Abstract This paper aims to describe the production of streaming media in a pedagogic context and contains a description of a production chain from

Transkript

1 Abstract This paper aims to describe the production of streaming media in a pedagogic context and contains a description of a production chain from idea to presentation. The production chain is based on theory and practical experiments, where lectures have been filmed, edited and presented on the web. Each step of the production chain and possible solutions has been investigated in detail. Some of the films produced during the course of the project have been evaluated by a group of students. The response from the students where mostly positive, which indicates that this type of production suites as a complement to traditional lectures. 1

2 Sammanfattning Rapporten syftar till att beskriva produktionen av streamad media i en pedagogisk kontext och innehåller en beskrivning av en produktionskedja från idé till presentation. Produktionskedjan är baserad på teori och praktiska försök, där föreläsningar har filmats, redigerats och presenterats på webben. Varje steg i produktionskedjan och tänkbara lösningar har utretts i detalj. Några av de filmer som producerades under projektets gång har utvärderats av en grupp studenter. Responsen från studenterna var till största delen positiv, vilket tyder på att denna typ produktion lämpar sig som komplement till traditionella föreläsningar. 2

3 Innehållsförteckning 1 INLEDNING SYFTE AVGRÄNSNING TEORI Begreppet streamad media FILMNING Filma för streaming Stativ Panorering och zoomning Bakgrunden Framgångsporträtt Kamera och annan utrustning Kameraformat Digital Video mot Analog Video Ljussättning Ljudproduktion Mikrofontyper Akustik Tappade filmrutor Övergångar och effekter Redigeringsverktyg Emovie Adobe Premier Final Cut pro Systemkrav PRESENTATION Streaming media Progressiv streaming Realtidsstreaming HTTP-streaming Interlaced (Real, WindowsMedia) Unicast (Windows Media) Multicast (Windows Media) Begränsningarna med streaming media Arkitektur, Format och codec De vanligaste Arkitekturerna Codecs Spatial komprimering Temporär komprimering SMIL (Synchronized Multimedia Integration Language) Real Realserver Realproducer PolySpan StreamStation Windows Media Technologies Windows Media Tools Windows Media Encoder

4 Windows Media On-Demand producer Windows Media ASF Indexer PowerPoint 2000 Presentation Streaming server vs. webbserver Windows Media Player RESULTAT PRODUKTIONSKEDJAN IDÉ- SAMTALET MELLAN FÖRELÄSARE OCH FILMARE FILMNING Filma för streaming Stativ Kameror Ljus Ljud Direktmikrofon Externa mikrofoner Akustik REDIGERING Programvara Premier Final Cut Emovie Klippmanus PRESENTERING Real PolySpan StreamStation Windows Media Olika typer av föreläsningar Utvärdering av streamade filmer med en grupp spanska studenter DISKUSSION ORDLISTA ERKÄNNANDEN KÄLLHÄNVISNINGAR BILAGOR

5 1 Inledning Streaming media inom skolväsendet är ett relativt nytt begrepp och är ännu bara i försöksstadiet. Distum, DistansUtbildningsMyndigheten, är en statlig myndighet som inrättades Distum ska verka för en starkare utveckling av Informations- och kommunikations- stödd distansutbildning i Sverige. De initierar och stödjer olika utvecklingsprojekt inom dessa ramar. Institutionen för Moderna Språk vid Umeå Universitet har tidigare deltagit i projektet Videostreaming för undervisning, information och underhållning över bredbandsnät (VISUM). Projektet gick ut på att Institutionen för moderna språk, Centrum för UtbildningsTeknik (CUT), samt Institutionen för Tillämpad Fysik och Elektronik (TFE) har producerat och lagt ut testfilmer av olika kvaliteter samt utvärderat dem. Institutionen för Moderna Språk har under HT-2000 ingått i ett nytt projekt. Streamad media i IT-Understödd Språkundervisning (SMISK) som har till syfte att utforska och utvärdera den teknik som kallas streaming media som en del i större informationsteknisk kontext på tre sinsemellan väldigt olika kursmodeller. 1 Vi (Mikael Olofsson och Stefan Holmlund) ingick i detta projekt. Vår uppgift var att filma ett antal föreläsningar och redigera dem för presentation på webben. Projektet har fortlöpt under VT-2001 och det är detta arbete som ligger till grund för detta examensarbete. Ett kort stycke som grundläggande beskriver streaming media kommer att inleda denna rapport. Därefter har vi valt att lägga upp rapporten på samma form som den framtagna produktionskedjan. Rapporten är indelad i två delar, en faktadel och en resultatdel. 1.1 Syfte Syftet är att ta fram en produktionskedja från idé till produktion av föreläsningar i streamat format. Vi ska titta på de olika punkterna i denna kedja och, utifrån våra egna erfarenheter från SMISK-projektet samt insamlad data, beskriva dessa punkter. Detta med utgångspunkt från olika inspelningstyper, undervisningsformer och behov. 1.2 Avgränsning Detta arbete har avgränsats till att bara grundläggande beskriva de olika teknikerna. Det är tänkt att arbetet i större utsträckning ska vara beskrivande om de olika delarna, vilka möjliga lösningar som finns för delarna och en utvärdering av dem, än en slags manual om hur man skall gå tillväga. 1 Citat från Ansökan om medel för utvecklingsprojektet SMISK april

6 2 Teori 2.1 Begreppet streamad media Att streama en film innebär att servern skickar en film bitvis i en jämn ström till klienten. Klienten kan titta på filmen i realtid utan att behöva ladda hem hela filmen. Filmen sparas inte heller på datorn. När användaren klickar på en hyperlänk skickar klientdatorn en förfrågan till en Webbserver om en film i streamingformat. Webbservern tittar då i en pekarfil, där det finns information om vart filmen ligger mm. Därefter skickar webbservern ett kommando till den server som filmen ligger på, att den ska börja streama filmen och vart filmen ska streamas. Servern börjar att streama filmen i den hastighet som krävs för att spela upp filmen. Filmen börjar spelas omedelbart när klienten börjat få den. 2.2 Filmning För att skapa film som kan komprimeras på ett bra sätt bör filmningen planeras för att den ska publiceras på webben, detta medför att filmen kan komprimeras på ett bra sätt. Bättre kompressioner ger högre kvalitet och mindre filer. Målet är att producera en videosignal som innehåller så lite brus som möjligt, liksom minsta möjliga mängd av kamerarörelse, så att den färdiga filmen komprimeras effektivt och att den kommer att se bra ut på en liten ruta. Det är viktigt att genomföra en testfilmning och gå igenom hela produktionen innan det filmas på riktigt. Sedan bör redigeringen gås igenom, filmens upplösning bör ändras och komprimeras, detta för att se hur slutresultatet blir. 2 En av de största missuppfattningarna är att vilken video som helst kan användas och sedan kan streamningsdelen bara läggas till i slutet av produktionen. Verkligheten med streamad video är samma verklighet som hittas vid produktion av vilket mediainnehåll som helst. Slutresultatet på produktionen är beroende av kvalitén på grundmaterialet. Bra video produceras inte bara av sig själv, utan måste designas. Valen som görs under planeringen, själva filmningen och under redigeringen kommer att ha stor betydelse när filmen så småningom ska streamas Filma för streaming Innan en inspelning görs så bör syftet, målgruppen och distributionsformen arbetas fram. Varje del ställer krav på inspelningen. Viktiga frågor är: Hur ska filmen användas? I vilken storlek ska den visas? Hur ser användarens system ut? I vilken distributionsform ska filmen presenteras. Vilka krav ställer distributionsformen på filmen? För att den slutgiltiga filmen ska hålla så hög kvalitet som möjligt måste mängden data begränsas så mycket som möjligt. Det är viktigt att det inte sker för mycket förändringar i bilden eftersom datorn jobbar med s.k. nyckelrutor när den ska komprimera. Det är också viktigt att undvika brus. Bruset som följer med i signalen är också information och datorn måste behandla detta när den ska komprimera. Effekten av detta blir en sämre kvalitet på den färdiga filmen. Detta är anledningen till att undvika filmning med VHS eller annan gammal teknik. Ju högre kvalitet det är på det inspelade materialet, desto högre blir kvaliteten på den komprimerade filmen

7 Stativ Codec letar efter förändringar i bilden och om det inte sker några förändringar i bilden så sparas mycket utrymme när data packas ihop. Det första målet med att filma för streaming är att undvika onödiga rörelser mellan bildrutorna. Om en scen filmas med en handhållen kamera så kommer varje liten rörelse av kameran innebära att något förändras i bilden. Om objektet som filmas också rör på sig innebär detta att alla pixlar i bilden rör på sig och det blir extra svårt för kompressorn att packa ihop data. För att lösa detta är det bra om ett stativ används vid filmning. Om det är svårt att använda ett stativ så bör kameran få stöd ifrån någonting för att hålla den så stilla som möjligt. Det är objektets rörelser som är viktiga i en film så det är onödigt att kasta bort resurser på andra pixlar som inte är nödvändiga. 5 Det är bättre att gå närmare motivet med kameran, eller att använda sig av klipp från en annan kamera. Motivet bör också vara så stilla som möjligt Panorering och zoomning Panoreringar med kameran bör i så hög utsträckning som möjligt undvikas. Det är också viktigt att undvika in- och ut-zoomningar. Zoomen används i början när en scen sätts upp. Det är viktigt att hitta rätt kameravinkel och rätt plats att filma ifrån. Det är bättre att plocka upp kameran och flytta den till en annan plats än att använda zoomen Bakgrunden Att förenkla bakgrunden i scenen som ska filmas kan göra underverk för den streamade filmen. Om bakgrunden inte förändras så kan kompressorn strunta i bakgrunden och koncentrera sig på de objekt som förändrar sig i bilden och detta medför i sin tur att objektet blir tydligare när det streamas 7. Detaljrika bakgrunder blir svåra att tyda när filmen komprimeras och visas som en liten ruta på skärmen 8. Det bästa är om objektet som ska filmas befinner sig framför en helt ren vägg. Detta är dock inte alltid möjligt, kanske kan kameran vinklas upp eller ner för att undvika det som rör på sig i bakgrunden. Vad som helst som kan dra ned på rörelser i bakgrunden kommer att löna sig när filmen så småningom streamas Framgångsporträtt De flesta kameror har en möjlighet att ställa in ett speciellt porträttläge på kameran. Detta läge innebär att skärpedjupet i bilden minskas och fokus koncentreras på det filmade objektet istället för att ha fokus i en större del av scenen inklusive bakgrunden. Om det inte finns någon speciell inställning för porträtt på kameran så kan slutarhastigheten ökas och då brukar kameran själv ställa om bländaren så att bilden exponeras på rätt sätt. Enkelt sagt bör bakgrunden läggas ur fokus för att förenkla komprimeringen. Detta gör det också lättare att titta på objektet som filmas. Ett sätt att förminska bakgrundens storlek i bilden är att gå närmare objektet som filmas och fylla ut rutan med det. Det är viktigt att komma nära objektet när det filmas för att streamas, eftersom filmen förmodligen kommer att visas i ett litet fönster. En närbild ger också tittaren en illusion av att bilden är skarpare än den egentligen är, då användaren kan luta sig bakåt och titta på detaljer istället för att luta sig närmare mot skärmen. Att gå nära objektet kommer

8 också att göra porträttbilden effektivare då skärpedjupet minskar ännu mer ju närmare objektet kameran placeras. 10 Exponeringen och skärpan kan låsas så att inte automatiken tar över och pumpar fokus fram och tillbaka. Om det filmas inomhus är det extra viktigt att vitbalansera mot en vit yta. Inbyggda effekter i kameran bör undvikas och istället appliceras under redigeringen. Innan den verkliga inspelningen görs bör en liten snutt spelas in och hela produktionskedjan testas. Detta för att kontrollera att allt kommer att bli som det är tänkt Kamera och annan utrustning Ju högre kvalitet det är på originalets videosignal, desto bättre kommer filmen att se ut och komprimeras. En vanlig missuppfattning är att eftersom filmen bara ska visas i en liten ruta på datorskärmen så spelar det inte någon roll om en kamera av låg kvalitet används. Detta är dock helt felaktigt. En ren videosignal som produceras av en kamera med hög kvalitet kommer att kunna komprimeras bättre än en signal som är brusig. Allting som medför att kvaliteten på originalfilmen förbättras, kommer att ge ett bättre resultat på webben. 12 Det bästa resultatet fås genom att använda den bästa utrustningen. Kvaliteten på kameran kan tyckas vara av underordnad betydelse, eftersom kvaliteten på den slutgiltiga produktionen på webben inte kommer att vara så bra. En högre kvalitet på den inspelade bilden innebär att signalen innehåller mindre andel brus och störningar. När filmen ska komprimeras så blir bruset ett problem för komprimeringsprogrammet, som inte gör någon skillnad på brus och den riktiga bilden, vilket medför att programmet får mer data att behandla. För bästa kvalitet bör en Beta Cam SP kamera användas, en digital kamera fungerar också bra och ger liknande kvalitet på bilden. Vanliga VHS-kameror bör undvikas, dock kan en S-VHS-kamera användas i nödfall Både analoga och digitala kameror fungerar på liknande sätt, de använder ett CCD (Charge Coupled Device) chips, detta chips omvandlar ljuset till en elektrisk signal. Ljuset delas upp i tre separata färger, röd, grön och blå. Den fundamentala skillnaden mellan de analoga och de digitala kamerorna är att i de analoga omvandlas ljuset till kontinuerliga vågor, i den digitala omvandlas det direkt till binär data. I de professionella kamerorna används ofta tre separata chips som representerar respektive färg, röd, grön och blå. Detta är en förklaring till att de professionella kamerorna är mycket dyrare och av högre kvalitet Kameraformat MiniDV, DVCPro och DVCam är högkvalitativa digitala format som fungerar bra tillsammans med datorer. MiniDV är det vanligaste formatet för konsumenter. DVCPro och DVCam är professionella format och är inte lika lätta att få tag i som MiniDV. DV-formatet är överlägset mycket bättre än Hi8, S-VHS och andra konsumentformat. DV är digitalt och medför inte några förluster vid kopiering, en kopia av ett DV band är identiskt med originalet. De flesta MiniDV kamerorna kan kopplas till en dator med hjälp av Firewire (IEEE 1394). Hi8-, S-VHS- och VHS-format innebär att originalfilmen innehåller mer brus och har en lägre upplösning än professionella format och DV-format. Hi8 och S-VHS är överlägset VHS. De här formaten är analoga och kräver ett grabberkort för att plocka in filmen i datorn

9 Ett vanligt format för digitalkameror av konsumentstandard är Digital 8. Detta format innebär att den digitala videon spelas in på vanliga analoga 8 mm band. Detta medför att det inte behövs speciella DV-band för att spela in filmen på. Andra fördelar är att det är möjligt att spela upp gamla Video 8 och Hi8 på en Digital 8 kamera, eftersom de bygger på samma teknik. 15 Datorbaserade kameror (videokonferens kameror), producerar väldigt brusiga och lågupplösta bilder. Vanligtvis kopplas de direkt till datorn och kräver inte någon typ av grabberkort. Det rekommenderas att använda sig av en bättre kamera för att leverera filmer av hög kvalitet Digital Video mot Analog Video Analog video innebär att ljus och ljud spelas in som elektriska signaler och sänds som vågor. Problemet med analoga inspelningar är att de skadas av interferens, som kan sänka kvaliteten hos den elektriska signalen och göra kvaliteten hos den inspelade bilden betydligt sämre än det som fångades av kameran. Interferens kan förändra amplituden på vågorna, samt förändra inspelningen så att den inte representerar den verkliga bilden. Analoga signaler påverkas också av tidsfel, vad som skulle vara en rak linje spelas istället upp som en våg. Digitala inspelningar behöver inte ta hand om de många variationer som finns i analoga inspelningar. Digitala inspelningar är binära, där de elektriska signalerna består av två värden av eller på ( 1 eller 0 ). Antingen finns det en signal eller så finns det ingen. Om det skulle existera interferens så kan det förstärka eller förminska styrkan på av eller på signalen, men elektroniken hos den digitala utrustningen kan fortfarande avgöra om det är en signal som är av eller på. Detta gör digitala inspelningar nästan helt immuna mot signalproblem och resulterar i hög kvalitet på ljud och bild. Datorer kan enkelt spara och överföra digitala inspelningar eftersom de också pratar det digitala språket med ettor och nollor. Att överföra digitala inspelningar mellan diskar eller olika maskiner sker utan förvrängning. Jämförs digital video med analog video, så är kvaliteten hos den digitala videon betydligt högre än hos den analoga videon. Den digitala videon har ca dubbelt så stor horisontell upplösning än vad som kan produceras av en standard VHS-spelare. Upplösningen hos en standard DV-bild är ungefär 25 % bättre än S-VHS eller Hi8 videobandspelare eller kamera. Standard VHS och 8mm video kan leverera ungefär 250 linjer i horisontell upplösning, S- VHS och Hi-8 klarar linjer. DV-formatet är kapabelt att klara upplösningar i horisontalled på ca 500 linjer. Ett annat sätt att titta på den digitala videons överlägsenhet gentemot analog video är att en digital videosignal innehåller sex gånger så mycket information, än den analoga motsvarigheten. Digital video ger den överlägset bästa kvaliteten när det gäller konsument-videoformat. Intressant är att DVCam har nästan samma upplösning som det analoga proffsformatet Betacam. Horisontell upplösning är inte det enda som är viktigt när det gäller att skapa bra bildkvalitet. Färgupplösning är också väldigt viktigt. Färgrendering är förmågan att reproducera färger så verklighetstroget som möjligt, utan att färgen blöder och upplevs suddig. Analoga videosignaler kan ha problem med att färger är suddiga eller färgbrus, men digital video har inte detta problem. Eftersom det inte finns något färgbrus eller att färgen blöder i digital video så ger det en mer verklighetstrogen film på skärmen. Detta är särskilt tydligt om en film visas på en stor videoskärm, objekten i bilden kommer att ha skarpare konturer och klarare färger

10 2.2.4 Ljussättning Ljussättningen är en viktig del när film för streaming video produceras. Det är lättare att komprimera ljusare filmer som har lite kontraster. Mörkare bilder ger en större kornighet i bilden och har svårare att återge nyanser inom dom mörka områdena. För att skapa djup i bilden så använder man sig av lampor som skapar skuggor. En ljussättningsteknik som är vanlig är att använda sig av bakljus. Denna teknik framhäver objektets kanter, då objektet lyses upp bakifrån 17. De flesta kompressorer har lättare att klara av överexponeringar än underexponeringar Ljudproduktion För den typ av streaming video som detta arbete handlar om så är det ljudet som är det primära eftersom det är ljudet som bär på den största delen av informationen 19. Det finns några olika typer av mikrofoner, med olika upptagningsegenskaper Mikrofontyper Cardioid Inbyggda mikrofoner Shotgun Lavalier Cardioid mikrofonen har en något riktad karaktär på upptagningen. Dessa tar bara upp en tredjedel av ljudet bakifrån vilket eliminerar bakgrundsbruset. Man brukar ofta använda den ifrån ovan, fastsatt på en stav. Inbyggda mikrofoner i kameror har ett supercardioid karaktär på ljudupptagningen. Den har en mera riktad upptagning

11 En Shotgun mikrofon har en ännu mera riktad karaktär. Lavalier mikrofonen, även kallad mygga är gjord för att fästas på en persons kläder för att få en närhet till dennes röst. Den har sådan karakteristik att den tar upp ljud ifrån alla riktningar Akustik Ljudvågor utgår ifrån ljudkällan i alla riktningar. En del av ljudet går rakt in i mikrofonen, medan en del reflekteras i rummet innan det träffar mikrofonen. Det ljud, som har reflekterats i rummet, träffar mikrofonen med en vis fördröjning. Fördröjningstiden räknas som den tid det tar innan det reflekterade ljudet blir så pass svagt att det inte går att höra. Om längden på fördröjningen är för lång, så kommer ljudet att eka, även om det låter bra för personer som befinner sig i rummet. Det går generellt att säga att ju längre fördröjningstid, desto sämre ljud blir det. Enligt diagrammet nedan bör man ha en fördröjningstid under ¾ sekund för att få ett bra ljud

12 Bakgrundsbrus Låga nivåer av bakgrundsbrus kan örat ofta filtrera bort eller tona ned. Efter några minuters lyssnande blir örat dock utmattat. Om brusnivån ökar i jämförelse till nivån på talet, blir det svårare och svårare att urskilja talet. Några typiska källor för bakgrundsbrus är: Kylfläktar i datorer eller overheadprojektorer. Ventilationssystem som vibrerar och skakar. Luftventiler som viner Människor som går och pratar i korridorer utanför klassrummen. Förvaringsrum/Maskinrum placerade bredvid ovanför eller under lokalen. Lysrörsarmatur som brummar För att mäta bakgrundsljudet i ett rum så används lämpligen en ljudspektrums analyserare. Brusnivån mäts i decibel (db). Ljud med olika tonala ljudegenskaper påverkar örat olika. Därför utförs mätningar på så många punkter som möjligt genom det hörbara spektrumet. Resultatet jämförs med en standard brus kriterium kurva (NC) för att bestämma den akustiska lämpligheten. Rum avsedda för distansutbildning, telekonferenser och liknande aktiviteter bör ha ett NC värde under 35. Andra verktyg som används är ljudnivåmätare (SPL mätare), vilken scannar av den genomsnittliga brusnivån i ett rum Avståndet mellan mikrofon och ljudkälla Det som påverkar kvaliteten på ljudet mest är avståndet till mikrofonen. Om avståndet till mikrofonen ökar så kommer styrkan på ljudet som träffar den att minska. Detta leder till att känsligheten på mikrofonen måste ökas för att kompensera den minskade ljudstyrkan. Mikrofonen kommer då att ta upp mer av det önskade ljudet (tal), men även bakgrundsbrus, reflektioner, ljud från högtalare etc. Ju längre avstånd till mikrofonen desto ihåligare och brusigare blir ljudet. Det finns ett kritiskt avstånd mellan mikrofon och ljudkälla (Dc). Om man överskrider det så kommer den som pratar att låta ihålig och bli svår att förstå oavsett hur ljudsystemet förbättras. Detta kritiska avstånd varierar för olika rum och bestäms av rummets volym samt fördröjningstid. För ett standardklassrum kan man säga att som tumregel gäller: Mindre än 60 cm är det ideala mellan 60 och 90 cm är bra mellan 90 och 150 cm är på gränsen längre än 150 cm är oacceptabelt 12

13 Placeringen av mikrofoner i ett klassrum Det ideala är att placera mikrofonerna på mindre än 60 cm avstånd till eleven i en klassrumssituation där eleverna och lärarna interagerar mycket. Ett alternativ till att ställa mikrofonen direkt på bordet, är att använda sig av ett gooseneck stativ, så att den känsliga delen av mikrofonen kommer ovanför bordsytan. Om det inte går att fästa mikrofonerna vid bordet, så måste de hängas från taket. De kan inte hänga ner för långt för att de då hindrar framkomligheten i lokalen, vilket medför att avståndet mellan ljudkällan och mikrofonen ökar. Om inte rummets akustiska egenskaper är väldigt goda bör inte denna lösning övervägas. Det kan vara lockande att placera mikrofoner direkt i anslutning till taket men det är den allra sämsta placeringen då mikrofonerna ger en riktigt usel ljudkvalitet, om inte rummet är alldeles tyst och akustiskt perfekt. Detta beror på att mikrofonerna inte bara överstiger det kritiska avståndet, utan även kommer närmare störningskällor som ventilation och dylikt, än till studenterna. Studenterna brukar även ha en tendens att tala ner mot bänken i större utsträckning än mot taket. Att använda sig av flera mikrofoner för att fånga upp en ljudkälla är ofta inte effektivt, då varje mikrofon även tar upp brus oavsett om den tar upp tal. Om t.ex. fyra mikrofoner skulle användas för att ta upp talet från en person, skulle det innebära att det ljud som kommer ut på andra sidan systemet skulle bestå av 90 % brus p.g.a. att intaget av brus fyrdubblas. Här verkar man ha antagit att tre av mikrofonerna är placerad för långt bort ifrån ljudkällan för att tillföra tydliga delar av talet. Förf. anm. Om högre ljudvolym önskas bör istället ljudvolymen på den mikrofon som är närmast ljudkällan ökas. Därför bör mikrofonerna i ett klassrum kunna stängas av och på vid behov, om det finns flera mikrofoner utplacerade. En metod för att göra detta är att studenterna gör det själv med s.k. push to talk mikrofoner(ptt). Mikrofonen är aktiv så länge eleven håller inne en knapp. Det finns olika åsikter om denna metod. En del hävdar att detta skapar en barriär mot studenternas interaktion, medan andra (särskilt dom som undervisar flera klasser samtidigt) tycker att det är skönt att slippa distraherande kommentarer och avbrytningar som vanliga mikrofoner skulle kunna ge. En annan metod för att lösa det här problemet är att tröskla mikrofonsignalen. Detta innebär att mikrofonen bara tar upp ljud som ligger över en tröskelnivå. Det kan vara ganska svårt att hitta en lämplig tröskelnivå då bruset i lokalen kan variera från dag till dag. Studenterna pratar dessutom med olika ljudvolym. Det finns även system med en flytande tröskel. Dessa ställer automatiskt in tröskeln efter nivån på bakgrundsbruset, vilket gör att studenten bara behöver prata aningen högre än brusnivån för att mikrofonen ska aktiveras. Det spelar även roll vilken inspelningsplats man befinner sig på, då akustiken kan variera åtskilligt. Det är att föredra att man har en relativt stum akustik för att undvika ekon. Det mänskliga örat fungerar tillsammans med hjärnan selektivt och filtrerar bort delar av ljudet. En mikrofon saknar dessa egenskaper och tar in allt ljud. Det leder till att en inspelningsplats får mera rumsklang när man spelar in det via en mikrofon, än hur det låter direkt på inspelningsplatsen. Ju större avstånd mellan mikrofonen och inspelningskällan desto mera rumsklang kommer med i inspelningen

14 2.3 Redigering Digital videoredigering har vissa systemkrav vilket gör den mera lätthanterlig än analog redigering. Digital videoinspelningsutrustning måste lagra tidskod, indexmarkeringar för start- och stop-punkter samt tid och datum i filmen Överföring av film till datorn - Grabbning DV-kameror lagrar redan sin information digitalt, så signalen behöver ej digitaliseras innan den grabbas in. Filerna måste emellertid överföras via en Firewire (IEEE1394)anslutning. För att överföra en analog videosignal till en dator så måste signalen först digitaliseras innan den kan överföras, för att datorn skall kunna läsa den. Beroende på kvaliteten på utrustningen så leder detta alltid till olika grader av försämring i kvaliteten. När sedan filmerna förs tillbaka från datorn till den analoga kameran måste den omvandlas till en analog signal, vilket leder till ytterligare försämringar av kvaliteten. Den slutliga filmen på bandet har då fått en märkbart sämre kvalitet än den analoga originalvideon. Det går inte att spela över DV-format till analoga band (VCR) utan att tappa i kvalitet. Detta beror på att de analoga banden inte kan hantera samma kvantitet av data. Filmen bör grabbas in med fullskärm upplösning (640x480 eller 720x486 pixlar) för att få bästa möjliga kvalitet. Även avsikten är att göra en film i mindre format så är det bättre för resultatet på den slutliga filmen, att grabba in den i största möjliga format. Det beror på att när en film skalas ner, så skrivs varje pixel som ett medelvärde av omkring liggande pixlar. Denna process har tendenser att reducera videobrus och resulterar i jämnare bilder, vilka lättare kan komprimeras. De flesta grabbade videor har en svart ram runt ytterkanterna på filmrutan (detta kallas ofta overscan eller edge blanking ) För att leverera professionella resultat, bör dessa kanter tas bort. Det ger bättre kvalitet att grabba in filmen i en högre upplösning, ta bort kanterna och sedan skala ner den till önskat format, än att grabba in den i den slutliga upplösningen, ta bort kanterna och därefter skala upp den. Likadant som med film så bör ljudet fångas i originalkvalitet. Detta brukar vara 44KHz, 16 Bit, stereo. Det rekommenderas att alltid fånga ljudet i 16 bitars upplösning, vilket ger flera möjligheter och ett bättre slutresultat, även om slutfilmen ska levereras med 8 bitars ljud. Om filmerna grabbas med full upplösning så bör även redigeringen och effekterna göras i samma upplösning, Effekterna bör även renderas med högsta möjliga kvalitet Tappade filmrutor Alla Webbformat tappar filmrutor vilket är accepterat. Inom televisionens värld är tappade filmrutor däremot oacceptabelt. Kvaliteten på filmen blir bättre ju mindre tappade filmrutor det finns. Man bör därför vara säker på att systemet varnar för tappade filmrutor och slutar grabba om dessa uppstår. Det här problemet kan undvikas genom att defragmentera hårddisken, ta bort onödiga program eller köpa en snabbare hårddisk Övergångar och effekter För att förbättra komprimeringen på materialet bör man försöka undvika avancerade övergångar. Raka klipp och enkla övergångar går bäst att komprimera. Toningar är svåra att komprimera, men är ofta oundvikliga. Mera komplexa övergångar som bladrullningar och snurrande övergångar är svåra att komprimera och får ofta ett pixligt resultat i den komprimerade filmen. Hög klippfrekvens ger också en svårkomprimerad film, vilket är 14

15 orsaken till att många musikvideor är svåra att komprimera. Effekter som adderar slumpdetaljer till en bild, såsom filmbrus och explosioner, är speciellt svåra att komprimera Redigeringsverktyg Det finns ett utbud idag av billiga redigeringsverktyg som enkelt integrerar DV-kamera teknik med PC datorer. Dessa DV-redigeringslösningar kombinerar lättanvänd mjukvara med den nödvändiga Firewiretekniken. Det finns ett mjukvaruutbud som sträcker sig från enkla program till professionella redigeringssystem. Programmen är designade att fungera med Windows och DV. De enklare programmen har bara enkla klippfunktioner medan de mera avancerade har mer utbyggda funktioner som externa titelprogram, övergångar, ljudfunktioner och specialeffekter. 22 Här följer ett urval av några program för redigering: Emovie 2.0 Pris: följer med gratis vid köp av IMac DV, ibook, PowerBook, Power Mac G4 och Power Mac G4 Cube eller Mac-OS 10. Kostar annar ca 500 kr Möjlighet att importera stillbilder och ljudklipp basfunktioner såsom Vanliga klipp och övergångar. Möjlighet att exportera filmen i antingen Quicktimeformat till fil eller i AVI-format till band. Brett utbud Codecs att välja på ifrån Cinepack till Sorenson i fem olika kvaliteter. Övriga exporterings inställningar som valbart antal bilder per sekund, frekvens av nyckelrutor, begränsning av dataflödesmängden till X kbit/s samt ljudinställningar för stereo/mono i 8 eller 16 bitar Adobe Premier Pris: ca 8000 kr Möjlighet att exportera i ett brett utbud av format till både band och fil. Funktioner ifrån de grundläggande såsom enkla klipp och övergångar till avancerade filter och effekter. Kompatibelt med andra program på marknaden för samverkan t.ex. Mediacleaner och Titleexpress Final Cut pro Pris: ca kr Möjlighet att exportera i ett brett utbud av format till både band och fil. Funktioner ifrån de grundläggande såsom enkla klipp och övergångar till avancerade filter och effekter

16 2.3.5 Systemkrav Video -redigerings och behandlingsmjukvara kräver ganska snabba datasystem för att kunna fungera bra. Följande rekommenderas i skrivande stund. Macintosh system: Power Macintosh eller Mac OS kompatibel dator med PowerPC processor Mac OS 8 eller senare QuickTime 3.0 eller senare 64MB RAM Färgskärm med minst 800x600 pixlars upplösning i 24-bits färgupplösning CD-ROM Hårddisk med minsta överförningshastighet 5MB/sec Windows system: 200MHz Pentium processor eller snabbare Windows 95/98/NT4 QuickTime 3.0 för Windows eller senare 64MB RAM Färgskärm med minst 800x600 pixlars upplösning i 24-bits färgupplösning CD-ROM Hårddisk med minsta överförningshastighet 5MB/sec Presentation Streaming media Principen för streaming media är att filmen börjar spelas upp nästan omedelbart från det att användaren begär detta och samtidigt som filmen spelas upp skickas data över till användarens dator i den hastighet som krävs för att spela upp filmen. Detta innebär att det inte behöver lagras något data hos användaren. Det finns även möjligheter att anpassa storleken och kvalitet på filmen beroende på hur snabb Internetuppkoppling användaren har. En långsam uppkoppling medför att en film av mindre storlek och sämre kvalitet måste användas. För att genomföra detta krävs det en speciell server, vilken tar hand om sändningen av data. Det finns tre övergripande metoder för att sända streamad video: RTSP (Remote Transfer Streaming Protocol) som bl.a. QuickTime använder sig av och som är den standardiserade metoden Real Video metoden som Real använder, de följer sin egen ickestandardiserade metod för distribution WindowsMedia. Microsoft har givetvis sin egen ickestandardiserade metod för distribution. 27 Det finns två typer av streaming: progressiv streaming (on demand) och realtidsstreaming (live eller i realtid). Progressiv streaming innebär att videofilen laddas ner till användarens dator via HTTP över Internet. Realtidsstreaming innebär att videofilmen sänds ut över

17 Internet med hjälp av en speciell server. Denna server använder ett protokoll för detta, RSTP(Real Time Streaming Protocol) Progressiv streaming Progressiv streaming är en enkel variant av streaming, då den inte kräver någon speciell server. En vanlig webbserver kan användas för att ladda upp en komprimerad videofil. Kvaliteten är oftast bättre när progressiv streaming används, än om realtidsstreaming används. Så fort en användare bestämmer sig för att titta på en film uppkopplad mot Internet, börjar filen laddas hem till användarens hårddisk. Användaren kan inte hoppa längre fram till andra sektioner i filmen under tiden som den laddas hem. Vissa format, som t.ex. Real, kräver att hela filen laddas ned till hårddisken innan den går att spela upp. Om Quick Time-formatet används så startar filmen under tiden som den laddas hem. Denna funktion stöds endast av Quick Time och p.g.a. det är Quick Time det bästa alternativet för progressiv streaming. Progressiv streaming fungerar bäst med kortare filmer, upp till tre minuter Realtidsstreaming Denna typ av teknik kräver att en speciell streaming server används för att distribuera filmen. Dessa kan vara, Quick Time Streaming Server (RSTP), en Real Networks Server eller en Windows Media Server. Video som skickas i realtid startar uppspelning av filmen automatiskt. Hela videofilmen behöver inte laddas hem innan det går att se på den. Det finns möjlighet att hoppa till andra sektioner i filmen. Video som är kodad för att realtidsstreamas försöker hålla samma hastighet som användarens uppkoppling, för att minska risken för avbrott i uppspelningen. Det finns ingenting att göra åt vanliga stockningar på Internet, men servern försöker hålla en konstant uppkoppling mot användaren. Realtidsstreaming fungerar bäst för långa filmer, där användaren kan hoppa fram till ett annat stycke i filmen och inte behöva ladda ned hela filen. En annan fördel är säkerheten, filmen sparas aldrig på användarens hårddisk och den kan inte kopieras eller spridas vidare. Nackdelen med realtidsstreaming är att kvaliteten på bilden inte är lika bra som i den progressiva HTTP-streaming När en film eller annan media spelas upp från en vanlig www-server kallas detta för HTTPstreaming. När denna metod används sänds hela filmen över till användarens dator och lagras där. Filmen börjar visas då datorn har tagit emot tillräckligt mycket data. Med tillräckligt mycket data menas att filmen kan visas utan avbrott för att ladda ner mer data. Denna metod är enkel att använda och medför att användaren kan spara filmen på sin dator Interlaced (Real, WindowsMedia) En metod för att synkronisera ljud och bild är att fläta samman dessa. Filen är uppbyggd av korta delar med ljud och bild som spelas upp när de tas emot. Delarna laddas hem allt eftersom de spelas upp. Nackdelen med denna typ av metod är att originalfilmen måste delas upp i bitar och blir svårare att arbeta med. Det är dock en enklare teknisk lösning än de andra

18 2.4.6 Unicast (Windows Media) Unicast innebär att en uppkoppling mellan servern och användarens dator etableras. Denna uppkoppling hålls levande så länge som filmen ska visas. En ström av data skickas till klienten och ingen annan än den enskilda användaren har tillgång till uppkopplingen. För varje ny användare måste en separat ström av data genereras. Fördelen med unicast är att data strömmar i båda riktningarna och servern får feedback från klientens dator. Användaren ges möjlighet att starta, stoppa, spola och söka olika positioner i uppspelningen. Den feedback som servern får från klientens dator medför möjligheten att införa intelligent streaming, dvs anpassa hastigheten på uppspelningen av filmen till överföringshastigheten, och att rätta till fel i uppspelningen Multicast (Windows Media) Multicast innebär att servern sänder ut en ström av data som många användare kan ta del av. Denna kopplingslösa form innebär att användarna kan ta emot dataströmmen men inte koppla upp sig mot servern. Eftersom ingen koppling mot servern finns så innebär det att den inte kan ta emot någon återkoppling från användarnas datorer. För varje multicastsändning skickas endast en ström ut och detta sparar bandbredd på nätverket samt minskar belastningen på servern. För att multicast ska fungera i ett nätverk krävs det att routrarna klarar av multicast. Större delar av Internet klarar inte av multicast ännu, men multicast kan användas i många Intranät Begränsningarna med streaming media Streaming handlar om kompromisser. Innehållet i originalfilmen, färgerna, detaljer och ljudet, tar upp stor bandbredd (informationsplats). Bilden på en tv innehåller miljontals pixlar och dessa förändras hela tiden. Om dessa bilder skulle streamas och all denna information skickas över webben skulle en dator behöva utföra alla beräkningar för att få detta att fungera. Datorn måste ta filen med information och bryta ned denna i paket för att kunna skicka det över Internet. En dator på mottagarsidan skulle behöva sätta ihop all information igen för att kunna visa filmen för användaren. Det är förstås omöjligt att streama rå videofilm, det är helt enkelt för mycket information att ta hand om för datorn och nätverket Arkitektur, Format och codec Arkitektur är teknologier för att tillhandhålla en övergripande struktur och synkronisering av streaming video. Codecs är mindre komprimeringskomponenter inom arkitekturen som Quicktime är t.ex. en arkitektur medan Cinepack är en codec. Format är den slutliga filstrukturen som en arkitektur skapar m.h.a. sina codecs såsom QuickTime Movie- eller en QuickTime Image-fil. Vissa codecs finns tillgängliga för olika arkitekturer. Det finns t.ex. en version av Cinepack för Quicktime Movie och en för Avi-format. Även om kärnan av komprimeringsalgoritmen för codecs kan vara lika för viss arkitektursöverskridande codecs så behöver inte filer gjorda av olika arkitekturer vara utbytbara mot varandra. T.ex. en Quicktime film gjorda cinepack kan inte spelas under Video for windows. QuickTime 3 och senare kan emellertid spela AVI-filer under förutsättning att filerna är kodade med en encoder som har stöd av båda arkitekturerna såsom Cinepack De vanligaste Arkitekturerna QuickTime Plattformsoberoende, Industristandard. Används av mjukvaruutvecklare, hårdvarutillverkare och andra kreatörer för att skapa och publicera synkroniserad grafik, ljud, 30 Inside Windows Media, Microsoft Corporation

19 video, text, musik, VR och 3D Media. QuickTime4 har ett bra stöd för RemoteTransferStreamingProtocol RTSP -streaming RealSystem (andra generationen av RealAudio och RealVideo) är fokuserat på att skicka Media över Internet. Den stöder både Live och on demand video och kan arbeta både med och utan en server tillägnad ändamålet Windows media är Microsofts lösning för att leverera Internetmultimedia. WM-server har stöd för både Live och on demand video Codecs Codecs är en förkortning av compressor och decompressor och består av matematiska formler som hanterar videoinformationen. I huvudsak gör codec två grundläggande saker, på den ena sidan packas informationen ihop matematiskt till någonting mindre och på mottagarsidan packas informationen upp i formen av en videofilm. Målet med matematiska codec är att minska mängden data så effektivt som möjligt. Det handlar om att kasta bort onödig information utan att förstöra videofilmen. Uppenbart är att kvalitén på filmen minskar, storleken på bilden minskas, eller antalet filmrutor per sekund minskas, eller att de små detaljerna i bilden kastas bort. Ljudet kan också göras om till mono eller minskad upplösning. Alla dessa steg eller vissa av dem används för att minska på datamängden. Varje codec har sina egenskaper, fördelar och nackdelar. När man har valt vilken arkitektur man ska använda sig av så styr det vilka codecs man kan använda sig av. Det är en krävande process att titta igenom varje bild och beräkna hur den ska komprimeras. De flesta codecs brukar arbeta så att metoden för att komprimera tar lång tid, medan tiden för att dekomprimera går snabbt, för att man skall kunna kolla på filmen i realtid. En filmruta som tar flera sekunder att komprimera kan ta ner till 1/30 sek att dekomprimera. Codecs som komprimerar långsamt, men dekomprimerar snabbt, kallas för Asymmetriska codecs. För livesändningar, där det ska gå ganska jämnt att både komprimera och dekomprimera så används mera symmetriska codecs. De flesta codecerna försöker använda sig av spatiala och/eller temporära komprimeringstekniker Spatial komprimering En teknik är att ta bort onödig information inom en given bild. Om det finns ett område med likartade pixlar så kan detta område beskrivas med koordinater och en generalisering av innehållet istället för information om varje pixel. Ju mindre detaljer det finns i en bild, desto lättare är det för codecen att generalisera bilden och komprimera den. Att ta bort små detaljer i redigeringen av filmen kan vara bra för att få en bättre komprimering. Videobrus uppfattas som små detaljer av en codec och bör tas bort innan filen komprimeras för bästa resultat Temporär komprimering Här studeras förändringarna i nästkommande bild och bara förändringarna sparas. Vissa nyckelrutor innehåller information om hela bilden. Mellan två nyckelrutor finns bara information om förändringar i bilden. Filmer med innehåll som varierar så lite som möjligt är de mest lämpliga för temporär komprimering. 19

20 Några exempel på Codecs för webben Sorenson Video hög kvalitet www-video RealVideo Primär videocodec för RealNetworks format Windows Media Video Primär videocodec för Windows Media H261 Låg kvalitet, Videokonferenser H263 Medium kvalitet,videokonferenser MPEG-4 Hög kvalitet www-video VP3 hög kvalitet, valbar överföringshastighet SMIL (Synchronized Multimedia Integration Language) Detta är ett programmeringsspråk som synkroniserar med media och händelser på en webbsida tillsammans med video och ljud. En spellista laddas hem till klienten från servern. Spellistan spelas därefter upp av klienten. Eftersom text, bild eller video skall spelas upp så skickar klienten en förfrågan till server, vilken därefter streamar den önskade datan till klienten. SMIL kan t.ex. kontrollera laddning av flera filmer vid en given tidpunkt, hoppa till en annan URL, övergångar, textspår mm. SMIL är baserat på XML och är ganska likt HTML i syntaxen. Real har anammat tekniken och implementerat den i sina spelare, medan andra stora aktörer på marknaden såsom Microsoft och Netscape har ställt sig lite mer avvaktande. En orsak till att språkets något avvaktande mottagning hos kreatörer är att det ännu inte finns några användarvänliga editorer i likhet med HTMLs What You See Is What You Get (WYSIWYG)-editorer. Det är en stor del av designers som inte har någon lust att sitta och skriva källkod Real Realserver Har stöd för RTSP som fungerar ihop tillsammans med Quicktime och SMIL Klarar både Live och On-Demand sändningar Det finns fyra olika serverpaket RealSysltem Server 8 Plus RealSysltem Server 8 Professional RealSysltem Server 8 Intranet RealSysltem Server 8 Basic Vi har valt att titta närmare på två Paket: RealSysltem Server 8 Plus Stöder över 45 olika mediaformat Kostnader 1222$( skolor har 40 % rabatt vilket är borträknat här i summan) upp till 60 samtidiga användare Pakettillägg RealSystem Producer Plus (ca 2000 kr per kopia) Realpresenter Plus (ca 2000 kr per kopia) Osprey 100 Video Capture Kort (ca 2000 kr per kopia) Tolv månader uppgraderingar och support (40% av den totala mjukvarukostnaden). 32 ftp:// /docs/mediacleaner4_usermanual.pdf 19/

21 RealSystem Server 8 Professional 100 simultana användare. RealSystem Producer Plus Realpresenter Plus Osprey 100 Video Capture Kort Systemkrav: Windows NT eller 2000 Workstation Minimum 256MB RAM 512 MB RAM rekommenderas Kostnader ca kr (skolor har 40 % rabatt vilket är borträknat här i summan) Pakettillägg The RealServer G2 User Authentication Extension Verifierar identiteten på klinterna innan dom får tillgång till den streamade median, med olika typer av åtkomst. (ca11000 kr) Övriga tillägg samma som RealSystem Server 8 Plus Kvalitet på sändning: Överföringshastighet Max antal användare Krävd mängd Bandbredd Lämplig uppkoppling 20kbps kbps eller 1.2 Mbps T1 60% 20kbps, 40% 80kbps kbps eller 4.4 Mbps Fraktionell T3 80kbps kbps eller 8.0 Mbps 10 Mbps fraktionell T3 20kbps kbps eller 40 Mbps T Realproducer Realproducer är ett program för att grabba, koda och editera Realmediaformat för att publicera dem på en Realserver. Det finns ett flertal inställningar för vilket format och komprimering den slutgiltiga filen ska ha. Det går att live streama en film ifrån realproducer via en Realserver. Efter att filen har kodats till realmedia (rm)-format så går den att sammanfoga med andra klipp. Det går även att sammanfoga ljud från ett klipp med bild från ett annat under förutsättningen att de har kodats med lika parametrar. Det går att skapa flera olika kvaliteter för olika bandbredder. Servern kan sedan ta reda på vilken bandbredd klienten har på sin uppkoppling och streama den mest lämpliga filen, för att klienten ska kunna få den bästa kvaliteten som uppkopplingen klarar av. Med hjälp av Realpublisher 5.0 eller senare kan man göra synkroniserade multimediepresentationer. Man kan synkronisera WWW-sidor med ljud eller bild. Ljudet eller bilden används som tidslinje och är inbakad i det streamade dataflödet. När klienten får besked om att det är dags att synkronisera ljud/video med bild så skickar Realplayer en URL till en webbläsare och säger åt denna att uppdatera. Det går även att implementera interaktivitet genom att visa olika länkar på samma sätt som med URL:en 21

22 Det går att publicera filerna till antingen en webbserver eller en Realserver m.h.a. Realpublisher. Att streama från en webbserver lämpar sig bara för kortare klipp. När man skapar en film så måste man även skapa en *.ram- eller *.rpm-fil och länka till den från HTML-sidan. Webbservern har nämligen ingen direkt förbindelse med realservern utan pekar på.ram/.rpm filen på webbservern. Denna innehåller information om.rm-klippen på realservern. Webbläsare startar därefter Realplayer hos klienten vilken skickar en förfrågan till realservern om att klippet skall streamas. Det finns en funktion i realproducer som skapar färdiga htmlsidor inkl ram-/rpm-filer. Den har även inbyggda funktioner för att lägga upp filerna på en server. Realproducer har även en funktion för att simulera bandbredd så att det går att kontrollera hur filmen kommer att se ut i olika kvaliteter. Det går att integrera Realplayer fönstret för att slippa extern spelare. Det går även att integrera Realplayerkontroller i hemsidan, med hjälp av Active X och Java och JavaScript i html koden. Exempel på kontroller som är möjliga: Start Stop Pause Volymreglage Positionsvisare, där man kan flytta markören. En spolfunktion med andra ord. Om ett klipp delas upp i flera delar som spelas i följd genom att klippen läggs in i samma ram-fil, så går det att lägga in en knapp som hoppar till nästa eller föregående klipp. Detta blir ett slags indexering. Servern kan köras på: FreeBSD HP-UX 11 IBM AIX IRIX 6.5 Linux 2.2 (libc6) Intel Solaris Windows NT/2000 Intel Realsystemet är ett slutet system och kan bara användas av realprogramvara PolySpan StreamStation Polyspan Stream Station är en lösning för att skapa unieller multicast sändningar. Det går även att lagra material för att kunna visas vid ett senare tillfälle. Användaren kan med hjälp av en fjärrkontroll, som medföljer stationen, enkelt sköta alla inställningar. Användaren kopplar in en videokamera till stationen genom att använda de anslutningar som finns på framsidan av lådan. Kameran kan användas för att spela in live eller att plocka in material som spelats in vid ett tidigare tillfälle. Det finns möjlighet att ladda upp PowerPoint presentationer som kan läggas in tillsammans med videofilmen på en webbsida