Naposled aktualizováno 10. 01. 2011.

Pravda a mýty o HD videu

Co to je HD

Začnu trochou teorie, ať víme o čem mluvíme. HD je zkratka výrazu High Definition, volně přeloženo to znamená vysoké rozlišení. V poslední době je HD zaklínadlem pro každý systém a každé zařízení, jako bylo ještě nedávno podobným zaklínadlem slovo "digitální". Co není digitální a není HD, to je zastaralé a špatné. Ukážeme si, že to není zdaleka tak pravda a také že HD není rozhodně nápadem poslední doby, jak se mnozí domnívají. Dnes se pro HD filmy využívají převážně dva standardy. FullHD rozlišení je 1920x1080 bodů, tedy přibližně 2 Mpx. Potom tu je "obyčejné" HD s rozlišením obvykle 1280x720 (1 Mpx). Rozlišení PALu je 720x576, tedy 0,4 Mpx. Vyplývá z toho, že fullHD má papírově 5x vyšší rozlišení než stadnardní PAL. To je dobré, ale otázka je, zda je to opravdu takový rozdíl. Osobně jsem přesvědčený, že není, a dokáži vám to.

Další mýty okolo HD videa jsou spojeny s používanými kompresemi a kontejnery. Plno lidí si myslí, že pro HD video potřebuje nějaké speciální programy, kodeky a formáty. Není tomu tak, pokud výrobce programu úmyslně nezablokuje vyšší rozlišení (samozřejmě aby mohl HD verzi programu prodat dráž), není v jeho zpracování, přehrávání a formátech vůbec žádný rozdíl. Oficiálně vydané Blu-ray a HD DVD disky používají komprese MPEG-2 (stejně jako DVD), VC-1 (neboli WMV9) a MPEG-4 AVC. Zvuk je obvykle v EAC3 (Dolby Digital+). Jako kontejner se používá MPEG-TS. Neoficiální scéna šíří video téměř výhradně v Matroška kontejneru, komprese obrazu je MPEG-4 AVC a zvuk klasické AC3. Ale existuje i mnoho HD AVI s MPEG-4 ASP kompresí, tedy pomocí klasických kodeků DivX a XviD. S HD videem také bez problémů pracují již od nepaměti známé programy pro střih jako VirtualDub, Avidemux nebo Avisynth. Mnoho lidí se také mylně domnívá, že filmy se v HD rozlišení natáčejí až v několika poledních letech. Ale to je samozřejmě nesmysl. Dříve se natáčelo na klasický film, který má teoreticky rozlišení cca. 16 Mpx. Tedy ještě 8x vyšší než fullHD norma. Takže i třeba černobílý film z orku 1940 může být zdigitalizovaný HD skenerem a znovu vydán v HD rozlišení. Jak vidíte, HD rozlišení rohodně není výdobytkem poslední doby. Nyní si ještě proběhneme pár zkratek v souvislosti s HD zmiňovaných:

  • HDV - Standard pro videokamery natáčející v MPEG-2 na miniDV pásky.
  • AVCHD - Standard pro videokamery natáčející v H.264/MPEG-4 AVC na harddisky nebo SD karty.
  • HDTV - Televizní vysílání s vysokým rozlišením.
  • HD ready - Zařízení schopné zpracovat HD signál, ale které nedisponuje full HD rozlišením.
  • Blu-ray - Nástupce DVD disků, s téměř dvojnásobnou kapacitou. Používá se k distribuci filmů v HD rozlišení.
  • HD DVD - Konkurenční formát k Blu-ray. Přestože byl v mnoha směrech lepší, uplácení filmových studií, aby na něm své filmy nevydávali, vedlo k jeho zániku.
  • HDMI - Konektory a kabely pro digitální přenos obrazu a zvuku. Zvládají i HD rozlišení.
  • DVI - Počítačový konektor pro digitální připojení monitoru, je kompatibilní s HDMI.
  • HDCP - Systém šifrování dat při přenosu HDMI kabelem, aby se video nedalo digitálně kopírovat.
  • DPI - Dots per Inch, bodů na palec. Udává, kolik bodů je na jednom palci (2,5 cm) obrazu.

Při zavedení současných HD standardů se podle mě šlo zcela špatnou cestou. Současné filmy jsou točené snímkovou frekvencí 24fps. Televize vysílá filmy frekvencí 25fps, ale třeba sport je vysílán prokládaně, tedy s frekvencí 50fps, ale s fakticky polovičním rozlišením. Nový standard zcela zbytečně zvyšuje rozlišení, ale nechává bez povšimnutí snímkovou frekvenci, která je hlavním problémem současně používaných standardů. Prokládané video má sice dobrou plynulost, ale je nutné jej přepočítávat na progresivní, protože žádné současné přístroje (televize, projektory, monitory atd.) již nepracují s prokládaným videem. Tím pádem nutně kvalita takového videa klesá. HD standard dokonce zcela nesmyslně standardizoval rozlišení 1080i (prokládané). Teprve nejnovější přístroje jsou schopné pracovat se signálem 1080p s plnými 50 nebo 60 snímky za vteřinu. Problém je ale v tom, že skoro žádná kamera takové video nedokáže natočit. Všechna videa se natáčejí buďto 24p nebo 50i a 60i. 99% procent 60i videí se kterými se potkáte bude ale přepočítaných na tuto frekvenci z 24p, takže žádná plynulost navíc se nekoná. Různými čachry se snímkovými frekvencemi a prokládaným/progresivním videem se ale zde nebudu zabývat. Většinu jsem toho již popsal v článku o prokládání. Všechno tam napsané platí samozřejmě i pro HD video.

Srovnání HD a SD

Nyní si předvedeme, jak nám prodejci elektrotechniky o HD lžou. Určitě už jste všichni viděly různé obrázky porovnávající HD a SD video. Na jedno srovnání jsem narazil nedávno u prodejce přehrávačů Ziova:

HD
Údajné srovnání SD a HD videa

Nyní si srovnání uděláme sami a popravdě. A to rovnou porovnáme SD PAL a Full HD video. Takže ukázku představující HD video zmenším ve stejném poměru jako je 720x576 k 1920x1080. Vodorovně tedy zmenším obraz 2,66x na 124 bodů a vertikálně 1,875x na 93 bodů. Potom obraz zpátky zvětším na původní rozměr, aby se dal porovnat.

SDHD
Skutečné srovnání SD a HD videa

Pokud byste to nepoznali, tak HD video je to vlevo. Takovéto porovnání by asi moc lidí nepřesvědčilo zaplatit desetitisíce za HD televize a přehrávače. Rozdíl mezi HD a SD videem je viditelný. Akorát není tak velký, jak se snaží mnozí tvrdit.

SDHD
Výřez ze skutečného HD videa

Zde už je při pozorném pozorování zcela jasné, který obrázek je z full HD videa a který z SD. SD video je jakoby rozostřené detaily jsou rozmazané. Ale při pohledu z běžné pozorovací vzdálenosti na TV nebude rozdíl možná ani viditelný. Že by HD rozlišení odhalilo nechtěné detaily, jak se často doslýcháme, to rozhodně ne. Pokud už by někde bylo vidět i to, co by divák vidět neměl, potom to je v kině s rozlišením 40x vyšším než SD PAL. Pětinásobný nárůst rozlišení full HD oproti SD není prostě až takové treno, jak se mnozí snaží tvrdit. I když mnohem víc je rozdíl znát třeba na animovaných Simpsnech. Ostré kreslené kontury dostanou snížením rozlišení poměrně na frak.

SDHD
Výřez z animovaného HD videa

Že se Vám moje srovnání nezdají? Udělejte si je sami. Na přepočítání rozlišení jsem použil obecně známou metodu Lanczos a program XnView. Pokud si myslíte, že byste potřebovali mít srovnání na skutečném videu při přehrávání, můžete použít můj sktipt pro AviSynth:

clip = DirectShowSource("video.mkv").ConvertToYV12()
x = Width(clip)/2
y = Height(clip)/2
x2 = Width(clip)/1920*720
y2 = Height(clip)/1080*576
frames = Framecount(clip)
a1 = clip.Crop(0,0,-x,-y).LanczosResize(x2,y2)
a2 = clip.Crop(x,y,0,0).LanczosResize(x2,y2)
a1 = Lanczos4Resize(a1,x,y)
a2 = Lanczos4Resize(a2,x,y)
clip2 = Overlay(clip,a1)
clip3 = Overlay(clip2,a2,x,y)
line1 = BlankClip(frames,2*x,2)
line2 = BlankClip(frames,2,2*y)
clip4 = Overlay(clip3,line1,0,y-1)
clip5 = Overlay(clip4,line2,x-1,0)
clip5

V prvním řádku samozřejmě nahraďte video.mkv názvem vašeho video souboru. Pokud bude AVS skript v jiném adresáři než video, doplňte také kompletní cestu. Přehráváním tohoto skriptu se video rozdělí na 4 díly. V levém horním a pravém dolním rohu bude simulováno SD rozlišení, zbytek bude původní obraz videa. Jako zdroj nemusíte nutně použít full HD video (pro správný efekt to ale doporučuji), rozlišení bude přepočítáno v poměru SD/fullHD pro libovolný vstup.

Zda má tedy HD video význam nebo ne, záleží na spoustě okolností. Je jednoznačné, že HD video se více projeví u animovaného filmu než u hraného. Stejně důležité je rozlišení také u textu, proto je potřeba u počítačových monitorů vysoké DPI. Při sledování hraných filmů ale žádný velký rozdíl nepoznáme. Obzvlášť na menší úhlopříčce nebo z větší pozorovací vzdálenosti. Zatím jsme se bavili převážně o rozlišení zdroje, ale aby mělo vysoké rozlišení vůbec smysl, je třeba mít i TV nebo monitor s vysokým rozlišením. Kdy se ale vůbec vyplatí pořizovat si HD nebo dokonce FHD televizi?

Za pozornost stojí tento graf, který ukazuje, při jaké úhlopříčce se vyplatí vyšší rozlišení. Na ose y je pozorovací vzdálenost ve stopách, na ose x je úhlopříčka televize v palcích. Pokud tedy vezmu běžnou pozorovací vzdálenost 3m (10ft), zjistím, že u velmi běžných 32" TV nemá HD rozlišení vůbec význam, natož fullHD. HD rozlišení zcela ocení až na 50" TV. Pro ocenění fullHD, potřebujete úhlopříčku ještě větší a ani obří 65" (165 cm) ze 3 metrů fullHD rozlišení zcela nedoceníte. Toto vše navíc samozřejmě platí pouze při sledování fullHD videa (Blu-ray, HD satelit). Při sledování běžného TV vysílání (DVB-T) je naopak vyšší rozlišení spíše handicap a obraz bude vypadat hůř.

Takže až zase uslyšíte někoho básnit o úžasném fullHD videu, které má mnohem víc detailů naž současné ubohé DVD-Video, můžete se pouze pousmát nad dalším důkazem placebo efektu. Pokud totiž vedle sebe postavíte například 42" fullHD televizi se signálem z Blu-ray a stejně velkou HD televizi s obrazem z kvalitního DVD, téměř nikdo nepozná rozdíl. Na druhou stranu je prokázaným faktem, že výrobci DVD kazí jejich barvy. Takže když porovnáte Blu-ray a DVD-Video, budou mít zcela jiný kontrast a barvy, přestože k tomu není jediný rozumný důvod. Podle distributorů je to prý proto, že barvy DVD-Video disků jsou optimalizované pro staré CRT televize. Kdybych chtěl být paranoidní, řekl bych, že distributoři úmyslně kazí DVD-Video, aby lidem prodali dražší a hůře kopírovatelné HD disky. Stejně jako tomu je u CD a DVD-Audio/SACD. V brzké době nás čeká nové zaklínadlo (tzv. buzzword) a to 3D. Nenechte se opět nachytat!





Pokud máte nějaký dotaz nebo přípomínku, neváhejte mě kontaktovat.