DV Teknolojisi
DV Standardı, aralarında Sony, Panasonic ve JVC’nin de bulunduğu 10 kadar firma tarafından ortaya atılmış ve kabul edilmiş bir standarttır. DVC Konsorsiyumu olarak adlandırılan bu oluşumun içerisinde şu anda 60 kadar firma vardır.
DV 6.35 mm genişliğinde metal buharlı olarak adlandırılan DV kasetleri kullanarak yüksek kaliteli dijital video kaydı yapar. Video D1 standardında 720 pixelde renk bilgisi D1’in yarısı PAL 4:2:0 625 satır olarak örneklenir. Örneklenen bu video aynen MJPEG kodlamada olduğu gibi Discrete Cosign Transform matrisi kullanılarak kodlanır. Fakat MJPEG’den farklı olarak DV, DCT için daha fazla optimizasyon içermektedir. Bu yüzden aynı veri aktarım oranındaki MJPEG ile 5:1 sıkıştırılmış bir kare ile DV formatında 5:1 sıkıştırılmış aynı kareyi karşılaştırdığımızda DV’nin daha yüksek kaliteli olduğu görülecektir.
DV intraframe sıkıştırma teknolojisini kullanır. Yani her kare bir önceki ve bir sonraki kareye bakılmaksızın kendi içinde sıkıştırılır. Ayrıca adaptive interfield denilen bir sıkıştırma yöntemi de kullanılır. Bu sıkıştırma yönteminde eğer iki field birbiriyle aynı veya aralarında çok az fark varsa birlikte sıkıştırılırlar. Bu sayede videonun saklanacağı alandan daha fazla kazanç sağlanarak daha yüksek kaliteli görüntü elde edilir.
DV Video yaklaşık olarak 25 Mbit’lik veri taşır. Görüntü üzerine bindirilen ses, timecode, track bilgisi de eklenince bu değer 36 Mbit’e kadar çıkar.
DV, DVCAM ve DVCPro Standartları :
DV, DVCAM ve DVCPro arasında temel olarak çok fazla bir fark yoktur. Yani 20.000 USD’lik bir DVCam veya DVCPro bir kamera 4.000 USD’lik DV bir kameradan çok daha kaliteli görüntü kaydı yaptığı söylenemez. Elbette ki bu değerlendirme de kameranın lens gibi görüntü kalitesini direkt olarak etkileyen parçaları değil gelen görüntünün kameraya kaydı esnasında kullanılan algoritmalar. DV, DVCAM ve DVC-PRO deck ve kameralar birbirlerinden farklı kasetler kullanırlar. Son kullanıcı pazarına yönelik DV deck ve kameralar SP için 10 micron, LP için 6.7 micron iz genişliklerinde kaset kullanırlar. Sony’nin profesyonel DVCAM formatında iz genişliği 15 microna çıkarılarak bant hızı arttırılmış ve insert kurgu işlemlerinde stabilite sağlanmıştır. Panasonic’in DVC PRO’sunda ise iz genişliği 18 microna çıkmaktadır ve daha uzun ömürlü kayıtlar için metal buharlı bant kullanılmaktadır. DVCPRO da ayrıca bant üzerine boylamasına analog ses izi ve kontrol izi eklenerek kurgu işlemlerinde kullanıcıya kolaylık sağlayacak özellikler vardır.
DV Formatlarının Diğer Formatlarla Karşılaştırılması
DV formatlarının resim kalitesinin Betacam SP veya MII ‘ye eşit veya biraz daha iyi olduğu bilinir. (Bununla birlikte tekrar edilen play işlemleri sonucunda DV kasetler eski kalitelerini korurken Betacam kasetlerde kalite düşüklüğü yaşanır) Aşağıdaki tabloda DV formatları ile diğer formatlar karşılaştırılmıştır : 10, en yüksek kaliteli video iken, 1, ancak görülebilir kalitedir :
Digital Betacam, Ampex DCT 9.7
Digital-S, DVCPRO50 9.6
DV, DVCAM, DVCPRO 9.2
MII, Betacam SP 9.1
D-3, D-2 (composite digital) 9
1" Type C 8.9
3/4" SP 6.5
3/4", Hi8, SVHS 5
Video 8, Betamax 4
VHS 3
EIAJ Type 1, Fisher-Price Pixelvision 1
Burada dikkat edilmesi gereken bir hususda DV formatlarında çalışan cihazların ekonomik olmaları haricinde sağladıkları yüksek kalite ile pahalı sistemlerde kullanılan standartların önüne geçmesidir.
Digital-S ve DVCPRO 50
JVC’nin Digital-S’i ve Panasonic’in DVCPRO 50’si birbirine paralel iki codec kullanırlar. Sıkıştırma işlemi her iki codec için ayrı olarak yapılır ve veri aktarım oranı iki katına ulaşarak sadece video için 50 Mbps’e ulaşır. Yaklaşık olarak 3.3:1 oranında sıkıştırma işlemi uygulanıp 4:2:2’de çok yüksek kaliteli görüntüler elde edilir.
JVC’nin Digital S’i, 1/2 SVHS kaset kullanmaktadır. Kaset standart SVHS kasetlere göre çok daha fazla sağlamdır. Yeni bir tarayıcı kullanılmış ve sürücü aksamı safir kılavuz silindirlerle donatılmıştır. Digital-S decklerin önemli bir özelliği de eski S-VHS kasetleri de en az yeni Digital-S kasetler kadar yüksek kaliteli olarak oynatabilecek. Kafa ömrü 4000 saatte bile yüksek kaliteli sonuçlar verecek, DVCAM ve DVCPRO ile karşılaştırıldığında teçhizat maliyeti oldukça düşük ve Betacam gözönüne alındığında bakım maliyeti oldukça düşüktür. Şu anda bu formatı sadece JVC destekliyor. Bu standart ileride oldukça fazla tercih edilecek g ibi görünüyor.
Panasonic’in DVCPRO 50 kamera ve deckleri DVCPRO 25 ile aynı kasetlere kayıt yapabilir ve görüntüyü aynı kasetlerden görüntü aktarımı yapabilir. Standart DVCPRO kasetleri kullanırken P123L kaset bantları iki katı daha hızlı döner ve 61 dakikalık görüntü kaydı yapabilir. DVCPRO 50 kamera ve deckler Digital S’e göre dha hafif ve taşınabilir yapıdalar. Digital S’den farklı olarak DVCPRO 50 Philips, Hitachi ve Ikegami tarafından da destekleniyor.
NAB’98 fuarında JVC ve Panasonic HDTV çalışacak DV tabanlı 100 Mbps veri aktarımındaki ürünlerinin prototiplerini sergilediler. İki firmada şu anda DVCPRO 50 cihazlarında kullandıkları teknolojiyi biraz daha geliştirerek aynı anda dört codec kullanmayı planlamaktadırlar. Panasonic, bu teknolojilerini DVCPROHD100 olarak adlandırmaktadır.
Sony’nin HDCAM formatı DV ile benzer bir sıkıştırma teknolojisini kullanır. Fakat HDCAM kesinlikle DV ailesinden sayılamaz. Veri aktarım oranı 135 Mbps’tir. HDCAM’de çok yüksek kaliteli görüntüler sağlanır.
4:2:2, 4:1:1, 4:2:0
Çoğu kimse 4:2:2, 4:1:1, 4:2:0 ifadelerini duymuştur. Peki nedir bu rakamlar? Bu rakamları ifade etmeden önce yayıncılıkta kullanılan renk örneklemesi üzerinde durmak gerekmektedir. Profesyonel sistemlerde YUV denilen renk örneklemesi kullanılır. YUV, RGB renk örneklemesinden oldukça farklı bir yapı gösterir. RGB’de her renk 0 – 255 arasındaki değerlerle ifade edilir. R yani kırmızıyı ele alırsak 255 rakamı tam kırmızıyı ifade ederken, 255’ten sıfıra doğru inildikçe renk koyulaşır ve sıfırda tam siyah değere ulaşır. Diğer tüm renkler aynı şekilde farklı kombinasyonların karışımıyla elde edilir. YUV’de bu skala tamamen farklı ifade edilir. Y renklerin parlaklık bileşenini ifade eder. U (R-Y) ve V (B-Y), kırmızı ve mavi renklerinin parlaklık bileşeninden farkları olarak ifade edilir. Bu rakamları ITU-R BT.601 standardı, SD TV (Standart Definition TV), 720 pixel 13,5 MHz örnekleme frekansında ele alırsak ilk baştaki 4 rakamı 13,5 MHz’lik parlaklık bileşeninin ifadesidir. Daha da açıklamak gerekirse birim zamanda 4 adet luminance, yani parlaklık sinyalinden alınır.
4:2:2 sistemlerde (D-1, D-5, DigiBeta, BetaSX, Digital-S, DVCPRO50) her iki renk farkı sinyali de luminance sinyalinin yarı değerinde örneklenir. Böylece U ve V için 720 / 2 = 360 renk örneği alınır.
4:1:1 sistemlerde (NTSC DV & DVCAM, DVCPRO) renk bilgisi 4:2:2’nin yarısıdır. Her satırda 180 renk örneği alınır.
4:2:0 sistemlerde (PAL DV, DVD, main-profile MPEG-2) ise aynı 4:2:2 gibi kırmızı fark sinyalinden 2 adet örnekleme alınırken aynı çevrim içinde mavi fark sinyalinden hiç alınmaz. Diğer çevrimde ise mavi fark sinyalinden iki örnek alınır. Kırmızıdan hiç alınmaz. 4:2:0, PAL ve SECAM’da özellikle renk kodlaması ve yayıncılıkta çok kaliteli sonuçlar vermektedir.
PAL 4:2:0
4:2:0’da NTSC ile karşılaştırıldığında PAL ve SECAM daha düşük düşey renk çözünürlüğü ve daha yüksek yatay renk çözünürlüğü sunar. Panasonic DVCPRO’yu geliştirdiğinde multi-generation avantajlarından dolayı PAL versiyonlarda 4:1:1 kullanmaktadır. DVCPRO decklerde kullanılan ek bir donanım sayesinde 4:2:0 PAL DV kasetler okunurken 4:1:1’e dijital olarak örneklenir.
1394/Fireware arasındaki fark
IEEE 1394 kısa mesafelere çok yüksek hızlı veri aktarımında kullanılan bir standart bir porttur. Apple tarafından geliştirilmiştir. Apple, Fireware kelimesini kendi adına tescil ettirmiştir. IEEE 1394 ile tamamen aynıdır. Sony ise kendi geliştirdiği teknolojiyi iLink olarak adlandırmaktadır. 1394 arabirim sayesinde iki deck veya iki kamera arasında birbirinin tamamen aynısı kopyalar çıkarabilmeye imkan verir. Non-lineer ve lineer kurguda kayıpsız cut montajlar sadece tek bir kablo kulanılarak kısa zamanda ve yüksek kaliteli olarak yapılabilir.
1394 – Y/C Component
1394 üzerinden alınan kopyalar bir dijital kopya oldukları için orijinali ile tamamen aynıdır. SMPTE 259M SDI ile yine birbirinin aynısı görüntü kopyaları çıkarılabilir. Fakat SDI ile çalışan VTR ve diğer ekipmanların maliyetleri oldukça yüksektir. Transfer metodları arasında 1 ile 10 arasında puan verilerek bir karşılaştırma yapılırsa, eğer dijital tam bir kopya 10 ise:
Analog Component (Y, R-Y, B-Y) 9
Y/C ("S-video") 8
Analog Composite 5
Kamera ekrana yönlendirilerek çıkarılan kopya 1
computorium
DV Standardı, aralarında Sony, Panasonic ve JVC’nin de bulunduğu 10 kadar firma tarafından ortaya atılmış ve kabul edilmiş bir standarttır. DVC Konsorsiyumu olarak adlandırılan bu oluşumun içerisinde şu anda 60 kadar firma vardır.
DV 6.35 mm genişliğinde metal buharlı olarak adlandırılan DV kasetleri kullanarak yüksek kaliteli dijital video kaydı yapar. Video D1 standardında 720 pixelde renk bilgisi D1’in yarısı PAL 4:2:0 625 satır olarak örneklenir. Örneklenen bu video aynen MJPEG kodlamada olduğu gibi Discrete Cosign Transform matrisi kullanılarak kodlanır. Fakat MJPEG’den farklı olarak DV, DCT için daha fazla optimizasyon içermektedir. Bu yüzden aynı veri aktarım oranındaki MJPEG ile 5:1 sıkıştırılmış bir kare ile DV formatında 5:1 sıkıştırılmış aynı kareyi karşılaştırdığımızda DV’nin daha yüksek kaliteli olduğu görülecektir.
DV intraframe sıkıştırma teknolojisini kullanır. Yani her kare bir önceki ve bir sonraki kareye bakılmaksızın kendi içinde sıkıştırılır. Ayrıca adaptive interfield denilen bir sıkıştırma yöntemi de kullanılır. Bu sıkıştırma yönteminde eğer iki field birbiriyle aynı veya aralarında çok az fark varsa birlikte sıkıştırılırlar. Bu sayede videonun saklanacağı alandan daha fazla kazanç sağlanarak daha yüksek kaliteli görüntü elde edilir.
DV Video yaklaşık olarak 25 Mbit’lik veri taşır. Görüntü üzerine bindirilen ses, timecode, track bilgisi de eklenince bu değer 36 Mbit’e kadar çıkar.
DV, DVCAM ve DVCPro Standartları :
DV, DVCAM ve DVCPro arasında temel olarak çok fazla bir fark yoktur. Yani 20.000 USD’lik bir DVCam veya DVCPro bir kamera 4.000 USD’lik DV bir kameradan çok daha kaliteli görüntü kaydı yaptığı söylenemez. Elbette ki bu değerlendirme de kameranın lens gibi görüntü kalitesini direkt olarak etkileyen parçaları değil gelen görüntünün kameraya kaydı esnasında kullanılan algoritmalar. DV, DVCAM ve DVC-PRO deck ve kameralar birbirlerinden farklı kasetler kullanırlar. Son kullanıcı pazarına yönelik DV deck ve kameralar SP için 10 micron, LP için 6.7 micron iz genişliklerinde kaset kullanırlar. Sony’nin profesyonel DVCAM formatında iz genişliği 15 microna çıkarılarak bant hızı arttırılmış ve insert kurgu işlemlerinde stabilite sağlanmıştır. Panasonic’in DVC PRO’sunda ise iz genişliği 18 microna çıkmaktadır ve daha uzun ömürlü kayıtlar için metal buharlı bant kullanılmaktadır. DVCPRO da ayrıca bant üzerine boylamasına analog ses izi ve kontrol izi eklenerek kurgu işlemlerinde kullanıcıya kolaylık sağlayacak özellikler vardır.
DV Formatlarının Diğer Formatlarla Karşılaştırılması
DV formatlarının resim kalitesinin Betacam SP veya MII ‘ye eşit veya biraz daha iyi olduğu bilinir. (Bununla birlikte tekrar edilen play işlemleri sonucunda DV kasetler eski kalitelerini korurken Betacam kasetlerde kalite düşüklüğü yaşanır) Aşağıdaki tabloda DV formatları ile diğer formatlar karşılaştırılmıştır : 10, en yüksek kaliteli video iken, 1, ancak görülebilir kalitedir :
D-5 (10-bit uncompressed digital) 10
D-1 (8-bit uncompressed digital) 9.9Digital Betacam, Ampex DCT 9.7
Digital-S, DVCPRO50 9.6
DV, DVCAM, DVCPRO 9.2
MII, Betacam SP 9.1
D-3, D-2 (composite digital) 9
1" Type C 8.9
3/4" SP 6.5
3/4", Hi8, SVHS 5
Video 8, Betamax 4
VHS 3
EIAJ Type 1, Fisher-Price Pixelvision 1
Burada dikkat edilmesi gereken bir hususda DV formatlarında çalışan cihazların ekonomik olmaları haricinde sağladıkları yüksek kalite ile pahalı sistemlerde kullanılan standartların önüne geçmesidir.
Digital-S ve DVCPRO 50
JVC’nin Digital-S’i ve Panasonic’in DVCPRO 50’si birbirine paralel iki codec kullanırlar. Sıkıştırma işlemi her iki codec için ayrı olarak yapılır ve veri aktarım oranı iki katına ulaşarak sadece video için 50 Mbps’e ulaşır. Yaklaşık olarak 3.3:1 oranında sıkıştırma işlemi uygulanıp 4:2:2’de çok yüksek kaliteli görüntüler elde edilir.
JVC’nin Digital S’i, 1/2 SVHS kaset kullanmaktadır. Kaset standart SVHS kasetlere göre çok daha fazla sağlamdır. Yeni bir tarayıcı kullanılmış ve sürücü aksamı safir kılavuz silindirlerle donatılmıştır. Digital-S decklerin önemli bir özelliği de eski S-VHS kasetleri de en az yeni Digital-S kasetler kadar yüksek kaliteli olarak oynatabilecek. Kafa ömrü 4000 saatte bile yüksek kaliteli sonuçlar verecek, DVCAM ve DVCPRO ile karşılaştırıldığında teçhizat maliyeti oldukça düşük ve Betacam gözönüne alındığında bakım maliyeti oldukça düşüktür. Şu anda bu formatı sadece JVC destekliyor. Bu standart ileride oldukça fazla tercih edilecek g ibi görünüyor.
Panasonic’in DVCPRO 50 kamera ve deckleri DVCPRO 25 ile aynı kasetlere kayıt yapabilir ve görüntüyü aynı kasetlerden görüntü aktarımı yapabilir. Standart DVCPRO kasetleri kullanırken P123L kaset bantları iki katı daha hızlı döner ve 61 dakikalık görüntü kaydı yapabilir. DVCPRO 50 kamera ve deckler Digital S’e göre dha hafif ve taşınabilir yapıdalar. Digital S’den farklı olarak DVCPRO 50 Philips, Hitachi ve Ikegami tarafından da destekleniyor.
NAB’98 fuarında JVC ve Panasonic HDTV çalışacak DV tabanlı 100 Mbps veri aktarımındaki ürünlerinin prototiplerini sergilediler. İki firmada şu anda DVCPRO 50 cihazlarında kullandıkları teknolojiyi biraz daha geliştirerek aynı anda dört codec kullanmayı planlamaktadırlar. Panasonic, bu teknolojilerini DVCPROHD100 olarak adlandırmaktadır.
Sony’nin HDCAM formatı DV ile benzer bir sıkıştırma teknolojisini kullanır. Fakat HDCAM kesinlikle DV ailesinden sayılamaz. Veri aktarım oranı 135 Mbps’tir. HDCAM’de çok yüksek kaliteli görüntüler sağlanır.
4:2:2, 4:1:1, 4:2:0
Çoğu kimse 4:2:2, 4:1:1, 4:2:0 ifadelerini duymuştur. Peki nedir bu rakamlar? Bu rakamları ifade etmeden önce yayıncılıkta kullanılan renk örneklemesi üzerinde durmak gerekmektedir. Profesyonel sistemlerde YUV denilen renk örneklemesi kullanılır. YUV, RGB renk örneklemesinden oldukça farklı bir yapı gösterir. RGB’de her renk 0 – 255 arasındaki değerlerle ifade edilir. R yani kırmızıyı ele alırsak 255 rakamı tam kırmızıyı ifade ederken, 255’ten sıfıra doğru inildikçe renk koyulaşır ve sıfırda tam siyah değere ulaşır. Diğer tüm renkler aynı şekilde farklı kombinasyonların karışımıyla elde edilir. YUV’de bu skala tamamen farklı ifade edilir. Y renklerin parlaklık bileşenini ifade eder. U (R-Y) ve V (B-Y), kırmızı ve mavi renklerinin parlaklık bileşeninden farkları olarak ifade edilir. Bu rakamları ITU-R BT.601 standardı, SD TV (Standart Definition TV), 720 pixel 13,5 MHz örnekleme frekansında ele alırsak ilk baştaki 4 rakamı 13,5 MHz’lik parlaklık bileşeninin ifadesidir. Daha da açıklamak gerekirse birim zamanda 4 adet luminance, yani parlaklık sinyalinden alınır.
4:2:2 sistemlerde (D-1, D-5, DigiBeta, BetaSX, Digital-S, DVCPRO50) her iki renk farkı sinyali de luminance sinyalinin yarı değerinde örneklenir. Böylece U ve V için 720 / 2 = 360 renk örneği alınır.
4:1:1 sistemlerde (NTSC DV & DVCAM, DVCPRO) renk bilgisi 4:2:2’nin yarısıdır. Her satırda 180 renk örneği alınır.
4:2:0 sistemlerde (PAL DV, DVD, main-profile MPEG-2) ise aynı 4:2:2 gibi kırmızı fark sinyalinden 2 adet örnekleme alınırken aynı çevrim içinde mavi fark sinyalinden hiç alınmaz. Diğer çevrimde ise mavi fark sinyalinden iki örnek alınır. Kırmızıdan hiç alınmaz. 4:2:0, PAL ve SECAM’da özellikle renk kodlaması ve yayıncılıkta çok kaliteli sonuçlar vermektedir.
PAL 4:2:0
4:2:0’da NTSC ile karşılaştırıldığında PAL ve SECAM daha düşük düşey renk çözünürlüğü ve daha yüksek yatay renk çözünürlüğü sunar. Panasonic DVCPRO’yu geliştirdiğinde multi-generation avantajlarından dolayı PAL versiyonlarda 4:1:1 kullanmaktadır. DVCPRO decklerde kullanılan ek bir donanım sayesinde 4:2:0 PAL DV kasetler okunurken 4:1:1’e dijital olarak örneklenir.
1394/Fireware arasındaki fark
IEEE 1394 kısa mesafelere çok yüksek hızlı veri aktarımında kullanılan bir standart bir porttur. Apple tarafından geliştirilmiştir. Apple, Fireware kelimesini kendi adına tescil ettirmiştir. IEEE 1394 ile tamamen aynıdır. Sony ise kendi geliştirdiği teknolojiyi iLink olarak adlandırmaktadır. 1394 arabirim sayesinde iki deck veya iki kamera arasında birbirinin tamamen aynısı kopyalar çıkarabilmeye imkan verir. Non-lineer ve lineer kurguda kayıpsız cut montajlar sadece tek bir kablo kulanılarak kısa zamanda ve yüksek kaliteli olarak yapılabilir.
1394 – Y/C Component
1394 üzerinden alınan kopyalar bir dijital kopya oldukları için orijinali ile tamamen aynıdır. SMPTE 259M SDI ile yine birbirinin aynısı görüntü kopyaları çıkarılabilir. Fakat SDI ile çalışan VTR ve diğer ekipmanların maliyetleri oldukça yüksektir. Transfer metodları arasında 1 ile 10 arasında puan verilerek bir karşılaştırma yapılırsa, eğer dijital tam bir kopya 10 ise:
IEEE-1394 10
SDI 9.8Analog Component (Y, R-Y, B-Y) 9
Y/C ("S-video") 8
Analog Composite 5
Kamera ekrana yönlendirilerek çıkarılan kopya 1
computorium
Yorum