Video Majstor > Škola video kompresije > Rezolucija, aspect ratio...

Rezolucija, Aspect ratio, Cropping...
Razjašnjenje pojmova, rezolucija, aspect ratio, cropping i ostalog povezanog sa tim. Formule i objašnjenje izračunavanja parametara za cropping.

Rezolucija

Rezolucija označava dimenzije slike izražene brojem pixela po širini i brojem pixela po visini slike.

Pixel

Pixel je najmanji deo slike. Reč pixel je nastala kao skraćenice od "picture elemenat" što znači elemenat slike.

Rezolucija i oštrina slike

Rezolucija govori i o potencijalno maksimalnoj oštrini slike. Manja rezolucija znači manji broj pixela što znači da se slika sastoji od manjeg broja detalja. Video sa manjom rezolucijaom deluje manje oštro tj. mutno. Veća rezolucija znači veći broj pixela, što znači da se slika sastoji od većeg broja detalja. Video sa većom rezolucijom deluje oštrije i jasnije. Važno je znati da čak i video visoke rezolucije može delovati mutno. rezolucija označava samo maksimalnu potencijalnu oštrinu. Ako obrada videa i ostali parametri nisu dobri, video neće delovati oštro koliko je moguće.

Oštrina slike i veličina ekrana

Važno je znati da se oštrina slike više primećuje na većim ekranima nego na manjim. Na veoma malim ekranima isto izgleda i video visoke i niske rezolucije. Što je ekran veći to se uočava veća razlika između veće i manje rezolucije. Zbog toga je kod videa namenjenog za velike ekrane neophodno upotrebljavati visoke rezolucije.

mod16 rezolucije

Savremeni formati video kompresije video sliku definišu kao rešetku od sličica dimenzija 16x16 pixela. Zbog toga je preporučljivo da se uvek koriste rezolucije kod kojih je i širina i visina deljiva sa brojem 16 jer je takvu sliku najlakše podeliti na delove od 16x16 pixela. Enkoderi se najlakše snalaze i imaju najveći učinak kada enkodiraju video sa mod 16 rezolucijom.
Kod nekih enkodera mod16 rezolucije su ne samo preporučene nego su zahtevane. Neki enkoderi prouzrokuju probleme sa bojama uz rubove slike ako rezolucija nije mod16.

Standardne oznake za rezolucije

SD (Standard Definition) rezolucije

Pojam SD rezolucija se pojavio da bi se nove HD rezolucije lakše razlikovale od starijih koje to nisu.
Maksimalna SD rezolucija je 720x576.  To je maksimalna rezolucija koja se koristi za standardni DVD Video i za video prema DivX Home Theater Profile standardu.

HD (High Definition) rezolucije

Oznaka HD se često koristi za svaku rezoluciju koja je veća od maksimalne SD rezolucije. Četiri HD rezolucije su standardizovane. To su :720p, 720i, 1080p i 1080i.

"Full HD" ili "True HD"

Oznake "Full HD" ili "True HD" se koriste samo kod maksimalne HD rezolucije  1920x1080. Ove oznake nisu standardizovane ali se ipak često koriste u promotivne svrhe, da bi se istaklo da je u pitanju maksimalna HD rezolucija.
Rezolucija 1920x1080 je 5 puta veća od maksimalne SD rezolucije što znači da slika "Full HD" videa može biti do 5 puta oštrija nego kod videa sa standardnog DVD-a.

720p (1280 x 720 progressive)

Ovo je oznaka za standardan HD video rezolucije 1280x720. Malo "p" označava da je u pitanju Progressive videa.

720i (1280 x 720 interlaced)

Ovo je oznaka za standardan HD video rezolucije 1280x720. Malo "i" označava da je u pitanju Interlaced video.

1080p (1920 x 1080 progressive)

Ovo je oznaka za standardan HD video rezolucije 1920x1080. Malo "p" označava da je u pitanju Progressive video.

1080i (1920 x 1080 interlaced)

Ovo je oznaka za standardan HD video rezolucije 1920x1080. Malo "i" označava da je u pitanju Interlaced video.

Aspect Ratio - SAR, PAR i DAR

SAR (Storage Aspect Ratio)

SAR pokazuje odnos broja pixela po sirini (width) i broja pixela po visini (heigth) u video zapisu.
Ako je video rezolucije 400x300 onda je
SAR = 400:300 = 4:3
Ako je video rezolucije 200x100 onda je
SAR = 200:100 =2:1
Ako je video rezolucije 720x576 onda je
SAR = 720:576 = 1,25 = 5:4

SAR ne mora biti definisan

SAR se ne označava posebno u video zapisu jer se uvek može izračunatai kada širinu podelite sa visinom.

PAR (Pixel Aspect Ratio)

PAR pokazuje oblik pixela tj. odnos širine i visine pixela.
Ako je PAR = 1:1 to znači da pixeli imaju oblik kvadrata (visina i širina pixela jednake).
Ako je PAR = 16:15 to znači da je širina pixela za jednu petnaestinu veća od visine pixela.
Ako je PAR=12:11 to znači da je širina pixela za jednu jedanajstinu veća od visine pixela.

PAR može biti definisan

Kod video zapisa se može ali ne mora označiti PAR. Ako PAR nije određen podrazumeva se da je u pitanju PAR=1:1Kod videa namenjenog za gledanje na PC računarima uobičajeno se koristi Square Pixels (PAR=1:1) tj. pixeli u obliku kvadrata. Na PC računarima je naravno moguće koristiti i drugačiji PAR ali sve do nedavno dekoderi su za svaki video na PC računaru podrazumevali da je PAR uvek Square Pixels. Na sreću novije verzije popularnih dekodera (na primer ffdshow i DivX) ipak ispravno tumače PAR pa se video pravilinije prikazuje.

DAR (Display Aspect Ratio)

DAR govori za kakav aspect ratio ekrana (display-a) je taj video predviđen. Jednostavnije rečeno DAR označava aspect ratio u kojem taj video treba gledati. Display Aspect Ratio je zapravo ono što prosto zovemo "aspect ratio". Kada kažemo "aspect ratio" zapravo govorimo o Display Aspect Ratiu.
Ako je DAR = 4:3 onda znači da je predviđeno da se taj video prikazuje sa 4:3 aspect ratiom koji je standardan za klasične televizore.
Ako je DAR = 16:9 onda znači da je predviđeno da se taj video prikazuje sa 16:9 aspect ratiom koji je standardan za novije Widescreen i HDTV televizore.

DAR se ili definiše ili se izračunava

Ako DAR nije definisan u samom video zapisu, onda se izračunava množenjem SAR-a i PAR-a. Množenjem broja pixela iz SAR podatka sa dimenzijama pixela iz PAR podatka dobija se DAR.

Primer 1:
SAR=720:576=1,25
PAR=16:15=1,066
DAR=SAR x PAR = 1,25 x 1,066 =1,333 ili jednostavnije receno 4:3

Primer 2 - standardni paramnetri za PAL DVD video:
SAR = 720:576 = 1,25
PAR = 12:11 = 1,0909
DAR = SAR x PAR = 1,25 x 1,0909 = 1,363
1,363 samo neznatno odstupa od 1,333 pa se i on pojednostavljeno naziva 4:3 ili "PAL 4:3".

Prikaz videa sa ispravnim aspect ratiom na ekranu koji nema odgovarajući aspect ratio

Jasno je da je aspect ratio ekrana na kojem gledamo video nepromenjiv ali aspect ratio (DAR) videa se retko kada podudara sa aspect ratiom ekrana. Taj problem se rešava na dva načina:

Letterbox metod

Video se ceo prikaže na ekranu ali umanjeno. To se konkretno izvodi tako da se cela slika ucentrira na ekranu a ostatak ekrana se popuni crnom bojom. Obično video koristi širi aspect ratio nego ekran pa je prostor iznad i ispod slike popunjen debelim crnim linijama.
Letterbox
Popularnost Letterbox metoda
Kada su prve (bioskopske) filmove pripremali za prikaz na klasičnim 4:3 TV ekranima, filmski stručnjaci su se plašili da li će gledaoci prihvatiti da slika ne ispunjava ceo ekran. Pokazalo se da gledaoci nemaju ništa protiv. Letterbox metod se danas standardno koristi. Mnogi čuveni redatelji i priznati filmski stručnjaci ističu da je jako važno da se ceo video vidi na ekranu i preporučuju da se uvek koristi letterbox metod.

Pan & Scan

Ovo je metod pri kojem se ne vidi cela slika na ekranu nego je zumirana taman toliko da ispuni ceo ekran. Prikaz na ekranu se pomera na određeni zadani način tako da na ekranu uvek bude prikazan najvažniji deo scene.
Ovaj način je dosta složen za pripremu a osim toga stručnjaci za filmove ga ne preporučuju.

Da li je bitno ako aspect ratio slike malo odstupa od idealnog?

Ako odstupa manje od 2% to je čest slučaj i nije toliko važno. Jednostavno je teško pronaći rezoluciju koja se idealno poklapa sa aspect ratiom. Gledaoci skoro nikada ne mogu primetiti tako malo ostupanje. Nekima ne smeta čak i ako se primeti da je slika za 30% deformisana (na primer, kada gledaju klasičan TV program na novim widescreen televizorima).

Standardni i najčešće korišćeni aspect ratio

4:3

Standardan aspect ratio za klasične televizore i kompjuterske monitore sa ekranom do 17 inča.

16:9 (Widescreen)

Standardan aspect ratio za sve novije televizore sa širokim (Widescreen) ekranom.

1.85 : 1

Ovo je veoma čest aspect ratio kod filmova.

2.35 : 1

Ovo je najčešći aspect ratio kod filmova. Slika je veoma široka.

Najčešće rezolucije kod DivX filmova

Sve dole nabrojane rezolucije su mod16 (i širina i visina deljive sa 16), koriste PAR Square Pixels i po dimenzijama su u okvirima DIvX Home Theater Profile standarda.

Najbolje DivX rezolucije za aspect ratio (DAR) 4:3 i PAR 1:1 Square Pixels

720x544
704x528
672x512
640x480
576x432
512x384
448x336

Najbolje DivX rezolucije za aspect ratio (DAR) 16:9 i PAR 1:1 Square Pixels

720x400
688x384
656x368
624x352
592x336
544x304
512x288
480x272
448x256

Najbolje DivX rezolucije za aspect ratio (DAR) 1.85:1 i PAR 1:1 Square Pixels

720x384
688x368
656x352
624x336
592x320
560x304
528x288
480x256
448x224
416x224

Najbolje DivX rezolucije za aspect ratio (DAR) 2.35:1 i PAR 1:1 Square Pixels

720x304
672x288
640x272
608x256
560x240
528x224
448x192

Cropping

Croping (cropovanje) je veoma česta metoda smanjivanja rezolucije kod videa. Cropping je zapravo odsecanje određenog dela slike sa gornje, donje, leve ili desne strane. Deo slike koji ostaje nakon croppinga je neizmenjen.
Cropping se vrši pomoću cropping filtera koji su ugrađeni u skoro sve programe za enkodiranje. Najčešće je to izvedeno tako što postoji četiri polja u koje unosite broj pixela koji će biti odsečeni sa gornje (Top), donje (Bottom), leve (Left) i desne (Right) strane slike.
cropping

Primer 1

Ako na videu rezolucije 4000x300 obavite cropping po 50 pixela sa svake od četiri strane:
Top: 50
Bottom: 50
Left:  50
Right: 50
...dobićete video rezolucije 300x200

Primer 2

Ako na videu rezolucije 640x480 obavite cropping po 80 pixela od visine slike (po 40 sa gornje i 40 sa donje strane):
Top: 40
Bottom: 40
Left:  0
Right: 0
...dobićete video rezolucije 640x400

Primer 3

Ako u sva četiri polja upišete nulu: 
Top: 0
Bottom: 0
Left:  0
Right: 0
...neće biti ništa isečeno tj. cropping se neće ni obavljati.

Kako izračunati koliko treba cropovati da bi se dobio željeni aspect ratio?

Formule za računanje

Kao što smo rekli, DAR = SAR x PAR a iz toga čistim matematičkim računanjem možemo izvući sledeće formule:

DAR = SAR x PAR

SAR = DAR / PAR

SAR = (Širina / Visina)

Širina / Visina = DAR / PAR

Širina = (DAR / PAR ) x Visina

Visina = Širina / (DAR / PAR)

To su sve formule koje su nam bitne u ovom slučaju. Da bismo saznali koliko pixela treba da cropujemo za novi aspect ratio (DAR), u toj formuli treba da umesto sadašnjeg DAR-a  upotrebimo željenu DAR vrednost. Formula koja nam treba dakle glasi:

Tražena_Visina = Širina / ( Željeni_DAR / PAR )

Širinu (Width) i PAR treba da znamo unapred. Pre računanja treba da ih utvrdimo pomoću  nekog programa za analizu videa.

Primer

U ovom primeru, radi se o tipičnom DVD -u po PAL standardu, rezolucije 720x576 sa aspect ratom 4:3.

Analizom fajla dobijamo sledeće važne parametre:
DAR = 4:3 = 1,333
Width = 720
Heigth = 576
PAR = 1,066

Takođe smo utvrdili da film zapravo koristi tipičan 2,35:1 letterbox aspect ratio. To znači da je gornji i denji deo slike popunjen crnim linijama. Mi želimo da odradimo croppping da bismo isekli crne linije sa gornjeg i donjeg dela slike i da nam nakon croppinga ostane celi prikaz slike sa aspect ratiom 2,35:1.
Željeni DAR je dakle 2,35:1

Tražena_Visina = Širina / ( Željeni_DAR / PAR ) =
= 720 / (2,35 / 1,066) =
= 720 / 2,204 =
= 326,67
Pošto visina slike u pixelima mora biti ceo broj, zaokružićemo na 326 pixela. Dakle:
Tražena_Visina = 326

Dakle nakon cropinga treba da dobijemo rezoluciju 720x326 koja će imati DAR 2,35:1
Pošto je sadašnja rezolucija 720x576...
576 - 326 = 250
...treba da je cropujemo za 250 pixela po visini. U najvećem broju slučajeva slika je dobro ucentrirana pa možemo da je isečemo jednak broj pixela sa gornje i donje strane.

Konačan odgovor na naše pitanje, dakle glasi: "treba da croppujemo 125 pixela od gore (Top) i 125 pixela od dole (Bottom).i dobićemo video rezolucije 720x326 sa aspect ratiom 2:35:1

Znač treba uneti sledeće parametre za cropping:
Top: 125
Bottom: 125
Left:  0
Right: 0

Šta još treba znati o croppingu?

Nakon croppinga, naravno, dobija se video drugačije rezolucije. Važno je znati da mnogi enkoderi i video standardi ne prihvataju bilo kakvu rezoluciju već se moraju ispoštovati određeni zahtevi.  Nakon croppinga često se desi da novonastala rezolucija ne odgovara tim zahtevima. Zbog toga se pri enkodiranju mora obaviti i resize koji će dodatno izmeniti dimenzije tako da se uklope  u zahteve.

Šta se sledeće radi nakon cropinga pri konvertovanju DVD u DivX?

Pošto se DIvX filmovi tipično enkodiraju u rezolucije koje imaju PAR Square Pixels, trebate obaviti resize na neku od takvih rezolucija. Pri tome se odabire najpribližnija takva rezolucija koja zadovoljava mod16 uslov tj. da su i širina (width) i visina (heigth) brojevi deljivi sa brojem 16.
Neke od rezolucija koje zadovoljavaju takve uslove su nevedene iznad pod naslovom "Najčešće rezolucije kod DivX filmova".
Na primer za video sa 2,35 aspect ratiom se može obaviti resize na rezoluciju 720x304 jer je ta rezolucija približno 2,35:1 a uz to je i mod16.
video majstor, 20.2.2010
Vrati se na početnu stranicu