rad,
týkajících se domácí produkce digitálního videa s využitím běžně dostupných
technologií, jako je počítač, vypalovačka, stolní videopřehrávače a
videorekordéry. Současně je popsán postup práce a použití většiny potřebného
softwaru, a to jak komerčních produktů, tak volně dostupných programů. Všechny
níže popsané programy typu freeware nebo trial můžete "stáhnout" ze mnou
uvedených internetových adres. Popsány budou jen ty programy a produkty, které
vzhledem ke své ceně a způsobu využití připadají v úvahu pro amatéry a
poloprofesionály.
Proto zde nenajdete popis produkce DVD disků, neboť
pořízení mechaniky pro zápis DVD a autorizačního software nebude ještě dlouhou
dobu v možnostech běžných uživatelů počítačů (i když některé směry a postupy
jsem v článku také naznačil...). Tento článek je také jakýmsi soupisem toho, co
všechno lze "nacpat" na obyčejné 74 minutové CD. V podstatě se jedná o rozmezí
od 74 minut ve VHS kvalitě (Tyhle kazety máte doma, takže je znáte. Kvalitu
samozřejmě porovnávám s originální nepoužívanou kazetou.) až ke 20 - 30 minutám
v DVD kvalitě (kdo zná kvalitu dobře namasterovaných DVD disků, ví o čem je
řeč). Takové kvality můžete docílit i v domácích podmínkách. Po přečtení tohoto
článku uvidíte sami, že výroba takových disků není výsadou filmových studií a
nahrávacích společností a ani že to není nějaká "magie", kterou ovládá jen pár
jedinců. Pokud se nebojíte experimentovat, máte dostatek času a potřebné
vybavení spolu s materiálem, který byste si přáli mít na něčem modernějším a
trvanlivějším než videokazety, nic vám nebrání ve vstupu do světa digitálního
videa a odhalování tajů jeho produkce.
KAPITOLA I - TROCHA TEORIE
Pro začátek si vysvětlíme, v čem a proč je takové CD lepší než vaše stará dobrá VHS kazeta, a co to vlastně ten "mpeg" je.
Rozdíly CD oproti běžným kazetám:
| CD (VCD, XVCD, SVCD, Mini DVD) | VHS, SVHS (Hi8, Digital8, VHSC, Mini DV) |
| + digitální záznam | - analogový a digitální záznam (na kazetě) |
| + cena médií | - zastaralá technologie |
| + nelze mechanicky opotřebovat přehráváním | - mechanické opotřebení média |
| + lze snadno kopírovat | - kopírováním se zhoršuje kvalita (an. zázn.) |
| + můžete upravovat beze ztrát kvality | - nekompatibilita formátů mezi sebou |
| + méně náročné na archivaci | - pomalost (přetáčení kazet) |
| + časem neztrácí kvalitu | - omezené opakované použití kazet |
| + nelze vymazat magnetickým polem | |
| + rychlost vyhledání dat ( řádově v ms) | |
| - vyžaduje počítač nebo přehrávač | + většina z nás to má doma |
| - náročnější na výrobu | + delší médium (až 360 minut) |
| - max. délka 74 minut u VCD | + levné přehrávače (videorekordéry) |
| + pohotový zápis |
Všechny údaje uvedené v tomto článku se týkají normy PAL, protože je nepravděpodobné, že by český uživatel měl nějakou vetší potřebu vytvářet NTSC disky. Pokud ale bez kompletních specifikací formátů MPEG-1 a MPEG-2 nemůžete vydržet, tak je najdete na http://www.mpeg.org/.
MPEG (Moving Picture Experts Group)
Je
definice ztrátové komprese dat v poměru cca 10:1 až 200:1. Podle normy PAL
obsahuje signál 25 snímků (obrázků) za sekundu, aniž by byla použita nějaká
komprese, a datový tok je cca 25 Mb/s. MPEG komprese spočívá v tom, že každý
X-tý (třeba patnáctý) snímek je uložen kompletní (i-frame), a ostatní jsou
definovány jako rozdíly mezi nimi (p-frame a b-frame). Při produkci digitálního
videa se v praxi používají dva typy: MPEG-1 a MPEG-2.
MPEG-1
je starší, a používá se např. pro VCD, CD-I a jiné formáty, založené na použití
obyčejného CD a s rozlišením 1/4 PAL signálu (nejčastěji 352x288 a 384x288
bodů).
MPEG-2 je standardem pro kompresi videa pro DVD,
digitální TV vysílání (satelit, kabelová televize) a pro ostatní obory, kde je
potřeba vysoká kvalita, ale ještě je akceptovatelné použití komprese.
Datový
tok se používá u MPEG-1 600-3000 kb/s a u MPEG-2 1200-11000 kb/s. Tento datový
tok obsahuje video+audio dohromady (video datarate + audio datarate = celkový
datový tok MPG streamu). Pokud budete chtít počítat datový tok z kapacity média
a délky souboru, nezapomeňte od výsledku odečíst audio, a teprve tento údaj
použít pro video. Jako audio stopu používejte zásadně MPEG-1 layer I a II audio.
Při použití jiné komprese vám vytvořený disk půjde přehrát pouze na počítačích.
Pro MPEG soubory se používá přípona MPG, pro samostatné video M1V, VBS (MPEG-1)
a M2V, MPV (MPEG-2). Pro audio pak MPA nebo MP2, případně AC3 pro šestikanálový
zvuk u DVD (ale to je jiná komprese než MPEG). Formát MP3 (MPEG-1 layer 3) nelze
pro MPEG-1 ani pro MPEG-2 video použít (žádný přehrávač ho neumí dekódovat).
VCD = Video Compact Disc
Standardní formát pro zápis videa na kompaktní
disk. Na jeden 74 minutový disk se vejde až 74 minut videa ve formátu MPEG-1,
normě PAL, rozlišení 352x288 bodů a 25 snímcích za sekundu. Datový tok je 1150
kb/s u videa a 224 kb/s u audia (stereo), celkový datový tok je 1374 kb/s.
Teoreticky lze vytvořit i video 600-1150 kb/s, a audio mono nebo stereo 64, 128,
224 kb/s, ale takovýto disk už nemusí jít přehrát ve stolních přehrávačích. Je
zde použitá jiná velikost sektorů než u datového CD, takže to při měření
zapsaných dat vypadá, že se na disku nachází až 765 Mb dat (pozn. CD-R
serveru: Přesněji řečeno, VCD používá pro data Mode 2 Form 2, kde je
využitelná délka sektoru 2 336 bytů, část CD je ale ovšem ve formátu Mode 2 Form
1 s délkou sektoru 2 048 bytů). Protože datový tok je pevně daný, nelze
využít prázdné místo na disku pro zlepšení obrazu (pokud je video kratší než 74
minut). Na VCD lze umístit současně 1 videostopu a 1 audiostopu, lze použít
funkci menu nebo kapitol. Vizuálně lze kvalitu obrazu srovnat s kvalitní VHS
kazetou, které se nejvíce přibližuje rozlišením (zhruba 320x300 pro VHS a VHSC).
XVCD = Extended Video Compact Disc
V
podstatě se jedná o standardní VCD, které má jen větší datový tok a případně i
rozlišení. Jedná se opět o 1audio stopu (64, 128, 224 kb/s mono nebo stereo) a
jednu videostopu ve formátu MPEG-1. Lze použít rozlišení 352x288, 352x576,
480x576, 640x480 a 702x576 při 25 snímcích za sekundu, datový tok může být až
2500 kb/s. Při něm se na jeden disk vejde 35 minut videa (je stejná velikost
sektorů a struktura disku jako u VCD). Můžete klidně experimentovat s vlastním
nastavením a datovým tokem, jediný limit je, že jednotlivé parametry rozlišení
musí být dělitelné 16. U tohoto formátu lze beze zbytku využít plochu disku tak,
že si ze známé max. délky souboru a délky vašeho souboru v sekundách vypočtete
nejvyšší datový tok, při kterém disk ještě půjde vypálit. Tento disk není
kompatibilní s VCD, protože vyžaduje schopnost přehrávače zpracovat větší datový
tok než má VCD. Odpadají tak stolní CDi a VCD přehrávače. Zaručeně lze disk
přehrát na počítačích a některých stolních DVD přehrávačích.
SVCD = Super Video Compact Disc
Jedná se o nový datový standard, komerčně
používaný hlavně v Číně a HongKongu. Jde o MPEG-2 kompresi videa, rozlišení
480x576 (funguje i 352x288, pokud máte jako zdroj VHS kazetu, je zbytečné
přepočítávat obraz do vyššího rozlišení), 25 snímků za sekundu, maximální datový
tok 2600 kb/s (audio+video dohromady) a to VBR nebo CBR.
VBR -
variable bitrate, neboli proměnný datový tok - kompresní poměr se mění podle
složitosti scény, při rychlém pohybu je komprese nejmenší (a datový tok
největší).
CBR - constant bitrate, neboli stálý datový tok - datový
tok je stejný po celou dobu přehrávání. Je sice jednodušší na kompresi, ale data
proudí pořád stejnou rychlostí i na místech, kde to není bezpodmínečně potřeba
(klidný obraz, málo pohybu) a zabírají tak místo na médiu.
Obecně platí, že
při VBR lze na jeden disk nahrát více dat (delší video) než u CBR, aniž by se to
nějak viditelně projevilo na kvalitě obrazu. MPEG-2 může obsahovat buď 25 celých
snímků/s ("non-interlaced" = "neprokládaně") nebo 50 půlsnímků/s ("interlaced" =
"prokládaně"). V druhém případě obraz vypadá na TV trochu lépe. Komerční DVD
mají 25 snímků/s, protože jako zdroj je použit filmový pás (24 fps, samozřejmě
bez půlsnímků). Pokud jde o audio, lze použít MPA layer I a II, 64, 128, 224
nebo 384 kb/s, mono i stereo.
Na rozdíl od VCD a XVCD mohou být audiostopy
dvě, z nichž se přehrává vždy jen jedna (s výhodou lze použít na vícejazyčnou
verzi téhož záznamu). Lze použít také strukturu menu, indexů a kapitol. U MPEG-2
můžete použít i širokoúhlý formát obrazu 16:9. Ten lze získat třeba "oříznutím"
klasického 4:3 obrazu z kamery nebo použitím širokoúhlého objektivu. Rozlišení
obrazu je stejné, ale údaj o poměru stran je součástí MPEG-2 streamu. Pokud bude
zadán korektně, DVD přehrávací software správně nastaví poměr jednotlivých stran
obrazu, i když poměr velikostí stran obrazu v bodech je jiný (MĚL by to udělat i
stolní přehrávač, ale u některých přístrojů to musíte udělat sami). Pokud se
zamyslíte nad rozlišením, uvídte že ani 480x576 není 4:3 - směrodatný je údaj o
poměru stran, zadaný při tvorbě MPEG-2 souboru. V některých enkodérech lze
nastavit i 21:9, takže pokud máte v tomto formátu nějaký film, můžete ho použít
(bez černých pruhů nahoře a dole). Ale počítejte s tím, že většina stolních
přehrávačů a TV zvládá jen 16:9 a 4:3. Zaručený výsledek máte pouze při
přehrávání softwarovým DVD přehrávačem na počítači. Pokud použijete některý
přehrávač, který neumí nastavit poměr stran (Media player), budete mít obraz
přesně ve stejném poměru, jako je rozlišení obrazu.
Mini DVD = Mini Digital Video Disc
Není to sice standard, ale při způsobu přehrávání
tohoto disku to vůbec nevadí. Jedná se v podstatě o DVD disk (s UHF
filesystémem), ale vypálený na CD - musí se tam tedy velikostí vejít. Datový tok
je stejný jako u DVD, tedy 1200 - 11000 kb/s a rozlišení 704x576 nebo 720x576
(podle autorizačního programu). V praxi se používá datový tok 2000 - 4000 kb/s,
kdy se v přijatelné kvalitě na disk vejde relativně dlouhé video (20 - 35
minut). Jako audio lze použít MPA layer I a II (64, 128, 224, 384 kb/s) nebo AC3
(nejlépe 384 kb/s). Jiná rozlišení nejsou možná, protože je žádný DVD
autorizační program nepodporuje. Opět se používá prokládaný (TV) nebo
neprokládaný (film) MPEG2 s VBR nebo CBR. Lze samozřejmě použít strukturu menu
stejnou jako u DVD (pokud se vám ji povede nadefinovat, samozřejmě). Takto
vytvořený disk lze přehrát pouze na počítačích, protože žádný stolní přehrávač
neroztočí CD disk na rychlost DVD (na čtení CD se používá laser o jiné vlnové
délce než na čtení DVD, takže přístroj rozdíl snadno pozná.). Na počítači je k
přehrávání potřeba jakýkoliv hardwarový nebo softwarový DVD přehrávač.
Samozřejmě můžete mít i širokoúhlý obraz - 16:9. takto je vyrobena i většina DVD
disků.
Pokračování: