Naposled aktualizováno 10. 01. 2011.

Poměr stran

DV, DVD a AVI

Na první pohled by se mohla zdát tato otázka zcela triviální. Vydělím počet sloupců a řádek a tím získám poměr stran. Bohužel to takhle jednoduché vůbec není a formáty DVD-Video a DV AVI nadělali v této problematice naprostý zmatek, který je pro mnoho lidí zcela nepochopitelný. Tyto formáty totiž zavedly tzv. nečtvercové pixely. Znamená to, že video se zobrazuje s jiným poměrem stran než s jakým je zaznamenané. U digitální fotografie a většiny formátů videa platí, že obrazový bod má stejnou výšku i šířku. Je to tak logické a správné z matematického hlediska. Ovšem řeč peněz je neúprosná a tak se kvůli zlevnění výroby DVD a DV zařízení úchýlili tvůrci patřičných norem k porušení veškeré logiky a zapříčinily problém, který se pokusím v tomto článku vysvětlit.

Na úvod je třeba říci, že DV AVI a DVD-Video (v normě PAL) pracuje standardně s rozlišením 720x576. Pokud si tato dvě čísla vydělím, získám poměr stran 5:4. Video se ale zobrazí s poměrem stran 4:3 nebo 16:9. Jak je to možné? Video tok v sobě nese informaci o skutečném poměru stran, který vůbec nezávisí na rozlišení videa (počtu řádek a sloupců). Každý DVD přehrávač musí být schopný informaci o poměru stran přečíst a video roztáhnout. Zkuste si pustit na počítači 16:9 DVD a podívejte se na rozměr okna s videem. Bude mít 1024x576 bodů. Pokud ale to samé video otevřete v nějakém video editoru (DGMPGDec, VirtualDub, Avidemux), zjistíte, že má obraz rozměr pouze 720x576 bodů a je natažený na výšku. Video editory totiž obraz obvykle zobrazují tak, jak je zaznamenaný, tedy neroztažený. Ještě je dobré zmínit, že informaci o poměru stran videa lze velmi jednoduše změnit. U MPEG-1/2 videa to umí například program ReStream, pro AVI/MPEG-4 lze použít MPEG4 Modifier.

Problém s poměrem stran u DV a DVD nastává typicky v okamžiku, kdy převádíme video do formátu, který zachází primárně se čtvercovými pixely (například AVI). U některých kompresí videa (MPEG-4, DV) lze i u AVI nastavit poměr stran, ale například u MPEG-4 je to poměrně málo podporované. Proto je nutné při převodu mezi různými formáty ověřit skutečný poměr stran. Samozřejmě je nejlepší, pokud poměr stran odpovídá rozměru videa, jako je tomu například u fotografií. Bohužel u formátu DVD to není možné, jak již bylo zmíněno. Způsob přepočtu poměru stran najdete v jiných článcích na mých stránkách. A to jak při převodu z DVD, tak i naopak na DVD.

Pokud budete s někým diskutovat na téma poměru stran, narazíte dříve nebo později na některé zkratky, které se pokusím vysvětlit.

AR (Aspect Ratio) - poměr stran. Většinou se udává ve zlomcích (4:3, 16:9) nebo jako číslo 1.33, 1.78, 2.35 atd. Tímto se většinou myslí skutečný poměr stran aktivního obrazu (bez černých pruhů) při přehrávání.

PAR (Pixel Aspect Ratio) - poměr stran bodu. Udává, kolikrát se má video s nečtvercovými pixely roztáhnout. Například u 4:3 DVD je PAR 1.0926, pro 16:9 to je 1.4568.

DAR (Display Aspect Ratio) - poměr stran zobrazení. Je to informace ve video streamu, která říká, s jakým poměrem stran se má video zobrazit. U DV a DVD může nabývat hodnot 1:1, 4:3, 16:9 a 2.21:1. První a poslední hodnota se ale téměř nepoužívají. DAR ještě neříká nic o skutečném poměru stran (AR), protože v obrazu mohou být černé pruhy.

LB (Letter Box) - dopisní obálka. Je to způsob zobrazení širokoúhlého videa na standardní 4:3 televizi (nebo i naopak). K obrazu se přidají černé pruhy.

PS (Pan & Scan) - vlož a sleduj. Druhý ze způsobů zobrazení 16:9 videa na 4:3 TV (nebo naopak). Obraz se zvětší a ořízne.

V praxi se často používá kombinace PS a LB. Můžeme to najít skoro u všech širokoúhlých filmů vysílaných v televizi. Já se ale ještě vrátím k hodnotám PAR. Zvídavý čtenář už možná bere do ruky kalkulačku a počítá. Mám video 720x576, roztáhnu ho 1.0926x. Získám rozměr 787x576, ale to přeci není 4:3. Mělo by to být 768x576. Kde je chyba? Nesoulad je způsobený tím, že většina přístrojů pracuje pouze se 702 pixely. Stolní DVD přehrávač z každého kraje 9 pixelů zahodí (720-2x9=702). 702x1.0926=767. A 767x575 už je přibližně 4:3. To už vypadá líp, ale počkat - proč zase 575 a ne 576? PAL TV signál nemá 576 řádek, jak se obecně soudí, ale jenom 575. První a poslední jsou totiž jenom půlka řádky. Jenže počítač jaksi s půlkou řádky neumí pracovat a tak se na počítači první a poslední řádka počítají jako kompletní. Ještě máte chuť rozumět poměru stran do detailu? Asi ne, tak toho už nechám a přejdeme radši k praktickým ukázkám. Podobných záludností se sice ještě najde spousty, ale naštěstí jsou pro správné nakládání s videem nepodstatné.

Naším základem pro tvorbu ukázek bude video 4:3 s čtvercem a kruhem. První ukázkový snímek má rozlišení 768x576.

Nyní byste měli vidět čtverec a kruh, ovšem pouze v případě, že namáte na monitoru 4:3 nastavené rozlišení 1280x1024, což je velmi častý případ. Hravě si totiž spočítáte, že jde o poměr rozlišení 5:4, zatímco poměr stran je 4:3. Často se ale vyskytují LCD monitory s poměrem stran 5:4, zde je samozřejmě rozlišení 1280x1024 v pořádku. Pokud ale nastavíte takovéto rozlišení na 4:3 monitoru, jakákoliv fotografie nebo video budou zobrazené zdeformovaně. Pokud tedy na monitoru nevidíte kruh a čtverec, přepněte si rozlišení na 1024x768, 1280x960 nebo 1600x1200 (což je 4:3).

Nyní se ale vrťme k problému DVD. Budu předpokládat, že máte monitor s korektním rozlišením, které odpovídá poměru stran. Na prvním obrázku tedy vidíte video tak, jak se má zobrazit na TV. Ovšem pokud jej chci uložit na DVD, musím ho před tím zúžit na rozměr 720x576. Video tedy bude mírně deformované.

Titulky
Na DVD se z čtverce stává obdélník

Ještě více se deformace projeví v případě, že se má video přehrávat s poměrem stran 16:9. Pokud někdo na předchozím obrázku roztažení na výšku nezaznamenal, zde je již zcela nepřehlédnutelné.

Titulky
Deformace 16:9 videa na DVD

Pokud tedy chcete dostat video 16:9 na DVD, je potřeba vědět, že video má vypadat takto. Všimněte si, že nikde nejsou žádné černé pruhy. Ty v případě přehrávání videa na 4:3 TV doplní automaticky DVD přehrávač nebo televize. Někteří lidé mají snahu, doplňovat video o černé pruhy, což je samozřejmě špatně a hned vysvětlím proč. Zobrazení videa s černými pruhy se říká letterbox. Video by tedy vyapdalo takto:

Titulky
Letterboxované video 4:3

Všimněte si, že pro zobrazení čtverce se použije pouze 375 řádek oproti předchozímu obrázku, kde má čtverec na výšku 500 bodů. U letterboxovaného videa tedy musí 16:9 TV obraz přepočítávat, což vede ke snížení kvality. Mezi DVD přehrávačem a TV se vždy obraz přenáší v 576 řádcích. Pokud přidám k videu černé pruhy, budu přenášet 144 černých řádek. Přes 1/4 signálu tedy nevyužiji. U 4:3 TV žádnou změnu pozorovat pravděpodobně nebudu, ale 16:9 TV bude mít výrazně zhoršený obraz. Nyní problém ještě více zamotám tím, že na DVD přidám titulky.


Titulky

Jak je to se zobrazováním titulků a poměrem stran ukáží následující obrázky. Opět je nutné rozdělit vše podle toho, jestli se bude video zobrazovat na 4:3 TV a 16:9 TV. Zde si také názorně předvedeme, proč je důležité mít na DVD přehrávači správně nastavený poměr stran televize. Pro názornost předvedu vše na videu s poměrem stran 16:9. Ještě je třeba vědět, že titulky jsou na DVD uloženy jako obrázky 720x576 bodů s průhledným pozadím. DVD přehrávač obrázkem s titulkem překryje video a výstup zobrazí na televizi. Nejprve si ukážeme, jak vypadá titulek pro televizi 4:3. Šedivá brava představuje průhlednost.

Titulky
Titulky pro 4:3 TV

DVD přehrávač nyní ví, že video je 16:9 a TV je 4:3, proto video výškově zmenší a doplní o černé pruhy. Teprve poté se přidají titulky a spojí se s obrazem. Titulky jsou tedy zobrazené i přes černé pruhy, takže nezasahují zbytečně do obrazu.

Titulky
Obraz s titulky pro 4:3 TV

Takto se výsledek zobrazí na televizi. Obraz i titulky jsou nepatrně roztažené do šířky oproti přechozímu obrázku.

Titulky
Obraz s titulky na 4:3 TV

Nyní si předvedeme, jak bude vše vypadat v případě, že video bude zobrazované na 16:9 televizi. DVD obvykle obsahují pro tento případ alternativní titulkovou stopu, která se použije. Uživatel nemá vůbec šanci tento výběr nějak ovlivnit, děje se to automaticky podle toho, jaký typ TV je v menu DVD přehrávače zvolený. Titulky pro 16:9 TV jsou na DVD natažené na výšku stejně jako obraz.

Titulky
Titulky pro 16:9 TV

Jelikož přehrávač ví, že video i TV jsou 16:9, žádné pruhy nepřidává a rovnou překryje obraz připravenými titulky.

Titulky
Video s titulky pro 16:9 TV

Roztažení obrazu je v tomto případě záležitostí TV. Ta dostane od DVD přehrávače zprávu, že video je 16:9 a zobrazí jej tedy přes celou obrazovku.

Titulky
Video s titulky na 16:9 TV

Na závěr si předvedeme, jak vypadá 16:9 video s titulky na televizích 4:3 a 16:9, pokud špatně nastavíme menu DVD přehrávače. Jako první bude ukázka případu, kdy nastavíme v přehrávači 16:9, ale TV je přitom 4:3. Přehrávač poté postupuje při vkládání titulků do videa podlu druhhého schematu. Npeřidává tedy žádné černé pruhy. TV sice dostane informaci, že je video 16:9 a měl by jej umět správně zobrazit. Ovšem titulky budou zbytečně překrývat značnou část obrazu zatímco pod nimi zůstanou nevyužité černé pruhy.

Titulky
Špatně zobrazené video s titulky na 4:3 TV

Ještě hůř dopadne případ, kdy nastavíme v DVD přehrávači 4:3 TV, ale ve skutečnosti máme širokoúhlou televizi 16:9. Přehrávač nyní připraví video a titulky pro 4:3 TV a odešle obraz spolu s informací, že poměr stran je 4:3. TV nyní zareaguje dvěma možný způsoby. Přidá z boku černé pruhy a původní obraz se zobrazí v malém výřezu uprostřed obrazovky. Druhá možnost je, že TV nadetekuje černé pruhy a automaticky je ořízne, ovšem i se spodním řádkem titulků. Který z těchto dvou scénářů nastane závisí na výrobci TV, modelu a hlavně na nastavení konkrétní TV. Takto tedy budou vypadat oba případy:

Titulky
Malý obraz videa

Titulky
Oříznuté titulky, druhý řádek chybí

Nyní už je snad otázka poměru stran jasnější. Jsou zde sice ještě některé další záludnosti, ale těmi se většinou není třeba zabývat. Podstatné je vědět, jak s videem nakládají stolní přehrávače, televize a počítače.





Pokud máte nějaký dotaz nebo přípomínku, neváhejte mě kontaktovat.