Tworzenie i obróbka filmów na potrzeby dydaktyczne z zakresu fizyki

Prezentacja na temat: "Tworzenie i obróbka filmów na potrzeby dydaktyczne z zakresu fizyki"— Zapis prezentacji:

1

2 Tworzenie i obróbka filmów na potrzeby dydaktyczne z zakresu fizyki
Tworzenie i obróbka filmów na potrzeby dydaktyczne z zakresu fizyki. Wprowadzenie - pojęcia Małgorzata Mergo, Lidia Skraińska informatyka +

3 Film Film –  utwór audiowizualny, składający się ze scen, które z kolei składają się z jednego lub więcej (do kilkudziesięciu) ujęć. W historii filmu istniało kilka momentów przełomowych. Pierwszym z ważniejszych było wprowadzenie dźwięku, później koloru, różnych formatów ekranów (np. ekran panoramiczny – cinemascope),  filmów trójwymiarowych (IMAX),  dźwięku stereofonicznego (Dolby Stereo). Jednym z ostatnich przełomów było pojawienie się technologii cyfrowej zarówno przy efektach inscenizacyjnych jak i przy rejestracji obrazu ( Hight Definition). Dotyczy to szczególnie filmu animowanego, gdzie coraz powszechniejsza jest animacja  3D imitująca przestrzeń trójwymiarową.

4 Film animowany informatyka +
Film animowany – rodzaj filmu, w którym obrazy nie są uzyskiwane na drodze rejestrowania zjawisk (w sposób ciągły) przy pomocy kamery. Źródłem danych jest często ręcznie rysowana grafika przedstawiająca na pojedynczych klatkach filmu kolejne fazy ruchu (stąd też film animowany określany jest zazwyczaj mianem filmu rysunkowego lub kreskówki). Mogą być również wykorzystywane techniki animacji poklatkowej . Obecnie coraz częściej stosowana jest grafika i animacja wspomagana komputerowo. Prace nad systemem telewizji kolorowej, rozpoczęły się w połowie lat 50. XX wieku w Stanach Zjednoczonych. Nowy system musiał spełniać następujące założenia: nie mógł znacząco komplikować budowy odbiorników telewizji kolorowej, co mogło by wpływać na koszt produkcji odbiornika telewizyjnego i zmniejszyć jego dostępność dla widza ze względu na cenę; należało przyjąć zasadę odpowiedniości, czyli możliwości odbioru programu telewizji nadawanego w kolorze na odbiornikach czarnobiałych i odwrotnie; powinno być możliwe wykorzystywanie dotychczasowych kanałów częstotliwości do przesyłania sygnałów telewizji kolorowej, nie powodując zakłóceń w kanałach sąsiednich; jakość przesyłanego sygnału powinna być wysoka i zaspakajać wymagania widza. informatyka +

5 Kompresja Nagrywanie wideo i dźwięku w formacie cyfrowym wymaga zrównoważenia jakości pod kątem rozmiaru pliku i prędkości transmisji danych. Większość formatów korzysta z kompresji w celu zmniejszenia rozmiaru pliku i prędkości transmisji danych poprzez selektywne zmniejszenie jakości. Kompresja ma zasadnicze znacznie przy zmniejszaniu rozmiarów filmów, tak aby można je było w wydajny sposób zapisywać, przesyłać i odtwarzać. Dostępnych jest wiele kodeków; żaden kodek nie jest najlepszy do wszystkich zastosowań. Kompresja może być bezstratna (obraz nie traci żadnych danych) lub stratna (tracone są określone dane).

6 Kompresja http://pl.wikipedia.org/wiki/Kompresja_stratna
Kompresja stratna— metoda zmniejszania liczby bitów potrzebnych do wyrażenia danej informacji, które nie dają gwarancji, że odtworzona informacja będzie identyczna z oryginałem. Dla niektórych danych algorytm kompresji stratnej może odtworzyć informację w sposób identyczny. Kompresja stratna jest możliwa ze względu na sposób działania ludzkich zmysłów, tj. wyższą wartość pewnych części danych nad innymi. Algorytmy kompresji stratnej zazwyczaj posługują się modelami psychoakustycznymi, psychowizualnymi itd., aby odrzucić najmniej istotne dane o dźwięku, obrazie, pozostawiając dane o wyższej wartości dla rozpoznawania tej informacji (akustycznej, wizualnej) przez zmysły. Ilość odrzucanych danych jest zazwyczaj określana przez stopień kompresji.

7 Kompresja Zwykle kompresję stratną stosuje się do: dźwięków; obrazów;
ruchomych obrazów, np. w filmie. Przy danych audiowizualnych zazwyczaj kompresuje się osobno dźwięk, a osobno obraz. Kompresja

8 Najpopularniejsze algorytmy kompresji
Obraz JPEG, podstawa algorytmu MPEG, oparty na DCT i dający relatywnie słabe rezultaty. JPEG2000, oparty na falkach, dający znacznie lepsze wyniki Wideo DiX/XviD, przy odpowiednich warunkach może skompresować zawartość płyty DVD na zwykłą CD, bez widocznych różnic. MPEG, jedną z jego odmian stosuje się przy filmach na DVD, bardzo wysoka jakość, połączona z większymi objętościowo plikami (100MB DivX = ok. 350MB MPEG). Real Video, niską jakość obrazu rekompensuje mała objętość dzięki czemu wykorzystywany jest przy transmisjach na żywo. Dźwięk MP3,najpopularniejsze kodowanie stratne audio, oparte na MDCT, stosuje model psychoakustyczny Instytutu Fraunhoffera i firmy Thomson. Ogg Vobis, parte na MDCT Real Audio, podobnie jak Real Video, rekompensuje straty jakości małą objętością, jest stosowany głównie do transmisji na żywo.

9 Kompresja przestrzenna i czasowa.
Dwie ogólne kategorie kompresji danych wideo i audio to kompresja przestrzenna i czasowa. Kompresję przestrzenną stosuje się do pojedynczej klatki danych, niezależnie od klatek z nią sąsiadujących. Kompresja przestrzenna często określana jest mianem kompresji wewnątrzklatkowej. Kompresja czasowa identyfikuje różnice pomiędzy klatkami i zapisuje tylko te różnice. Dana klatka opisana jest więc w oparciu o to, czym różni się od klatki ją poprzedzającej. Obszary niezmienione w stosunku do poprzedniej klatki są powtarzane. Kompresja czasowa często określana jest mianem kompresji międzyramkowej.

10 Kompresja wideo Kompresja wideo jest z jednej strony naszym przyjacielem, z drugiej wrogiem. Gdyby nie ona, wielkie trudności sprawiałoby przetwarzanie tak dużej ilości danych w krótkim czasie. Z drugiej jednak strony kompresja powoduje obniżenie jakości obrazu – utratę szczegółów, które są widoczne w materiale nieskompresowanym. Dlatego dokonując kompresji obrazu należy znaleźć kompromis pomiędzy rozmiarem materiału, a jego jakością . Podczas kodowania materiału trzeba pamiętać o pojemności nośnika, na którym materiał ma się docelowo znaleźć, możliwościach sprzętowych urządzeń odtwarzających oraz brać pod uwagę jakość materiału wejściowego.

11 Klatki na sekundę (fps)
Klatki na sekundę (skr. kl./s, często fps), także szybkość klatek (ang. frame rate) – w animacji i filmie liczba klatek wyświetlanych w ciągu sekundy, czyli częstotliwość, z jaką statyczne obrazy pojawiają się na ekranie. Jest ona miarą płynności wyświetlania ruchomych obrazów. Niski współczynnik klatek na sekundę powoduje u widza wrażenie „klatkowania” czy też "pokazu slajdów", z kolei wysoki zwiększa płynność wyświetlania. Dzięki przenikaniu się ze sobą kolejnych klatek filmu nagranego kamerą takie wrażenie ma miejsce już przy ok. 15 kl./s, to dla sekwencji złożonej z klatek niemających ze sobą nic wspólnego (np. w grach komputerowych) wymagany współczynnik wzrasta do kl./s

12 Formaty plików Typ pliku Opis AVI Format będący odmianą formatu RIFF. FLV Format plików rozpowszechnianych przez Internet. Przeglądarki interpretują go przez wtyczkę Adobe Flash Player. M2TS Format zapisu filmów wysokiej rozdzielczości przez kamery AVCHD. MKV Format pozwalający na przechowywanie obrazu wysokiej rozdzielczości, dźwięku surround 5.1 i napisów w jednym pliku. MP4 Format będący połączeniem technologii MPEG-4 i standardu ACC. MPEG Format kompresji danych strumieniowych, który doczekał się standardów o numerach: 1,2,4,7. SWF Format animacji wektorowych w Internecie. WMV Format kompresji filmów firmy Microsoft. Informatyka; Podręcznik zakres rozszerzony „Ciekawi świata 1”; wyd. OPERON

13 Kodek http://pl.wikipedia.org/wiki/Kodek
Kodek jest skrótem od "koder/dekoder", co oznacza urządzenie lub program zdolny do przekształcania strumienia danych lub sygnału. Kodeki mogą zmienić strumień danych w formę zakodowaną (często w celu transmisji, składowania lub zaszyfrowania) lub odzyskać (odkodować) strumień danych z formy zakodowanej, by umożliwić ich odtwarzanie bądź obróbkę. Kodeki są często używane w wideokonferencjach oraz strumieniowaniu obrazu lub dźwięku. Zestawy kodeków do filmów, filtrowania, kodowania i odkodowania (odtwarzania) strumieni oraz formatów audio-video: rmvb, divx, xvid. Niektóre odtwarzacze wymagają dodatkowych kodeków video do uruchomienia mniej typowych rozszerzeń plików. Kodek pozwala na oglądanie filmów zakodowanych w formatach XviD, rmvb, divx. Najpopularniejszymi kodekami do filmów są K-lite, FFDshow oraz XP Codeck Pack.

14 Netografia http://pl.wikipedia.org/wiki/Film
html Informatyka; Podręcznik zakres rozszerzony „Ciekawi świata 1”; wyd. OPERON

15