Prokládání ještě jednou (a snad naposledy)
1.11.2005, Radek Jahoda, článek
Prokládanému videu jsme se již několikrát věnovali (Video a prokládání, Interlace a deinterlace, Komerční formáty videa a TV). Protože se stále opakují dotazy ohledně prokládání, často ve spojení záznamu DV kodekem z TV karet, zkusíme se k tomu ještě vrátit.
Kodek DV je totiž v jedné věci "zvláštní". Ale o tom až později, nejprve se vraťme k samotné podstatě prokládaného videa.
Prokládání bylo zavedeno kvůli omezení přenosu informace za současného zachování plynulosti videa a jeho rozlišení. Využívá se nedokonalosti lidského oka, které není schopné zachytit malé a rychlé změny v obraze. Pokud zobrazíme nejprve pouze liché řádky obrazu (jako jeden půlsnímek - anglicky field), poté teprve sudé, dále opět liché, sudé atd., navíc každý půlsnímek vždy v jiném časovém okamžiku, lidské oko při dostatečně rychlém zobrazování nedokáže postřehnout rozdíl oproti zobrazování celých snímků (frame) při stejné rychlosti opakování půlsnímků. Názorněji vše osvětlí obrázek:
Pokud si představíme v obraze nějaký (v našem případě obdélníkový) objekt, bude se zobrazovat na TV takto:
A při dostatečné rychlosti zobrazování půjde o plynulý pohyb, jako bychom zobrazovali celé snímky místo pouhých půlsnímků. Rychlost zobrazování je jak známo 50 půlsnímků za vteřinu.
V počítači se ale neukládají jednotlivé půlsnímky zvlášť (přestože by to asi bylo nejlepší), ale vždy dva půlsnímky se spojí do jednoho celého snímku. Je v podstatě jedno, od kterého půlsnímku začneme spojování, jestli od lichých (nazývaném také jako horní půlsnímek - top field) nebo od sudých (spodní půlsnímek - bottom field). Jak už to tak bývá, každý si to dělá po svém. U standardu NTSC, který se používá v USA a Japonsku, se stalo zvykem začít od spodních (sudých - even) půlsnímků, v Evropě se samozřejmě musíme lišit a zavedlo se spojování od horních půlsnímků (lichých - odd). Tohoto schématu se samozřejmě drží i TV karty, takže ke spojování do snímků dochází takto:
Jeden snímek s naším objektem pak bude vypadat takto, všimněte si posunutí objektu v obraze v obou půlsnímcích:
Při kompresi různými kodeky dojde ke kompresi těchto celých snímků a při přehrávání dojde k rozložení snímků na půlsnímky ve stejném pořadí jako byly složeny (kodek si informaci od kterého půlsnímku skládá ukládá při přehrávání ji použije). Pokud tedy byly složeny od horního půlsnímku (označuje se top field first), je jako první snímek zobrazen ten horní. DV kodek je ale v jedné věci originální - definuje, že půlsnímky jsou složeny vždy od spodních půlsnímků (bottom field first) a to jak u NTSC, tak u PAL (vymysleli ho Japonci). Tento kodek si pořadí půlsnímků neukládá. Dojde tedy k tomu, že TV karta složí u PAL snímky od horního půlsnímku, pošle tento snímek pro kompresi DV kodeku, který ale předpokládá, že je snímek složen od spodních půlsnímků. Při přehrávání v důsledku toho dojde k prohození pořadí zobrazení půlsnímků mezi sebou. Časová souslednost je tedy narušena. Názorně to opět osvětlí obrázek, všimněte si změněného času jednotlivých půlsnímků.
Opět si zobrazíme objekt v obraze, tentokrát s prohozenými půlsnímky.
Jak je vidět, obraz již není plynulý a je trhaný. Jak z této šlamastiky ven? Při střihu nebo převodu videa do jiného formátu se musí videu nastavit správné pořadí půlsnímků. Například v editoru Vegas je to takto:
V Adobe Premiere Pro se toho samého efektu dosáhne výběrem klipu v timeline a v menu klepnutím na Clip/Video Options/Field Options, objeví se okno, kde zvolíme Reverse Field Dominance.
Podobně to bude u ostatních programů, určitě najdete toto nastavení právě u toho Vašeho.
Na závěr je nutné poznamenat, že tento problém vzniká pouze u TV karet a netýká se záznamu z digitálních kamer, které používají záznam do kodeku DV - tedy miniDV kamery, DVCPRO, D8 atd. Platí to i pro tzv. DV převodníky. Všechna tato zařízení skládají snímky od spodních půlsnímků (sudých řádků).
Prokládání bylo zavedeno kvůli omezení přenosu informace za současného zachování plynulosti videa a jeho rozlišení. Využívá se nedokonalosti lidského oka, které není schopné zachytit malé a rychlé změny v obraze. Pokud zobrazíme nejprve pouze liché řádky obrazu (jako jeden půlsnímek - anglicky field), poté teprve sudé, dále opět liché, sudé atd., navíc každý půlsnímek vždy v jiném časovém okamžiku, lidské oko při dostatečně rychlém zobrazování nedokáže postřehnout rozdíl oproti zobrazování celých snímků (frame) při stejné rychlosti opakování půlsnímků. Názorněji vše osvětlí obrázek:
 půlsnímek 1 - čas t |  půlsnímek 2 - čas t+1 |  půlsnímek 3 - čas t+2 |  půlsnímek 4 - čas t+3 |
Pokud si představíme v obraze nějaký (v našem případě obdélníkový) objekt, bude se zobrazovat na TV takto:
A při dostatečné rychlosti zobrazování půjde o plynulý pohyb, jako bychom zobrazovali celé snímky místo pouhých půlsnímků. Rychlost zobrazování je jak známo 50 půlsnímků za vteřinu.
V počítači se ale neukládají jednotlivé půlsnímky zvlášť (přestože by to asi bylo nejlepší), ale vždy dva půlsnímky se spojí do jednoho celého snímku. Je v podstatě jedno, od kterého půlsnímku začneme spojování, jestli od lichých (nazývaném také jako horní půlsnímek - top field) nebo od sudých (spodní půlsnímek - bottom field). Jak už to tak bývá, každý si to dělá po svém. U standardu NTSC, který se používá v USA a Japonsku, se stalo zvykem začít od spodních (sudých - even) půlsnímků, v Evropě se samozřejmě musíme lišit a zavedlo se spojování od horních půlsnímků (lichých - odd). Tohoto schématu se samozřejmě drží i TV karty, takže ke spojování do snímků dochází takto:
 půlsnímek 1 - čas t |  půlsnímek 2 - čas t+1 |  půlsnímek 3 - čas t+2 |  půlsnímek 4 - čas t+3 |
snímek 1 | snímek 2 | ||
Jeden snímek s naším objektem pak bude vypadat takto, všimněte si posunutí objektu v obraze v obou půlsnímcích:
Při kompresi různými kodeky dojde ke kompresi těchto celých snímků a při přehrávání dojde k rozložení snímků na půlsnímky ve stejném pořadí jako byly složeny (kodek si informaci od kterého půlsnímku skládá ukládá při přehrávání ji použije). Pokud tedy byly složeny od horního půlsnímku (označuje se top field first), je jako první snímek zobrazen ten horní. DV kodek je ale v jedné věci originální - definuje, že půlsnímky jsou složeny vždy od spodních půlsnímků (bottom field first) a to jak u NTSC, tak u PAL (vymysleli ho Japonci). Tento kodek si pořadí půlsnímků neukládá. Dojde tedy k tomu, že TV karta složí u PAL snímky od horního půlsnímku, pošle tento snímek pro kompresi DV kodeku, který ale předpokládá, že je snímek složen od spodních půlsnímků. Při přehrávání v důsledku toho dojde k prohození pořadí zobrazení půlsnímků mezi sebou. Časová souslednost je tedy narušena. Názorně to opět osvětlí obrázek, všimněte si změněného času jednotlivých půlsnímků.
 půlsnímek 2 - čas t |  půlsnímek 1 - čas t+1 |  půlsnímek 4 - čas t+2 |  půlsnímek 3 - čas t+3 |
snímek 1 | snímek 2 | ||
Opět si zobrazíme objekt v obraze, tentokrát s prohozenými půlsnímky.
Jak je vidět, obraz již není plynulý a je trhaný. Jak z této šlamastiky ven? Při střihu nebo převodu videa do jiného formátu se musí videu nastavit správné pořadí půlsnímků. Například v editoru Vegas je to takto:
V Adobe Premiere Pro se toho samého efektu dosáhne výběrem klipu v timeline a v menu klepnutím na Clip/Video Options/Field Options, objeví se okno, kde zvolíme Reverse Field Dominance.
Podobně to bude u ostatních programů, určitě najdete toto nastavení právě u toho Vašeho.
Na závěr je nutné poznamenat, že tento problém vzniká pouze u TV karet a netýká se záznamu z digitálních kamer, které používají záznam do kodeku DV - tedy miniDV kamery, DVCPRO, D8 atd. Platí to i pro tzv. DV převodníky. Všechna tato zařízení skládají snímky od spodních půlsnímků (sudých řádků).
