چالش هاي صدا و تصوير ديجيتال از جنبه توليد(2)

آموزش از راه دور
 

جامعه آموزشي با آغوش باز، شبيه سازي کامپيوتري، بازي ها و نرم افزار تعاملي را پذيرفته است. برخي از پيشرفته ترين محصولات مبتني بر DVD، با اهداف آموزشي توليد شده اند. جامعه آموزشي با همين ديد، اينترنت را بعنوان يک ابزار آموزش از راه دور نيز پذيرفته است. فشرده سازي ويدئويي موقعيت هاي فوق العاده اي براي استفاده از رسانه در سيستم هاي آموزشي را فراهم مي نمايد. اين کار باعث مي شود، وقتي مشتريان در اين امر شرکت مي کنند لذت بيشتري کسب کنند.
پشتيباني آنلاين و خدمات به مشتري سيستم هاي help آنلاين ممکن است با استفاده از تصاوير ويدئويي به کار گرفته شوند. هنگام طراحي و به کارگيري چنين سيستم هايي، بايد از "خود بيگانگي" کاربر پرهيز کرد. چنانچه کاربران احساس کنند، طرف صحبت آن ها يک ماشين است، بهره وري آنان افت پيدا مي کند. سيستم هاي پاسخ گوئي اتوماتيک به واسطه طبيعت خشک و بي روح خود و عدم امکان برقراري تعامل، مدت ها است که باعث دلزدگي کاربران شده اند.

سرگرمي
 

بازي ها و سيستم هاي شرط بندي آنلاين را مي توان در مقوله سرگرمي جاي داد. استفاده از فشرده سازي ويدئويي در کنار ساير اشکال سرگرمي نيز امکان پذير است. فروش DVDها به اندازه اي سريع رشد پيدا کرده است که هيچکس نمي توانست پيش بيني کند. هزينه ساخت و توليد آن ها اندک است و ويژگي هاي ارزش افزوده را که مي تواند لذت کاربران را افزايش دهد، فراهم مي آورد.
استاندارد MPEG-4، امکان بسته بندي محتواي ديجيتال تعاملي را فراهم مي آورد. مقدار ويدئويي بيشتري را مي توان در بسته هاي کوچک تر جاي داد و اين در حالي است که کيفيت آن ها نيز افت پيدا نمي کند.
در حال حاضر H.264 codec بطور گسترده تبديل به يک فرمت طبيعي براي تحويل محتواي HDTV بر روي DVD شده و به ما اجازه مي دهد، حتي برنامه هاي با کيفيت بالاي بيش تري را بر روي ديسک هاي 5 و 9 گيگابايتي فعلي ذخيره نمائيم.

دين
 

تمام اديان عمده، حضور چشم گيري بر روي اينترنت دارند. سايت هاي وبي وجود دارد که فلسفه، الهيات و منشاء اين اديان را تشريح مي کنند. فشرده سازي ويدئويي، روشي براي حضور و درگير کردن اعضايي از جامعه ديني که ممکن است بطور فيزيکي قادر نباشند در مراسم و شعاير ديني مختلف شرکت کنند، فراهم مي آورد. آن ها اکنون مي توانند از طريق يک پخش جرياني در اين مراسم شرکت کنند. مزاياي اجتماعي متعددي در استفاده جامعه از سيستم هاي فشرده سازي ويدئويي وجود دارد.
چنين کاربردهايي را مي توان با هزينه نسبتاً اندک و با استفاده از تکنولوژي فشرده سازي ويدئويي ايجاد نمود.

اقتصاد
 

کانال خريد به شکلي غير منتظره، تبديل به يکي از رايج ترين و محبوب ترين فرمت هاي تلويزيوني شده است. به نظر مي رسد که اين نوع غريبي از مشاهده و نمايش باشد. هزينه هاي توليد چنين برنامه هايي بسيار اندک است و هنوز هم مردم به طور مداوم و مستمر اين برنامه ها را تماشا مي کنند. پخش اين کانال ها با سرعتي معادل 4.5 مگابيت در ثانيه بر روي يک لينک ماهواره اي بسيار پرهزينه است. با افزايش دسترسي از طريق باند پهن، اين کانال ها مي توانند در نرخ هاي بيت بسيار پايين تري از طريق يک زير ساختار شبکه اي به کاربران ارائه شوند.
نمونه اي از اين کاربرد که مي تواند با يک سيستم کنفرانس ويدئويي تلفيق شود، کاربرد business-to-business است. سمينارها، جلسات و تمام روش هاي تعاملي تجاري را مي توان با سرعت زياد و با استفاده از فشرده سازي ويدئويي به انجام رساند.

ايمني و مراقبت
 

در جامعه مدرن و پيچيده امروزي،بخش عظيمي از فعاليت هاي روزانه و مسافرت هاي ما به حضور سيستم هاي نظارتي و حفاظتي نياز دارد. کسي که از منزل خود و با استفاده از اتومبيل به ايستگاه قطار مي رود و سپس از ايستگاه قطار و سيستم انتقال شهري به مقصد مي رسد، ممکن است تحت نظارت 200 دوربيني که بين منزل و مقصد او قرار دارد، باشد. اين حجم ويدئوي عظيم، در گذشته بر روي نوارهاي VHS ، گاهي اوقات با رزولوشن بسيار اندک و در frame rate هاي پايين ضبط مي شد.
سيستم هاي جديدتر، استفاده از فشرده سازي ويدئويي براي حفظ کيفيت ويدئو، افزايش frame rateها و خودکار سازي ويدئو در مکان هاي متمرکز را ارائه مي دهند. با استفاده از ويدئوي ديجيتال، سيستم هاي جستجو و شناسايي چهره مي توانند به اين مکان ذخيره سازي متصل شوند. مي توان افراد مشکوک را از يک دوربين به دوربين ديگر و با همزمان کردن streamها و پخش مجدد آن ها دنبال کرد.
اين موضوع اگر به دنبال کردن و سپس دستگيري اگر به دنبال کردن و سپس دستگيري افراد مشکوک منجر و دقيق شود، مي تواند مفيد باشد. قانون گذاران ما بايد يک خط مرز بسيار سنجيده و دقيق بين استفاده از اين تکنولوژي در جهت منافع جامعه، و تجاوز به حقوق شهروندي و زير نظر گرفتن فعاليت هاي روزانه افراد جامعه بکشند. ممکن است شما با اين سطح از مراقبت موافق نباشيد اما عليرغم ميل شما، اين کاربرد روز به روز در حال گسترش است.

Compliance Recording
 

پخش کنندگان برنامه ها بايد خروجي خود را به مدت 90 روز ذخيره کرده و نگهداري کنند تا در صورتي که فردي بخواهد در مورد چيزي که گفته شده شکايت کنند و يا مسئله اي نياز به حل و فصل داشته باشد، ادله و شاهد براي پشتيباني يا رد اين ادعا وجود داشته باشد. به اين کار"Compliance Recording " گفته مي شود که درگذشته با استفاده از بانکي از نوارهاي VHS که در حالت LP تهيه شده بود و 8 ساعت ويدئو را بر روي هر نوار ضبط مي کرد و هر کانال در هر روز نياز به 3 عدد از اين نوارها داشت، انجام مي گرفت. BBC، حداقل 6 سرويس تلويزيوني full frame را که نياز به مانيتور شدن به اين روش دارد، عرضه مي کند. آرشيو 90 روزه براي اين مقدار برنامه، آرشيوي است که 1620 عدد نواردر آن جاي دارد. تمام اين نوارها برچسب زده مي شود، دسته بندي مي شوند و براي دسترسي آسان در صورت نياز در آينده ، ذخيره ميگردند.

ضبط کننده TX-2 براي پلتفرم ويندوز ساخته شده بود و براساس نيازمندي هاي سازمان هاي قانون گذاري طراحي شده بود و بدين ترتيب پخش کنندگان بريتانيايي از اين طريق قادر شدند محتواي 90 روزه خود را بر روي يک سيستم خودکار ضبط کنند، بدون وجود فشرده سازي ويدئو، امکان ساخت اين ضبط کننده وجود نداشت و اين يک نمونه خوب براي محصولاتي است که مي توان آن ها را براساس پلتفرمي مثل Windows Media که بر روي سيستم عامل ويندوز اجرا مي شود يا ساير تکنولوژي هاي ديگر توليد کرد. به دليل اين که اين، يک سيستم مبتني بر نرم افزار است، نرخ فشرده سازي و همچنين ظرفيت و کيفيت ذخيره سازي ويدئو را مي توان پيکربندي نمود. مي توان ويدئوي کمتر اما با کيفيت بالاتر را ذخيره کرد يا حداکثر زمان را با کيفيت پايين تر ذخيره نمود. انتخاب با شما است.

جلسات کنفرانس
 

استفاده از صفحات نمايش بزرگ و عريض در کنفرانس ها، بسيار رايج شده است. اين ها با استفاده از يک feed ويدئويي که توسط تصويربرداران حرفه اي گرفته مي شود، کار مي کنند و تصوير ويدئويي از اين طريق capture مي شود و بعد از اتمام کنفرانس به افراد شرکت کننده، ارائه مي شود.
به عنوان مثال conference proceedingsSiggraph، براي ايجاد ديسک هاي DVD از کنفرانس ها استفاده عمده اي از فشرده سازي ويدئويي مي کند.

ويدئوي باند پهن مبتني بر تقاضا
 

در طول سال 2004 ميلادي، BBC سيستمي به نام BBC iMP را آزمايش کرد. اين سيستم، يک راهنماي الکترونيکي برنامه (ياEPG)را در يک پريود زماني 14 روزه نمايش مي داد. کاربر، ليست هاي EPG را مرور مي کند و قادر است به چيزي که در هفته گذشته از دست داده، دست پيدا کند. به همين ترتيب، يک ضبط مي تواند براي انجام در هفته ي آتي برنامه ريزي و زمان بندي شود. به منظور محافظت کامل از محتوا، نمونه هاي آزمايشيBBC iMP بر روي يک پلتفرم مبتني بر ويندوز که از عملکرد Windows Media DRM پشتيباني ميکند، اجرا مي شود. اگر پخش کننده iMP بر روي لپ تاپي که به يک سرويس باند پهن ثابت متصل است به کار گرفته شود، محتواي دانلود شده را مي توان با خود به همراه برد و از آن استفاده کرد. اين کار به ويدئو امکان مي دهد مثل موسيقي که در يک واکمن يا در يک iPod حمل مي شود، مورد استفاده قرار گيرد. آزمايش ها و تجربيات آتي در حوزه تحويل برنامه هاي تلويزيوني از طريق باند پهن، منجر به کشف تکنيک هاي همتا- به همتاي فايل خواهد شد. براي اين که امکان کارکرد چنين سيستمي فراهم شود، ما بايد داراي راه حل هاي قدرتمند و قابل اعتماد DMR باشيم.

سيستم هاي سينماي خانگي
 

فيلم هاي هاليوودي بگونه اي طراحي و ساخته مي شوند تا بتوان آن ها را بر روي صفحات نمايشي بزرگ و در يک اطاق تاريک و با استفاده از يک سيستم صداي فراگير تماشا کرد. در حال حاضر بازار رو به رشدي براي تجهيزاتي که مي توان آن ها را در خانه ها به کار گرفت و از همين تجربه برخوردار شد، وجود دارد. آن رسانه در استاندارد عادي در دسترس است اما برخي از محتواي با کيفيت بالا نيز مدت ها است که در حال پخش است. طي چند سال اخير، سرويس ها و خدمات با کيفيت بالاي بيش تري در دسترس قرار گرفته اند. پلاسما، LCD يا صفحات نمايش LED تخت نيز در اندازه هاي تا 108 اينچ، در دسترس هستند. اگر بخواهيد از صفحات نمايش بزرگ تر از اين ها استفاده کنيد، نياز به يک سيستم projectخواهيد داشت. سايزهاي بزرگ تر، به افزايش رزولوشن تصويري که project مي شود، کمک مي کند و ممکن است نياز به سخت افزار هاي ويژه داشته باشيد. در اين سايزهاي بزرگ، هر artifactي که در نتيجه فشرده سازي باشد، بسيار مشخص خواهد بود. bit rate هاي بالاتر، الزاما منجر به نرخ فشرده سازي پايين تري خواهند شد. برخي از محصولاتي که بر روي DVD عرضه مي شوند، در نسخه هاي ويژه اي که فاقد امکانات خاص DVD هستند عرضه مي شوند تا bit rate را افزايش دهند. نکته اصلي در اين جا است که فشرده کردن ويدئو براي استفاده در يک تلويزيون با کيفيت عادي ممکن است به اندازه کافي براي سينماي خانگي مناسب نباشد.

سينماي ديجيتال
 

استانداردهاي تلويزيون با کيفيت بالا به شکل جالب توجهي براي استفاده در سينماي ديجيتال مناسب هستند. محتواي مشابه، به سادگي در محيط محلي پخش مي شود. با فراگير شدن تلويزيون با کيفيت بالا و افزايش تعداد افرادي که از سيستم هاي سينماي خانگي استفاده مي کنند، مجتمع هاي سينماي تجاري بايد فعاليت خود را به کانال جديدي رهنمون شوند. آن ها بايد اين کار را به منظور تفاوت گذاشتن بين محصولات خود انجام دهند و دليلي براي تماشاي فيلم در سالن سينما فيلم در خانه به مردم ارائه کنند.

پلتفرم ها
 

با گرايش روزافزون به سمت همگرايي تکنولوژي هاي مختلف، ابزاري که قبلا براي محتواي ويدئويي از قابليت لازم برخوردار نبودند، در حال حاضر براي اين که آماده مي شوند و مورد استفاده قرار مي گيرند. نويسندگان داستان هاي علمي /تخيلي سال ها است تصويري از ابزاردستي که قادر به پخش ويدئو هستند ترسيم مي کنند و اين تکنولوژي امروزه به منصه ظهور رسيده است. در واقع، نسل سوم تلفن هاي همراه مدرن از چيزي که نويسندگان اين داستان ها ترسيم کرده بودند، توانمند تر هستند. ويدئوي دستي و صفحه هاي نمايش لمسي، صفحات نمايش تخت و ويدئوي large-screen، همه در دسترس و موجود هستند. آن ها در همين لحظه در اطاق نشمين شما در دسترس قرار دارند.

تصوير برداري و ويرايش ويدئوي قابل حمل
 

دوربين هاي قابل حمل مدت ها است که وجود دارند. فرمت هاي آماتوري فيلم بر روي محصولات 8 ميليمتري در دسترس بوده است. فرمت هاي 8 ميليمتري در دهه 50 و 60 ميلادي به شکل فزاينده اي فراگير شدند. بزرگ ترين نقطه ضعف اين فيلم ها آن بود که آن ها فقط مي توانستند 4 دقيقه فيلم ضبط کنند و بيش تر مدل ها نياز به تعويض فيلم در ميانه تصوير برداري داشتند بنابراين طول حداکثر فيلم شما فقط 2 دقيقه بود. در آن زمان، تکنولوژي باطري به اندازه امروزه پيچيده نبود و بسياري از دوربين ها با استفاده از مکانيزم "کوک شدن" کار مي کردند.
در دهه 70، اين ابزار به سرعت و با معرفي سيستم هاي ويدئوي خانگي VHS جايگزين شدند. فرمتهاي متعددي براي عموم ارائه شد. اما ويرايش محتوا کار بسيار طاقت فرسايي بود و به چندين ضبط کننده با 4 هد ويدئويي نياز داشت.
درست پس از آغاز هزاره جديد، دوربينهاي ديجيتال به قيمتي رسيدند که همه قادر به خريدن آن بودند. حالا که اين دوربين ها را مي توان به درگاه firewire HDMI و ... متصل کرد،اتصال آن ها به يک کامپيوتر باعث تحولي عظيم در محتواي ويدئويي شده است. اين دوربين ها از فرمت ويدئوي ديجيتال (DV) که تقريباً شبيه به فرمت DVCAM مورد استفاده توسط تصويربرداران ويدئويي حرفه اي و کمپاني هاي تلويزيوني است. استفاده مي کنند. فرمت DV اساساً توسط سوني و به عنوان يک نوار 8 ميليمتري براي استفاده در ضبط کننده هاي هندي کم سوني توسعه داده شده بود.
يک سيستم ضبط کوچک ويدئويي (Mini DVR) مبتني بر MPEG-4 شامل دوربين با سنسورCMOS (1.3 Inch) بارزولوشن تصويري 640×480، و USB:2.0 پرسرعت و پشتيباني از کارت حافظه 8 گيگابايتي TF يک نمونه ساده از اين کاربرد است.

پخش ويدئو بر روي ابزار دستي
 

پخش ويدئو بر روي دستگاه هاي handheld يا دستي تقريبا همه جا متداول و رايج شده است. کلاس هاي متنوع و گوناگوني براساس نيازمندي هاي شما وجود دارد. بديهي است که هر چه اين دستگاه ها پيشرفته باشند، قيمت سخت افزار آن ها نيز بيش تر خواهد بود. در اين جا نيز يک همگرايي و نزديکي طبيعي وجود دارد بنابراين ممکن است بتوانيد تمام توانايي هاي مورد نياز خود را در يک وسيله ژنريک پيدا کنيد. اين ها در خانواده اي از ابزار ويدئويي دستي جاي مي گيرند که شامل موارد زير مي شود:
ـ تلويزيون هاي قابل حمل که از دريافت سيگنال هاي ديجيتال زميني پشتيباني مي کنند.
ـ نمايش دهنده هاي قابل حمل DVD
ـ نمايش دهنده هاي PDA

تلفن هاي دوربين دار
 

نسل جديد تلفن هاي دوربين دار، نقش PDA ها را ايفا مي کنند. اين تلفن هاي موبايل بطور گسترده اي در دسترس همگان قرار دارند و داراي دوربين و قابليت پخش فيلم هستند. آن ها همچنين داراي دفترچه آدرسي هستند که در PDA ها نيز وجود دارد، اگر چه ممکن است از پيچيدگي و توانمندي کم تري در مقايسه با PDAها برخوردار باشند. اغلب سرويس ها براي تلفن هاي نسل 3G توسعه داده شده اند.

H.264 بر روي ابزار سيار
 

H.264 به گونه اي طراحي شده که براي ابزار سيار و پخش ويدئو توسط کاربر سودمند باشد.

ابزار دستي کامل
 

گرفتن قابليت هاي يک تلويزيون پرتابل، پخش کننده DVD PDAو تلفن موبايل و يکپارچه کردن آن در داخل يک وسيله منفرد، چيزي است که يک ابزار دستي کامل از آن برخوردار است.
امروزه به يک سياست عادلانه براي ويدئوي ديجيتال خود نياز داريم که به ما اجازه دهد DVD هايي را که بطور قانوني تهيه کرده ايم به يک کارت حافظه يا ساير رسانه هاي ذخيره سازي محلي انتقال دهيم. اين کارت هاي حافظه اسباب مفيدي براي سفرهاي ما به شمار مي روند زيرا مي توانيم فيلم هاي خود را بر روي آن ها ضبط کنيم و هر جا که مي رويم آن ها را با خود حمل کنيم.
هنوز هم در مورد فاکتور فرم چنين ابزار دستي مشکلات وجود دارد. براي خلق يک تجربه نمايشي که براي سفرهاي طولاني مناسب باشد، ما ممکن است به وسيله اي نياز داشته باشيم که بايد کمي سنگين تر از يک تلفن باشد و شايد يک کيت hands-free يا يک هدست بلوتوث بتواند بر اين مشکل فائق آيد. keypad هاي قابل استفاده ، ساز اين نوع ابزار را افزايش مي دهند.
چيپ هاي حافظه با ظرفيت ترابايت که براساس تکنولوژي هولوگرافيک ساخته مي شوند، به تعادل و تلفيقي بين سايز و وزن دست پيدا مي کنند. تکنولوژي هاي جديد صفحه نمايش نظير ابزار OLED، تصاوير شفاف تر را ايجاد مي کنند در حالي که انرژي کم تري نيز مصرف مي کنند. دوربين ها نيز مدت ها است به يک CCD مجهزند.
کليد انجام اين کار، استاندارد شدن است. سايز هاي رايج نمايش، پخش کننده ها، کدک هاي ويدئو و پروتکل هاي ارتباطي به اين صنعت امکان مي دهند ابزار و وسائل لازم را براساس اين استاندارد ايجاد و توليد کند. (H.264)AVC و ساير بخش هاي استاندارد MPEG-4 نقش مهمي در اين جا ايفا مي کنند. يک وسيله TivO کلاسيک براي فشرده کردن ويدئوي آنالوگ به منظور ذخيره کردن موثر آن و فراهم نمودن ويژگي هاي trick-play به شدت کار مي کند. سطح کيفي فشرده سازي را مي توان در preferences تنظيم کرد.
معامله و مصالحه اي که در اين جا انجام مي گيرد بين فضا در مقابل artifactهاي قابل مشاهده است. در پايين ترين کيفيت، اگر تصوير عناصر متحرک زيادي داشته باشد ويدئو کاملا داراي نوز خواهد بود. اگر شما بخواهيد برنامه اي را که نمي خواهيد براي هميشه نگه داريد ضبط کنيد، مشکلي نخواهيد داشت. اما اگر بخواهيد يک فيلم ضبط کنيد، احتمالا بايد يک فرمت با کيفيت بهتر را انتخاب کنيد.
وقتي ابزارPVR ديجيتال به کار گرفته مي شوند، ضبط برنامه هاي تلويزيوني off-air بسيار مناسب خواهد بود. transport streamورودي بايد مالتي پلکس شود و بسته هاي متعلق به program stream ي که ما به آنها علاقه داريم بر روي يک ديسک سخت ذخيره مي شوند. پخش کننده از قبل اين streamها را فشرده کرده است.کارهاي آتي براي توسعه ابزار PVR بر روي ذخيره کردن و مديريت محتوايي که به صورت ديجيتالي تحويل شده است، متمرکز خواهد بود.
اين کار با وارد شدن محصولات مبتني بر نرم افزار انجام خواهد گرفت و نيازي به مقادير عمده از سخت افزارهاي گران قيمت نخواهد داشت.
در ادامه اين مقاله به بررسي انواع تصاوير متحرکي که مي خواهيم آن ها را فشرده کنيم، مي پردازيم.
آيا اين فايل ها، فيلم ،ويدئو يا تصاوير ديجيتالي ايجاد شده توسط کامپيوتر هستند؟

اين ها همه با هم فرق دارند. اجازه دهيد در ادامه اين مقاله به چرايي اين تفاوت ها بپردازيم.

يک تصوير متحرک چيست؟
 

به تصوير متحرک فکر کنيد، آن ها چگونه capture مي شوند؟ اين ها تصاوير دو بعدي ضبط شده از آرايه اي از پيکسل ها در يک زمان سريع هستند. دوربين هاي فيلمبرداري و تلويزيوني، هر دو حرکت راcapture مي کنند، اما تصاوير ايجاد شده وقتي از نقطه فني با هم مقايسه شوند، نقاط مشترک بسيار اندکي دارند.

شما به چه نوع فشرده سازي نياز داريد؟
 

دو نوع اصلي فشرده سازي وجود دارد. اولين آن ها lossless (بدون افت داده ها) است، در حالي که نوع دوم، به منظور افزايش و ارتقاي نسبت فشرده سازي، مقداري ازکيفيت را فدا مي کند. فشرده سازي ويدئو را فشرده مي کند. فشرده سازي از نوع Lossy محتواي اطلاعات ويدئو را فشرده مي کند.
اين، يک تفاوت بسيار عمده و اساسي بين اين دو روش مي باشد. فشرده سازي از نوع Lossy، تصاوير با کيفيت بالا که artifact ها در آن قابل رديابي نيست تا تجربه هاي نمايشي با افت کيفيت را در بر مي گيرد. توسعه دهندگان تکنولوژي فشرده سازي ويدئويي کماکان در حال توسعه و ارتقاي کيفيت نرخ بيت فشرده سازي هستند.

نوع کاربري
 

فشرده سازي ويدئويي براي بسياري از کاربران موضوع جالب توجهي مي باشد و متخصصان و افراد حرفه اي به آن به چشم يک کار تمام وقت مي نگرند و براي پشتيباني از ايجاد و بنا کردن سيستم هاي بسيار بزرگ و پيچيده بودجه هاي کلاني در اختيار دارند. در سوي ديگر اين طيف، افراد علاقه مند و آماتوري قرار دارند که مي خواهند يک DVD براي ضبط مقداري تصاوير خانگي درست کنند.
سيستم هاي فشرده سازي براي هرگروه در دسترس قرار دارد. همچنين افرادي که در بين دو طيف قرار مي گيرند نيز مي توانند از چنين سيستم هايي استفاده نمايند. ما در ابتدا به مقياس بزرگ تر اين طيف مي پردازيم و پس از آن به چيزهايي که براي کاربران منفرد که پروژه هاي کوچک را به انجام مي رسانند مناسب هستند، خواهيم پرداخت.

Broadcasterها
 

در مقايسه با متخصصان فشرده سازي مقياس کوچک تا متوسط، broadcasterهاي بزرگ کمي در دنيا وجود دارد. غرض از واژه broadcasterهاي بزرگ، سازمان هايي هستند که بطور همزمان کانال هاي متعددي را پخش مي کنند. نمونه هايي از اين نوع broadcasterها مي توانند شامل BBC,MTV يا News Corporation باشند که کمپاني والد تمام مارک هاي تجاري Sky و سايرين نظير Fox Television محسوب مي شوند.
در حال حاضر فرآيند توليد اين نوع محتوا، از وارد کردن محتواي منبع و گذر دادن آن از فرآيند تدوين، تا فرستادن آن بر روي آنتن تماماً به صورت ديجيتالي انجام مي شود.
فشرده شدن ويدئويي براي اجرايي شدن پخش، امري ضروري مي باشد. ذخيره کرده همه چيز به شکلي کاملاً فشرده نشده چه از نظر تکنيکي و چه به لحاظ دلايل اقتصادي امري غير واقعي و نادرست است. نوع فشرده سازي انتخاب شده بايد امکان تدوين و استفاده مجدد براي تصاوير را بدون افت کيفيت در محصول نهايي فراهم سازد. آرشيوها به يک فرمت lossless يا نيمه lossless نياز دارند. در زماني که ويدئو به تلويزيون مستقر در خانه شما مي رسد، با فاکتور 1 به 10 فشرده شده است و ديگر هيچ شباهتي به کيفيت تصوير موجود در آرشيو ندارد. ذخيره سازي آرشيوي طولاني مدت در فرمت هاي متعدد و گوناگوني نگهداري مي شود. برخي از آن ها در مقايسه با محصولات فعلي پايين تري برخوردار هستند. شما نمي توانيد به چيزي که ديگري ندارد رجوع کنيد. تجديد نظر در محتواي قديمي آرشيوها، مشکلات زيادي در بر دارد و يافتن روش هايي براي بهترين استفاده از مواد و محتواي قديمي آرشيوها، مشکلات زيادي در بر دارد و يافتن روش هايي براي بهترين استفاده از مواد و محتواي قديمي، يکي از چالش هاي پيش رو به شمار مي رود.

کمپاني توليد
 

کمپاني هاي توليدي مستقل در حال حاضر بسياري از برنامه هاي مخصوص به خود را توليد مي کنند. آن ها پول لازم براي سرمايه گذاري در زير ساختارهاي عمده اي را که پخش کننده ها از آن استفاده مي کنند در اختيار ندارند، اما آن ها از همان تجهيزات مشابه براي تصويربرداري و تدوين استفاده مي کنند.
ماده اصلي و اوليه ممکن است بر روي فيلم يا ويدئو ضبط و تصويربرداري شده باشد. مواد امروزي در فرمت ديجتال به پخش کننده تحويل داده مي شود. تکنولوژي هايي مثل Material eXchange Format يا MXF، به رسانه امکان مي دهند به جاي نوار به شکل فايل تحويل داده شوند و اين کار به انتقال ها اجازه مي دهد از طريق يک زير ساختار تکنولوژي اطلاعاتي يا IT، شبکه اي شوند.
هر نوع ذخيره سازي طولاني مدت برنامه ها بايد به شکلي باشد که آماده براي پلتفرم ها و بازارهاي جديد باشد. يک کمپاني توليدي که مدتي در اين صنعت حضور داشته است، با نوعي مشکل ذخيره سازي و تبديل فرمت مشابه با آن مشکلاتي که پخش کننده ها آن را تجربه کرده اند روبرو است و اين امر به واسطه تغييرات جاري در فرمت هاي ويدئويي بروز مي کند.

مصرف کننده حرفه اي
 

اين، به مقوله اي از مصرف کننده مربوط مي شود که تجهيزات بالا رتبه اي را که داراي کيفيت نزديک به کيفيت حرفه اي است و تقريبا مورد استفاده کمپاني هاي توليدي و پخش کننده ها قرار مي گيرد، خريداري مي کنند. اين فاصله در حال کم تر شدن است و تفاوت بين مشتريان حرفه اي و تجهيرات تخصصي در کيفيت اپتيک تصويربرداري و ظرفيت ذخيره سازي است. بسياري از اجزاي فيزيکي موجود در دوربين هاي تخصصي و غير تخصصي مشابه هستند، خصوصاً در حوزه دوربين هاي با فرمت DV.
چيپ تصويربرداري در تجهيزات استاندارد پخش کننده ها يک رزولوشن بالاتر ايجاد مي کند و داراي دامنه وسيع تري از سياه و سفيد است که منجر به ايجاد تصاوير با کيفيت بالا مي شود. گاهي اوقات يک سيستم حرفه اي، به جاي يک چيپ منفرد از چندين چيپ CCD استفاده مي کند تا تصوير بهتري ايجاد نمايد.
پخش کننده ها به لنزهايي با کنترل عمق ميدان بهتر و تصويري بدون اشکال يا با اشکال کم تر نياز دارند. ظرفيت ذخيره سازي نوار ويدئويي در يک سيستم حرفه اي بالاتر از يک مدل مصرف کننده آماتور خواهد بود.يک فرمت حرفه اي همچنين مدت زمان کم تري را ضبط خواهد کرد زيرا مقدار داده هايي که ذخيره مي شوند، بيش تر است.
نتيجه اين امر خواهد بود که سيستم هاي مبتني بر نوار بايد نوار را سريع تر حرکت دهند تا داده هاي کافي و لازم را ضبط کنند. همين موضوع در مورد ذخيره سازيsolid-state نيز مصداق دارد زيرا حجم داده هاي ذخيره شده بيش تر است.

برخي مشکلات رايج
 

اگر ويدئويي که سعي داريد فشرده کنيد داراي کيفيت نازلي مي باشد، متوجه خواهيد شد که نتايج حاصل از فشرده سازي نااميد کننده خواهند بود. کدکننده، هر نوع نويز عمده در فايل اصلي را به صورت تغييرات فريم به فريم تفسير مي کند. حتي محتواي پس زمينه غيرمتحرک نيز در صورتي که نويز زيادي وجود داشته باشد به شکل بسيار نامناسبي فشرده خواهد شد. چه، فشرده ساز شما قادر نباشد به نرخ بيت هدف برسد و چه شما نرخ بيت را بهتر کنيد.
کيفيت ويدئو در زمان پخش بسيار نامناسب خواهد بود.
تاثيرات حرکتي نامناسب علي الخصوص زماني که منبع شما يک ويدئوي interlace شده باشد، بسيار نامناسب و پرداختن به آن ها دشوار خواهد بود. از بين interlacing يک چالش بسيار عمده و بزرگ به شمار مي رود.
ديجيتايز کردن فيلم هاي ويدئوي خانگي ممکن است منجر به قرار گرفتن نامتعادل فيلم در دورن درگاه ورودي پروژکتور شود. به اين اشکال، gate wave گفته مي شود و منجر به ايجاد خطاهاي tracking و تفاوت هاي ناخواسته فريم به فريم مي شود. از آن جايي که دوربين نيز مقداري از اين اثر را معرفي کرده است، شما دو مشکل film-wave داريد که بايد به آن بپردازيد.
ابزاري که فريم ها را رديابي مي کنند و ويدئو را قبل از فشرده سازي متعادل مي نمايند ارزش سرمايه گذاري را دارند. متعادل سازي، براي فرآيند فشرده سازي امري حياتي نيست اما کيفيت خروجي را افزايش و ارتقا مي دهد. نرخ بيت، توسط حرکت فشرده ساز در داخل فريم مصرف مي شود نه توسط حرکت خود فريم. اين نکته آخر بسيار حياتي است، آيا اين طور نيست؟ اين، يک نوع پيچيدگي عمومي است که شما در فرآيند فشرده سازي با آن مواجه خواهيد شد.

کار با محتواي دردساز
 

پيش پردازش ويدئو از طريق يک فيلتر نويز به تسهيل فرآيند فشرده سازي کمک مي کند. بعيد است که شما در وهله اول نرم افزارهايي مثل Adobe Premier يا Final Cut را تهيه کنيد. تصحيح رنگ فوق العاده و همچنين plug-inهاي کاهش نويز آن ها، تصاويري را که غير قابل استفاده بوده اند، نجات مي دهد و شما مي توانيد آن ها را در هنگامي که توانايي مالي داشته باشيد، به سيستم خود اضافه کنيد.
خطاهاي Trackingي که به واسطه gate movementايجاد مي شود را مي توان با استفاده از قابليت هاي motionptracking برنامه Adobe After Effects بر طرف کرد. پس از انجام اين کار يک افت اندک در رزولوشن ايجاد مي شود زيرا شما بايد بخشي از صفحه را که هميشه در داخل يک تصوير قرار دارد، فريم کنيد. اگر فيلم به شکل زيادي در gate حرکت مي کند، شما مقداري از تصاوير اطراف لبه ها را از دست خواهيد داد. يک تصوير بريده شده مي تواند اين مشکل را برطرف کند، و تا زماني که شما فقط بخش overscan شده تصوير را ببريد، اين کار تاثير عمده اي بر لذت مشاهده نخواهد داشت، در صورتي که حرکت بسيار زياد باشد و بريدن مورد نياز بسيار عمده باشد، هميشه گزينه scale کردن يا ترکيب در داخل يک فريم وجود دارد.
از بين رفتن داده ها طي فرآيند Digital Transcoding فشرده سازي، فرآيند کاهش داده ها است. هيچ نوع فشرده سازي در اصل Lossless نيست مگر اين که از برخي تکنيک هاي توليدي در high-end استفاده شود. به منظور فشرده کردن ويدئو و رساندن آن به سايز قابل استفاده در DVD يا آرشيو سازي محلي، بخش اعظمي از داده ها از دست مي روند. اين داده ها نمي توانند زماني که از بين رفتند، دوباره سر جاي خود بازگردند. Codecهاي بسيار جديدتر، ابزار فشرده سازي بيش تري براي برکشيدن اين افکت ها فراهم مي کنند که کمک بسيار زيادي به ما مي نمايند. به عنوان مثال H.264 codec ويژگي هاي بسيار پيشرفته فشرده سازي را ارائه مي کند اما جريمه اين موضوع توان و قدرت بالاتر پردازنده و زمان بيش تر براي فشرده سازي محتوا را در برخواهد داشت.
شما بايد خودتان در مورد سطح قابل قبول از دست رفتن داده ها تصميم گيري کنيد. براي فيلم، هيچ نقطه اي در کوشش براي حفظ و نگهداري جزئياتي که از grain بهتر هستند، وجود ندارد، زيرا همه کاري که شما انجام مي دهيد حفظ نويز در تصوير اصلي است.
معامله بر سر رزولوشن افقي ويدئو در مقايسه با از دست دادن رزولوشن عمودي به واسطه artifactهايي که intrpolationهاي عمودي ايجاد مي کنند ارجح است. اگر جزئيات مناسبي نظير متن وجود داشته باشد، ديدن آن بعد از فشرده سازي هاي عمده ناخوانا خواهد شد.
براي محتوايي که با هدف پخش در داخل يک نرخ بيت ثابت طراحي شده، استفاده از فشرده سازي با نرخ بيت متغير مناسب است. اگر نرخ بيت به شکلي محدود باشد، يک فرآيند فشرده سازي cooperation بر روي چندين کانال، داراي مزاياي متعددي خواهد بود. دو يا بيش از دو کانال مي تواند فضاي لازم براي هر انتها را فراهم کند و با استفاده از پهناي باند کم تر از چيزي که شما در صورت فشرده سازي مستقل براي هر انتها به آن نياز مي داشتيد، عمل کند.

معايب فشرده سازي
 

زمان هايي هست که فشرده سازي ويدئويي بيش از آن که مشکلات را حل کند، مشکل به بار مي آورد. کوشش براي به کارگيري آن در شرايط ناپايدار و نامتعادل منجر به بروز دشواري هايي در سيکل توليد و مصرف خواهد شد.
1)- مرحله Origination: در مرحله origination بايد از فشرده سازي ويدئويي پرهيز کرد. برخي از دوربين ها، ويدئو را در حالي که آن را بر روي نوار يا ديسک داخل دوربيني مي نويسند، فشرده مي کنند.
اين وسائل ، هرگز يک ويدئوي فشرده نشده را ايجاد نمي کنند. در نتيجه ، هر چيز که شما با استفاده از اين دوربين ها فيلم برداري کنيد، احتمالاً براي استفاده در هر چيزي ديگري به غير از فيلم هاي خانگي بلا استفاده خواهد شد.
به عنوان مثال، فرض کنيد که شما در حال تهيه يک ويدئوي آموزشي هستيد و مي خواهيد پس زمينه را رنگي کنيد. صرف نظر از اين که آيا از صفحه هاي آبي يا سبز يا هر نوع تکنيک جديد ديگر استفاده کرده ايد، هر نوع فشرده سازي که منجر به از بين رفتن جزئيات شود به سرعت توانايي بيرون کشيدن يک mart از آن ويدئو را تحت تاثير قرار خواهد داد.

برطرف کردن مشکل
 

براي اين که بتوانيم سايزهاي گوناگون و نرخ هاي فريم را با هم مقايسه کنيم، سايز داده هايي که بر روي آن ها کار مي کنيد بايد در نظر گرفته شود. سپس، ظرفيت طرح ريزي شده براي يک فشرده سازي جديد نيز بايد در نظر گرفته شود. محاسبات بسيار ساده هستند، اگرچه يافتن مقادير اصلي براي استفاده ساده نيست.
طرح ريزي براي ظرفيت يک سيستم که بتواند فضاي کافي براي پروژه هاي در حال توسعه را فراهم کند امري حياتي است. اگر هزينه ذخيره سازي ، يک عامل محدود کننده براي شما به شمار مي رود، در نتيجه اين معادله برعکس مي شود. اين تصميم سپس به تبديل به اين مي شود که چه مقدار ويدئو و با چه سايز بايد در فضاي ديسک موجود شود.

انواع فرمت هاي تصاوير متحرک
 

حال که ما اصول و اساس و همچنين نيازمندي هاي لازم براي فشرده سازي ويدئويي را فرا گرفتيم، مي توانيم به انواع مواد اوليه اي که مي خواهيم آن ها راپردازش کنيم بپردازيم. فيلم، تلويزيون، و داده هاي کامپيوتري همه با هم متفاوت هستند.

فيلم: مسير سنتي
 

ما در اين جا و در ادامه سفر خود براي شناخت پيچيدگي هاي موجود در فشرده سازي ويدئويي، نگاهي به فيلم مي اندازيم. فيلم، از مدت ها قبل وجود و حضور داشته است و اولين نوع از تصاوير متحرک بوده است که ضبط شده، بنابراين مي توانيم آن را يک فرمت کلاسيک بدانيم.
تلويزيون نيز مدت ها با ما بوده است. اما فيلم حضوري طولاني تر داشته است. عمر بيش تر استوديوهاي بزرگ و عمده 80 سال يا بيش تر مي باشد و اين تکنولوژي حتي قبل از اين که هاليوود تاسيس شود، وجود داشته است.
بنابراين براي اين بخش از سفر، ما به چگونگي ايجاد تکنولوژي فيلم در زمينه ايجاد اين تصاوير متحرک که بر روي صفحه ديده مي شوند مي پردازيم که اين کار به ما در جهت درک بهتر ساير فرمت ها کمک مي کند.

دوران قديم
 

کمپاني هاي فيلم سازي و شرکت هاي ساخت دوربين کمک بسيار بزرگي به پيشرفت در زمينه فيلم کرده اند. دردسرسازترين جنبه فيلم اين نکته است که به دليل اين که يک فرآيند شيميايي باعث چاپ فيلم مي شود، فيلم با مرور زمان قديمي و کهنه مي گردد و اين بدان معنا است که تصاوير ثبت شده برروي فيلم، کيفيت خود را از دست مي دهند.
رنگ و کنتراست آن ها تغيير پيدا مي کند زيرا هر امولسيون بر روي فيلم به شکل متفاوتي کهنه مي گردد. اين موضوع در مورد فيلم هايي که کمپاني هاي فيلم سازي هاليوود توليد کرده اند نيز مصداق دارد و همچنين مي توان آن را در مورد آن دشت از فيلم هاي خانوادگي که در دهه 50 و 60 ميلادي و بر روي فيلم هاي 8 ميليمتري ثبت و ضبط شده است نيز صادق دانست.
بازيابي و تصحيح برخي از فيلم هاي قديمي و آرشيو کردن آن ها در يک فرمت ديجيتال امري بسيار مهم و حياتي به شمار مي رود. اگر در طي چند سال آينده ما از انجام اين کار سر باز بزنيم، اين فيلم ها براي هميشه از بين خواهند رفت.
در اين بخش از مقاله، مهم ترين جنبه ها و مفاهيم فيلم مورد بررسي قرار مي گيرند. کسب آگاهي در مورد ماهيت و طبيعت فيلم به شما کمک مي کند تا در صورتي که ماده اوليه شما براي فشرده سازي فيلم باشد بهترين نتيجه را دريافت کنيد.

پروژکتورهاي نمايش فيلم
 

پروژکتورها و دوربين ها، فيلم را به روشي مشابه از خود عبور مي دهند.دوربين، از يک شاتر کمي بزرگ تر از پروژکتور استفاده مي کند. بسياري از مکانيزم هاي ديگر نيز طي سال ها مورد بررسي قرار گرفته اند اما قبل از تسلط روشsprocket-driven serial frame و تبديل آن به روش اصلي، از بين رفته اند. بازديد از موزه ملي فيلم و تلويزيون در برادفورد انگلستان و يا موزه علوم در لندن ، شما را با تحولات صنعت و تکنولوژي فيلم آشنا خواهد کرد.
هر دوي اين مکام ها ارزش بازديد و صرف وقت را دارند. موزه هاي مشابهي در ايالات متحده امريکا (مثل موزه فيلم برداري کاليفرنيا) و ساير کشورهاي جهان وجود دارد که تاريخچه صنعت فيلم سازي در آن ها گردآوري شده است.

شاتر
 

شاتر، به نور اجازه مي دهد براي تابش بر روي فيلم داخل دوربين يا project کردن آن بر روي صفحه در زمان تماشا از آن عبور کند. شاتر بر روي يک spindle سوار مي شود و در هر فريم يک بار مي چرخد. پروژکتور، به تابش تصوير بر روي صفحه کمک مي کند. اين موضوع به شکل موثري، تصاوير را به صورت 48 فريم در ثانيه نمايش مي دهد اگر چه فيلم فقط با سرعت 24 فريم در ثانيه از gate مي کند. شکل (3)، شاتر طراحي شده براي يک دوربين و يک پروژکتور را نشان ني دهد.
دراز، پهنا و عمق رنگ، مقدار اطلاعاتي را که شما در هر فريم با آن سرو کار داريد را ديکته مي کند. برخي از فرآيندهايper-processing شما، نظير بريدن و مقياس کردن، براساس چيزهايي که شما از اين مقادير مي دانيد انجام مي گيرند.
مقادير تعداد فريم ها در ثانيه (fps)يا Frames Per Second ، به شما مي گويد که آيا به منظور معرفي فريم هاي اضافي به پلتفرم نهايي خود آيا به تصحيح يا pulldown نياز داريد يا خير.
روش اسکن کردن، ميزان پيچيدگي هر فرآيند مبتني برحرکت را مشخص مي کند. فيلم خام به راحتي مي تواند به intertaced يا progressive scan تبديل شود. منشاء ويدئو، به فرمت intertaced مي باشد و بدون انجام عمليات پيچيده، اين فيلم خام نمي تواند به progressive scan تبديل شود. انجام اين عمليات دشوار است زيرا در (x وy) انجام مي گيرد و بر روي محور زمان (بين فيلد هاي موفقيت آميز) انجام مي گيرد.
فرمت هاي فيلم داراي اطلاعات مربوط به تصوير، با بالاترين رزولوشن هستند. نرخ عادي فريم عموماً در تمام سايزها در 24 فريم در ثانيه، ثابت هستند. برخي از فيلم هاي خانگي قديمي تر ممکن است با 18 فريم در ثانيه تهيه شده باشند تا در مصرف فيلم صرفه جويي کرده باشند. اين موضوع در مورد بالاترين و کيفيت مصداق دارد.
شما ممکن است در پروژه هاي خود اسکن کردن با رزولوشن هاي بالا يا پايين را انتخاب کنيد.
کافي است معادلات مربوط به چگالي ذخيره سازي را مجدداً محاسبه کنيد.
منبع: بزرگراه رايانه - شماره 138.