Formáty záznamu obrazu

V případě digitálních záznamů obrazu a zvuku jsme si už zvykli na takzvané kompresní záznamy, které šetří datový prostor a na datový nosič a do datového toku se nám tak v reálu vejde více informací.

S bezkompresními záznamy zvuku se můžeme setkat pouze v případě klasických kompaktních disků CD Digital Audio, jejichž patent pochází z konce sedmdesátých let minulého století a spotřební elektronika té doby by nedokázala zvládnout i tu nejjednodušší cestu dekódování zvuku. V případě obrazu jsme se s bezkompresním záznamem setkávali pouze u Laserdisců, které se ale pro svoji vyšší náročnost na výrobu a tudíž i vyšší cenu příliš nerozšířily a k nám nepronikly vůbec.

U dalších digitálně nahraných nosičů pro domácí video budeme již hovořit pouze o kompresních formátech a všechny budou nést zkratku MPEG sestavenou podle názvu sdružení Moving Picture Experts Group, které v roce 1988 v kanadské Ottawě poprvé stanovilo základní standardy pro digitální kompresní formát záznamu obrazu a zvuku.

Základní princip obrazového záznamu MPEG spočívá v rozdělení komprimovaného obrazového záznamu na drobné segmenty (ony malé „kostičky“, které se nám při nižším datovém toku občas objeví), kde se následně zaznamenává informace obrazu v segmentu na prvním políčku záběru a následně se zaznamenávají už jen změny. Tudíž, máme-li statický záběr dialogu, segmenty zobrazující pozadí potřebují k sledování změn minimum datových informací na rozdíl od segmentů zobrazujících hovořící osobu. Při akčních scénách, kde se prudce pohybuje i kamera, je pak nutná pro každé zobrazené filmové políčko maximální informace pro všechny obrazové segmenty.

Během devadesátých let se tak objevily celkem tři základní verze jednotlivých kodeků MPEG.

MPEG-1 si asi možná většina pamatuje z prastarého typu nosiče dat VCD (Video Compact Disk). Tento kodek nabízel záznam obrazu s konstantním datovým tokem, takže kvalitou a rozlišením nemohl VCD konkurovat ani analogovým videokazetám VHS. Jeden ze zvukových formátů MPEG-1 se ale zachoval až do současných dnů a určitě jej všichni aktivně používáte, neboť je stále nejrozšířenějším. Jde o MPEG-1 Layer 3, zkráceně o MP3.

MPEG-2 již využívá možnosti záznamu obrazu s proměnným datovým tokem, což přineslo o několik řádů vyšší kvalitu obrazu a pomohlo k zatím nejmasovějšímu rozšíření. MPEG-2 je základním standardem pro záznam obrazu jak pro DVD-Video, tak i pro digitální televizní vysílání DVB a DTV. MPEG-2 je využíván jak pro záznam v SD, tak i HD rozlišení. Zde částečně pomohla vývojová verze kodeku MPEG-3, který byl vyvíjen původně pro televizní vysílání ve vysokém rozlišení HD, avšak výsledky vývoje byly nakonec zahrnuty pouze jako zdokonalení kodeku MPEG-2, tudíž MPEG-3 byl nakonec v označení přeskočen.

MPEG-4 je označení pro celou řadu kodeků, které dokáží využít nejvyšší komprimaci obrazu a zvuku a při zachování primární kvality tak ušetřit velikost datového úložiště a k přenosu nepotřebují příliš vysoký datový dok. V posledních letech se ale využívají právě k záznamu videa ve vysokém rozlišení HD, neboť mohou díky vysoké úspoře prostoru a datového toku zaznamenat i velké množství informací nutné pro zobrazení ve vysokém rozlišení.

Do rodiny MPEG-4 patří formáty, které budeme nejspíše znát z našeho multimediálního počítače. Ať se jedná o kodeky videa DivX a XviD, tak i u Apple rozšířeného QuickTime nebo formátu od Microsoftu WMV. Poslední jmenovaný kodek pak společnost Microsoft doladila ve verzi WMV-9 do stupně záznamu s velmi vysokou kvalitou a zároveň s možností přímého zakódování bezpečnostního kódu DRM (Digital Rights Management) proti neautorizovanému kopírování do samotného záznamu. Formát WMV-9 byl pak pod označením VC-1 stanoven jako standard pro dnes již zaniklé nosiče HD DVD a doporučen pro Blu-ray.

Avšak v Blu-ray se standardně začal používat konkurenční formát MPEG-4 AVC, který využívá vysoce sofistikovaný kodek H.264 doplněný opět možností vložení ochranného kódu proti neoprávněnému kopírování. Samotný kodek H.264 možná znají i uživatelé výkonných počítačů, kteří si přehrávají filmy ve vysokém rozlišení HD v datovém kontejneru MKV, takzvané Matrosce. Oba formáty, VC-1 i MPEG-4 AVC s kodekem H.264 už přinášejí podstatně vyšší kvalitu záznamu jak na rozlišení tak hlavně na barevné podání, zejména odstínů červené barvy, kde má třeba formát MPEG-2 dosti velké rezervy.

Publikováno: 16.12.2008
Autor: Ondřej Beck
Zobrazit články autora.