Video med computeren

Video opfattes normalt som et bånd, der kan placeres i en afspiller - videobåndoptager/kamera - og så vises på et fjernsyn. Bag det er der en række formater til lagring: Svhs, hi8, vhs og v8 til analog lagring og dv og dhi8 til digital lagring. For at man skal kunne arbejde med video på en pc, skal den digitaliseres. Det betyder, at både analogt og digitalt lagret video skal konverteres til et format, som kan behandles af en pc.

Det er vigtigt at have en realistisk opfattelse af, hvad man kan forvente kvalitetsmæssigt af de forskellige formater. Den efterfølgende tabel giver en sammenligning af opløsningsevnen. Det man især skal bemærke, er forskellen i opløsningen for gråtone (lysintensitet) og farveværdi. Det er forklaringen på, at en orange redningsvest optaget med et 'billigt' kamera virker meget ulden i kanten. Det er væsentligt, at man ikke ud af tabellen læser, at v8 ikke kan bruges. Det kan det godt, eksempelvis vil kameraet være mere enkelt i brug og tilmed billigere end de andre typer, hvorfor eleverne i en klasse bedre kan få lov selv at optage video med det.

Som sammenligningsgrundlag kan man bruge pc'er med en skærmopløsning på 1024*768.
 

Digitalisering af video

I de fleste videokameraer starter billederne i en vis forstand med at være digitale. Lysets intensitet og farvesammensætning måles i et antal pixels, som mindst svarer til opløsningen horisontal og vertikal. I dv-kameraet digitaliseres den analoge lyd fra mikrofonen, og det hele lagres digitalt på båndet efter, at det er komprimeret og formateret i henhold til en dv- codec. I det analoge kamera konverteres billederne til et analogt signal, kombineres med lyden og lagres på båndet.

For at man efterfølgende kan arbejde med videoen på en pc, skal der ske en digitalisering. Den foregår i realtid ved, at man spiller videoen på kameraet og forbinder video- og lydsignalet fra kameraet med de tilsvarende indgange på en digitaliseringsenhed. Enheden i samarbejde med den øvrige maskine omsætter nu videoen til digitaliseret form i en codec, som i nogen udstrækning kan styres af brugeren. Ligeledes er det her muligt at styre billedstørrelse, antal billeder pr. sekund, farveopløsning og lyd i form af antal bit i samplingen og frekvensen for samplingen.

Har man et analogt kamera, så skal videoen digitaliseres, inden man kan arbejde med den. Ved brug af et digitalt kamera kan man vælge, om man vil bruge den digitale udgave, eller om man vil digitalisere selv.

Kan maskinen følge med, er alt godt; men sætter man for høje krav, kan det ske, at der mistes billeder - dropped frames. Det vil opleves som hak i billedstrømmen. Hovedreglen er nu, at man bør sætte kravene ned og gøre digitaliseringen om frem for at arbejde videre med en original med mistede billeder.

Noget man skal være opmærksom på ved digitalisering er synkroniseringen mellem lyd og billeder. De dyre løsninger digitaliserer lyd og video ved brug af samme kort, eller også sikrer den medfølgende software, at der er et fornuftigt samspil mellem lydkort og digitaliseringsenheden, der digitaliserer billederne. De billige løsninger, heriblandt de eksterne enheder, forventer, at lyden bliver digitaliseret via et lydkort. Her er det softwarekvaliteten, der afgør om lyd og billeder er synkroniseret.

Digital video via Firewire

Digital video overføres hyppigst via et FireWire interface også kaldet IEEE-1394. Herved kan man overføre videoen fra kameraet med en hastighed, som er uafhængig af tidsforløbet i videoen - som regel hurtigere. For at kunne bruge videoen på maskinen er det nødvendigt at have den codec, som hører til dv. Det er et af de punkter, hvor de kort, der giver FireWire adgang, er forskellige: Nogle indeholder hardware, som understøtter den codec, der bruges i dv, hvorved redigeringen bliver hurtigere, andre gør ikke.

Digitalisering via indbygningskort

Skal man digitalisere video med høj kvalitet, er løsningen et separat digitaliseringskort. Går man efter fuld billedopløsning, 25 billeder pr. sekund og en komprimering på under 10:1, skal man regne med et højt prisleje for kortet og meget skrappe krav til den omkringliggende hardware. Går man efter en billedopløsning i stil med 320*240, som er et godt udgangspunkt for video til internettet, er der mange kort at vælge imellem.

Nogle fabrikater af grafikkort har integreret større eller mindre videofunktionalitet. Eksempelvis kan man optage skærmbilledet på video, og hvad der i denne sammenhæng er interessant: video kan digitaliseres.

Digitalisering via eksterne enheder

Der findes 3 - 4 systemer, der via parallelporten eller USB kan tilkoble en enhed, der foretager digitaliseringen. For at det skal være realistisk at transmittere information til pc'en via specielt parallelporten, er det nødvendigt at foretage en hardwarebaseret komprimering i enheden. Det kan enten være til et leverandørspecifikt format, som skal konverteres senere, eller som kun kan behandles af leverandørens programmer. Enkelte systemer, der bruger mpeg(-1) som komprimering, er begyndt at dukke op, og i takt hermed er der også begyndt at komme videoredigeringssystemer, der kan redigere mpeg.

Formater der understøtter digitaliseret video

Udviklingen af video under Windows- og Macintosh-system er foregået parallelt med flere filtyper til følge:

• .avi, som står for Audio Video Interleave (Microsoft). Også kaldet Video for Windows. Det er ikke ét format, men dækker over flere hardware/software-baserede codec
• .asf, som står for Advanced Streaming Format (Microsoft). Igen et format som dækker over flere codec, hvoraf mpeg-4 er den mest interessante, da det er en generel standard for streaming.
• .mov, som står for QuickTime Movie (Apple). Dette format bruges til video, men giver også mulighed for ting som virtual reality. Det er i kraft af Mac'ens (tidligere) dominerende stilling på markedet for videoredigering et meget interessant format også i forbindelse med Windows. Der er igen flere mulige codec.
  

Det er her væsentligt at bemærke, at digital video dv allerede i kameraet er blevet konverteret fra den rå form ved hjælp af en codec. I kameraet er der kraftig hardwareunderstøttelse både for kodningen og for den dekodning, der foregår, når man afspiller videoen fra et digitalt kamera. Det betyder, at dv er et komprimeret format, men som det fremgår af sammenligningen i ovenstående tabel mellem formater, er kvaliteten selv efter dekomprimeringen bedre end svhs.

Da man som bruger af videoredigeringssystemer bliver stillet over for valg af codec, er det væsentligt at kende nogle af egenskaberne.

Symmetrisk eller ikke-symmetrisk codec

En væsentlig egenskab ved en codec er den tid, der skal bruges til henholdsvis kodning og dekodning. Hvis den tid, der skal bruges på kodning og dekodning, er tilnærmelsesvis lige lang, taler man om en symmetrisk codec. Disse bruges normalt til arkivering. En ikke-symmetrisk codec vil normalt være væsentlig længere om at kode en video end at afspille den. Formålet er både at maksimere kvaliteten og komprimeringen. Selv på en kraftig maskine er der tale om så lang tid til kodning, at man skal indregne den i planlægningen.

Eksempelvis tager det ca. 2 timer på en 250 MHz Pentium med 192 Mb ram at konvertere 10 min. video fra en hardware codec til Intel Indeo 5. Videoen havde en billedstørrelse på 240 * 180, med 25 fps og lyden var 22 kHz, 8 bit stereo. Filstørrelsen var før 700 Mb og efter 140 Mb.

Komprimering

Komprimering af video foregår ved at behandle de to komponenter lyd og billedsekvens hver for sig. Når det er sket, bliver de to komponenter multiplexed i den endelige fil. Det vil sige, at der afvekslende bliver skrevet klumper af billed- og lydinformation. For at opnå en læbesynkron video tillader nogle codec, at man angiver parametre, der styrer strategien for multiplexing.

Forholdet mellem pladsen til billeder og til lyd i en video - typisk 25:1 - betyder, at en god komprimering af billedsekvensen betyder mest. Der arbejdes med to strategier enten hver for sig eller som en kombination af disse.

• Komprimering af det enkelte billede (engelsk: spatial compression). Et eksempel på et sådant format er mjpeg.
• Komprimering på tværs af en sekvens af billeder (engelsk: temporal compression). Et eksempel på et sådant format er mpeg.

Valg af formater/codec til arkivering

Behovet for arkivering er forskelligt alt efter, om man arbejder med dv eller en digitaliseret udgave af analog video. Når man bruger dv, kan man altid overføre videoen igen, hvis man vil genoptage et projekt. Dette er ikke muligt, hvis man arbejder med en digitaliseret udgave. I et projekt er alle referencer til eksempelvis klip relativ til starten af den digitaliserede udgave. Når man digitaliserer video, er det næsten umuligt at starte præcist på et bestemt billede. Derfor er man nødt til at gemme den digitaliserede udgave for at kunne genoptage et projekt.

Til arkivering har man valget mellem to forskellige kategorier af codec:

• Den hardware-baserede codec, der har været anvendt til digitaliseringen. For at det er interessant skal man dog sikre sig, at dette codec også findes i en ren software udgave. Det er en forudsætning for, at man kan arbejde med den digitaliserede video på en maskine, der ikke indeholder hardwaren. Fordelen vil i givet fald være, at man ikke skal komprimere en allerede komprimeret video på en ny måde med deraf følgende risiko for kvalitetstab.
• Den software-baserede codec, hvor de to mest anvendelige er:
  • mjpeg, som er en rent software-baseret codec. Den må ikke forveksles med mpeg. Den fungerer ved, at det enkelte billede er jpeg-komprimeret, og det er som regel muligt at styre kvaliteten af denne komprimering. Vælger man den højeste kvalitet, man har plads til, vil der være en god mulighed for, at man senere kan tage projektet op igen.
  • mpeg-1 kan fremover blive et alternativ. Problemet indtil nu har været, at der har været meget lidt software, som har været i stand til at redigere mpeg uden at konvertere det til et andet format først.
    

Det bedste valg her og nu er mjpeg, da det er rent software-baseret, og da det understøtter redigering med nøjagtighed svarende til 1 frame.

Valg af formater/codec til download

Her vil man med fordel kunne vælge blandt de ikke-symmetriske codec. Det gør ikke noget, at det tager lang tid at generere den ene gang, hvis man derved opnår en bedre kvalitet i forhold til størrelsen. Man skal dog være opmærksom på, at de maskiner, der skal vise videoen, også skal have det tilsvarende codec. Det er ikke nok, at filtypen eksempelvis er.avi. Man skal også være opmærksom på, at nogle codec kræver mere maskinkapacitet end andre, når videoen skal afspilles. Indholdet af videoen - eksempelvis tegninger kontra billeder - betyder også noget for kravene til kapacitet. Derfor er det nødvendigt at prøve afspilningen på en maskine med den minimale konfiguration, man vil acceptere.

Af interessante Filtyper og codec kan nævnes:

• mpeg-1(.mpg), høj kvalitet men kræver meget maskinkraft at generere. Speciel hardware kan være en hjælp.
• Video for Windows (.avi)
  • Intel Indeo 5, det er muligt at styre kvalitet, som kan være høj, i relation til genereringstid. Afspilningen kræver normalt Pentium-klasse maskiner.
  • Intel Indeo 3, kvaliteten er middel, men til gengæld kan generering og især afspilningen ske på Intel486 maskiner.
  • Cinepak, efter dagens standard er kvaliteten middel, men det er til gengæld en meget udbredt codec. Det er også et format, der ikke kræver meget for at afspille.
  • Microsoft RLE, giver en høj kvalitet og god komprimering ved tegnefilm. Ved andet end tegnefilm kan komprimeringen i værste tilfælde betyde, at det fylder mere end originalen.
  • Huffyuv lavet af Ben Rudiak-Gould, er et eksempel på et codec man selv skal installere på sin maskine. Arbejder man selv med videoredigering, er det et meget anvendeligt codec, da det er en af de få tabsfrie komprimeringer, der samtidig er hurtig. Det vil derfor være velegnet både som digitaliseringsformat og som format til de filer, der skrives/læses i forbindelse med videoredigering. Dette codec er freeware og kan hentes på: http://math.berkeley.edu/~benrg/huffyuv.html.
• QuickTime Movie.mov
  • Sorenson, igen høj kvalitet men både generering og afspilning kræver, at maskinerne ikke er for gamle.
  • Cinepak, efter dagens standard er kvaliteten middel, men det er til gengæld en meget udbredt codec. Det er også et format, der ikke kræver meget for at afspille.
    

Fylder videoen stadig for meget, kan man eksperimentere med at gå ned i billedstørrelse, farvedybde, antal billeder pr. sekund og/eller lydkvaliteten.

Valg af formater/codec til streaming

For at opnå et acceptabelt resultat for brugeren i den anden ende bør man her begynde med at vælge den mindste billedstørrelse og farvedybde, der er acceptabel. Omkring lyden kan man godt selv skære ned ved eksempelvis at vælge mono, 11kHz og 8 bit sample. Gennem eksperimenter kan man undersøge, om antal billeder pr. sekund så kan blive stort nok til, at bevægelser bliver gode nok, og om billederne opleves skarpe. Dog skal man være opmærksom på, at øret er mere kritisk end øjet hvad angår dårlig kvalitet.

Af interessante streamingløsninger kan nævnes:

• RealNetworks har været længst på markedet med deres formater til streaming af audio og video, f.eks..rm,ram. Da det er et proprietært format, sker der en løbende udvikling både hvad angår selve formatet og de algoritmer, der bruges til komprimeringen. På det seneste er en del af produkterne omkring Real gjort offentlig tilgængelige i stil med Netscape. Afspilning sker med en player: RealPlayer, som kan downloades.
• Microsoft tilbyder en tilsvarende løsning, hvor de i kraft af, at de kom senere på markedet, har valgt at 'benytte' mpeg-4, som underformat til deres.asf filtype. Afspilning sker med en player: Windows Media Player, som hyppigt er installeret sammen med Windows, eller som kan downloades.
• Endelig skal det nævnes, at Apples QuickTime format:mov også i de nyere udgaver understøtter streaming. Formatet virker på Machintosh og på pc (minimale problemer). Afspilning sker med en player: QuickTime Player, som kan downloades.

Video består af en sekvens af billeder og noget lyd.

Still-billeder kan derfor benyttes til at skabe video. Her kan nævnes FreeWare produktet Slide Show Movie Maker, som på basis af et antal fotografier kan skabe et slideshow med overblænding og tekster. Bruges tegninger, som er scannet, kan man lave tegnefilm; men det kræver mange tegninger, hvis bevægelser skal blive kontinuerte.

Animated Gif består af en sekvens af småbilleder. Animation Shop (Paint Shop Pro) kan eksempelvis bruges til at konvertere en.gif til en.avi. Dette åbner en stor samling af videoklip, der eksempelvis kan bruges til at skabe tegnefilm med.

Endelig er der et program, WinMorph, som kan skabe små morph-sekvenser. Disse kan placeres på en baggrund (f.eks. et foto) og forsynes med en beskrivelse af den bane, de skal følge. Der kan være flere samtidige morph-sekvenser, hvorved der kan skabes små, men realistiske tegnefilm.

Videoredigering

Ved videoredigering vil man ofte købe en pakkeløsning, der består af et digitaliseringssystem og redigeringssoftware, som gensidigt understøtter hinanden. Køber man de to komponenter hver for sig, bør man undersøge, om de kan fungere sammen. Det vil primært sige, om digitaliseringskortet enten har software, der kan digitalisere video og lagre det på en form, som andre programmer har adgang til, eller der leveres drivere, som redigeringssoftwaren kan benytte, når der skal digitaliseres.

Eksempler på produkter der kan redigere video: VirtualDub, Premiere, Ulead Video Studio, Pinnacle Studio produkter og MGI VideoWave III.

Forløbet af en redigering

Den almindelige måde at præsentere redigeringen for brugeren på er, at man har nogle vinduer inden for redigeringssystemets vindue. Et af dem indeholder råmaterialet i form af referencer til de digitaliserede udgaver. Noget af råmaterialet kan også være still-billeder.

Når man skal lave sin video, kan man trække et klip over i det vindue, der viser tidslinjen. På tidslinjen sker placeringen relativt til de klip, der allerede er placeret.

• Klip. Afhængig af redigeringssystem sker markeringen af in-time og out-time:
  • Mens klippet endnu befinder sig i vinduet med råmateriale. I det tilfælde kan den samme fil med råmateriale forekomme flere gange i listen, én gang for hvert klip, der stammer fra denne fil.
  • Efter at klippet er placeret på tidslinjen. I dette tilfælde behøver råmaterialet kun at forekomme en gang.
    

Når man definerer start og slut af et klip, er man tilbøjelig til at gøre det ud fra billederne; men lyden er tit og ofte lige så væsentlig. Det virker irriterende, hvis man ikke får begyndelsen af en sætning med. Derfor er en god regel at afspille klippet, inden det 'godkendes'.

• Filtre. På tidslinjen kan man nu forsyne ét klip eller en sekvens af klip med filtre. Den bedste måde at forklare, hvad et filter gør, er ved at bruge sammenligningen: at der laves billedbehandling på hvert eneste billede i klippet eksempelvis sharpen. Har man mulighed for flere filtre, er rækkefølgen, de udføres i, væsentlig.
• Transition. Når klippene er placeret på tidslinjen, kan man mellem to klip placere en transition, som laver en overgang mellem dem. I de mere avancerede systemer kan man styre, hvilken transition, der bruges til billeddelen, og hvilken, der bruges til lyden. Når man gør det, skal man være opmærksom på, at en overgang kræver en smule video fra hver af enderne. Da selve overgangen ikke nødvendigvis giver 'veldefineret' billede og lyd, skal man sørge for at overgangen først begynder, når handlingen er færdig i det ene klip, og inden den starter i det efterfølgende klip.
• Lyd. Lyden vil have sin egen del af tidslinjen. Når man placerer et klip på tidslinjen, kommer lyden med. Normalt bringer man hele billedsiden på plads, inden man begynder redigeringen af lyden. Først justeres lydstyrken af originallyden, derefter begynder man at tilføje lyd fra andre kilder, f.eks. speak og underlægningsmusik.
  

Nu er man meget tæt på det endelige resultat: den færdige video, der mangler renderingen, der kan tage meget lang tid. Renderingen er den fase, hvor man udfører de filtre og transitioner, som man har beskrevet.

1. Artiklen om kodning og dekodning: Codec
2. Tekniske udtryk, en ordliste
3. En af vores læsere, Tony Breindal har anbefalet os at linke til følgende " … enestående mailliste med nogle af de bedste teknikere i verden … og en indgang til at komme i direkte dialog med Microsofts team af WM-udviklere": http://www.lsoft.com/scripts/wl.exe?SL1=WMTALK&H=DISCUSS.MICROSOFT.COM