DV

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 23. srpna 2016; kontroly vyžadují 13 úprav .
DV

Zleva doprava: kazety DVCAM, DVCPro, MiniDV
Typ média Magnetická páska Videokazeta
Formát obsahu intraframe DCT
Mechanismus čtení Záznam videa kurzívou
Záznamový mechanismus Záznam videa kurzívou
mezinárodní standard Prokládání
Navrženo Sony , Panasonic , Philips , Hitachi a JVC .
aplikace video produkce
Rok vydání 1993
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

DV ( anglicky  Digital Video ) je rodina digitálních formátů pro šikmý magnetický záznam videa, stejně jako typ komprese videa , vyvinutá společně největšími výrobci video zařízení: Sony , Panasonic , Philips , Hitachi a JVC a představená v r. 1993.

Vývoj

Původní specifikace DV byla představena 1. července 1993 a v současnosti pokrývá formáty videa ve standardním i vysokém rozlišení [1] . Podle normy IEC 61834 byl formát DV vyvinut jako systém záznamu videa pro domácí účely. Nízká cena zařízení a médií byla v tomto ohledu zpočátku zahrnuta v základním formátu. Vysoký výkon a potenciál formátu však umožnil vytvořit na jeho základě profesionální videoformáty pro aplikační a vysílací aplikace za rozumnou cenu. Formáty, které se staly prvními členy rodiny DV, jsou DVCAM vyvinutý společností Sony a DVCPRO (standardizovaný pod kódem D-7), vytvořený společností Panasonic . Další vývoj rodiny formátů DV vyústil v kompaktní spotřebitelské videokamery s kazetami MiniDV , Digital8 , HDV a profesionálními formáty Digital-S , DVCPRO50 a DVCPRO HD .

Digitální rozhraní

Pro výměnu komprimovaných video dat mezi zařízeními DV a počítači v roce 1995 představila společnost Sony nové digitální rozhraní Digital DV, známé také jako FireWire, i.Link a IEEE 1394 . Rozhraní FireWire bylo vyvinuto počítačovou společností Apple pro vysokorychlostní sériovou komunikaci (až 400 Mbps na vzdálenost 4,5 m). V roce 1995 bylo rozhraní FireWire schváleno IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers jako standard IEEE 1394. Video z páskových zařízení je streamováno. Na PC je video ve formátu DV zachyceno speciálním softwarem a uloženo do kontejneru (obvykle AVI).

Data jsou přenášena ve formě DIF sekvence ( anglicky  Digital Interface Format ) obsahující video, audio a subkódová data, včetně časového kódu, řídicích dat a dalších doplňkových dat. Jeden snímek videa, v závislosti na standardu, je přenášen v 10 (NTSC) nebo 12 (PAL) DIF sekvencích. Bloky DV-DIF mohou být zapsány do souborů raw (.dv nebo .dif) nebo zabaleny ve formátech jako AVI , QuickTime a MXF .

Formáty souborů

DV-DIF  - soubory s příponou .dv nebo .dif obsahují DV video v nezpracované podobě, tedy ve formě sekvencí DIF, jak je přenášeno přes rozhraní IEEE 1394.

DV AVI  je typ AVI kontejneru obsahující audio a video data komprimovaná pomocí standardních kodérů DV. Existují dva typy souborů DV AVI:

Quicktime-DV  - video a audio data zabalená v kontejneru Quicktime. Používá se především na počítačích Apple.

MXF-DV  — DV video v kontejneru MXF používané v videokamerách s kartou P2 (Panasonic) a videokamerách XDCAM/XDCAM EX (Sony).

DV komprese

Komprese DV se skládá z následujících kroků:

  1. Vytvoření bloku obrazových prvků o velikosti 8x8 pixelů.
  2. Použití diskrétní kosinové transformace (DCT) na každý blok. Tato operace převádí úrovně vzorků obrazu na koeficienty frekvenční domény.
  3. Vytvoření makrobloku ze šesti bloků - čtyř jasových a dvou barevných rozdílů (4:1:1 nebo 4:2:0).
  4. Rozdělení makrobloků v závislosti na váze jejich koeficientů. Pět makrobloků odebraných z různých oblastí snímku tvoří segment videa.
  5. Kvantování DCT koeficientů s různými úrovněmi se provádí pro dosažení lepší komprese s minimálním zkreslením s omezeným množstvím dat v komprimovaném video segmentu, rovnajícím se 385 bytům.
  6. Kódování datového toku pomocí kódových slov s proměnnou délkou. Velikost komprimovaného makrobloku s dalšími daty je 77 bajtů.
  7. Komprimované makrobloky jsou zabaleny do segmentu videa. Detailnější makrobloky, které vyžadují více dat, mohou využít prostor jiných, méně detailních, makrobloků daného segmentu videa.

Technická specifikace

Formát DV používá 8bitový digitální komponentní video signál s rozlišením 720x576 pixelů a vzorkovací frekvencí ( podvzorkování barev ) 4:2:0 pro jasové a chrominanční signály (pro NTSC - 720x480 4:1:1). Pro snížení redundance signálu se používá intraframe komprese založená na diskrétní kosinové transformaci (DCT). Poměr komprese signálu je 5:1. Přenosová rychlost: 25 Mbps video, 1,5 Mbps audio a 3,5 Mbps servisní informace. Podporován je záznam dvou kanálů zvuku se vzorkovací frekvencí 48 kHz při 16bitové kvantizaci nebo čtyř kanálů zvuku s parametry 32 kHz/12 bit. Oblast služeb zaznamenává datum a čas.

Variace formátu

miniDV

Formát domácích a poloprofesionálních videokamer , který využívá zmenšenou videokazetu (65x47x12 mm). Záznam je ve formátu DV 25 Mbps. Přehrávání a záznam je možný na videorekordérech formátů DV, DVCAM, DVCPRO. V roce 1995 představila Sony první třímaticový poloprofesionální fotoaparát VX1000.

DVCPRO

Profesionální formát DVCPRO , také známý jako DVCPRO25 , byl vyvinut společností Panasonic v roce 1995 speciálně pro elektronické zpravodajství ( Eng.  Electronic News Gathering (ENG) ) pomocí mobilní satelitní stanice (MSS), kde konkuruje rodině formátů Betacam . Podporuje YUV a SDI vstup/výstup s ovládáním RS-422 . Standardizován v roce 1998 SMPTE 306M-1998 jako standard pro záznam komponentního videa D-7.

Na rozdíl od základního formátu DV je zvuk nahráván pouze ve dvoukanálovém formátu 16-bit/48 kHz. K dispozici je však také další podélná zvuková stopa pro snadnou editaci a vyhledávání materiálu. Formát DVCPRO používá barevné podvzorkování 4:1:1 pro standardy rozlišení 50 i 60 Hz. Transport pásky je 1,8krát rychlejší než základní DV. Záznam se provádí na pásku s kovovými částicemi, což zvyšuje odolnost pásky při instalaci, se šířkou stopy 18 mikronů oproti 10 mikronů u DV. Každý snímek je zaznamenán na 10 stop pro NTSC (525/60) nebo 12 stop pro PAL (625/50). Podélné dráhy jsou dvě – montážní a ovládací. Režim prodloužené doby nahrávání LongPlay - chybí.

DVCAM

DVCAM  je digitální video formát, profesionální verze spotřebitelského DV vytvořená společností Sony v roce 1996. Šířka stopy je zde ve srovnání s DV zvětšena z 10 na 15 mikronů a rychlost pásky je zvýšena 1,5krát. Každý snímek je zaznamenán na 12 (PAL) nakloněných stopách. To poskytlo zvýšení odolnosti proti šumu při nahrávání a ukládání dat. DV kazety přehrávají na DVCAM a naopak kazety DVCAM přehrávají plně na DV videorekordérech Sony a Panasonic.

Digital8

Digital8 je digitální DV video formát vytvořený v roce 1999 pro záznam na 8mm magnetickou pásku a určený pro spotřebitelský DV sektor (jako nástupce analogových 8mm Hi8 , Video 8 formátů ). Videokamery byly zaměřeny pouze na amatéry a měly zjednodušenou funkčnost. Kromě toho byly pro formát Digital8 vyrobeny přenosné videorekordéry „Video Walkman“.

DVCPRO50

DVCPRO50 - Poskytuje přenosovou rychlost až 50 Mbps, DVCPRO50 podporuje I/O IEEE 1394 pro nelineární úpravy . DVCPRO50 představený společností Panasonic v roce 1997. DVCPRO50 používá vzorkování barev 4:2:2. Na rozdíl od základního formátu DVCPRO je podporován čtyřkanálový 16-bit/48 kHz záznam zvuku. Rychlost pásku byla zdvojnásobena a pro záznam jednoho snímku videa bylo potřeba na pásku dvakrát tolik šikmých stop: pro standard NTSC - 20 místo 10, pro PAL - 24 místo 12. Doba záznamu na standardní kazetu DVCPRO je poloviční, proto byly představeny kazety většího formátu (DVCPRO 50 XL) schopné pojmout 126 minut 50 Mbps videa.

Digital S

Podobný formát, Digital-S (D9), nabízený společností JVC, používá kazety velikosti VHS s páskou o šířce 12,65 mm. Pro záznam videa, stejně jako v DVCPRO50, se používá DV komprese s video streamem 50 Mbps. Komponentní video 4:2:2 ve standardním rozlišení v poměru stran 4:3 nebo 16:9. Zvuk je zaznamenán ve formátu PCM 16bit/48kHz až do 4 kanálů.

Mezi srovnatelné formáty Sony patří Digital Betacam , představený v roce 1993, a MPEG IMX , představený v roce 2001.

DVCPRO Progressive

DVCPRO Progressive je formát progresivního skenování představený společností Panasonic pro zpravodajskou produkci, sportovní žurnalistiku a digitální kino. Formát používá standard pro převzorkování 480p nebo 576p se vzorkováním barev 4:2:0 a čtyřmi 16bitovými/48kHz audio kanály. Jako HDV SD. Podporováno je šest režimů nahrávání a přehrávání: progresivní skenování - 16:9 (50 Mbps) a 4:3 (50 Mbps), prokládané skenování 16:9 (50 Mbps), 4:3 (50 Mbps/s), 16:9 (25 Mbps), 4:3 (25 Mbps). Formát byl nahrazen DVCPRO HD.

DVCPRO HD

DVCPPRO HD , také známý jako DVCPRO100  , je formát s vysokým rozlišením, který poskytuje přenosovou rychlost až 100 Mb/s. Přenosová rychlost videa závisí na snímkové frekvenci a může se pohybovat od 40 Mbps pro režim 24 fps a až 100 Mbps pro režimy 50/60 fps. Stejně jako DVCPRO50, DVCPRO HD používá vzorkování barev 4:2:2. DVCPRO HD používá menší velikost rastru než vysílání HDTV : 960x720 pixelů pro 720p, 1280x1080 pro 1080/59,94i a 1440x1080 pro 1080/50i. Podobné snížení horizontálního rozlišení se používá v některých a dalších formátech. Zařízení DVCPRO HD je zpětně kompatibilní se staršími formáty DV/DVCPRO.

Kromě standardního formátu DVCPRO HD, který využívá čtyřnásobnou rychlost pásku ve srovnání s DVCPRO a dvojnásobnou ve srovnání s DVCPRO50, který umožňoval nahrát pouze 46 minut videa ve vysokém rozlišení, formát DVCPRO HD-LP (Long Playing – „dlouhé přehrávání“ hrát si"). Doba přehrávání byla zdvojnásobena bez obětování kvality vytvořením užších šikmých stop (9 místo 18 µm) při mírném zvýšení jejich délky (32,9 místo 32,8 mm) a snížení rychlosti pásku na polovinu, stejně jako u formátu DVCPRO50. Při použití speciálně navržené XL kazety může být doba záznamu až 124 minut. Základní formát DVCPRO HD umožňuje záznam jednoho snímku videa na 40 stop a DVCPRO HD-LP pouze na 38 stop díky použití pokročilejšího mechanismu videohlavy, zavedení dvou dalších ochranných stop a výkonnější korekci chyb. Systém.

HDV

HDV ( High Definition Video ) je  standard pro záznam videa s vysokým rozlišením na miniDV kazety pro videokamery vyvinutý společností JVC a podporovaný společnostmi Sony, Canon a Sharp v roce 2003. Používá kompresi H.262/ MPEG-2 Part 2 při rychlosti 25 Mb/s. Zvuk je zaznamenán s kompresí MPEG-1 Layer 2 384 kb/s. Zpravidla je u fotoaparátů možné natáčet nejen do formátu HDV, ale i do DV. Kamery Sony podporují přehrávání a nahrávání DVCAM.

Porovnání parametrů formátu rodiny

Možnosti DV DVCAM DVCPRO Digitální 8 Digital-S DVCPRO50 DVCPRO P DVCPRO HD
Video
Rozlišení, vzorkování 720x576, 4:2:0 (626/50)
720x480, 4:1:1 (525/60) 		720x576, 4:1:1 (626/50)
720x480, 4:1:1 (525/60) 		720x576, 4:2:0 (626/50)
720x480, 4:1:1 (525/60) 		720x576, 4:2:2(626/50)
720x480, 4:2:2 (525/60) 		576p, 4:2:0P
480p, 4:2:0P 		1080i60: 1280x1080(16:9), 4:2:2
1080i50: 1440x1080(16:9), 4:2:2
720p60, 720p50: 960x720(16:9)
Vzorkovací frekvence, MHz Y: 13,5
Pr/Pb: 3,375 		Y: 13,5
Pr/Pb: 6,75 		Y: 27
Pr/Pb: 13,5 		Y: 74,25
Pr/Pb: 37,125
Kvantování, bit/vzorek osm osm osm osm osm osm osm osm
Komprese DV (v rámci DCT )
Standard IEC 61834 SMPTE 314M SMPTE 370 milionů
Kompresní poměr 5:1 3,3:1 5:1 6,7:1
6,3:1 (1080i50)
Rychlost toku, Mbps 25 padesáti 100
Rozhraní IEEE 1394;
nesynchronizované/synchronizované režimu 		IEEE 1394;
synchronní režim 		IEEE 1394;
nesynchronní režim 		IEEE 1394;
synchronní režim
Zvuk
Zvuk, vzorkování, kHz / bit 48, 44,1, 32/16 (2 kanály)
32/12 (4 kanály) 		48/16 (2 kanály)
32/12 (4 kanály) 		48/16 (2 kanály)
přidat. analog
na podélné trati 		48/16 (2 kanály)
32/12 (4 kanály) 		48/16 (4 kanály)
dvě úpravy
zvukových stop 		48/16 (4 kanály)
přidat. analogové na podélné
montážní dráze 		48/16 (8 kanálů)
Možnosti médií
Šířka pásky, mm 6.35 osm 12,65 6.35
Rozteč stopy, µm 10 (SP)
6,7 (LP) 		patnáct osmnáct 16:34 dvacet osmnáct 18 (HD)
9 (HD-LP)
Šířka stopy, µm 10 (SP)
6,7 (LP) 		patnáct osmnáct 16:34 dvacet osmnáct 18 (HD)
9 (HD-LP)
Páska pracovní vrstvy stříkaný kov stříkaný kov kovový prášek
Rychlost pásu, mm/s 18,8 (SP)
12,6 (LP) 		28,215 33,82 28.7 57,737 67,640 (60 Hz)
67,708 (50 Hz) 		135,28 (HD)
67,708 (HD-LP)
Průměr hlavového bubnu, mm 21.7 40 76 21.7
Velikost kazety, mm miniDV: 65x47x12 standardní
: 125x78x14,6 		střední: 97,5x64,5x14,6
velké: 125x78x14,6 		Video8, Hi8, Digital8 W-VHS: 188x104x25 střední: 97,5x64,5x14,6
velké: 125x78x14,6 xvelké
:
Kazety a max.
doba záznamu (SP/LP), min 		miniDV: 80/120
standardní: 180/270 		miniDV: 40/-
standardní: 184/- 		střední: 66/
velké: 126/- 		Video8, Hi8
120 min. páska (NTSC): 60
90 min. páska (PAL): 60 		W-VHS: 104/- střední: 33/-
velké: 64/-
xvelké: 126/-

Normy

Poznámky

  1. ↑ Standardy DV a DVCPRO  Archivovány z originálu 23. července 2015.
  2. ↑ [ IEC 61834. Nahrávání — Helical-scan digitální videokazetový záznamový systém využívající 6,35 mm magnetickou pásku pro spotřebitelské použití (systémy 525-60, 625-50, 1125-60 a 1250-50). (anglicky) . Získáno 7. listopadu 2011. Archivováno z originálu 12. října 2011. IEC 61834 Recording - Digitální videokazetový záznamový systém se spirálovým skenováním využívající 6,35 mm magnetickou pásku pro spotřebitelské použití (systémy 525-60, 625-50, 1125-60 a 1250-50). (anglicky) ]
  3. ↑ [ SMPTE 306M-2002. Televizní digitální záznam - Komponentní formát 6,35 mm Typ D-7 - Komprese videa při 25 Mb/s - 525/60 a  625/50 . Získáno 7. listopadu 2011. Archivováno z originálu 9. dubna 2018. SMPTE 306M-2002. Televizní digitální záznam – Komponentní formát 6,35 mm Typ D-7 – Komprese videa při 25 Mb/s – 525/60  a 625/50
  4. ↑ [ SMPTE 307M-2002. Televizní digitální záznam – Komponentní formát 6,35 mm Typ D-7 – Pásková  kazeta . Získáno 7. listopadu 2011. Archivováno z originálu 9. dubna 2018. SMPTE 307M-2002. Televizní digitální záznam – Komponentní formát 6,35 mm Typ D-7 –  Pásková kazeta
  5. ↑ [ SMPTE 314M-1999 Struktura dat pro DV-Based Audio, data a komprimované video 25 a 50 Mb/s  ] . Získáno 2. listopadu 2011. Archivováno z originálu 8. dubna 2018. SMPTE 314M-1999 Datová struktura pro DV-Based Audio, data a komprimované video 25 a 50 Mb/  s ]
  6. ↑ SMPTE 321M-2002. Televize – formát datového toku pro výměnu zvuku, dat a komprimovaného videa založeného na DV přes rozhraní sériového přenosu dat  (  odkaz není k dispozici)
  7. ↑ SMPTE 370M-2002. Televize – datová struktura pro zvuk, data a komprimované video založené na DV při 100 Mb/s 1080/60i, 1080/50i, 720/  60p
  8. ↑ [ SMPTE 371M-2002. Televize - 6,35 mm Typ D-12 Komponentní formát - Digitální záznam při 100 Mb/s 1080/60i, 1080/50i, 720/60p  (anglicky) . Získáno 7. listopadu 2011. Archivováno z originálu 9. dubna 2018. SMPTE 371M-2002. Televize – Komponentní formát 6,35 mm Typ D-12 – Digitální záznam rychlostí 100 Mb/s 1080/60i, 1080/50i, 720 / 60p  ]

Literatura

Odkazy

 Komprese videa
Doporučení ITU-T
normy ISO / IEC
standardy SMPTE
MPEG-4 kodeky
Bezztrátový
Digitální kino
Jiné kodeky
viz také