Valokuvat ja videot digitaaliseen muotoon

Videoformaatteja

Videonauhojen formaatteja

DV

Digital Video (DV) on vuonna 1996 markkinoille tullut digitaalisen videon formaatti. DV on sekä koodekki että fyysinen magneettinauhaa käyttävä kasettiformaatti. Kasetteja on kolmea kokoa, joista pienintä ja yleisintä kutsutaan nimellä MiniDV.
”Tavallinen” DV on etupäässä kuluttajille suunnattu formaatti, mutta sen pohjalta on kehitetty ammattimaisempaan käyttöön suunnatut muunnelmat DVCAM ja DVCPRO.
Vuonna 2003 julkaistiin DV:n korvaajaksi tehty HDV, joka käytti eri koodekkia ja se oli yhteensopiva DV-kameroiden kanssa.[1]
Muistikorttien ja SSD-levyjen kehittyminen on johtanut kasettimuodon korvaamiseen.

DV määritellään IEC 61834 standardissa.[2] DV-nauhalla videon tallennusnopeus on 35,5 Mbit/s. Varsinaisen videokuvan osuus datasta on 25 Mbit/s. Loput on varattu äänelle, aikakoodeille, virheenkorjaukselle ja kameran asetustiedoille. DV-kasetti voi sisältää myös muistia, johon jotkut kamerat osaavat tallentaa esimerkiksi otsikoita tai tekstejä.
Kuten useimmista muistakin SDTV-tarkkuuden videoformaateista, myös DV:stä on olemassa PAL-versio (resoluutio 720×576 pikseliä, 50 kenttää sekunnissa) ja NTSC-versio (resoluutio 720×480 pikseliä, 59,94 kenttää sekunnissa).

DV-koodekki

DV-koodekki on teknisesti lähellä DVD-videolevyissä käytettävää MPEG-2-pakkausmuotoa. Sen tavoitteena on kuitenkin toimia mahdollisimman laadukkaana ja editointikelpoisena raakataltiona, ja siksi jokainen kuva pakataan erikseen. Haittapuolena ratkaisussa on suuri tilantarve esimerkiksi DVD-videoon verrattuna. DV-koodekki käyttää pakkaukseen kahta menetelmää: väri-informaatio pakataan ensin ns. chroma subsampling -menetelmällä (4:2:0 tai 4:1:1), minkä jälkeen data pakataan esimerkiksi DCT-algoritmilla pakkaussuhteessa 5:1.
DV-koodekilla pakattua videota voidaan tallentaa DV-kasetin sijaan myös suoraan kameran tai tietokoneen muistiin, erilliselle muistikortille tai kirjoitettavalle CD-, DVD- tai MiniDVD-levylle.

DVCPRO

DVCPRO, tunnetaan myös nimellä DVCPRO25 on Panasonicin vuonna 1995 julkaisema DV-versio uutislähetyksen (engl. electronic news gathering) tekoa varten. Tärkein ero alkuperäiseen on lukittu audio-raita, joka estää synkronointivirheet.

DVCAM yhteensopivuusmerkki
• DVCAM on Sonyn vuonna 1996 julkaisema DV-versio, jossa on myös lukittu audio-raita.
• DVCPRO50 on Panasonicin vuonna 1997 julkaisema versio elokuva-alalle. DVCPRO50 videon tallennusnopeus on 50 Mbit/s. Sony julkaisi DVCPRO50 yhteensopivat Digital Betacam ja MPEG IMX digitaalinauhat vuosina 1993 ja 2001.
• DVCPRO Progressive on Panasonicin julkaisema versio uutis- ja urheilulähetyksiä, sekä elokuvia varten. Tämä korvattiin myöhemmin DVCPRO HD:lla.
• DVCPRO HD, tunnetaan myös nimellä DVCPRO100 on ensimmäinen HD tason DV-formaatti. Sen videon tallennusnopeus voi olla niinkin alhainen kuin 40 Mbit/s kuvattaessa 24 kehysnopeudella, tai niinkin korkea kuin 100 Mbit/s kuvattaessa 60 kehysnopeudella. Sillä voidaan kuvata resoluutioita 960×720 720p, 1280×1080 1080/59.94i ja 1440×1080 1080/50i. HDSDI-yhteensopivuutta varten videota skaalataan ylöspäin tarvittaessa.

Betacam

Betacam on Sonyn vuonna 1982 kehittämä videokasettijärjestelmä, joka suunnattiin pelkästään ammattimaiseen TV-tuotantokäyttöön, etenkin uutisten ulkokuvauksiin. Järjestelmän nauhurimekanismi pohjautuu osittain Betamax-järjestelmään, joka kehitettiin vuonna 1975 puhtaasti kotivideomarkkinoita varten. Näkyvin osa tästä on Betacam-videokasetti itse, joka on rakenteeltaan täsmälleen samanlainen kuin kotivideokäytössä ollut Betamax-kasetti. Myös nimien alkuosa viittaa tähän samankaltaisuuteen, jonka johdosta nämä kaksi eri järjestelmää saatetaan sekoittaa keskenään virheellisesti yhdeksi järjestelmäksi.


Sony toi ensimmäisen version Betacam-järjestelmästään markkinoille vuonna 1982. Normaalien pöytämallisten nauhureiden lisäksi valmistettiin kotivideomarkkinoilta tuttuja kameranauhuriyhdistelmiä, jolloin erillistä kannettavaa videonauhuria kenttäkuvauksissa ei enää tarvittu. Betacam-järjestelmä käytti ainoastaan yhtä kasettikokoa, jonka tallennusaika oli enimmillään 30 minuuttia.
Betacam oli ensimmäinen analoginen videonauhurijärjestelmä, jossa videosignaali tallennettiin nauhalle komponenttimuodossa krominanssi- (värikkyys) ja luminanssisignaali (kirkkaus) erikseen omille videoraidoilleen. Näin videosignaalin suurtaajuinen krominanssisignaali ei päässyt pehmentämään kuvan terävyyttä nauhoja edelleen kopioitaessa, joka oli välttämätöntä nauhamateriaalia editoitaessa sen aikaisella tekniikalla.


Järjestelmän editointiominaisuudet olivat huippuluokkaa. Nauhalle voitiin tallentaa aikakoodi, jonka käyttö editointiautomatiikan avulla oli erittäin tarkkaa kuvauksia leikattaessa. Betacam-nauhureissa oli sisäänrakennettu aikavirhekorjain (Time Base Correction, TBC), jonka ansiosta videokuva oli täysin virheetön ja häiriöttömästi prosessoitavissa esimerkiksi kuvasekoitinlaitteiden läpi. Lisäksi dynaaminen raidanseuranta yhdessä aikavirhekorjaimen kanssa mahdollisti häiriöttömät hidastukset, jotka etenkin urheilutapahtumien televisioinnissa ovat hyvin olennaisia.
Betacam-järjestelmässä käytetään 1/2 tuuman (12,7 mm) levyistä magneettinauhaa kuten Betamax-kasetissakin. Nauhanopeus on kuitenkin 10,15 cm/s, joka on yleisesti kasettiformaateilla kohtalaisen suuri (Betamax-järjestelmässä nauhanopeus on vain 1,87 cm/s ja VHS-järjestelmässä 2,34 cm/s). Järjestelmässä voitiin tallentaa äänisignaali myös digitaalisesti PCM-koodattuna analogisten ääniraitojen lisäksi. Useat nauhurimallit käyttivät myös Dolby-kohinasuodatusta analogisia ääniraitoja toistettaessa.
Betacam-järjestelmä vielä sellaisenaan ei saavuttanut kovin suurta markkina-aluetta TV-yhtiöiden nauhurikalustossa johtuen kasettinauhan epäkäytännöllisestä tallennusajasta (30 minuuttia), suppeasta käyttökohteestaan ja kaseteissa käytetyn rautaoksidinauhan laadusta. Lisäksi videotekniikan kehittymisen myötä sen kuvanlaatu ei pärjännyt vielä siihen aikaan yleisesti käytetylle nauhaltaan leveämmälle yhden tuuman (25 mm) ja kuvaltaan laadukkaammalle C-formaatille, jonka Ampex ja Sony olivat yhdessä kehittäneet jo vuonna 1976.


Järjestelmän varsinainen voittokulku alkoi vasta uuden muunnoksen, Betacam SP:n myötä vuonna 1986. Myös muitakin variantteja tästä formaatista kehiteltiin kuten Digital Betacam ja Betacam SX.

 

U-matic

U-matic on japanilaisen elektroniikkajätin Sonyn kehittämä videokasettijärjestelmä. Se oli ensimmäinen videonauhurijärjestelmä, joka käytti kasetteihin pakattua magneettinauhaa ja täysautomaattista nauhanpujotusmekanismia. Tätä aikaisemmat videonauhurit käyttivät yksinomaan keloilla olevia nauhoja, jotka nauhurin käyttäjän oli itse pujotettava nauharadalle.

Historia
Sony julkaisi ja toi järjestelmänsä markkinoille 1960- ja 1970-lukujen vaihteessa. Videonauhurit olivat aluksi suunnattu helppokäyttöisyytensä takia pelkästään kotivideonauhureiksi, mutta liian kalliina ja kookkaina laitteina ne eivät lopulta saavuttaneet kovinkaan suurta suosiota kuluttajamarkkinoilla. Sonyn ensimmäiset nauhurimallit painoivat noin 30 kg, joten kotikäyttöön ne olivat kohtalaisen raskaita laitteita. Useat nauhurimallit eivät sisältäneet omaa TV-virintä ja ajastinta, jolloin nauhurin käyttö TV-ohjelmien miehittämättömään tallennukseen oli hankalaa. Myöhemmin järjestelmä löysi tiensä koulutuskäyttöön, puoliammattimaiseen videotuotantoon ja osittain myös TV-asemien uutiskuvauskäyttöön.

U-matic-järjestelmä oli aikaansa nähden hyvin suorituskykyinen videonauhuri. Järjestelmässä on alusta alkaen ollut värillisen videokuvan tallennus- ja toistomahdollisuus, vaikka värillisiä TV-lähetyksiä ei vielä tuohon aikaan ollut kaikkialla maailmassa. Tämän lisäksi järjestelmässä käytettiin kahta rinnakkaista ääniraitaa stereofonisen tai kaksikielisen äänen tallennusta varten. Videokuvan laatukin oli tuohon aikaan erinomainen, minkä takasi suuri kuvapäiden kirjoitusnopeus ja massiivinen 110 mm halkaisijaltaan oleva kuvarumpu verrattuna muiden kasettijärjestelmien yli puolet pienempään kuvarumpuun.

U-matic-järjestelmä sai nimensä nauhakoneiston käyttämästä nauhanpujotusmekanismistaan, jossa nauha kierretään kuvarummun ympärille U-kirjainta muistuttavaan muotoon, ja nimen jälkimmäinen osa muodostettiin nauhapujotuksen automaattisuudesta.
Järjestelmän videokaseteissa käytetään yleisistä nauhanleveysstandardeista poikkeavaa 3/4 tuuman (19,05 mm) levyistä magneettinauhaa. Nauhan kulkunopeus on 9,53 cm/s, jonka ansiosta pitkittäiset ääniraidat toistuvat kohtalaisen hyvälaatuisina. Suuresta nauhanopeudesta johtuen järjestelmän videokasetit ovat melkoisen kookkaita ja yhden kasetin enimmäistallennusaika on vain 60 minuuttia. Tämän lisäksi suuri nauhanopeus aiheuttaa videoraitojen väliin jäävää hukkatilaa, jolla estetään vierekkäisten raitojen häiritseminen (ylikuuluminen) toisiinsa nähden.

Myöhemmät versiot
Myös pienempikokoisia kannettavia U-matic-videonauhureita kehiteltiin kenttäkuvauskäyttöön. Näitä kevyitä nauhureita varten kehitettiin täyskokoisesta videokasetista pienempi U-matic S -kasetti, johon mahtuu nauhaa enimmillään 20 minuutin tallennusta varten. Pienempää kasettikokoa voidaan käyttää pöytämallisissa videonauhureissa ilman erillistä kasettisovitinta, koska kasetin pohjassa oleva ohjausura ohjaa kasetin pöytänauhurin kasettilokeroon juuri oikeaan kohtaan. Akkukäyttöisten kannettavien nauhureiden ansiosta järjestelmää käytettiin myös ammatillisessa TV-tuotannossa.

Myöhemmässä vaiheessa U-maticista kehitettiin myös kuvanlaadullisesti parannettuja versioita kuten U-matic High Band ja U-matic SP, joiden videokuvan laatu oli riittävä TV-lähetyskäyttöön.

U-matic-järjestelmä ei vielä nykypäivänäkään ole täydellisesti kuollut. Järjestelmän mukaisia videokasetteja valmistetaan edelleen. Kuvanlaadullisesti U-maticin taso on täysin riittävä varsinkin NTSC-televisiojärjestelmässä, jonka kuvanlaatu itsessään on PAL-järjestelmää selvästi heikompi.

Digital8

Digital8 on Hi8-nauhaformaatista kehitetty digitaalinen videotallenne. Sony esitteli järjestelmän vuonna 1999. Digital8 käyttää kuvan ja äänen tallentamiseen periaatteessa samaa digitaalitekniikkaa kuin DV-järjestelmä.

Hi8

Hi8 on Sonyn kehittämä kamerakäyttöön tarkoitettu analoginen videonauhurijärjestelmä. Se on suuriresoluutioinen versio Sonyn Video 8 -järjestelmästä. Hi8 käyttää kasettiin pakattua magneettinauhaa, jonka leveys on kahdeksan millimetriä. Hi8 tuotiin markkinoille vuonna 1989 ja viimeiset Hi8-kameranauhurit valmistettiin 2007

Video 2000

Video 2000 (lyh. V2000, tunnetaan myös nimellä Video Compact Cassette eli VCC) oli kuluttajille tarkoitettu videonauhurijärjestelmä ja videonauhastandardi, jonka Philips ja Grundig kehittivät kilpailemaan JVC:n VHS-järjestelmän ja Sonyn Betamax-järjestelmän kanssa. Järjestelmä tuli markkinoille vuonna 1979 ja sen markkinointi lopetettiin 1988.
Vuonna 1984 Philips tunnusti eräällä tavalla tappionsa alkaessaan valmistaa myös VHS-nauhureita. Siinä yhteydessä yhtiö lupasi jatkaa Video 2000 -tekniikan valmistusta 1980-luvun loppuun,mikä ei aivan toteutunut.

Tekniikka
Video 2000 oli aikaansa edellä ja monissa teknisissä ominaisuuksissa se oli VHS:ää ja Betamaxia parempi.
• V2000 käytti kääntökasettia jolloin yhdelle kasetille pystyi nauhoittamaan kumpaankin suuntaan. Yhden puolen tallennuskapasiteetti oli neljä tuntia, joten yhteensä nauhalle pystyi tallentamaan kahdeksan tuntia videota.
• V2000 pystyi tallentamaan dataraidan videonraidan oheen.
• Nauhureissa oli edistyksellinen kohinan, eli nauhasta johtuva suhinan vaimennus.
• V2000-nauhuri pystyi kelaamaan nauhan haluttuun kohtaan, kun nauhuriin syötettiin kohdan aika.
• Dynaamisen raidanseurannan (Dynamic Track Following, DTF) ansiosta V2000 ei tarvinnut lainkaan kuvankohdistus- eli tracking-säätöä; vanhoissa VHS-nauhureissa kuvankohdistus oli säädettävä käsin, uusissa säätö tapahtuu automaattisesti. Dynaamisen raidanseurannan ansiosta kohdistus ei mennyt pieleen kuvallisessa pikakelauksessakaan. Tähän Betamax ja VHS eivät koskaan pystyneet vastaamaan.

VHS-C

VHS-C (Video Home System – Compact) on kompakti versio VHS:stä ja se tuli markkinoille 1982. VHS-C -kasetti kehiteltiin erityisesti mahdollistamaan pienempikokoisten ja kevyiden, kämmenellä pidettävien VHS-videokameroiden valmistaminen, joita oli huomattavasti kätevämpi kuljettaa mukana.

Koska VHS-C-kasetti käyttää samanlaista videonauhaa kuin normaali VHS, niitä voidaan toistaa tavallisissa VHS-nauhureissa mekaanisen adapterin avulla. Mitään signaalimuunnoksia ei tarvita. VHS-C-kasetissa nauha on kierretty yhdelle pääkelalle ja kasetissa on pieni hammaspyörä, jonka avulla nauhaa ajetaan eteenpäin. Pisin tallennusaika VHS-C -kasetilla on 60 minuuttia.

VHS-C oli Sonyn kehittämän Video 8:n ohella videokameramarkkinoiden edelläkävijä. Markkinat jakaantuivat näiden kahden formaatin kesken, sillä molemmilla oli hyvät puolensa. Video 8 -kasetti oli pienempi kuin VHS-C-kasetti, mutta vastaavasti taas VHS-C oli täysin yhteensopiva tavallisten VHS-nauhureiden kanssa. VHS-C:sta julkaistiin myöhemmin paranneltu versio S-VHS-C, joka luotiin kilpailemaan Hi8:n, Video 8:sta parannellun version kanssa.

VHS

Video Home System (lyh. VHS) on JVC:n kehittämä tallentavien ja toistavien videonauhurilaitteiden tallennusmuodon standardi. Se julkistettiin vuonna 1976. Osa sen keskeisistä tekniikoista on lisensoitu Sonylta – kilpailevan formaatin, Betamaxin kehittäjältä.

Funai valmisti viimeiset VHS-nauhurit heinäkuussa 2016. JVC oli ilmoittanut lopettavansa VHS-nauhureiden valmistuksen jo 2008.Videonauhureiden tilalle tulivat vuodesta 1997 alkaen Sonyn kehittämät DVD-levyt. DVD-levystä kehitettiin sekä kaksipuolinen että kaksikerroksinen versio, ja lopulta sitä enemmän tallentava Blu-ray.

Scroll to Top