Ψηφιοποίησης Κινούµενης Εικόνας

Γ’ ΚΟΙΝΟΤΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΣΤΗΡΙΞΗΣ

ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ «ΚΟΙΝΩΝΙΑ ΤΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ» 2000-2006

ΑΞΟΝΑΣ ΠΡΟΤΕΡΑΙΟΤΗΤΑΣ: 1 - ΠΑΙΔΕΙΑ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΣ

ΜΕΤΡΟ: 1.3 ΤΕΚΜΗΡΙΩΣΗ, ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΙ ΑΝΑΔΕΙΞΗ ΤΟΥ ΕΛΛΗΝΙΚΟΥ

ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ

@Μελέτη Τεχνολογιών και ∆ιαδικασιών

Ψηφιοποίησης Κινούµενης Εικόνας

Παραδοτέο 4 Τελική Μελέτη : Μέρος Α – Κινούμενη Εικόνα (Ελληνικά – Αγγλικά)

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΨΗΦΙΑΚΗΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΕΙΚΟΝΑΣ, ΒΙΝΤΕΟ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΠΟΛΥΜΕΣΩΝ

ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΟ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ - ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ

ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

ΑΘΗΝΑ, ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 2005

ΜΕΛΕΤΗ ΨΗΦΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΚΙΝΟΥΜΕΝΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ

ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Περιεχόμενα

1. Αντικείμενο και Στόχοι της Μελέτης......................................3

2. Σπουδαιότητα της Ψηφιοποίησης και Διαχείρισης

Πολιτιστικού Περιεχομένου Κινούμενων Εικόνων................5

3. Η Διεθνής Πρακτική και οι αντίστοιχες Τεχνολογίες............8

4 Ψηφιοποίηση Οπτικοακουστικού Υλικού..............................14

4.1.1 Κατανόηση του Φιλμ και πώς αλλοιώνεται..........................16

4.1.2 Μεγέθη Φιλμ............................................................................16

4.1.3 Μέσα στη Λωρίδα Φιλμ...........................................................17

4.1.4 Συνήθεις Τύποι Διάβρωσης και Φθοράς.................................20

4.2.1 Μέγιστη Θεωρητική Ανάλυση Φιλμ.......................................25

4.2.2 Μέγιστη Πρακτική Ανάλυση Φιλμ.........................................26

4.2.3 Μέση Πρακτική Ανάλυση Συστήματος Φιλμ - Φακού λήψης26

4.2.4 Επιλογή υψηλής ανάλυσης για την αρχική ψηφιοποίηση

φιλμ (Αναλύσεις διάσωσης υλικού).......................................29

5. Εφαρμογές και αποθήκευση υλικού υψηλής ανάλυσης........31

5.2.1 Πρότυπο DV.............................................................................32

5.2.2 Πρότυπο MPEG-1.....................................................................32

5.2.3 Πρότυπο MPEG-2.....................................................................33

5.2.4 Πρότυπα τελευταίας γενιάς...................................................34

5.2.5 MPEG-4....................................................................................34

5.2.6 Η.264/AVC................................................................................35

6. Πρότυπα Τεκμηρίωσης Κινούμενων Εικόνων.......................37

6.3.1 Σκοπός του Προτύπου.............................................................40

6.3.2 Περιγραφές χαμηλού επιπέδου έναντι περιγραφών υψηλού

επιπέδου (Low-level versus high-level descriptions)...............42

6.3.4Επεκτασιμότητα (Extensibility)...............................................43

6.3.4 Εφαρμογές και Απαιτήσεις....................................................43

6.3.5 Βασικά Στοιχεία.....................................................................44

1


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

6.6.1 Εργαλεία Συστημάτων (Systems Tools).................................50

6.6.2 Εργαλεία DDL (DDL Tools).....................................................53

6.6.3 Οπτικά Εργαλεία (Visual Tools).............................................53

6.8.1 Χρώμα (Color)..........................................................................55

6.8.2 Υφή (Texture)..........................................................................56

6.8.3 Σχήμα (Shape).........................................................................56

7. MPEG-21: Multimedia Framework...........................................56

8. Αναφορές.................................................................................56

Επιλεγμένοι Δικτυακοί Τόποι.........................................................56

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α.................................................................................56

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β.................................................................................56

2


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

1. Αντικείμενο και Στόχοι της Μελέτης

Πολλοί Ελληνικοί φορείς διαθέτουν μεγάλα αρχεία κινηματογραφικής

τέχνης, τμήματα των οποίων χρονολογούνται από το 1900 ή και νωρίτερα.

Στα αρχεία αυτά καταγράφονται γεγονότα τεράστιας ιστορικής,

λογοτεχνικής, λαογραφικής, πολιτιστικής και πολιτισμικής αξίας της

Ελλάδας. Οι κινηματογραφικές αυτές ταινίες αποτελούν πολιτισμικό

θησαυρό της νεότερης Ελλάδας και για το λόγο αυτό θα πρέπει να

διασωθούν και να περάσουν στις επόμενες γενιές όσο το δυνατόν

πιστότερα (προς το πρωτογενές υλικό) και αποτελεσματικότερα για την

καλύτερη δυνατή διάσωση της πολιτισμικής κληρονομιάς. Καλλιτεχνικά,

τα αρχεία των φορέων περιλαμβάνουν ταινίες μεγάλων ελλήνων

σκηνοθετών, ταινίες μικρού μήκους, ιδιαίτερης σημασίας για τους

ερευνητές μια και σηματοδοτούν την αρχή της πορείας των δημιουργών,

καθώς και του γεγονότος ότι είναι λιγότερο προβεβλημένες,

ειδησιογραφικές ταινίες, επίκαιρα και ντοκιμαντέρ.

Το πρωτογενές αρχείο (negatif) συνήθως φυλάσσεται σε ειδικές συνθήκες

ψύξης και σε ειδικά διαμορφωμένους χώρους, για τους οποίους ο εκάστοτε

φορέας καταβάλλει ετήσια αποζημίωση ενοικίου, ενώ για τις ανάγκες

προώθησης και διακίνησης (φεστιβάλ, αφιερώματα, εκπαιδευτικές ανάγκες

κ.λπ) οι φορείς συνήθως διατηρούν αναλογικό αρχείο βίντεο (VHS, BETA)

των ταινιών τους για την καλύτερη κυκλοφορία τους. Το κόστος τέτοιου

είδους διακίνησης (ταχυδρομικές αποστολές, αντίτυπα, μηχανήματα,

packaging κ.λπ) και η φθορά η οποία συνοδεύει την αντιγραφή των

πρωτοτύπων είναι σημαντικά θέματα που άπτονται της αποτελεσματικής

διάσωσης του πολιτισμικού περιεχομένου. Με δεδομένο ότι ο εκάστοτε

φορέας γίνεται αποδέκτης πάσης φύσεως αιτήσεων για πληροφορίες και

υλικό σχετικό με ταινίες, τόσο από την Ελλάδα όσο και από το εξωτερικό,

γίνεται σαφής η αναγκαιότητα της δημιουργίας εκτεταμένου συστήματος

3


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

βάσης δεδομένων αλλά και συστήματος μερικής διάθεσης υλικού μέσω του

διαδικτύου.

Το μεγαλύτερο μέρος του υλικού βρίσκεται αποθηκευμένο σε παλιές

ταινίες (αρνητικό φιλμ 16mm, Super 16 ή 35mm), ενώ κάποιο τμήμα του

έχει ήδη μετατραπεί σε σήμα βίντεο και αποθηκευτεί σε ταινίες betacam.

Όλες οι ταινίες, για να διατηρηθούν σωστά, έχουν ανάγκη από συντήρηση

η οποία είναι ιδιαίτερα δαπανηρή. Επιπλέον, συνήθως οι πληροφορίες που

σχετίζονται με το περιεχόμενό τους βρίσκονται σε καρτέλες, στις οποίες

πρέπει να ανατρέχει όποιος θέλει να αναζητήσει κάποιο συγκεκριμένο

κινηματογραφικό υλικό. Έτσι, είναι εξαιρετικά δύσκολο να αναζητηθεί και

να προσπελαθεί τμήμα του υλικού με βάση το περιεχόμενό του. Γίνεται

λοιπόν κατανοητό ότι το σημαντικό υλικό όλων των φορέων είναι

απαραίτητο να διασωθεί με συστηματικό, συνεπή, και αποτελεσματικό

(τεχνικο - οικονομικά) τρόπο και να γίνει ευκολότερα προσβάσιμο σε όλους

τους ενδιαφερόμενους.

Για την επίτευξη του στόχου αυτού η παρούσα μελέτη εστιάζεται στην

περιγραφή των νέων τεχνολογιών ψηφιακής μετατροπής, αποθήκευσης και

διαχείρισης οπτικοακουστικού υλικού. Το υλικό του κάθε φορέα θα πρέπει

να ψηφιοποιηθεί και αρχειοθετηθεί με βάση τις τελευταίες τεχνολογικές

εξελίξεις που εξασφαλίζουν την εύκολη, οικονομική και κυρίως ασφαλή

διάσωσή του και την προσβασιμότητά του τόσο από τους ανθρώπους του

εκάστοτε φορέα όσο και από τους χρήστες γενικά του διαδικτύου. Στον

κάθε φορέα θα πρέπει να εγκατασταθεί σύστημα αρχειοθέτησης, εισαγωγής

χαρακτηρισμού, αναζήτησης και προβολής, μέσω του διαδικτύου, του

ψηφιακού υλικού που θα δημιουργηθεί. Σύμφωνα με την παρούσα μελέτη το

μεγαλύτερο τμήμα ενός κινηματογραφικού, τηλεοπτικού, ή άλλου αρχείου

κινούμενων εικόνων, μπορεί να ψηφιοποιηθεί στις επόμενες ποιότητες:

Ασυμπίεστο σήμα ανάλυσης 2Κ (2048 επί 1556 pixel) ή 4Κ (4096

επί 3112 pixel) κινηματογραφικής ποιότητας (η επιλογή μεταξύ 2Κ

και 4Κ θα εξαρτηθεί από το είδος του υλικού αποθήκευσης –φιλμ

16 ή 35 mm- και την ποιότητά του)

4


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

MPEG-2, με ανάλυση Full D1 και ποιότητα τηλεόρασης PAL

MPEG-1 με ανάλυση SIF και ποιότητα VHS

MPEG-1 με ανάλυση QSIF και ποιότητα τηλεδιάσκεψης

Η αποθήκευση ενός σήματος της κινηματογραφικής ποιότητας μπορεί να

γίνει σε μαγνητικές κασέτες μεγάλης χωρητικότητας (και ρομποτικό

σύστημα διαχείρισης μαγνητικών κασετών), ενός σήματος τηλεοπτικής

ποιότητας σε DVD, digital beta και σε εξυπηρετητές βίντεο (video servers)

ενός σήματος, μεσαίας και χαμηλής ποιότητας σε εξυπηρετητές βίντεο και

DVD. Επιπλέον, η περιγραφή του περιεχομένου μπορεί να κωδικοποιηθεί

σύμφωνα με το πρότυπο MPEG-7 μέσω μεταδεδομένων και να αποθηκευθεί

σε βάση δεδομένων.

Για τη διάσωση, την εξασφάλιση της προσβασιμότητας και την προβολή

του οπτικοακουστικού υλικού κάθε φορέα θα δημιουργηθούν υποδομές που

θα περιλαμβάνουν:

Σύστημα ταξινόμησης και αρχειοθέτησης του υλικού σε βάση

δεδομένων.

Σύστημα αυτόματου διαχωρισμού σε πλάνα και σύστημα

χαρακτηρισμού, το οποίο θα γίνεται από εξειδικευμένο προσωπικό με

στόχο την βελτίωση της προσβασιμότητας στο υλικό.

Σύστημα συμπίεσης (χωρίς απώλειες) και ψηφιακής υδατογράφησης

του υλικού, για την μείωση του όγκου αποθήκευσης και την

διασφάλιση της νόμιμης διακίνησης του υλικού.

Σύστημα αναζήτησης, προεπισκόπισης και διανομής του υλικού, τόσο

στους χρήστες που βρίσκονται στον εκάστοτε φορέα όσο και στους

δυνητικούς χρήστες μέσω του διαδικτύου. Το σύστημα αυτό θα

μπορούσε να υποστηρίζει και σημασιολογική αναζήτηση (με βάση το

περιεχόμενο ή βασισμένη σε γνώση), όπως επιβάλλουν οι σύγχρονες

τεχνολογικές απαιτήσεις.

Σύγχρονος δίγλωσσος (ελληνικά και αγγλικά) ή πολύγλωσσος

διαδικτυακός κόμβος παρουσίασης των ταινιών και ντοκιμαντέρ του

εκάστοτε φορέα. Ο κόμβος αυτός θα μπορούσε να συνδέεται με τη

5


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

βάση που θα δημιουργηθεί και να δίνει τη δυνατότητα, μέσω

εξελιγμένης αναζήτησης, για προεπισκόπιση αλλά και διανομή του

υλικού σε όλους τους δυνητικούς χρήστες.

Ψηφιακή έκδοση σε DVD που εκτός από πληροφοριακά στοιχεία θα

επιτρέπει την πρόσβαση σε μεγάλο μέρος του οπτικοακουστικού

υλικού του φορέα, σε μορφή βίντεο ή φωτογραφιών σε χαμηλή

ανάλυση.

2. Σπουδαιότητα της Ψηφιοποίησης και Διαχείρισης

Πολιτιστικού Περιεχομένου Κινούμενων Εικόνων

Η πλειοψηφία των ταινιών τις οποίες κατέχουν οι διάφοροι φορείς,

συνήθως αποτελείται από ταινίες μικρού (έως 59’) και μεγάλου (από 60’)

μήκους, ενώ και στις δύο κατηγορίες περιλαμβάνονται ταινίες

παλαιότερων αλλά και νεότερων δημιουργών της Ελλάδας,

ειδησιογραφικές ταινίες και ντοκιμαντέρ.

Η πρωτογενής μορφή του υλικού διαφέρει ανά περίπτωση. Η πλειοψηφία

των ταινιών μεγάλου μήκους γυρίστηκε σε αρνητικό φιλμ 35mm, ενώ

υπάρχει μεγάλος αριθμός ταινιών γυρισμένων σε φιλμ 16 ή Super 16. Σε

όλες τις περιπτώσεις το αρνητικό είναι εξαιρετικά ευαίσθητο και φθαρτό

υλικό, και για τον λόγο αυτό φυλάσσεται σε ειδικά ψυγεία. Θα μπορούσε

να μην χρησιμοποιείται για την αναπαραγωγή αντιτύπων (κόπιες θετικού

φιλμ για προβολή στις αίθουσες) εάν αυτό δεν είναι απολύτως απαραίτητο,

μια και κάθε φορά που το αρνητικό χρησιμοποιείται υπόκειται

ανυπολόγιστη φθορά. Ωστόσο, επειδή και τα αντίγραφα είναι εξαιρετικά

φθαρτά, από καιρού εις καιρόν πολλοί φορείς αναγκάζονται να τυπώνουν

καινούργια, ειδικά για ταινίες που έχουν αποδείξει την αξία τους στο

χρόνο και έχουν μεγάλη ζήτηση τόσο στην Ελλάδα όσο και στο εξωτερικό

(από ταινιοθήκες, μουσεία, για τις ανάγκες αφιερωμάτων κ.λπ), αλλά και

για άλλες εκδηλώσεις προβολής του ελληνικού πολιτισμού και της

κινηματογραφικής μας κληρονομιάς. Είναι λοιπόν σαφές ότι αυτό είναι

6


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

και επικίνδυνο σαν διαδικασία αλλά και εξαιρετικά δαπανηρό. Για τον

λόγο αυτό η ψηφιοποίηση του αρχείου κάθε φορέα και η εναρμόνισή του με

τις νέες ψηφιακές μορφές τεχνολογίας είναι απαραίτητη τόσο για την

σωστή λειτουργία του φορέα και την εναρμόνισή με τις διεθνείς εξελίξεις,

όσο και την διάσωση του ήδη υπάρχοντος υλικού κινούμενης εικόνας στην

χώρα μας.

Τέλος, στις περιπτώσεις που το πρωτογενές υλικό βρίσκεται αποθηκευμένο

σε άλλο αναλογικό ή ψηφιακό μέσο (BETA SP, Digital BETA, DV Cam), η

διάσωση του πρωτογενούς υλικού περιλαμβάνει αρκετά απλούστερες

διαδικασίες. Ωστόσο, η ανάγκη τεκμηρίωσης του υλικού και η

κατηγοριοποίησή του, όσο και η δυνατότητα προβολής του μέσω

διαδικτύου είναι εξίσου μεγάλη.

Παρά τη μεγάλη ιστορική και εθνική σημασία του υλικού που κατέχουν

πολλοί από τους φορείς, η αρχειοθέτηση και διανομή του γίνεται με

πεπαλαιωμένες πλέον μεθόδους. Τα προβλήματα που παρουσιάζει η

συνέχιση της παρούσας κατάστασης είναι πολλά. Το πρώτο και

σημαντικότερο είναι η φθορά των ταινιών. Καθώς οι ταινίες (αρνητικά)

φθείρονται, κινδυνεύει σημαντικό μέρος της εθνικής πολιτιστικής

κληρονομιάς. Η λήψη αντιγράφων κοστίζει, και εξαιτίας της αναλογικής

φύσης του υλικού, το περιεχόμενο υποβαθμίζεται σε κάθε προβολή αλλά

και κάθε αντιγραφή του.

Επιπλέον, η αναζήτησή του παρουσιάζει μεγάλες δυσκολίες, οι οποίες

χρόνο με το χρόνο και όσο το υλικό αυξάνει το καθιστούν πρακτικά μη

προσπελάσιμο. Οι καρτέλες οι οποίες χρησιμοποιούνται δεν μπορούν να

περιέχουν τον πλούτο του περιεχομένου μιας ταινίας. Επίσης, συνήθως

απαιτείται φυσική παρουσία στο χώρο των καρτελών και συνεπώς η

αναζήτηση γίνεται από λίγους χρήστες, είναι εξαιρετικά αργή, έως

πρακτικά αδύνατη για υλικό το οποίο δεν προβάλλεται συχνά. Δυστυχώς,

για πολλές κατηγορίες χρηστών όπως για ερευνητές ή ακόμα και για

χρήστες που θέλουν να μάθουν την πλούσια ιστορία πολλών από τους

φορείς, το υλικό τους είναι συνήθως δύσκολα προσπελάσιμο.

7


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Δαπανηρή και δύσκολη είναι και η διάδοση του περιεχομένου των ταινιών

σε ξένους φορείς, λόγω της κακής (συνήθως) κατάστασης του αρχείου και

της πεπαλαιωμένης τεχνολογίας εγγραφής, η οποία είναι μη συμβατή στην

σύγχρονη εποχή (δεδομένων και των τελευταίων εξελίξεων μετάβασης

στον ψηφιακό κινηματογράφο υψηλής ανάλυσης). Συνέπεια αυτού είναι η

αδυναμία σωστής προβολής του ελληνικού πολιτισμού (μέσω φεστιβάλ,

αφιερωμάτων κλπ) στο εξωτερικό. Η διαδικασία που συνήθως

ακολουθείται για να αποσταλεί μια ταινία ολοκληρώνεται γενικά με τα

παρακάτω βήματα:

Πρώτα, ο ενδιαφερόμενος πρέπει να μάθει ότι στο αρχείο υπάρχει

μία ταινία που τον ενδιαφέρει. Αυτό για τους περισσότερους φορείς

γίνεται συνήθως με επικοινωνία με κάποιο πρόσωπο που είτε

γνωρίζει το σύνολο του περιεχομένου είτε έχει φυσική πρόσβαση

στις καρτέλες. Η πρακτική έχει δείξει ότι ελάχιστοι ενδιαφερόμενοι

μπορούν να εξυπηρετηθούν με αυτόν τον τρόπο.

Στη συνέχεια, η ταινία πρέπει ορισμένες φορές να αντιγραφεί σε πιο

σύγχρονο μέσο, ή να αντιγραφεί για λόγους ασφάλειας του

πρωτοτύπου και συμβατότητας με τις σύγχρονες συσκευές

μεταγραφής. Η αντιγραφή είναι αργή και δαπανηρή διαδικασία.

Οταν ο ενδιαφερόμενος δεν ενδιαφέρεται για κινηματογραφική

προβολή αλλά για μετάδοση μέσω τηλεόρασης ή διαδικτύου,

απαιτείται επιπλέον μετατροπή του φιλμ σε τηλεοπτικό σήμα και

αποθήκευση σε βιντεοταινία.

Τέλος, το φιλμ ή η κασέτα αποστέλλονται στον ενδιαφερόμενο. Η

αποστολή αυτή είναι αργή και δαπανηρή ειδικά στην περίπτωση του

φιλμ.

Με τη χρήση διαδικασίας ψηφιοποίησης, τεκμηρίωσης και προβολής του

οπτικοακουστικού υλικού τα πλεονεκτήματα είναι πολλά:

Το σημαντικότερο όλων είναι η διάσωση των αρχείων σε ψηφιακή

μορφή η οποία τα καθιστά αναλλοίωτα στο χρόνο, ενώ το κόστος

συντήρησής του είναι πρακτικά μηδενικό. Η αντιγραφή της ψηφιακής

8


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

πληροφορίας κοστίζει πρακτικά ελάχιστα και δεν αλλοιώνει καθόλου

την ποιοτητά της. Επιπλέον, η ταχύτητα της αντιγραφής είναι πολύ

μεγάλη και μπορεί να γίνεται στο χώρο του κάθε φορέα.

Θα υπάρχει πλέον η δυνατότητα επίδειξης, διαφήμισης και προβολής

αλλά και εμπορικής εκμετάλλευσης του υλικού από τον κάθε φορέα,

στους ψηφιακούς κινηματογράφους (ασυμπίεστο υλικό πολύ υψηλής

ανάλυσης), στις τηλεοράσεις (κωδικοποιημένο σήμα βίντεο υψηλής

ανάλυσης), αλλά και στο διαδίκτυο (κωδικοποιημένο υλικό

χαμηλότερης ανάλυσης).

Η δυνατότητα ψηφιακής υδατογράφησης θα μπορεί να προστατεύει

τα πνευματικά δικαιώματα τόσο του εκάστοτε φορέα όσο και των

δημιουργών του υλικού χωρίς να αλλοιώνει εμφανώς την

οπτικοακουστική πληροφορία [1].

Η υιοθέτηση διεθνών προτύπων μεγάλης εμβέλειας όπως τα MPEG-1

και MPEG-2 για το βίντεο, MPEG-7 και MPEG-21 για τα

μεταδεδομένα καθώς και άλλων προτύπων αντίστοιχης εμβέλειας,

μπορεί να οδηγήσει σε μεγάλη οικονομία χώρου αποθήκευσης άρα

και κόστους διατήρησης, αλλά και συμμόρφωση με τα πιο

εγκαθιδρυμένα διεθνή πρότυπα που εξασφαλίζουν τη μεγαλύτερη

δυνατή αναγνωρισιμότητα, διαλειτουργικότητα και διάδοση.

Μέσω της ψηφιοποίησης θα παρέχεται η δυνατότητα να

χρησιμοποιηθούν μέσα αποθήκευσης (όπως το DVD και οι σκληροί

δίσκοι) τυχαίας προσπέλασης, σε αντίθεση με τις βιντεοταινίες και

τα φιλμ, στα οποία ο χρόνος μετάβασης από ένα σημείο σε ένα άλλο

είναι ανάλογος της απόστασής τους.

Λαμβάνοντας υπ’ όψιν τα διεθνή πρότυπα κωδικοποίησης και

τεκμηρίωσης οπτικοακουστικού περιεχομένου, θα μπορούν οι φορείς

να δημιουργούν αρχεία πρόσβασης με αντίστοιχα ψηφιακά αρχεία

στην Ελλάδα και το εξωτερικό.

Ακολουθώντας τα διεθνή πρότυπα τεκμηρίωσης και δόμησης της

πληροφορίας, η αναζήτηση που θα παρέχεται θα είναι πολύ ταχύτερη,

9


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

πλουσιότερη, και θα μπορεί να πραγματοποιείται από οποιοδήποτε

σημείο του διαδικτύου. Επιπλέον, με κόστος το οποίο θα επιβαρύνει

τον εκάστοτε φορέα (π.χ. υψηλή ταχύτητα δικτύου) θα είναι δυνατή

και η διανομή μέσω του διαδικτύου ή δορυφορικών καναλιών. Οι

ενδιαφερόμενοι θα μπορούν να βλέπουν το περιεχόμενο του

οπτικοακουστικού αρχείου από τον υπολογιστή τους. Η διάδοση του

περιεχομένου θα είναι ευκολότερη και ουσιαστικότερη, καθώς ο

καθένας που είναι συνδεδεμένος στο διαδίκτυο θα είναι δυνητικός

χρήστης του αρχείου των φορέων.

Η διάσωση του πρωτογενούς υλικού, η τεκμηρίωση και η δημιουργία βάσης

δεδομένων και η προσβασιμότητα στο πολιτιστικό περιεχόμενο μέσω του

διαδικτύου, μπορούν να διασφαλίσουν πολλαπλασιαστικά οφέλη σε κάθε

φορέα, που εφαρμόζει τη διαδικασία ψηφιοποίησης και διαχείρισης

οπτικοακουστικού υλικού.

3. Η Διεθνής Πρακτική και οι αντίστοιχες Τεχνολογίες

Η σπουδαιότητα αλλά και ο κίνδυνος που διατρέχει το οπτικοακουστικό

υλικό στην αναλογική του μορφή κάνουν αναγκαία την ψηφιοποίησή του

με στόχο την μακροχρόνια αποθήκευση αλλά και συντήρηση. Ταυτόχρονα,

τα πλεονεκτήματα που προσφέρει η ψηφιοποίηση του υλικού, όσον αφορά

στη μετάδοση και στην εύκολη μετατροπή του υλικού και στην

δυνατότητα χρήσης του από τον ψηφιακό κινηματογράφο συνηγορούν στην

άποψη αυτή.

Τα τελευταία τέσσερα χρόνια πολλοί φορείς του εξωτερικού, είτε από

προσωπική τους πρωτοβουλία, είτε εμπλεκόμενοι σε Ευρωπαϊκά και Διεθνή

προγράμματα, έχουν ξεκινήσει μια μεγάλη προσπάθεια για την

ψηφιοποίηση του οπτικοακουστικού τους υλικού. Τέτοια παραδείγματα

αποτελούν το BBC (British Broadcasting Corporation), το INA (Insititut

National De L’ Audioviseul), το SVT (Swedish TV Archive) , το NRK

(Norwegian Broadcasting Archive), το NAA (Netherlands Audio-visual

Archive), το TRT (Turkish Broadcast Archive), το ORF (Osterreichischer

10


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Rundfunk, το Ιταλικό δίκτυο ραδιοφωνίας και τηλεόρασης RAI, το

Αμερικανικό Κογκρέσο και το Βρετανικό Ινστιτούτο Κινηματογράφου

(British Film Institute). Τα τελευταία χρόνια συμμετέχει ενεργά και η

Ελλάδα λαμβάνοντας μέρος στο Δίκτυο Μinerva [3] καθώς και στην

Εθνική Ομάδα Αντιπροσώπων (National Representatives Group) [4], όπου

στόχοι είναι η διάσωση και προβολή της πολιτισμικής κληρονομιάς των

κρατών-μελών της Ευρώπης.

3.1 Τεχνολογίες ψηφιοποίησης σε πολύ υψηλή ανάλυση

Η αντικατάσταση του φιλμ από άλλο υλικό αποθήκευσης μέσω

ψηφιοποίησης δε θα σταματήσει μόνο τη διαδικασία γήρανσης που

επέρχεται στο υλικό, προκαλώντας έτσι την απώλεια πολύτιμων

πληροφοριών, αλλά θα προστατεύσει το περιεχόμενο από ζημιές που

προκαλούνται στο φιλμ κατά τη διαδικασία αναπαραγωγής του. Οι

προκύπτουσες ψηφιακές εκδόσεις είναι αναλλοίωτες στο χρόνο και δεν

παρουσιάζουν σημάδια αποσύνθεσης [5]. Στον Πίνακα 1 που ακολουθεί

περιέχονται οι συνηθέστεροι τύποι φιλμ που έχουν συχνότερα

χρησιμοποιηθεί για την καταγραφή κινούμενης εικόνας σε διεθνές επίπεδο,

μαζί με στοιχεία όγκου πληροφορίας.

Πίνακας 1. Ορισμός φιλμ και ρυθμός δεδομένων

Είδος

Φιλμ

Διαστάσει

ς

Προβάλλο

υσας

Οθόνης

Αναλογί

ες

Διαστά

σεων

Εικονοστοιχεί

α (Pixels) ανά

καρέ (Frame)

Τύπος

Φιλμ

Mbyte

s ανά

Frame

Mbyte

s/sec

Gbyte

s/1-

ώρα

(mm) pixels Mpixel

s

16-mm 9.65x7.26 1.33 1.06Κ x

0.8Κ

0.85 N / Pr 3.2 77 285

11


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

N 6.6 160 595

Super

16

12.20x7.35 1.66 1.34Κ x

0.81Κ

1.09 N / Pr 4.1 100 366

N 8.1 195 731

35-mm

(USA)

20.95x11.3

3

1.85 2.1Κ x

1.13Κ

2.37 N / IP /

IN /Pr

8.9 214 769

35-mm

(EUR)

20.95 x

12.62

1.66 2.1Κ x

1.26Κ

2.64 N / IP/

IN / Pr

9.9 238 856

35-mm

(TV)

20.95 x

11.78

1.78 2.3Κ x

1.3Κ

2.99 N / Pr 11.2 270 1008

35-mm

Academ

y

20.95 x

15.29

1.37 2.3Κ x

1.68Κ

3.87 N / Pr 14.5 350 1306

N 31.2 750 2803

35-mm

Cinema

scope

20.95 x

17.53

2.39 2.1Κ x

1.75Κ

3.67 N / IP/

IN/ Pr

13.8 332 1190

35-mm

full

screen

(USA)

24.00 x

18.00

1.33 2.64Κ x

1.98Κ

5.23 N / Pr 19.6 471 1764

N 41.3 992 3715

Με βάση τις τελευταίες τεχνολογικές εξελίξεις πρέπει να σημειώσουμε ότι

οι αναλύσεις που θα χρησιμοποιούνται στο άμεσο μέλλον θα

διπλασιαστούν λόγω της εμφάνισης στην αγορά προσιτών (οικονομικά)

telecine ανάλυσης 4Κ ή και μεγαλύτερης

Το μεγάλο πρόβλημα της ψηφιοποίησης είναι ότι παράγει ένα μεγάλο όγκο

δεδομένων. Ο όγκος αυτός εξαρτάται από τους εξής παράγοντες [6]:

Το πλήθος των frames ανά δευτερόλεπτο

Την αναλογία των χρωματικών συνιστωσών, π.χ. 4:4:4 ή 4:2:2.

12


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Την ανάλυση που έχει χρησιμοποιηθεί, όπως για παράδειγμα σάρωση

φιλμ 2K (2048x1556), 4Κ (4096x3112) ή HD ψηφιακό βίντεο

(1920x1080).

Ο αριθμός των bits που χρησιμοποιούνται για την αναπαράσταση του

χρώματος, π.χ. 8, 10, 12, 16, 24 bits.

Ο παρακάτω Πίνακας 2 παρουσιάζει το μέγεθος της πληροφορίας που

παράγεται από τις διάφορες αναλύσεις ψηφιοποίησης.

Πίνακας 2. Μέγεθος πληροφορίας ψηφιοποίησης φιλμ (χωρίς συμπίεση)

Σάρωση του Φιλμ Υψηλής ευκρίνειας βίντεο

Ορισμός 4Κ (4096 x

3112

γραμμές)

2Κ

(2048x15

56

γραμμές)

1920 pixels x 1080 γραμμές

Δομή

δειγματοληψίας

4:4:4 4:4:4 4:4:4 4:2:2 4:2:2

Κβαντισμός 10-bit 10-bit 10-bit 10-bit 10-bit

Αριθμός frames/sec 24 24 24 30 25

Αριθμός δειγμάτων

/ εικόνα

38.24Μ 9.56Μ 6.22 Μ 4.15 Μ 4.15

Μέγεθος αρχείου

μιας εικόνας

47.8Μb 12Μb 7.77Μb 5.18Μb 4.15Μb

Ρυθμός bits/sec 9.18 Gbit/s 2.3 Gbit/s 1.5 Gbit/s 1.25

Gbit/s

830

Mbit/s

Ρυθμός bits/sec 1.15 Gb/s 286.8

Mb/s

186.6

Mb/s

155.5

Mb/s

104 Mb/s


μιας ώρας

4.13 ΤΒ 1 ΤΒ 672 GB 560 GB 374 GB

13


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Όσον αφορά στην αποθήκευση των παραγόμενων αρχείων, αυτή μπορεί να

γίνει σε οποιοδήποτε μέσο μαζικής αποθήκευσης όπως για παράδειγμα το

DLT, το DTF, το super DLT, το SAIT κλπ. Το πρόβλημα του μεγάλου όγκου

των δεδομένων συνήθως αντιμετωπίζεται με συμπίεση χωρίς απώλεια.

3.2 Τεχνολογίες ψηφιοποίησης σε σήμα βίντεο

Η ψηφιοποίηση του φιλμ σε σήμα βίντεο μπορεί να οδηγήσει σε δυο

μορφές:

Σε ψηφιακή μορφή βίντεο (digital video format) η οποία μπορεί να

γραφεί άμεσα σε ψηφιακές βιντεοκασέτες ή δίσκους.

Σε δεδομένα τα οποία μπορούν να γραφούν σε κασέτες δεδομένων

(data tapes) ή σε δίσκους.

3.3 Ψηφιακός Κινηματογράφος

Τα τελευταία χρόνια γίνεται πολύ μεγάλη προσπάθεια για την ανάπτυξη,

προτυποποίηση και υλοποίηση του ψηφιακού κινηματογράφου. Τα

πλεονεκτήματα που μπορεί να προσφέρει ένα τέτοιο σύστημα είναι παρά

πολλά, γεγονός το οποίο επιβάλλει τη λεπτομερή και προσεκτική του

μελέτη και την ψηφιοποίηση του υπάρχοντος αναλογικού

οπτικοακουστικού υλικού σε μια μορφή συμβατή με τα πρωτόκολλα και τις

απαιτήσεις που καθορίζει.

Ο όρος Ψηφιακός Κινηματογράφος καθορίζει ένα σύστημα το οποίο

περιλαμβάνει όλα τα στάδια παραγωγής, επεξεργασίας, αποθήκευσης,

διανομής και προβολής μιας κινηματογραφικής ταινίας. Πιο συγκεκριμένα,

μια ταινία μπορεί να κινηματογραφηθεί ψηφιακά, να υποστεί επεξεργασία,

και ειδικά εφέ, και με ψηφιακό τρόπο, και στη συνέχεια να μεταδοθεί με

ηλεκτρονικό τρόπο, πιθανόν μέσω κάποιου δορυφορικού συστήματος, προς

όλους τους εξουσιοδοτημένους κινηματογράφους ανά τον κόσμο οι οποίοι

και την αποθηκεύουν σε κάποιο κεντρικό σύστημα που διαθέτουν. Κατά

την αναπαραγωγή της ταινίας, ένα τοπικό δίκτυο αναλαμβάνει τη

μεταφορά της προς μηχανήματα αποκρυπτογράφησης και αποσυμπίεσης

14


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

και στη συνέχεια την προώθησή της προς την αίθουσα όπου πρόκειται να

προβληθεί.

Όπως γίνεται φανερό, πρόκειται για ένα εντελώς καινούργιο σύστημα και

μια τεχνολογία η οποία καταργεί πολλές πάγιες μεθοδολογίες και

πρακτικές, όπως είναι η δημιουργία πολλαπλών αντιγράφων για κάθε

προβολή, η μεταφορά του φιλμ με κάποια υπηρεσία courier αλλά και η

συναρμολόγηση της προβολής από το προσωπικό του κινηματογράφου. Στη

συνεχεία παρουσιάζουμε τα πλεονεκτήματα τα οποία προσφέρει το νέο

αυτό σύστημα:

Τέλεια Αντίγραφα: Μπορούμε να δημιουργήσουμε τέλεια

αντίγραφα χωρίς να παρατηρείται το φαινόμενο της απώλειας της

ποιότητας από τη δημιουργία αντιγράφων ή από την πάροδο του

χρόνου.

Ελάχιστος Χρόνος Διανομής: Η διανομή μιας ταινίας πλέον

γίνεται με ηλεκτρονικό τρόπο μέσω κάποιου ειδικού δορυφορικού

δικτύου μετάδοσης, διαδικασία η οποία είναι σαφώς πιο γρήγορη από

τη δημιουργία χιλιάδων αντιγράφων σε φιλμ και την στην συνεχεία

διανομή τους με υπηρεσίες μεταφορών (courier). Τέλος από τη στιγμή

που οι ταινίες βρίσκονται πλέον σε ψηφιακή μορφή και η

επεξεργασία των περισσοτέρων γίνεται επίσης με ψηφιακό τρόπο δεν

είναι αναγκαία η ανατύπωσή τους σε φιλμ.

Άριστη Ποιότητα Ήχου: Στις μέρες μας λόγω του περιορισμένου

“εύρους” που είναι διαθέσιμο στο φιλμ, γίνεται μεγάλη συμπίεση του

ήχου. Με τον Ψηφιακό Κινηματογράφο έχουμε τη δυνατότητα να

στείλουμε ήχο έξι, οκτώ, ή και περισσοτέρων καναλιών πλήρους

εύρους, όπως 24-bit, με συχνότητα δειγματοληψίας στα 48 kHz. Ο

ήχος αυτός είναι συμβατός με τον ήχο ο οποίος χρησιμοποιείται σε

εγκαταστάσεις μετα-παραγωγής (post-production).

Μειωμένος Κίνδυνος Πειρατείας: Ο νέος αυτός τρόπος

μετάδοσης σε συνδυασμό με τους ισχυρούς σύγχρονους μηχανισμούς

κρυπτογράφησης και χρήσης πιστοποιητικών, μπορεί να συντελέσει

15


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

στην εξάλειψη του φαινομένου της εμφάνισης αντιγράφων ταινιών

ακόμη και πριν από την επίσημη κυκλοφορία τους [7].

Ακριβής Επανασύνδεση: Ο κεντρικός υπολογιστής μιας

κινηματογραφικής αίθουσας ανασυνθέτει την ταινία συνδέοντας τα

πακέτα που παραλαμβάνει από το δίκτυο μετάδοσης με απόλυτα

ακριβή τρόπο χωρίς να υπάρχει ο φόβος, αν το προσωπικό του

κινηματογράφου επανασυνέδεσε σωστά την ταινία.

Εξοικονόμηση Χώρου: Με την νέα αυτή τεχνολογία δεν είναι

απαραίτητη η δημιουργία διαφορετικών αντιγράφων για εκδόσεις σε

διαφορετική γλώσσες.

Άριστη Ποιότητα: Το αντίγραφο δε φθείρεται σε κάθε προβολή και

δεν παρατηρείται χειροτέρευση της ποιότητας της ταινίας από

σκόνη, καπνό, γδαρσίματα, τα οποία προκαλούν ξεθώριασμα,

μουτζούρες και μαύρες τρύπες σε αυτήν.

Επιπλέον, αξίζει να αναφέρουμε την αλλαγή που θα επιφέρει στο

οικονομικό μοντέλο του παραδοσιακού κινηματογράφου ο Ψηφιακός

Κινηματογράφος. Το κόστος του υπάρχοντος μοντέλου εξαρτάται άμεσα

από το πλήθος των αντιγράφων που πρόκειται να δημιουργηθούν. Το

γεγονός της αύξησης των κινηματογραφικών αιθουσών έχει λοιπόν ως

αποτέλεσμα τη δημιουργία περισσότερων αντιγράφων και άρα και την

αύξηση του κόστους. Το νέο σύστημα όμως βασίζεται σε ένα μοντέλο

«μιας-φοράς», δηλαδή ο όλος εξοπλισμός που απαιτείται για την

παραλαβή, αποθήκευση και προβολή μιας ταινίας είναι απαραίτητο να

αγοραστεί μια μόνο φορά. Από τα στοιχεία αυτά, αυτό που επιβαρύνει

περισσότερο οικονομικά, είναι το σύστημα του ψηφιακού προβολέα το

οποίο αυτή τη στιγμή ανέρχεται στις 250.000€, αναμένεται όμως να

μειωθεί σημαντικά μετά την εμπορική λειτουργία του Ψηφιακού

Κινηματογράφου αλλά και το γεγονός ότι οι πολυκινηματογράφοι, που

διαθέτουν μικρότερες αίθουσες, απαιτούν προβολικά με χαμηλή

φωτεινότητα. Από την άλλη πλευρά, το κόστος για τη μετάδοση μιας

ταινίας, για παράδειγμα σε εκατό ή σε χίλιες αίθουσες, είναι το ίδιο.

16


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Πολύ μεγάλη έρευνα έχει γίνει τα τελευταία χρόνια για τη δημιουργία των

προτύπων, τον καθορισμό των τεχνικών προδιαγραφών αλλά και της

τεχνολογίας που είναι κατάλληλη και απαραίτητη για την υλοποίηση του

Ψηφιακού Κινηματογράφου.

Επιπρόσθετα, τεχνολογίες που υπάρχουν στις μέρες μας όπως είναι το

DVD, η τηλεόραση υψηλής ευκρίνειας (High Definition TV), ο οικιακός

κινηματογράφος (home cinema) και η δορυφορική τηλεόραση

επαναπροσδιορίζουν τις απαιτούμενες προδιαγραφές και μας αναγκάζουν

να υιοθετήσουμε κατάλληλες τεχνολογίες, έτσι ώστε ο Ψηφιακός

Κινηματογράφος να επιφέρει την επανάσταση που υπόσχεται στο

κινηματογραφικό στερέωμα και να μην αποτελέσει απλώς μια νέα

τεχνολογία. Το συμπέρασμα είναι ότι ο Ψηφιακός Κινηματογράφος θα

πρέπει να είναι καλύτερος από τα πρότυπα της τηλεόρασης υψηλής

ευκρίνειας (HD-TV).

Η τηλεόραση υψηλής ευκρίνειας μπορεί να κάνει παραδοχές σχετικά με

την ποιότητα της εικόνας με βάση το γεγονός ότι η οθόνη προβολής είναι

αρκετά μικρή. Έτσι λοιπόν χρησιμοποιούνται 8 bit για την αναπαράσταση

του χρώματος και αναλογίες 4:2:0 και 4:2:2 για κάθε χρωματική

συνιστώσα. Επιπρόσθετα η ανάλυση της HD-TV είναι 1920x1080 pixel

(~2K) ενώ ο συντελεστής συμπίεσης κυμαίνεται από 60:1 έως 200:1.

Αντιθέτως ο Ψηφιακός Κινηματογράφος υιοθετεί πιο αυστηρές και

ποιοτικές προδιαγραφές ώστε να κυριαρχήσει στο χώρο του θεάματος στα

επόμενα χρόνια. Έτσι λοιπόν η αναπαράσταση του χρώματος γίνεται από

10 έως 12 bit, η αναλογία των χρωματικών συνιστωσών να είναι 4:4:4 και

τέλος ο συντελεστής συμπίεσης όχι μεγαλύτερος από 40:1. Όσον αφορά

στην απαιτούμενη ανάλυση της εικόνας, μελέτες, όπως για παράδειγμα

από τη cintel, έχουν δείξει ότι αν ο Ψηφιακός Κινηματογράφος θέλει να

επιφέρει την επανάσταση που υπόσχεται τότε η ανάλυση που θα πρέπει να

υιοθετηθεί είναι τουλάχιστον αυτή των 4112x3138 pixels (4Κ).

Μια παράμετρος που αξίζει τέλος να σημειωθεί είναι η μέθοδος που θα

χρησιμοποιηθεί για τη συμπίεση της εικόνας. Μελέτες έχουν αποδείξει ότι

17


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

οι γνωστοί αλγόριθμοι όπως είναι ο MPEG-1, MPEG-2, ο M-JPEG, ο M-

JPEG2000 και ο JPEG-LS αδυνατούν να καλύψουν τις ανάγκες του

Ψηφιακού Κινηματογράφου, και ιδιαίτερα την απαίτηση για συμπίεση

χωρίς σφάλμα, την υποστήριξη ικανοποιητικού ρυθμού συμπίεσης, την

ταχύτητα και την υποστήριξη υψηλών αναλύσεων. Διάφορες ερευνητικές

ομάδες αλλά και εταιρείες που ασχολούνται με τον Ψηφιακό

Κινηματογράφο προτείνουν δικούς τους ειδικά τροποποιημένους και

προσαρμοσμένους αλγόριθμους. Δυο τέτοιοι αλγόριθμοι έιναι ο Layered

Low-complexity Lossless (L^3) της DALSA και ο Adaptive Block Size – DCT

(ABSDCT) της QUALCOMM.

4 Ψηφιοποίηση Οπτικοακουστικού Υλικού

Μια γενική μορφή της διαδικασίας ψηφιοποίησης απεικονίζεται στο Σχήμα

1. Σύμφωνα με αυτήν, αρχικά γίνεται συντήρηση των αρνητικών

(negatives) ώστε να είναι δυνατή η αναπαραγωγή τους από το σύστημα

ψηφιοποίησης (telecine). Κατά τη διαδικασία αυτή γίνονται όλες οι

απαραίτητες κολλήσεις του αρνητικού και στη συνέχεια καθαρίζεται με

ειδικό υγρό για να αφαιρεθούν όποια ξένα σώματα και να μειωθεί ο

βαθμός υποβάθμισης της ποιότητας κατά την αναπαραγωγή. Ο χρόνος που

απαιτείται για τις παραπάνω εργασίες δεν είναι σταθερός και εξαρτάται

από την κατάσταση του φιλμ (παλαιότητα, αριθμός αντιγράφων που έχουν

παραχθεί κλπ). Από σχετικές μελέτες προέκυψε ότι κατά μέσο όρο

απαιτούνται 4-5 ώρες για κάθε ώρα υλικού [8]. Όταν τελειώσει η

διαδικασία αυτή το φιλμ είναι έτοιμο για να τοποθετηθεί στο telecine και

να ψηφιοποιηθεί. Αρχικά, γίνεται χρωματική διόρθωση (color correction),

μία εργασία πολύ σημαντική για το τελικό αποτέλεσμα που απαιτεί

απόλυτα εξειδικευμένο και με μεγάλη πείρα προσωπικό και στη συνέχεια

μεταφέρεται το ψηφιακό υλικό στους σκληρούς δίσκους του εξυπηρετητή

του telecine. Η μορφή, με την οποία μεταφέρεται, είναι 24 ασυμπίεστα

αρχεία εικόνων (καρέ) για κάθε δευτερόλεπτο πραγματικού χρόνου,

18


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

μεγέθους περίπου 12 MBytes το καθένα στην περίπτωση σήματος 2K και

50 MBytes το κάθε καρέ στην περίπτωση σήματος 4Κ. Στην ασυμπίεστη

αυτή μορφή ο όγκος που απαιτείται είναι περίπου 1,5 TBytes για μία μέση

ταινία στην περίπτωση σήματος 2K και περίπου 5 TBytes στην περίπτωση

4Κ. Η ταχύτητα εγγραφής στο δίσκο είναι περίπου το ένα τέταρτο του

πραγματικού χρόνου (περίπου 6 καρέ το δευτερόλεπτο) για τα περισσότερα

telecine της αγοράς. Στη συνέχεια ο τεράστιος αυτός όγκος μπορεί να

συμπιεστεί (με DCT-based συμπίεση, από 4:1 έως 26:1 ανάλογα με την

ποιότητα που απαιτείται και το είδος του υλικού) και να αποθηκευθεί σε

μαγνητικές ταινίες χωρητικότητας περίπου 200-500 GBytes. Παράλληλα,

μπορεί να αποθηκευθεί και το σήμα βίντεο υψηλής ποιότητας (το οποίο

είναι πολύ χαμηλότερης χωρητικότητας, περίπου 5 GBytes ανά ταινία) και

στη συνέχεια να κωδικοποιηθεί κατά MPEG-2, MPEG-1 SIF και MPEG-1

QSIF (τα οποία είναι υποπολλαπλάσιας χωρητικότητας) και να

αποθηκευθούν σε οπτικό δίσκο (DVD) ή άλλο μέσο. Η όλη διαδικασία

διαρκεί περίπου 4 ώρες ανά ώρα υλικού [9].

Σχήμα 1. Διαδικασία ψηφιοποίησης

Το τελικό αποτέλεσμα στη συνήθη περίπτωση είναι 1-2 μαγνητικές ταινίες

(ανάλογα με τη διάρκεια της ταινίας) για το σήμα υψηλής ανάλυσης

(master file), 1 μαγνητική ταινία ή άλλο μέσο για τον ήχο της ταινίας, 1

19


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

μαγνητική ταινία ή άλλο μέσο για το ψηφιακό βίντεο υψηλής ανάλυσης, 1

οπτικός δίσκος ή άλλο μέσο για το υλικό σε MPEG-2, 1 οπτικός δίσκος ή

άλλο μέσο για το υλικό σε MPEG-1 SIF και 1 οπτικός δίσκος ή άλλο μέσο

για το υλικό σε MPEG-1 QSIF (ο ήχος στα σήματα βίντεο είναι

ενσωματωμένος). Η επιλογή ανάλυσης 2Κ ή 4Κ εξαρτάται από την

εκάστοτε ταινία και ειδικότερα από το είδος του αρνητικού (τα φιλμ 16

mm συνήθως δεν περιέχουν τόση πολύ πληροφορία ώστε να είναι

απαραίτητο να ψηφιοποιηθούν σε ανάλυση 4Κ ενώ μερικά φιλμ 35 mm

περιέχουν), την κατάσταση του φιλμ (για παράδειγμα κάθε φορά που

παράγεται μία κόπια από ένα αρνητικό υποβαθμίζεται και η ποιότητά του)

κλπ. Από έρευνες που έχουν γίνει σε (αντίστοιχο με το υλικό των

Ελληνικών φορέων) υλικό οργανισμών του εξωτερικού, υπολογίζεται ότι

περίπου το 20% από το υλικό που ψηφιοποιείται σε υψηλή ανάλυση αξίζει

να ψηφιοποιηθεί σε 4Κ. Επιπλέον, ορισμένες από τις ταινίες (ποσοστό

περίπου 20%) που ψηφιοποιούνται δεν είναι απαραίτητο να ψηφιοποιηθούν

στην πολύ υψηλή ανάλυση, διότι είτε η κατάστασή τους είναι πολύ κακή ή

έχουν γυριστεί εξαρχής σε βίντεο οπότε δεν υπάρχει ουσιαστικό κέρδος

στην ποιότητα του σήματος [10]. Αυτές οι μετρήσεις και υπολογισμοί καλό

είναι να ληφθούν υπ’ όψιν και κατά την ψηφιοποίηση του υλικού των

Ελληνικών φορέων, φυσικά όμως δεν θα πρέπει να αποτελέσουν

περιοριστικό παράγοντα για τη δημιουργία των τελικών προϊόντων.

4.1 Ψηφιοποίηση Φιλμ – Μέρος Α: Βασικά Στοιχεία Φιλμ και

Διαδικασίες Αλλοίωσης

4.1.1 Κατανόηση του Φιλμ και πώς αλλοιώνεται

Από το 1890 οι κατασκευαστές έχουν δημιουργήσει διάφορους τρόπους

αποθήκευσης κινούμενης εικόνας ώστε να ικανοποιήσουν διαφορετικούς

χρήστες. Το πρώτο βήμα στη διατήρηση των φιλμ και στη διάσωση του

περιεχομένου του είναι να γίνουν κατανοητά τα κοινά χαρακτηριστικά

20


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

τους, το πώς τα χαρακτηριστικά αυτά επηρεάζουν τη σταθερότητά τους

(stability).

Σχήμα 2: Συνήθη μεγέθη φιλμ

4.1.2 Μεγέθη Φιλμ

Φιλμ υπάρχουν σε διαφορετικά μεγέθη και έχουν δημιουργηθεί για

διαφορετικές εφαρμογές. Το πλάτος φιλμ, γνωστό και ως διαμέτρημα

(gauge), υπολογίζεται από άκρη σε άκρη και εκφράζεται σε χιλιοστά – τα

πιο γνωστά εκ των οποίων είναι τα 35mm, 16mm και 8mm (Σχήμα 2).

Για κάθε διαμέτρημα φιλμ υπάρχουν και τα αντίστοιχα μηχανήματα για

την προβολή, αντιγραφή και άλλες λειτουργίες. Οι κατασκευαστές

δημιουργούν φιλμ με τρύπες (γνωστές ως οπές - perforations), συνήθως

κατά μήκος των ακμών, για να προτυποποιούν την κίνηση των φιλμ μέσα

από τις οδοντωτές επιφάνειες των μηχανών λήψης και προβολής ίδιου

διαμετρήματος.

Τα φιλμ μικρότερου διαμετρήματος έχουν μικρότερο κόστος χρήσης, που τα

κάνει ελκυστικά για ερασιτεχνικές και εκπαιδευτικές αγορές. Όμως τα

φιλμ με μεγαλύτερα διαμετρήματα έχουν μεγαλύτερη επιφάνεια και 21


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

προβάλλουν πιο ευδιάκριτες εικόνες. Αυτό είναι και η αιτία για την οποία

τα φιλμ των 70mm του ΙΜΑΧ συστήματος εμφανίζονται τόσο καθαρά και

ευδιάκριτα.

35mm. Το 1893, το πρώτο φιλμ που παρουσιάστηκε εμπορικά ήταν

διαμετρήματος 35mm, και αυτό παραμένει το πρότυπο της βιομηχανίας

φιλμ μέχρι και σήμερα. Αν και τα συστήματα λήψης και προβολής

εξελίχθηκαν, οι κατασκευαστές για 6 δεκαετίες χρησιμοποιούσαν

εύφλεκτο πλαστικό νιτρικής κυτταρίνης (cellulose nitrate plastic). Το 1948

η Eastman Kodam Company άρχισε να βάζει στο περιθώριο το πλαστικό

νιτρικής κυτταρίνης και μετά από τέσσερα χρόνια δεν κατασκευαζόταν

πλέον φιλμ με νιτρική κυτταρίνη.

16mm. Η Kodak εισήγαγε αυτό το διαμέτρημα το 1923 ως ασφαλές, μη

εύφλεκτο φιλμ. Οι μηχανές λήψης και προβολής ήταν φορητές, με μικρό

βάρος και εύκολες στη χρήση.

Κλασσικό 8mm και Super 8mm. Ένα άλλο σύνηθες διαμέτρημα είναι

τα 8mm, εισαγωγή των οποίων έγινε από την Kodak το 1932 για

δημιουργούς ταινιών στο σπίτι. Πολλές μηχανές λήψης των 8mm έχουν

μηχανισμό που δέχεται φιλμ των 16mm το οποίο σαρώνεται δύο φορές σε

σύγκριση με απλό φιλμ των 8mm. Όταν το φιλμ αποστέλλεται για

επεξεργασία, χωρίζεται δημιουργώντας δύο λωρίδες των 8mm. Συνεπώς τα

φιλμ των 16mm και 8mm έχουν τρύπες οδόντωσης ίδιου μεγέθους.

Το Super 8mm, που πουλήθηκε για πρώτη φορά το 1965, έφερε μια

σημαντική αλλαγή. Μείωσε το μέγεθος των οπών οδόντωσης, αφήνοντας

περισσότερη επιφάνεια για την εικόνα.

Άλλα Διαμετρήματα. Δοκιμάστηκαν πολλά άλλα διαμετρήματα τα

πρώτα χρόνια που δεν υπήρχε ακόμα κινηματογραφική βιομηχανία. Η

Pathe, για παράδειγμα, εισήγαγε τα 28mm το 1912 και τα 9.5mm το 1922.

22


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Τα περισσότερα δεν άντεξαν την προτυποποίηση που έφερε κυρίως η

Kodak.

4.1.3 Μέσα στη Λωρίδα Φιλμ

Ανεξάρτητα από το διαμέτρημα, όλα τα φιλμ έχουν την ίδια βασική δομή. Η

λωρίδα του φιλμ έχει δύο κύρια επίπεδα. Το παχύτερο επίπεδο, με τη

διάφανη πλαστική βάση, παρέχει υποστήριξη. Το λεπτότερο επίπεδο,

περιοχή γαλακτώματος (emulsion), φέρει φωτοευαίσθητα υλικά σε

ζελατίνη. Τόσο η βάση, όσο και το γαλάκτωμα, διαβρώνονται.

Βάσεις Φιλμ. Στο πέρασμα του χρόνου οι κατασκευαστές

χρησιμοποίησαν τρεις τύπους διαφανούς πλαστικού για τη βάση του φιλμ:

αρχικά νιτρική κυτταρίνη (cellulose nitrate), έπειτα οξική κυτταρίνη

(cellulose acetate), και τελικά πολυεστέρα (polyester). Κάθε υλικό έχει τα

χαρακτηριστικά του. Στον Πίνακα 3 παρουσιάζονται συγκεντρωτικά

στοιχεία σχετικά με τα συνήθη φιλμ που χρησιμοποιήθηκαν κατά τις

διάφορες περιόδους κινηματογραφίας.

Νιτρικό. Όταν εμφανίστηκε το φιλμ το 1890, η νιτρική κυτταρίνη ήταν το

μοναδικό διαθέσιμο διαφανές πλαστικό με αρκετή αντοχή για μηχανές

λήψης και προβολής. Αν και είναι ισχυρό και εύκαμπτο, το φιλμ νιτρικής

κυτταρίνης έχει ένα σοβαρό μειονέκτημα: είναι πολύ εύφλεκτο. Όταν

καίγεται η νιτρική κυτταρίνη είναι πολύ δύσκολο να σβήσει η φωτιά [11].

Για λόγους προφύλαξης λοιπόν από το 1920 η Kodak έβαζε την επιγραφή

NITRATE FILM κατά μήκος της άκρης του φιλμ (Σχήμα 3).

23


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Σχήμα 3: Τμήμα πραγματικού νιτρικού φιλμ

Πίνακας 3. Διαμετρήματα Φιλμ και Υλικά Υποστήριξης

Υλικό Υποστήριξης Χρονολογίες

Χρήσης

Διαμέτρημα

Νιτρικό 1893 – αρχές 1950 35mm

Οξικό 1909 – σήμερα 35mm, 28mm, 16mm,

9.5mm, Regular 8mm,

Super 8mm

Πολυεστέρας Μέσα 1950 - σήμερα 35mm, 16mm, μερικά

Super 8mm

Οξικό. Οι κατασκευαστές βρήκαν ένα ασφαλές υποκατάστατο για την

νιτρική κυτταρίνη εξερευνώντας τα πλαστικά της οικογένειας των οξικών

κυτταρινών. Ξεκινώντας το 1909, εισήχθη ένας αριθμός οξικών βάσεων με

τελική κατάληξη την τριοξική κυτταρίνη (cellulose triacetate – τέλη 1940).

Τα οξικά φιλμ της Kodak έχουν συνήθως τη λέξη SAFETY FILM τυπωμένη

στην άκρη του φιλμ.

Πολυεστέρας. Στα μέσα του 1950, η Kodak ξεκίνησε να πουλάει ένα νέο

τύπο φιλμ ασφαλείας κατασκευασμένο από πολυεστέρα. Τα φιλμ

πολυεστέρα είναι τα πιο ανθεκτικά και με τη μεγαλύτερη χημική ευστάθεια

φιλμ που χρησιμοποιούνται σήμερα. Επειδή είναι τόσο ανθεκτικά, τα φιλμ

24


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

πολυεστέρα μπορούν να γίνουν πιο λεπτά από άλλους τύπους φιλμ.

Επιπρόσθετα η ανθεκτικότητά τους σε τέντωμα τα κάνει λιγότερο ευπαθή

σε φυσική καταστροφή λόγω κακής χρήσης. Αντίθετα με τα νιτρικά και

οξικά φιλμ, τα φιλμ πολυεστέρα δεν μπορούν να συνδεθούν με τα τρέχοντα

χρησιμοποιούμενα υλικά διασύνδεσης φιλμ. Όμως μπορούν να συνδεθούν

με ταινία σύνδεσης ή με χρήση υπερηχητικού διασυνδετή (ultrasonic

splicer). Υπό παρόμοιες συνθήκες αποθήκευσης, τα φιλμ πολυεστέρα έχουν

πολύ μεγαλύτερη αντοχή από άλλους τύπους φιλμ.

Περιοχή Γαλακτώματος (Emulsion). Η περιοχή γαλακτώματος φέρει

τα φωτοευαίσθητα υλικά σε ζελατίνα διασύνδεσης, δημιουργώντας το

επίπεδο εικόνας. Το επίπεδο αυτό διαφέρει στα ασπρόμαυρα και στα

έγχρωμα φιλμ.

Η περιοχή γαλακτώματος των ασπρόμαυρων φιλμ περιέχει αργυρικά άλατα

(silver salts) τα οποία μετατρέπονται σε μεταλλικούς αργυρικούς κόκκους

(metallic silver particles) κατά την επεξεργασία. (Σχήμα 4). Στα

ασπρόμαυρα φιλμ, η περιοχή γαλακτώματος παρουσιάζεται πιο θολή και με

περισσότερη υφή σε σύγκριση με την πιο φωτεινή και πιο ομαλή επιφάνεια

της βάσης.

Σχήμα 4: Δομή φιλμ

Από την άλλη, η περιοχή γαλακτώματος του έγχρωμου φιλμ αποτελείται

από τρία επίπεδα χρωστικής ουσίας – κίτρινο (yellow), κυανό (cyan) και

25


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

βαθυκόκκινο (magenta). Η περιοχή γαλακτώματος και βάσης δεν

διακρίνονται εύκολα, όμως είναι δυνατόν να ξεχωριστούν αυτές οι

περιοχές φέρνοντας το φιλμ στο φως και ελέγχοντας την πλευρά στην

οποία η εικόνα εμφανίζεται ελαφρώς υψωμένη ή με περισσότερη υφή.

4.1.4 Συνήθεις Τύποι Διάβρωσης και Φθοράς

Οι πρώτες ταινίες φιλμ θεωρούνταν χαμηλής αξίας μετά την πρώτη

εμπορική διάθεσή τους. Το φιλμ προοριζόταν σαν μέσο επίδειξης.

Ενώ τόσο η βάση όσο και η περιοχή γαλακτώματος είναι επιρρεπείς σε

χημική διάβρωση, μερικά φιλμ ή δέσμες φιλμ μπορεί να είναι πιο ευάλωτα

από κάποια άλλα. Η κακή αποθήκευση και ο κακός χειρισμός προκαλούν

περαιτέρω απώλειες. Οι ακόλουθοι τύποι αποτελούν τις πιο συνήθεις

περιπτώσεις διάβρωσης και φθοράς φιλμ που συναντάμε στις συλλογές

βιβλιοθηκών, μουσείων και ταινιοθηκών.

Μηχανική Φθορά (Mechanical Damage). Όταν δεν γίνεται σωστός

χειρισμός του φιλμ, επέρχεται φυσική φθορά. Οι μπομπίνες φιλμ που

αφήνονται σε βρώμικο περιβάλλον εργασίας ή περνούν μέσα από μηχανές

προβολής με φθαρμένα γρανάζια κύλισης μπορεί να μαζέψουν σκόνη,

βρωμιά, γρατζουνιές και γδαρσίματα. Μπορούν επίσης να δημιουργηθούν

‘δάκρυα’ εάν το φιλμ τεντωθεί κατά τη διάρκεια της κύλισης ή της

προβολής. Εάν το φιλμ δεν έχει τοποθετηθεί σωστά στη μηχανή κύλισης, οι

οπές (perforations) μπορεί να διαπλατυνθούν ή να κοπούν. Η ακατάλληλη

μεταφορά επίσης προκαλεί σημαντικές καταστροφές. Τα φυσικά σημάδια

κακής διαχείρισης παραμένουν τελικά πάνω στο φιλμ.

Οι συντηρητές φιλμ μπορούν να επισκευάσουν τα ‘δάκρυα’, τις φθαρμένες

συγκολλήσεις και τις κατεστραμμένες οπές. Όμως οι γρατζουνιές είναι

μόνιμες, αν και μπορούν να βελτιωθούν στο εργαστήριο κατά τη διάρκεια

αντιγραφής του φιλμ.

26


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Υγρασία, Μούχλα και Μύκητες (Mold, Mildew, and Fungus). Ένα

φιλμ που αποθηκεύεται σε υγρό περιβάλλον μπορεί να επηρεαστεί από

υγρασία, μούχλα και μύκητες. Γενικά οι οργανισμοί ξεκινούν την επίθεσή

τους από την άκρη του φιλμ και προχωρούν στο κυρίως τμήμα της ταινίας.

Αυτοί οι βιολογικοί οργανισμοί μπορούν να προκαλέσουν σημαντική φθορά

στην περιοχή γαλακτώματος. Η ανάπτυξη οργανισμών αρχικά εμφανίζεται

με τη μορφή λευκών σημείων και τελικά καταλήγει στη δημιουργία μιας

δαντελωτής μορφής. Η εισβολή αυτή μπορεί να σταματήσει με τον

καθαρισμό του φιλμ και τη μετακίνησή του σε ψυχρό και ξηρό περιβάλλον.

Άπαξ όμως και οι μικροοργανισμοί περάσουν μέσα στην περιοχή

γαλακτώματος η απώλεια της εικόνας είναι μη αναστρέψιμη (Σχήμα 5).

Σχήμα 5: Ανάπτυξη υγρασίας στο Φιλμ

Διάβρωση Οξικού Φιλμ - Σύνδρομο Ξυδιού (Acetate Decay - Vinegar

Syndrome)). Το νερό, η υψηλή υγρασία και η θερμότητα μπορούν να

καταστρέψουν την πλαστική βάση του οξικού φιλμ [12]. Στα πρώτα στάδια

διάβρωσης το πλαστικό απελευθερώνει οξικό οξύ, το οποίο χημικά είναι

όμοιο με το ξύδι, απ’ όπου προκύπτει και ο τίτλος ‘σύνδρομο ξυδιού’.

Καθώς προχωράει η αποσύνθεση, επιταχύνεται και η χημική αντίδραση

(Σχήμα 6).

27


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Σχήμα 6: Διάβρωση, συρρίκνωση και απώλεια ευκαμψίας (κατσάρωμα και

σκέβρωμα) οξικού φιλμ.

Συνήθως η διαδικασία διάβρωσης ακολουθεί την εξής πορεία:

1. Το φιλμ αρχίζει και μυρίζει όπως το ξύδι.

2. Η βάση του φιλμ αρχίζει να συρρικνώνεται Καθώς η βάση

συρρίκνωνεται ακανόνιστα, το φιλμ αρχίζει και αντιστέκεται στην

επίπεδη τοποθέτησή του. Αρχίζει να κατσαρώνει (curl) και να

σκεβρώνει (warp) τόσο κατά μήκος όσο και κατά πλάτος.

3. Το φιλμ χάνει την ευκαμψία του.

4. Μπορεί να δημιουργηθούν ρωγμές στην περιοχή γαλακτώματος και

τελικά να ξεφλουδίσει.

5. Μπορεί να εμφανιστεί άσπρη σκόνη κατά μήκος των άκρων και πάνω

στην επιφάνεια του φιλμ.

Οι ατμοί οξικού οξέως που απελευθερώνονται από φιλμ με το σύνδρομο

του ξυδιού μπορούν να επηρρεάσουν άλλα υλικά οξικής βάσης που

βρίσκονται κοντά, ιδιαίτερα σε ανεπαρκώς αεριζόμενους χώρους

αποθήκευσης. Από διεθνείς έρευνες συνιστάται το πάγωμα των φιλμ όταν

αυτά φτάσουν σε προχωρημένη οξική διάβρωση.

Η διάβρωση οξικού φιλμ είναι φθορά μη αναστρέψιμη, μπορεί όμως να

επιβραδυνθεί βελτιώνοντας τις συνθήκες αποθήκευσης. Στα πρώτα στάδια

διάβρωσης, το περιεχόμενο του φιλμ μπορεί να διασωθεί αφού

πραγματοποιηθεί μεταφορά του σε νέο φιλμ. Γενικά άπαξ και το φιλμ γίνει

28


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

πολύ εύθρυπτο, δεν μπορεί να γίνει πλήρης αντιγραφή του, αν και μπορούν

να διασωθούν τα τμήματα με μικρότερη φθορά.

Συρρίκνωση (Shrinkage). Παρά το γεγονός ότι η συρρίκνωση αποτελεί

βασικό σύμπτωμα διάβρωσης οξικού φιλμ, επηρρεάζει επίσης και τα

νιτρικά φιλμ και μπορεί να επιδεινωθεί εάν το περιβάλλον αποθήκευσης

είναι ξηρό. Εάν η σχετική υγρασία πέσει κάτω από 15% για μακρές

περιόδους, το φιλμ χάνει την υγρασία του, συστέλλεται και μπορεί να γίνει

εύθρυπτο. Η συρρίκνωση αποτελεί ιδιαίτερο πρόβλημα των φιλμ μικρού

διαμετρήματος εξαιτίας του μικρότερου μεγέθους πλαισίου που έχει το

φιλμ και της μηχανικής ακρίβειας που απαιτείται από τον σχετικό

εξοπλισμό λήψης και προβολής. Άπαξ και κάποιο φιλμ των 16mm ή 8mm

παρουσιάσει συρρίκνωση μεγαλύτερη του 0.8% (1% για 35mm), μπορεί να

πάθει ζημιά κατά την προβολή. Μετά το 2% ακόμα και εργαστήρια με

μεγάλη εξειδίκευση μπορεί να έχουν πρόβλημα να αντιγράψουν το φιλμ.

Ξεθώριασμα Χρωμάτων (Color Fading). Αν και υπάρχει ποικιλία στη

σταθερότητα των φιλμ, όλοι οι τύποι και οι μάρκες έγχρωμων φιλμ θα

παρουσιάσουν ξεθώριασμα χρωμάτων με την πάροδο του χρόνου. Τα τρία

επίπεδα χρωστικής ουσίας χάνουν το αυθεντικό τους χρώμα με

διαφορετικούς ρυθμούς. Σε μερικά φιλμ, το κίτρινο εξασθενεί πρώτο· σε

άλλα το κυανό. Καθώς οι χρωστικές περιοχές διαβρώνονται, αλλάζει και η

ισορροπία χρωμάτων. Χάνεται η αντίθεση και το φιλμ αρχίζει να αποκτά

μια ροδίζουσα καφέ απόχρωση. Τελικά το φιλμ αποκτά μονοχρωματική

όψη. Τα αρνητικά και τα θετικά φιλμ μπορούν να παρουσιάσουν

διαφορετικούς ρυθμούς ξεθωριάσματος.

Η θερμοκρασία και η σχετική υγρασία αποτελούν τους κύριους παράγοντες

στο ξεθώριασμα των χρωμάτων. Η διαδικασία μπορεί να επιβραδυνθεί με

αποθήκευση σε δροσερά και ξηρά μέρη, όμως δεν μπορεί να αναστραφεί.

29


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Νιτρική Διάβρωση (Nitrate Decay). Η πιο γνωστή μορφή φθοράς φιλμ

είναι η νιτρική διάβρωση [13]. Η νιτρική φθορά είναι χημική διαδικασία

που συμβαίνει εξαιτίας δύο παραγόντων: τη φύση του πλαστικού νιτρικής

κυτταρίνης και τον τρόπο με τον οποίο αποθηκεύεται το φιλμ (Σχήμα 7).

Σχήμα 7: Νιτρικά ‘άνθη’ σε κάποιο φιλμ το οποίο βρίσκεται σε δεύτερο

στάδιο νιτρικής διάβρωσης

Η νιτρική διάβρωση ακολουθεί μια πορεία πέντε σταδίων. Η Διεθνής

Ομοσπονδία Συλλογών Φιλμ (International Federation of Film Archives –

FIAF), ορίζει τα κριτήρια με τα οποία μπορούμε να διακρίνουμε σε πιο από

τα πέντε στάδια αποσύνθεσης βρίσκεται το φιλμ. Γενικά άπαξ και το φιλμ

φτάσει στο τρίτο στάδιο, δεν μπορεί να αντιγραφεί. Το διαβρωμένο υλικό

πέμπτου σταδίου εντάσσεται στα επικίνδυνα απορρίμματα και θα πρέπει

να μεταφέρεται σε συγκεκριμένες εγκαταστάσεις καταστροφής.

Όπως και στις υπόλοιπες μορφές χημικής διάβρωσης, η νιτρική διάβρωση

είναι μη αναστρέψιμη όμως μπορεί να επιβραδυνθεί με τη βελτίωση των

30


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

συνθηκών φύλαξης του υλικού. Το νιτρικό φιλμ θα πρέπει να αντιγράφεται

πριν η φθορά επηρρεάσει το οπτικό περιεχόμενο.

Τα Πέντε Στάδια Νιτρικής Αποσύνθεσης

1. Ξεθώριασμα εικόνας. Καστανωπός αποχρωματισμός της περιοχής

γαλακτώματος. Ελαφρές επιβλαβείς οσμές.

2. Κολλώδης περιοχή γαλακτώματος. Ελαφρές επιβλαβείς οσμές.

3. Η περιοχή γαλακτώματος μαλακώνει, φουσκώνει και δημιουργούνται

φυσαλίδες. Πιο έντονες οσμές.

4. Το φιλμ πήζει σε μια συμπαγή μάζα. Ισχυρές επιβλαβείς οσμές.

5. Το φιλμ αποσυντίθεται σε καστανωπή σκόνη.

4.2 Μέρος Β: Διαδικασία Ψηφιοποίησης

Έχοντας μελετήσει τις βασικές χημικές ιδιότητες των φιλμ και τους

τρόπους αλλοίωσης αυτών, στην παρούσα ενότητα προχωράμε με τη

διαδικασία ψηφιοποίησης.

Η ψηφιοποίηση φιλμ αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα μέρη της μελέτης

για τους εξής λόγους:

1) Η ποιότητα του φιλμ (αναλογικού μέσου) μειώνεται με κάθε χρήση

του (αντιγραφή, προβολή κλπ.) καθώς και από φυσικά αίτια με το

πέρασμα του χρόνου.

2) Μεγάλο μέρος του οπτικοακουστικού υλικού που πρέπει να διασωθεί

βρίσκεται αποθηκευμένο σε παλιές ταινίες (αρνητικό φιλμ 16mm,

Super 16 ή 35mm).

3) Το φιλμ αποτελεί το μόνο μέσο αποθήκευσης που συνήθως διαθέτουν

εθνικοί και διεθνείς φορείς και από το οποίο μπορεί να παραχθεί

ψηφιακό υλικό υψηλής ανάλυσης, ενώ από το ψηφιακό υλικό υψηλής

ανάλυσης μπορεί να παραχθεί οποιαδήποτε άλλη χαμηλότερη

ανάλυση και μορφή.

31


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Σύμφωνα με τον πρώτο από τους παραπάνω λόγους, όσο πιο νωρίς (από τη

δημιουργία του) ψηφιοποιείται το φιλμ τόσο καλύτερα (με υψηλότερη

ποιότητα) διασώζεται το περιεχόμενο το οποίο καταγράφεται στο φιλμ.

Επίσης όσο λιγότερες χρήσεις γίνονται στο φιλμ τόσο λιγότερο μειώνεται

η ποιότητά του. Ενώ όταν αντιγράφεται το αυθεντικό φιλμ σε νέο φιλμ –

αν και έτσι παρατείνεται η διάρκεια ζωής του – το παραγόμενο υλικό είναι

χαμηλότερης ποιότητας. Κατά συνέπεια η ψηφιοποίηση θα πρέπει να γίνει

χρησιμοποιώντας το φιλμ μια μόνο φορά και λαμβάνοντας την καλύτερη

δυνατή ποιότητα για το περιεχόμενο υλικό που μπορεί να μας δώσει το

φιλμ. Πετυχαίνοντας αυτούς τους στόχους δεν θα χρειάζεται πλέον η

χρήση του φιλμ για εφαρμογές, ενώ το ψηφιακό υλικό θα παραμένει

αναλλοίωτο στο πέρασμα του χρόνου (διατηρώντας την ποιότητα

περιεχομένου που περιέχει το φιλμ κατά τη στιγμή της ψηφιοποίησής του

χωρίς πλέον καμία περαιτέρω αλλοίωση).

Σύμφωνα με το δεύτερο και τρίτο λόγο, εάν το φιλμ ψηφιοποιηθεί στη

μέγιστη δυνατή ανάλυση που μπορεί να δώσει, τότε θα μπορούν να

υποστηριχθούν όλες οι δυνατές σύγχρονες και μελλοντικές εφαρμογές

(από την εφαρμογή ψηφιακού κινηματογράφου (υψηλότερη ανάλυση) έως

εφαρμογές μετάδοσης μέσω δικτύων χαμηλών ρυθμών μετάδοσης, στο

διαδίκτυο, σε δίκτυα κινητής τηλεφωνίας (χαμηλότερη ανάλυση)) καθώς

και να παραχθεί δευτερογενές υλικό (θεωρώντας ως πρωτογενές το

ψηφιακό υλικό στην υψηλότερη ανάλυση) σε όλες τις αναλύσεις και όλα

τα format. Σε αντίθετη περίπτωση, αν το υλικό ψηφιοποιηθεί σε χαμηλή

ανάλυση, περιορίζεται αυτόματα και το εύρος εφαρμογών.

Με βάση τα ανωτέρω και προκειμένου να προταθούν συγκεκριμένες

αναλύσεις ψηφιοποίησης, στη συνέχεια μελετώντας [14]

(α) η μέγιστη δυνατή θεωρητική ανάλυση που μπορεί να αποθηκευθεί σε

φιλμ,

32


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

(β) η μέγιστη δυνατή πρακτική ανάλυση που μπορεί να αποθηκευθεί σε

φιλμ,

(γ) η μέση δυνατή ανάλυση που συνήθως αποθηκεύεται σε φιλμ,

λαμβάνοντας υπ’ όψιν τη σχέση του συστήματος φιλμ – φακού λήψης.

Η μελέτη ξεκινά με φιλμ 35mm και στη συνέχεια επεκτείνεται σε φιλμ 16

mm και Super 16 mm. Τέλος προτείνονται οι πρωτογενείς αναλύσεις

ψηφιοποίησης που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν κατά την

ψηφιοποίηση των φιλμ.

4.2.1 Μέγιστη Θεωρητική Ανάλυση Φιλμ

Το φιλμ είναι αναλογικό μέσο αποθήκευσης και αποτελείται από χημικούς

κόκκους (grains) και όχι από εικονοστοιχεία (pixels). Αντίθετα οι συσκευές

σάρωσης φιλμ έχουν συγκεκριμένη ανάλυση η οποία μετράται σε pixels.

Για να είναι δυνατός ο προσδιορισμός κάποιας μεθόδου ψηφιοποίησης

φιλμ θα πρέπει η ανάλυση του φιλμ να εκφραστεί σε pixels. Προς αυτή την

κατεύθυνση ας θεωρήσουμε το Σχήμα 8 στο οποίο φαίνεται τμήμα από

κάποιο φιλμ.

33


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Σχήμα 8: Λόγος διαστάσεων φιλμ

Σύμφωνα με τις προδιαγραφές που δίνονται στους δικτυακούς τόπους

εταιριών όπως της Agfa, της Kodak, της Fuji, της Konica και άλλων η

μέγιστη ανάλυση επαγγελματικού φιλμ γενικών εφαρμογών είναι ίση με

200 lpmm (lines per millimeter ή γραμμές/κόκκους ανά χιλιοστό).

Κατά συνέπεια και σύμφωνα με το Σχήμα 8, η μέγιστη θεωρητική ανάλυση

φιλμ κατά την οριζόντια κατεύθυνση (w, με w = 35mm) είναι ίση με 35mm

x 200 lpmm = 7000 γραμμές (χημικοί κόκκοι), και θεωρώντας ότι κάθε

κόκκος αντιστοιχεί σε ένα pixel, η μέγιστη θεωρητική ανάλυση είναι 7000

pixels κατά την οριζόντια κατεύθυνση. Κατά παρόμοιο τρόπο η μέγιστη

θεωρητική ανάλυση κατά την κατακόρυφη κατεύθυνση (h, με h = 24mm),

θεωρώντας φιλμ 3:2 (συνήθης αναλογία w/h) είναι περίπου ίση με 4800

pixels. Συνεπώς κάθε καρέ ενός φιλμ θεωρητικά μπορεί να αποθηκεύσει

7000 x 4800 = 33.6 Mpixels.

Εδώ θα πρέπει να σημειωθεί ότι για φιλμ ειδικών εφαρμογών (π.χ. φιλμ

αστρονομικών παρατηρήσεων) η ανάλυση μπορεί να φτάσει και τις 900

lpmm προσφέροντας θεωρητική ανάλυση της τάξης των 680 Mpixels. Εν’

τούτοις η παρούσα μελέτη δεν αφορά στην ψηφιοποίηση φιλμ ειδικών

εφαρμογών συνεπώς θα περιοριστούμε στη μέγιστη θεωρητική ανάλυση

των 200 lpmm. Φυσικά τα αποτελέσματα μπορούν εύκολα να επεκταθούν

και σε άλλες περιπτώσεις ανάλυσης φιλμ.

4.2.2 Μέγιστη Πρακτική Ανάλυση Φιλμ

Οι προηγούμενοι υπολογισμοί αφορούν στη μέγιστη θεωρητική ανάλυση, η

οποία όμως δεν μπορεί να επιτευχθεί σε πρακτικές εφαρμογές, διότι το

φως κατά την αποτύπωσή του στους κόκκους του φιλμ παρουσιάζει

διασπορά σε περισσότερους από έναν γειτονικούς κόκκους. Επιπρόσθετα,

αστάθεια της μηχανής λήψης, απότομες αλλαγές φωτισμού, φακοί λήψης

χαμηλής ποιότητας και άλλες διαταραχές μπορούν να μειώσουν αρκετά

34


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

τον αριθμό των διακριτών κόκκων που περιέχουν ξεχωριστά δείγματα

φωτός (η μείωση αυτή μπορεί να οδηγήσει και σε ανάλυση της τάξης των 4

Mpixels ανά καρέ του φιλμ). Εκτενείς εμπειρικές μελέτες των εταιριών

Kodak και Agfa έχουν οδηγήσει στο συμπέρασμα ότι για την περίπτωση

απολύτως σταθερής μηχανής λήψης, με πολύ καλής ποιότητας φακό,

υψηλής ανάλυσης φιλμ, και κατάλληλες συνθήκες φωτισμού μπορούν να

διακριθούν για κάθε καρέ φιλμ των 35mm (με χρήση κατάλληλης συσκευής

σάρωσης) περί τα 20 εκατομμύρια pixels (μέγιστη πρακτική ανάλυση).

4.2.3 Μέση Πρακτική Ανάλυση Συστήματος Φιλμ - Φακού λήψης

Αν και οι προηγούμενες μέγιστες αναλύσεις φιλμ μας δίνουν τα θεωρητικά

και πρακτικά όρια των φιλμ, εν τούτοις αποτελούν μόνο τα άνω όρια των

φιλμ και δεν εκφράζουν την ποιότητα λήψης του συστήματος σε

περιπτώσεις γενικής λήψης, όπου υπεισέρχονται διάφοροι παράγοντες που

μειώνουν την ποιότητα λήψης. Η τελική ποιότητα λήψης (δηλαδή η

ανάλυση που τελικά αποτυπώνεται πάνω στο φιλμ και είναι τελικά αυτή

που μας ενδιαφέρει) εξαρτάται τόσο από το φιλμ που χρησιμοποιείται όσο

και από την ανάλυση του φακού της μηχανής λήψης. Επιπρόσθετα, αν και

αρχικά στο φιλμ μπορεί να έχει αποτυπωθεί πολύ υψηλή ανάλυση υλικού,

μπορεί να υπάρξει αλλοίωση του περιεχομένου εξαιτίας της γήρανσης του

μέσου αποθήκευσης καθώς και της χρήσης που έχει υποστεί. Για το λόγο

αυτό είναι πολύ σημαντικό να μελετηθεί η μέση πρακτική ανάλυση ενός

συστήματος (φιλμ - φακού) ώστε να εκτιμήσουμε τις αναλύσεις που θα

πρέπει να περιμένουμε για το υλικό των διαφόρων φορέων. Επειδή στη

βιβλιογραφία δεν υπάρχουν κάποιες τυπικές προδιαγραφές για τη μείωση

της ποιότητας σε σχέση με τη χρήση του φιλμ καθώς και τη γήρανσή του,

στη συνέχεια θα περιοριστούμε στην εκτίμηση της μέσης ανάλυσης

λαμβάνοντας υπ’ όψιν μόνο το σύστημα φακού – φιλμ. Πλήρης εκτίμηση

για την ανάλυση που μπορεί να προκύψει από την εκάστοτε ταινία φιλμ

μπορεί να γίνει μόνο κατόπιν θεωρητικών αναλύσεων και εμπειρικών

35


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

μελετών στην κάθε συγκεκριμένη ταινία και απαιτείται η παρουσία

ειδικού αξιολογητή.

Περνώντας τώρα σε πρακτικά ζητήματα, κατά την πραγματική αποτύπωση

οπτικού περιεχομένου θεωρούμε σύστημα μηχανής λήψης το οποίο

περιλαμβάνει φακό λήψης και φιλμ πάνω στο οποίο αποτυπώνεται το

πλάνο λήψης. Σε αυτή την περίπτωση η συνολική ανάλυση του συστήματος

φακού – φιλμ δεν είναι ούτε ο μέσος όρος ανάλυσης φακού και ανάλυσης

φιλμ, ούτε η χαμηλότερη ανάλυση μεταξύ φακού και φιλμ, αλλά δίνεται

από τη σχέση [15]:

όπου SR (System Resolution) είναι η ανάλυση του συστήματος, LR (Lens

Resolution) είναι η ανάλυση του φακού και FR (Film Resolution) είναι η

ανάλυση του φιλμ.

Σύμφωνα με την προηγούμενη σχέση, εάν η ανάλυση φιλμ είναι ίση με 100

lpmm και η ανάλυση φακού είναι 200 lpmm, τότε η ανάλυση του

συνολικού συστήματος θα είναι 67 lpmm και όχι ο μέσος όρος (150 lpmm)

ή η χαμηλότερη ανάλυση (100 lpmm).

Στη συνέχεια παρουσιάζεται ο Πίνακας 4 στον οποίο φαίνεται η ανάλυση

του συνολικού συστήματος για διάφορες συνήθεις τιμές ανάλυσης φιλμ

και φακού λήψης.

Πίνακας 4. Ανάλυση συνολικού συστήματος φιλμ - φακού λήψης

L

R

F

R

S

R

36


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

10

0

10

050

12

055

14

058

16

062

18

064

20

067

20

0

10

067

12

075

14

082

16

089

18

095

20

0

10

0

30

0

10

075

12

086

14

095

16

0

10

4

18

0

11

3

20

0

12

0

40

0

10

080

12

092

14

0

10

4

16

0

11

4

37


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

18

0

12

4

20

0

13

3

50

0

10

083

12

097

14

0

10

9

16

0

12

1

18

0

13

2

20

0

14

3

60

0

10

086

12

0

10

0

14

0

11

4

16

0

12

6

18

0

13

8

20

0

15

0

Από τον παραπάνω πίνακα παρατηρούμε ότι η χαμηλότερη ανάλυση του

συστήματος φιλμ - φακού λήψης είναι 50 lpmm (για LR = 100 lpmm και FR

= 100 lpmm), η υψηλότερη είναι 150 lpmm (για LR = 600 lpmm και FR =

200 lpmm), ενώ μια μέση ανάλυση (για συνήθεις αναλύσεις παλαιότερων

φακών λήψης (300 – 400 lpmm) και κινηματογραφικού φιλμ (160 – 200

lpmm) ) βρίσκεται στο διάστημα των 120 – 130 lpmm. Η μέση αυτή

ανάλυση οδηγεί σε 4200 – 4550 pixels κατά την οριζόντια διάσταση (w)

και σε 2880 - 3120 pixels κατά την κατακόρυφη διάσταση (h) σε φιλμ των

35mm. Θα πρέπει ωστόσο να επισημανθεί ότι η μέση ανάλυση που

περιγράφεται έχει υπολογιστεί για καινούργιο φιλμ (ηλικίας < 2 ετών) το

οποίο δεν έχει χρησιμοποιηθεί πολλές φορές ώστε να παρουσιάζει φθορές.

38


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Κατά συνέπεια ένα φιλμ 35mm το οποίο έχει διατηρηθεί αρκετά καλά

μπορεί να δώσει στη μέση περίπτωση ανάλυση περίπου ίση με 4400 επί

3100 pixels, ικανοποιώντας έτσι ανάλυση ψηφιοποποίησης 4Κ (4096 επί

3112 pixels).

4.2.4 Επιλογή υψηλής ανάλυσης για την αρχική ψηφιοποίηση φιλμ

(Αναλύσεις διάσωσης υλικού)

Λαμβάνοντας υπ’ όψιν όλες τις προηγούμενες παρατηρήσεις, καταλήγουμε

στον επόμενο Πίνακα 5 επιλογής υψηλών αναλύσεων για την ψηφιοποίηση

φιλμ [16]:

Πίνακας 5. Επιλογή υψηλής ανάλυσης για διάσωση υλικού

Τύπος

φιλμ

Ανάλυση

Ψηφιοποίησης

Δομή

Δειγματολη

ψίας

Κβαντισμ

ός

Παρατηρήσεις

35

mm

4K (4096 x 3112

γραμμές)

4:4:4 10-bit Επιλογή αυτής της

ανάλυσης μόνο στην

περίπτωση όπου το

παλαιό κινηματογραφικό

φιλμ είναι πάρα πολύ

καλά διατηρημένο.

35

mm

2Κ (2048 x 1556

γραμμές)


ανάλυσης στις υπόλοιπες

περιπτώσεις (εκτός από

την περίπτωση όπου το

κινηματογραφικό φιλμ

παρουσιάζει σοβαρές

αλλοιώσεις† )

16

mm

2Κ (2048 x 1556

γραμμές)


ανάλυσης στις

39


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

περισσότερες





αλλοιώσεις † )

Super

16

mm

2Κ (2048 x 1556

γραμμές)









35

mm,

16

mm,

Super

16

mm

Υψηλής

ευκρίνειας

βίντεο††

1920 x 1080

γραμμές









† Όπως για παράδειγμα ρωγμές, γρατζουνιές, ενσωμάτωση ξένων σωμάτων,

υψηλές φθορές τριβής κλπ.†† Επιλογή αυτής της ανάλυσης ώστε το υλικό να υπάρχει σε μορφή

συμβατή προς τις σύγχρονες συσκευές βίντεο υψηλής ευκρίνειας, καθώς οι

αναλύσεις 4Κ και 2Κ δεν παρέχουν σήματα βίντεο αλλά ασυμπίεστα

frames.

Στη συνέχεια ακολουθεί ο Πίνακας 6 με αναλυτικά στοιχεία για τρεις

υψηλές αναλύσεις ψηφιοποίησης [17].

40


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Πίνακας 6. Αναλυτικά στοιχεία ψηφιοποίησης σε υψηλές αναλύσεις

Σάρωση του Φιλμ Υψηλής

ευκρίνειας βίντεο

Ορισμός 4Κ (4096 x

3112

γραμμές)

2Κ

(2048x15

56

γραμμές)

1920 pixels x 1080

γραμμές

Δομή


4:4:4 4:4:4 4:4:4 4:2:2 4:2:2

Κβαντισμός 10-bit 10-bit 10-bit 10-bit 10-bit

Αριθμός frame /

δευτερόλεπτο

24 24 24 30 25

Αριθμός δειγμάτων

/ εικόνα

38.24Μ 9.56Μ 6.22

Μ

4.15

Μ

4.15


μιας εικόνας

47.8Μb 12Μb 7.77

Μb

5.18

Μb

4.15

Μb

Bit-rate ανά


9.18 Gbit/s 2.3 Gbit/s 1.5

Gbit/s

1.25

Gbit/s

830

Mbit/

s

(Byte-rate ανά

δευτερόλεπτο)

1.15 Gb/s 286.8

Mb/s

186.6

Mb/s

155.5

Mb/s

104

Mb/s


μιας ώρας

4.13 ΤΒ 1 ΤΒ 672

GB

560

GB

374

GB

41


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

5. Εφαρμογές και αποθήκευση υλικού υψηλής

ανάλυσης

Οι υψηλές αναλύσεις ψηφιοποίησης εξυπηρετούν τη διάσωση του υλικού,

καθώς επίσης εφαρμογές ψηφιακού κινηματογράφου και τηλεόρασης

υψηλής ευκρίνειας, των οποίων η ζήτηση συνεχώς αυξάνεται. Τα

τελευταία χρόνια πωλούνται στο εμπόριο τηλεοράσεις υψηλής ευκρίνειας

(HDTV) ενώ πρόσφατα διάφορες εταιρίες άρχισαν να κυκλοφορούν

συσκευές προβολής ανάλυσης 4Κ για εφαρμογές ψηφιακού

κινηματογράφου.

5.1 Επιλογή προτύπων και αναλύσεων προσανατολισμένη σε

εφαρμογές

Στην προηγούμενη ενότητα προτάθηκαν κάποιες αναλύσεις ψηφιοποίησης

προκειμένου να διασωθεί όσο το δυνατόν περισσότερη πληροφορία από το

περιεχόμενο που αποτυπώνεται σε σύνηθες φιλμ. Επειδή όμως τα προϊόντα

ψηφιοποίησης σε υψηλές αναλύσεις δεν μπορούν να καλύψουν όλες τις

σύγχρονες εφαρμογές, στη συνέχεια προτείνονται αναλύσεις (και

αντίστοιχες κωδικοποιήσεις) για την κάλυψη άλλων σημαντικών

εφαρμογών.

5.2 Μέρος Α: Πρότυπα Κωδικοποίησης

Στην παρούσα ενότητα προτείνονται πρότυπα και αναλύσεις για το οπτικό

υλικό, ώστε να μπορούν να καλυφθούν οι κάτωθι εφαρμογές:

Προεπισκόπιση οπτικού υλικού σε χαμηλή ανάλυση μέσω του

διαδικτύου και άλλων δικτύων με χαμηλούς ρυθμούς μετάδοσης (π.χ.

δίκτυα κινητής τηλεφωνίας).

Μετάδοση οπτικού υλικού σε τηλεοπτική ανάλυση μέσω του

διαδικτύου δεύτερης γενιάς (Ιnternet-2) και άλλων δικτύων με

μέσους ρυθμούς μετάδοσης (π.χ. δίκτυα κινητής τηλεφωνίας τρίτης

γενιάς).

42


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Διανομή/μετάδοση/πώληση οπτικού υλικού σε υψηλή ανάλυση βίντεο.

Διανομή οπτικού υλικού σε πολύ υψηλή ανάλυση βίντεο για

εφαρμογές επεξεργασίας και οικιακού κινηματογράφου.

Για να γίνει κατανοητή η επιλογή των εκάστοτε προτύπων και αναλύσεων

ανά εφαρμογή αρχικά περιγράφονται εν συντομία τα πιο δημοφιλή

πρότυπα κωδικοποίησης βίντεο. Σε αυτά περιλαμβάνονται τα πρότυπα DV,

MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, και H-264.

5.2.1 Πρότυπο DV

Το DV δημιουργήθηκε από μια κοινοπραξία δέκα εταιριών ως διεθνές

καταναλωτικό πρότυπο κωδικοποίησης βίντεο. Στο πρότυπο DV που είναι

γνωστό ως DVC (Digital Video Cassette), η ανάλυση και δειγματοληψία του

βίντεο είναι 720 x 480, 4:1:1 για το σύστημα NTSC και 720x576, 4:2:0 για

το σύστημα PAL. Το δειγματοληπτούμενο βίντεο συμπιέζεται με χρήση του

μετασχηματισμού DCT (Discrete Cosine Transform) οδηγώντας σε ρυθμό

μετάδοσης περίπου 25 Mbits/sec (συμπίεση 5:1). Από το βασικό πρότυπο

έχουν προκύψει και άλλα γνωστά πρότυπα όπως το DVCAM και το

DVCPRO, τα οποία βασίζονται στον ίδιο αλγόριθμο κωδικοποίησης.

5.2.2 Πρότυπο MPEG-1

Το πρότυπο MPEG-1 [18] είναι ένα πραγματικό πρότυπο πολυμέσων που

περιλαμβάνει προδιαγραφές για κωδικοποίηση, συμπίεση και μετάδοση

ήχου, βίντεο και δεδομένων σε μια σειρά από συγχρονισμένα και

πολυπλεγμένα πακέτα. Ο κύριος προσανατολισμός του προτύπου αυτού

ήταν η αποθήκευση πολυμεσικού περιεχομένου σε τυπικό CDROM, το οποίο

υποστήριζε ρυθμούς μεταφοράς δεδομένων της τάξης των 1.5 Mbits/sec και

συνολική δυνατότητα αποθήκευσης περίπου ίση με 650 Mbytes. Το format

που είχε επιλεγεί για το σήμα βίντεο ήταν το SIF format (352 x 288 pixels

43


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

με 25 frames/sec ή 352 x 240 pixels με 30 frames/sec) το οποίο σκοπό είχε

να παρέχει ποιότητα ανάλογη με το VHS format στις συσκευές βίντεο,

καθώς και τις ίδιες δυνατότητες (forward, pause κλπ.) με τις συσκευές

αυτές.

Η μέθοδος κωδικοποίησης βίντεο κατά το πρότυπο MPEG-1 είναι αρκετά

παρόμοια με εκείνη που χρησιμοποιείται από τα πρότυπα της σειράς

H.26X, δηλαδή χρησιμοποιείται χωρική κωδικοποίηση λαμβάνοντας το

μετασχηματισμό DCT για 8 x 8 μπλοκς, κβαντίζοντας τους DCT

συντελεστές με βάση κριτήρια που έχουν να κάνουν με την αντίληψη του

περιεχομένου, αποθηκεύοντας τους DCT συντελεστές κάθε μπλοκ σε μορφή

σάρωσης zig – zag, και εφαρμόζοντας την τεχνική variable length coding

για τη σειρά DCT συντελεστών που προκύπτει. Η χρονική κωδικοποίηση

επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας τις ιδέες πρόβλεψης κίνησης προς μια ή

δύο κατευθύνσεις, καταλήγοντας σε τρεις τύπους frames,

Τα Ι frames (ή intra frames) τα οποία κωδικοποιούνται ανεξάρτητα

από όλα τα προηγούμενα ή τα επόμενα frames.

Τα P frames (ή predictive frames) τα οποία κωδικοποιούνται με βάση

προηγούμενα Ι ή Ρ frames.

Τα Β frames (ή bidirectionally predictive frames) τα οποία

κωδικοποιούνται με βάση προηγούμενα ή/και επόμενα frames.

5.2.3 Πρότυπο MPEG-2

Το πρότυπο MPEG-2 [19] σχεδιάστηκε για να παρέχει τις δυνατότητες

συμπίεσης, κωδικοποίησης, και μετάδοσης σημάτων πολυμέσων υψηλής

ποιότητας, σε χερσαία δικτύα, δορυφορικά δίκτυα, και δίκτυα ευρείας

ζώνης, χρησιμοποιώντας ΑΤΜ πρωτόκολλα. Το πρότυπο MPEG-2 καθορίζει

τις απαιτήσεις για κωδικοποίηση βίντεο, ήχου καθώς και συστημάτων που

συνδυάζουν ήχο και βίντεο με δεδομένα χρηστών. Καθώς το MPEG-2

σχεδιάστηκε ως πρότυπο μετάδοσης, υποστηρίζει ποικιλία format πακέτων

(συμπεριλαμβανομένων μεγάλων και μεταβλητού μήκους πακέτων από 1

44


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

έως 64 kbits), και παρέχει δυνατότητα διόρθωσης σφαλμάτων που

ταιριάζει με τις εφαρμογές μετάδοσης καλωδιακής τηλεόρασης καθώς και

δορυφορικές συνδέσεις.

Στο επίπεδο συστημάτων του MPEG-2 ορίζονται δύο τύποι ροής

δεδομένων: η ροή δεδομένων προγράμματος και η ροή δεδομένων

μεταφοράς. Η ροή δεδομένων προγράμματος είναι παρόμοια με εκείνη που

χρησιμοποιείται στο MPEG-1, με τροποποιημένο όμως συντακτικό και νέες

διαδικασίες που να υποστηρίζουν προχωρημένες λειτουργίες. Οι ροές

δεδομένων μεταφοράς προσφέρουν την απαραίτητη ευρωστία για την

περίπτωση καναλιών με θόρυβο, και παρέχουν επίσης τη δυνατότητα να

συμπεριληφθούν πολλαπλές ροές προγράμματος σε μια και μοναδική ροή

δεδομένων.

Το MPEG-2 βίντεο σχεδιάστηκε αρχικά για κωδικοποίηση βίντεο από το

τυπικό τηλεοπτικό σήμα σε υψηλή ποιότητα με ρυθμούς μετάδοσης της

τάξης των 4 – 9 Mbits/sec. Καθώς όμως εξελίχθηκε, το MPEG-2 βίντεο

επεκτάθηκε ώστε να περιλαμβάνει βίντεο υψηλής ανάλυσης, όπως για

HDTV (10 – 50 Mbits/sec), καθώς επίσης και ιεραρχική ή κλιμακούμενη

κωδικοποίηση βίντεο για μια ομάδα εφαρμογών. Καθώς το MPEG-2 βίντεο

δεν προτυποποιεί τη μέθοδο κωδικοποίησης, παρά μόνο τη σύνταξη της

ροής bits του βίντεο, εμφανίστηκαν δύο γενικευμένοι κωδικοποιητές

βίντεο, ένας για κλιμακούμενη κωδικοποίηση και ένας για μη

κλιμακούμενη κωδικοποίηση βίντεο.

5.2.4 Πρότυπα τελευταίας γενιάς

Στην παρούσα υποενότητα περιγράφονται τα δύο ευρύτερα διαδεδομένα

πρότυπα τελευταίας γενιάς: το MPEG-4 και το H.264. Αν και τα πρότυπα

αυτά παρουσιάζουν πολύ ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά συμπίεσης,

δόμησης και οργάνωσης περιεχομένου, δεν είναι κατάλληλα να

χρησιμοποιηθούν επί του παρόντος σε συστήματα ψηφιοποίησης και

εκμετάλλευσης οπτικοακουστικού υλικού διότι δεν έχει ακόμα επικρατήσει

45


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

κάποιο (με όλες τις συνέπειες ασυμβατότητας λογισμικού και εξοπλισμού

που μπορεί αυτό να συνεπάγεται) και λόγω της συνεχούς εξέλιξης του

κάθε ενός από τα αρχικά πρότυπα. Για το λόγο αυτό η παρούσα περιγραφή

γίνεται μόνο για λόγους πληρότητας της μελέτης ψηφιοποίησης

οπτικοακουστικού υλικού.

5.2.5 MPEG-4

Ο πιο σημαντικός στόχος τόσο του προτύπου MPEG-1 όσο και του

προτύπου MPEG-2 ήταν να γίνει πιο αποτελεσματική η αποθήκευση και

μετάδοση οπτικοακουστικού υλικού, συμπιέζοντας τα δεδομένα. Συνεπώς,

και τα δυο αυτά πρότυπα απευθύνονται σε βίντεο που αποτελείται από

frames, οπότε η αλληλεπίδραση με το περιεχόμενο περιορίζετε σε επίπεδο

frame.

Το πρότυπο MPEG-4 [20] επεκτείνεται αυτούς τους στόχους καθορίζοντας

την περιγραφή των ψηφιακών οπτικοακουστικών σκηνών μέσω

οπτικοακουστικών αντικειμένων και συγκεκριμένες σχέσεις χώρου και

χρόνου.

Σύμφωνα με αυτή τη δομή το MPEG-4 έχει σχεδιαστεί για να προσφέρει:

ένα νέο είδος αλληλεπίδρασης (με κάθε ένα οπτικοακουστικό

αντικείμενο, στο πλαίσιο κωδικοποίησης, αποκωδικοποίησης, ή

σύνθεσης αντικειμένων).

την ολοκλήρωση αντικειμένων διαφορετικής φύσης (π.χ. φυσικό

βίντεο, γραφικά, κείμενο κλπ.)

Το πρότυπο MPEG-4 βίντεο έχει σχεδιαστεί να υποστηρίζει:

ως μεθόδους σάρωσης: την προοδευτική (progressive) και την

συμπλεκόμενη (interlaced).

ως χωρικές αναλύσεις φωτεινότητας: αυθαίρετα μεγέθη από 8*8 έως

2048*2048, π.χ. SQSIF/SQCIF, QSIF/QCIF, SIF/CIF, 4*SIF/CIF, και

CCIR 601.

46


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

ως χρωματικούς χώρους: μονόχρωμο, Y, Cr, Cb, συνδυασμένο με

κάποιο Άλφα Κανάλι (με το ίδιο μέγεθος όπως τα δεδομένα στο Y).

ως χωρικές αναλύσεις χρωματικότητας: 4:0:0, 4:2:0, 4:2:2.

Επίσης λόγω των αυξημένων δυνατοτήτων συμπίεσης (έναντι των

προηγούμενων προτύπων MPEG-1/2) το MPEG-4 μπορεί να προσφέρει

καλύτερη ποιότητα βίντεο για όλους τους διαφορετικούς ρυθμούς

ψηφιοποίησης για τους οποίους έχει σχεδιαστεί (από 8 Kbits/sec μέχρι 4

Mbits/sec).

Επιπρόσθετα, παρά το γεγονός ότι το πρότυπο MPEG-4 έχει σχεδιαστεί για

συγκεκριμένες μέγιστες χωρικές αναλύσεις του καναλιού φωτεινότητας

(2048*2048 pixels) και για συγκεκριμένους μέγιστους ρυθμούς μετάδοσης

(4 MBits/sec), στη σύγχρονη παγκόσμια αγορά παρατηρούνται προϊόντα

λογισμικού, τα οποία έχουν στον πυρήνα τους κωδικοποιητές MPEG-4 και

υποστηρίζουν πολύ μεγαλύτερες χωρικές αναλύσεις (όπως π.χ.

16384*16384 pixels) καθώς και πολύ μεγαλύτερους ρυθμούς μετάδοσης

(όπως π.χ. 1 GBit/sec).

5.2.6 Η.264/AVC

Το πρότυπο H.264/AVC [21] είναι το πιο πρόσφατο πρότυπο κωδικοποίησης

βίντεο των οργανισμών ITU-T Video Coding Experts Group και ISO/IEC

Moving Picture Experts Group. Ο κύριος στόχος της προσπάθειας

προτυποποίησης του H.264/AVC ήταν να προκύψει βελτιωμένη απόδοση

συμπίεσης και πρόβλεψη για αναπαράσταση βίντεο που να απευθύνεται

τόσο σε διαλογικές εφαρμογές (όπως τα βιντεοτηλέφωνα) όσο και σε μη

διαλογικές εφαρμογές (όπως η αποθήκευση, η απευθείας μετάδοση, ή η

μετάδοση ως ροή δεδομένων (streaming)).

Μερικές από τις κυριότερες διαφορές του προτύπου H.264/AVC από τα

υπάρχοντα πρότυπα είναι:

47


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Η βελτιωμένη δυνατότητα πρόβλεψης κίνησης (διανύσματα κίνησης).

Η χρήση ενός μετασχηματισμού ακριβούς ταιριάσματος για μικρό

μέγεθος μπλοκ.

Η χρήση προσαρμοζόμενου φίλτρου απαλοιφής του φαινομένου

μπλοκ.

Η χρήση βελτιωμένων μεθόδων κωδικοποίησης εντροπίας.

Όλες οι παραπάνω διαφορές όταν συμπεριλαμβάνονται σε έναν

κωδικοποιητή H.264/AVC οδηγούν στην επίτευξη σημαντικής βελτίωσης

στη σχέση ρυθμού – παραμόρφωσης έναντι των υπόλοιπων σύγχρονων

προτύπων MPEG, η οποία προσεγγίζει το 50 % στην εξοικονόμηση ρυθμού

μετάδοσης για ισοδύναμη ποιότητα οπτικού σήματος.

48


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

5.3 Προτεινόμενες Αναλύσεις ανά Εφαρμογή

Λαμβάνοντας υπ’όψιν τις παραπάνω παρατηρήσεις και γνωρίζοντας τις

δυνατότητες μετάδοσης των σύγχρονων δικτύων καταλήγουμε στον

ακόλουθο Πίνακα 7 με προτεινόμενες αναλύσεις κωδικοποίησης, για μια

σειρά από σημαντικές εφαρμογές:

Πίνακας 7: Ανάλυση ψηφιοποίησης και εφαρμογές

Ανάλυση

Ψηφιοποί

ησης

Δομή

Δειγματολ

ηψίας

Κβαντισ

μός

Format Εφαρμογή Ρυθμός

Μετάδοσης

720 x 480

pixels

(SD)

4:2:2 10-bit MPEG -

2

Video Editing 40 – 50

Mbits/s

Ψηφιακή Τηλεόραση

(Broadcast over cable,

satellite, terrestrial)

4 – 20 Mbits/s

DVD, Βίντεο κατ’

απαίτηση

4 – 10 Mbits/s

352 x 288

pixels

4:2:1 10-bit MPEG -

1 SIF

Αποθήκευση σε CDROM,

Βίντεο μέσα από Intranet,

Remote Video

Surveillance κλπ.

1 – 1.5

Mbits/s

176 x 144

pixels

4:1:0 8-bit MPEG -

1 QSIF

Βίντεο μέσω διαδικτύου,

Multimedia Messaging

Services (MMS) over

mobile networks,

εφαρμογές

βιντεοτηλεφώνου/βιντεοδι

άσκεψης, εφαρμογές

προεπισκόπισης,

multimedia mailing

32 – 256

Kbits/s

Επίσης στον επόμενο Πίνακα 8 παρουσιάζονται τα μεγέθη αρχείων που

προκύπτουν από τα διαφορετικά πρότυπα κωδικοποίησης.

49


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Πίνακας 8: Μεγέθη αρχείων για επιλεγμένα πρότυπα

κωδικοποίησης

MPEG-1

QSIF

MPEG-1

SIF

MPEG-2

Ανάλυση 176 x 144

pixels

352 x 288

pixels

720 x 480 pixels

Δομή


4:1:0 4:2:1 4:2:2

Κβαντισμός 8-bit 10-bit 10-bit

Αριθμός frame /


15 25 25

Bit-rate ανά


64 – 384

Kbit/s

1 - 1.5

Mbit/s

4 – 50 Mbit/s


μιας ώρας

40 – 160 MB 600 – 650

MB

2.5 – 30 GB

6. Πρότυπα Τεκμηρίωσης Κινούμενων Εικόνων

Στις προηγούμενες ενότητες εξετάστηκαν τα θέματα της ψηφιοποίησης και

κωδικοποίησης αναλογικού υλικού. Οι διαδικασίες αυτές οδηγούν στην

παραγωγή ψηφιακών αρχείων τα οποία όμως από μόνα τους επαρκούν μόνο

για τη διάσωση του αρχειακού υλικού. Εξίσου σημαντική όμως είναι και η

εκμετάλλευση του υλικού. Στον όρο εκμετάλλευση συμπεριλαμβάνονται

όλες οι διαδικασίες που σχετίζονται με την προβολή, προώθηση,

αναζήτηση, πλοήγηση και ενοικίαση/πώληση του υλικού, οι οποίες πολλές

φορές είναι αλληλένδετες μεταξύ τους.

Όπως γίνεται αντιληπτό, για να είναι εύχρηστο και εκμεταλλεύσιμο το

ψηφιακό υλικό θα πρέπει να συνοδεύεται από περιγραφή και δόμηση. Για

το λόγο αυτό είναι πολύ σημαντική η συμμετοχή εξειδικευμένων

επιστημόνων που θα συμβάλλουν στο χαρακτηρισμό του εκάστοτε υλικού

50


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

(ιστορικοί, λογοτέχνες, αρχαιολόγοι κλπ.). Επίσης είναι απαραίτητη η

υιοθέτηση κάποιου προτύπου τεκμηρίωσης και δόμησης υλικού. Προς αυτή

την κατεύθυνση έχουν γίνει και συνεχίζουν να γίνονται αρκετές

προσπάθειες για τη δημιουργία προτύπων τεκμηρίωσης, περιγραφής και

δόμησης υλικού έτσι ώστε τα προϊόντα τεκμηρίωσης να αντιμετωπίζουν με

ομοιόμορφο τρόπο την περιγραφή υλικού και να προσφέρουν τη μέγιστη

διαλειτουργικότητα [22]. Ανάμεσα στα παραδείγματα προτύπων και

τεχνολογιών τεκμηρίωσης και δόμησης περιλαμβάνονται και τα εξής:

Dublin Core, MPEG-7, MPEG-21 και τα πρότυπα του W3C και του

σημασιολογικού ιστού (semantic web). Στη συνέχεια γίνεται λεπτομερής

αναφορά στα πολύ σημαντικά πρότυπα MPEG-7 και MPEG-21, στη δομή

και στα εργαλεία που προσφέρουν για τη δημιουργία αποδοτικών και

διαλειτουργικών περιγραφών οπτικοακουστικού υλικού.

6.1 To Πρότυπο MPEG-7

Το ΜPEG-7, γνωστό ως Διαπροσωπία Περιγραφής Πολυμεσικού

Περιεχομένου (Multimedia Content Description Interface), περιλαμβάνει

προτυποποιημένα εργαλεία (περιγραφείς (descriptors), σχήματα

περιγραφής (description schemes), και γλώσσα (language)) που επιτρέπουν

τη δομημένη, λεπτομερή περιγραφή οπτικοακουστικής πληροφορίας σε

διαφορετικά επίπεδα λεπτομέρειας (περιοχή, εικόνα, τμήμα βίντεο,

συλλογή) και σε διαφορετικές περιοχές εφαρμογής (περιγραφή

περιεχομένου, διαχείριση, οργάνωση, πλοήγηση και αλληλεπίδραση με το

χρήστη). Σκοπό έχει να υποστηρίξει και να διευκολύνει ένα μεγάλο εύρος

εφαρμογών αναφορικά με πύλες πολυμέσων (multimedia portals) και

μετάδοση περιεχομένου. Στην παρούσα μελέτη παρέχεται μια περίληψη του

προτύπου MPEG-7. Αρχικά εξετάζεται ο σκοπός, η βασική ορολογία και οι

πιθανές εφαρμογές. Στη συνέχεια εξετάζονται τα συστατικά στοιχεία από

τα οποία αποτελείται το MPEG-7. Έπειτα γίνεται σύγκριση με άλλα

51


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

πρότυπα ώστε να τονιστούν οι δυνατότητες του MPEG-7. Τέλος

καλύπτονται και κάποια βασικά τμήματα του προτύπου.

6.2 Γενική Περιγραφή

Το MPEG-7, τυπικά γνωστό ως Διαπροσωπία Περιγραφής Πολυμεσικού

Περιεχομένου (Multimedia Content Description Interface), ανήκει στην

οικογένεια προτύπων ISO/IEC MPEG, και ακολουθεί την επιτυχή ανάπτυξη

των προτύπων MPEG-1, MPEG-2, και MPEG-4. Ενώ τα προηγούμενα

πρότυπα εστίαζαν στην κωδικοποίηση και αναπαράσταση

οπτικοακουστικού υλικού, το MPEG-7 επικεντρώνεται στην περιγραφή

πολυμεσικού περιεχομένου. Αναφέρεται στο περιεχόμενο με τις ποικίλες

διαφορετικές μορφές του συμπεριλαμβανομένων των εικόνων, των

ακολουθιών βίντεο, του ήχου, της φωνής, των γραφικών και συνδυασμών

αυτών. Το MPEG-7 έχει σκοπό να βρει εφαρμογή σε πολλά διαφορετικά

υπάρχοντα formats, στα οποία περιλαμβάνονται και non-MPEG formats

καθώς και noncompressed formats.

Ξεκινώντας το 1998, το MPEG-7 είχε σκοπό να γίνει διεθνές πρότυπο το

Σεπτέμβριο του 2001. Το MPEG-7 ακολουθεί την ίδια διαδικασία

ανάπτυξης όπως εκείνη που ακολουθήθηκε σε προηγούμενα πρότυπα

MPEG: ορισμός του πλαισίου και των στόχων, καθορισμός των

απαιτήσεων, πρόσκληση για προτάσεις, αξιολόγηση, και σύγκλιση στις

τελικές προδιαγραφές. Οι συμμετέχουσες ομάδες αντιπροσωπεύουν

εταιρείες και ινστιτούτα από διαφορετικούς χώρους, όπως το χώρο της

ανάπτυξης λογισμικού, τον κατασκευαστικό χώρο, το χώρο παροχής

υπηρεσιών, το χώρο μετάδοσης περιεχομένου, τον ακαδημαϊκό χώρο και το

χώρο των βιβλιοθηκών.

Το κίνητρο ανάπτυξης του προτύπου MPEG-7 εντοπίζεται στις καθαρές

τάσεις της τεχνολογίας, της αγοράς και των αναγκών των χρηστών. Ο

πολλαπλασιασμός των εργαλείων για δημιουργία, ψηφιοποίηση και

διανομή οπτικοακουστικού υλικού οδήγησε στη σύσταση περιβάλλοντος

όπου είναι διαθέσιμη μεγάλη ποσότητα οπτικοακουστικού υλικού. Σε ένα

52


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

τέτοιο περιβάλλον στο οποίο εμπλέκονται πολλές συσκευές και είναι

πλούσιο σε πληροφορίες, δημιουργείται μεγάλη ανάγκη για εργαλεία και

συστήματα δεικτοδότησης, αναζήτησης, φιλτραρίσματος και διαχείρισης

οπτικοακουστικού περιεχομένου το οποίο είναι είτε αποθηκευμένο είτε

δημιουργείται σε πραγματικό χρόνο. Τέτοιες λύσεις είναι σημαντικές όχι

μόνο για τον τελικό χρήστη, αλλά και για τους παροχείς περιεχομένου και

υπηρεσιών. Για να πετύχει μέγιστη διαλειτουργικότητα και να

υποβοηθήσει τη δημιουργία νέων εφαρμογών, το MPEG-7 έχει σκοπό να

παίξει το ρόλο διαλειτουργικής διαπροσωπίας που να ορίσει το συντακτικό

και τη σημασιολογία διάφορων εργαλείων περιγραφής. Κάθε εργαλείο

μπορεί να έχει σχεδιαστεί είτε για συγκεκριμένους είτε για γενικούς

τύπους αρχείων (π.χ. ήχου, εικόνων, ή πολυμεσικών), πλευρών (π.χ. μέσων,

δομικών, ή σημασιολογικών) και εφαρμογών (π.χ. μηχανών αναζήτησης,

πρακτόρων φιλτραρίσματος, πλοήγησης). Μία γενική εικόνα του ρόλου του

MPEG-7 στην υποστήριξη υπηρεσιών και εφαρμογών παρουσιάζεται στο

Σχήμα 9.

53


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Σχήμα 9: Ο ρόλος του MPEG-7 στην υποστήριξη διαλειτουργικών

υπηρεσιών και εφαρμογών.

Σε απόκριση προς τις ανάγκες των βιομηχανιών και των χρηστών,

πολλές ομάδες και οργανισμοί έχουν ξεκινήσει εργασίες για τον ορισμό

διαλειτουργικών πλαισίων και αναπαραστάσεων για περιγραφή με χρήση

μεταδεδομένων. Οι πιο αξιοσημείωτες προσπάθειες που σχετίζονται με το

MPEG-7 περιλαμβάνουν την Society of Motion Picture and Television

Engineers (SMPTE), τη European Broadcasting Union (EBU), το Dublin

Core, το Digital Imaging Group (DIG), το TV-Anytime, και τα Ohio Online

Computer Center/Research Libraries Group (OCLC/RLG). Οι προσεγγίσεις

αυτές μοιράζονται παρόμοιους στόχους και έχουν αναπτύξει σημαντική

αντιστοιχία μεταξύ των πλαισίων και των συστατικών τους. Εν’ τούτοις

υπάρχει σημαντική απόκλιση μεταξύ τους που απαιτεί περαιτέρω

σημαντική προσπάθεια για την εναρμόνιση και το συγχρονισμό τους. Στην

συνέχεια εξετάζουμε το σκοπό του MPEG-7, και διαχωρίζουμε τα

normative από τα nonnormative συστατικά του MPEG-7. Περιγράφουμε

επίσης την αρχιτεκτονική που απαιτείται για να χρησιμοποιηθεί το MPEG-

7 σε εφαρμογές. Έπειτα, περιγράφουμε συνοπτικά τα διαφορετικά μέρη του

MPEG-7: τα συστήματα (systems), τη Description Definition Language

(DDL), τον οπτικοακουστικό περιγραφέα (audio–visual Descriptor (D)), και

τα σχήματα περιγραφής (Description Schemes (DSs)). Κάθε ένα από τα

προηγούμενα θέματα καλύπτεται σε βάθος στο Special Issue για MPEG-7

[23]. Τέλος εξετάζουμε τη σχέση ανάμεσα στο MPEG-7 και σε άλλα

πρότυπα μεταδεδομένων, καθώς και διάφορα σημαντικά θέματα που

ανακύπτουν.

6.3 MPEG-7: Multimedia Content Description Interface

54


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

6.3.1 Σκοπός του Προτύπου

Η ανάγκη για αποτελεσματική διαχείριση και ανάκτηση πολυμεσικού

περιεχομένου, καθώς επίσης η δυσκολία στο να επιτευχθεί αυτό

εντοπίστηκαν από την ομάδα MPEG (Moving Picture Experts Group), τον

Ιούλιο του 1996. Στη συνάντηση στο Tampere, η ομάδα MPEG [24]

εξέφρασε την πρόθεσή της να παρέχει μια λύση στη μορφή ενός γενικά

αποδεκτού πλαισίου για την περιγραφή οπτικοακουστικού περιεχομένου.

Προς αυτή την κατεύθυνση, η ομάδα MPEG ξεκίνησε την δράση

Διαπροσωπία Περιγραφής Πολυμεσικού Περιεχομένου (Multimedia

Content Description Interface), γνωστή ως MPEG-7 [25]. Το MPEG-7

καθορίζει έναν τυπικό τρόπο περιγραφής διαφορετικών τύπων

πολυμεσικής πληροφορίας, ανεξάρτητα από το format αναπαράστασής

τους (π.χ., αναλογικό ή ψηφιακό) ή το μέσο αποθήκευσης (π.χ., χαρτί, φιλμ

ή κασέτα). Στους συμμετέχοντες στην ανάπτυξη του MPEG-7

περιλαμβάνονταν φορείς μετάδοσης πολυμέσων, κατασκευαστές υλικού

και λογισμικού, δημιουργοί ψηφιακού περιεχομένου, ιδιοκτήτες και

διαχειριστές, παροχείς τηλεπικοινωνιακών υπηρεσιών, εκδότες και

διαχειριστές πνευματικής ιδιοκτησίας, καθώς επίσης και ακαδημαϊκοί

φορείς. Το MPEG-7 είναι αρκετά διαφορετικό από τα προηγούμενα πρότυπα

της ομάδας MPEG. Τα MPEG-1, -2 και –4, όλα αναφέρονται στο ίδιο το

περιεχόμενο – ‘τα bits’ – ενώ το MPEG-7 αναφέρεται στην πληροφορία τη

σχετική με το περιεχόμενο – ‘τα bits σχετικά με τα bits’.

Όπως και τα υπόλοιπα μέλη της οικογένειας MPEG, το MPEG-7

αποτελεί μια τυπική αναπαράσταση της πληροφορίας πολυμέσων που

ικανοποιεί ένα σύνολο καλά ορισμένων απαιτήσεων [26], οι οποίες σε

αυτή την περίπτωση, σχετίζονται με την περιγραφή του πολυμεσικού

περιεχομένου. Ο όρος ‘Πολυμεσική Πληροφορία’ περιλαμβάνει εικόνες,

βίντεο, ομιλία, ήχο, γραφικά, 3D μοντέλα και συνθετικό ήχο. Έμφαση

δίνεται στο οπτικοακουστικό περιεχόμενο και το πρότυπο δεν καθορίζει

νέα εργαλεία περιγραφής κειμένου, αλλά εξετάζει υπάρχουσες λύσεις για

την περιγραφή αρχείων κειμένου, όπως η HTML (HyperText Markup 55


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Language), η SGML (Standardized General Markup Language) και η RDF

(Resource Description Framework) [26], υποστηρίζοντάς τις κατάλληλα.

Αν και το MPEG-7 περιλαμβάνει εργαλεία στατιστικής επεξεργασίας και

επεξεργασίας σήματος, η χρήση περιγραφέων κειμένου για την περιγραφή

πολυμεσικού περιεχομένου είναι απαραίτητη για πληροφορία η οποία δεν

μπορεί να εξαχθεί από το περιεχόμενο μέσω αυτόματης ανάλυσης ή

ανθρώπινης επέμβασης. Παραδείγματα περιλαμβάνουν το όνομα μιας

ταινίας, την ημερομηνία λήψης, καθώς επίσης και πιο υποκειμενικούς

χαρακτηρισμούς. Επιπρόσθετα, το MPEG-7 επιτρέπει τη διασύνδεση των

περιγραφών των πολυμέσων με οποιαδήποτε σχετικά δεδομένα.

Το MPEG-7 έχει σχεδιαστεί σαν γενικό πρότυπο με την έννοια ότι δεν

έχει ρυθμιστεί γενικά για να εξυπηρετεί κάποια συγκεκριμένη εφαρμογή.

Το MPEG-7 εξετάζει την χρήση περιεχομένου κατά την αποθήκευση, on-line

και off-line, ή κατά τη ροή του, π.χ. γενική μετάδοση (broadcast) και

μετάδοση ροής (Internet). Επίσης υποστηρίζει εφαρμογές που εκτελούνται

τόσο σε real-time όσο και σε non real-time περιβάλλοντα. Θα πρέπει να

σημειωθεί ότι, στο παρόν πλαίσιο, ένα ‘real-time περιβάλλον’

κατασκευάζεται όταν ή πληροφορία περιγραφής δημιουργείται και

συνδέεται με το περιεχόμενο κατά τη διάρκεια της σύλληψης του

περιεχομένου.

Στην πράξη, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η κωδικοποίηση MPEG-7 έχει

στόχο να επιστρέψει την αναγνώριση και διαχείριση περιεχομένου, ενώ

άλλα formats αναπαράστασης, όπως τα MPEG-1, MPEG-2, και MPEG-4,

έχουν σκοπό την αναπαραγωγή του περιεχομένου. Τα όρια μεταξύ των

προτύπων μπορεί μερικές φορές να μην είναι διακριτά, όμως τα

διαφορετικά πρότυπα ικανοποιούν διαφορετικά σύνολα απαιτήσεων. Οι

περιγραφές MPEG-7 μπορεί να βρίσκονται μαζί με τα αντίστοιχα δεδομένα

αναπαραγωγής, στην ίδια ροή δεδομένων ή στο ίδιο σύστημα αποθήκευσης.

Οι περιγραφές επίσης μπορούν να βρίσκονται και αλλού. Στις περιπτώσεις

όπου τα διαφορετικά formats αναπαράστασης δεν βρίσκονται στον ίδιο

χώρο, είναι απαραίτητη η ύπαρξη μηχανισμών διασύνδεσης αυτών.

56


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Επειδή το MPEG-7 έχει στόχο να περιγράψει πολυμεσικό περιεχόμενο

ανεξάρτητα από τον τρόπο με τον οποίο το περιεχόμενο διατίθεται στους

χρήστες, δεν εξαρτάται ούτε από το format αναπαραγωγής, ούτε από τη

μορφή αποθήκευσης. Για παράδειγμα η πληροφορία βίντεο μπορεί να

διατίθεται ως MPEG-4, -2, ή -1, JPEG, ή σε οποιαδήποτε άλλη

κωδικοποιημένη μορφή – ή να μην είναι καν κωδικοποιημένη: είναι δυνατό

να δημιουργηθεί περιγραφή MPEG-7 για αναλογική ταινία ή ακόμα και για

φωτογραφία τυπωμένη σε χαρτί. Εν τούτοις, υπάρχει ειδική σχέση μεταξύ

του MPEG-7 και του MPEG-4, καθώς το MPEG-7 θεμελιώνεται πάνω σε ένα

αντικειμενοστροφές μοντέλο δεδομένων, το οποίο χρησιμοποιείται και από

το MPEG-4 [27]. Όπως και το MPEG-4, το MPEG-7 μπορεί να περιγράψει

τον κόσμο σαν μια σύνθεση πολυμεσικών αντικειμένων με χωρική και

χρονική συσχέτιση, οδηγώντας σε αντικειμενοστραφείς περιγραφές

πολυμέσων. Πιο συγκεκριμένα, κάθε αντικείμενο σε μια σκηνή MPEG-4

μπορεί να διαθέτει μια περιγραφή MPEG-7 που να σχετίζεται με αυτό και η

οποία μπορεί να προσπελαστεί ανεξάρτητα από το αντικείμενο.

6.3.2 Περιγραφές χαμηλού επιπέδου έναντι περιγραφών υψηλού επιπέδου

(Low-level versus high-level descriptions)

Η περιγραφή περιεχομένου τυπικά μπορεί να πραγματοποιηθεί

χρησιμοποιώντας δυο ευρέως καθορισμένους τύπους χαρακτηριστικών:

εκείνα που περιέχουν πληροφορίες σχετικές με το περιεχόμενο όπως η

ημερομηνία δημιουργίας, ο τίτλος και ο δημιουργός και εκείνα που

περιέχουν πληροφορίες του ιδίου του περιεχομένου. Τα τελευταία

χαρακτηριστικά είναι είτε χαμηλού επιπέδου, όπως το χρώμα και το σχήμα

για τις εικόνες, ο τόνος και η χροιά για την ομιλία, είτε υψηλού επιπέδου,

οπότε εκφράζουν την σημασία του περιεχομένου, όπως γεγονότα και

θεματικές κατηγοριοποιήσεις. Τα χαρακτηριστικά χαμηλού επιπέδου:

57


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

μπορούν να εξαχθούν αυτόματα και συνεπώς τα μηχανήματα

αναλαμβάνουν τη μεγάλη αυτή ποσότητα πληροφορίας και όχι

κάποιος ειδικός.

είναι αντικειμενικά και δεν απαιτούν εξειδίκευση,

είναι εγγενή στο οπτικοακουστικό περιεχόμενο, επιτρέποντας τα

ερωτήματα των χρηστών να μορφοποιούνται κατά τρόπο πιο

κατάλληλο προς το υπό εξέταση περιεχόμενο, π.χ.

χρησιμοποιώντας χρώματα, σχήματα και κίνηση.

Αν και είναι πιο εύκολο να εξαχθούν χαρακτηριστικά χαμηλού επιπέδου

( συνήθως με αυτοματοποιημένο τρόπο), οι περισσότεροι χρήστες θέτουν

τα ερωτήματά τους σε σημασιολογικό επίπεδο, στο οποίο είναι δύσκολο να

επιτευχθεί αυτόματη εξαγωγή. Σε αυτές τις περιπτώσεις το πρόγραμμα

πλοήγησης πρέπει να επιτύχει τη σημασιολογική απεικόνιση ανάμεσα στο

υψηλού επιπέδου ερώτημα που τίθεται από το χρήστη και στα διαθέσιμα

χαρακτηριστικά χαμηλού επιπέδου. Ένα από τα ισχυρά σημεία του MPEG-

7 είναι ότι παρέχει ένα πλαίσιο περιγραφής που υποστηρίζει το συνδυασμό

χαρακτηριστικών χαμηλού και υψηλού επιπέδου σε μια περιγραφή,

αφήνοντας στους δημιουργούς περιεχομένου και μηχανών αναζήτησης την

εργασία να επιλέξουν ποια χαρακτηριστικά να συμπεριλάβουν στις

περιγραφές και στη διαδικασία ταιριάσματος ερωτήματος (query matching

process). Σε συνδυασμό με την δομημένη φύση των περιγραφών MPEG-7,

αυτή η δυνατότητα αποτελεί μια βασική διαφορά από άλλες λύσεις

περιγραφής πολυμεσικού περιεχομένου.

6.3.4Επεκτασιμότητα (Extensibility)

Δεν υπάρχει μια μοναδική σωστή περιγραφή για κάθε πολυμεσικό

περιεχόμενο. Η έννοια του σωστού σχετίζεται στενά με την περιοχή

εφαρμογής. Το MPEG-7 ορίζει ένα πλούσιο σύνολο θεμελιωδών εργαλείων

περιγραφής. Εν’ τούτοις, είναι αδύνατον να υπάρχει ένα πρότυπο MPEG-7

58


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

ειδικά σχεδιασμένο για να απευθύνεται στην εκάστοτε συγκεκριμένη

εφαρμογή. Συνεπώς, είναι απαραίτητο το MPEG-7 να είναι ανοικτό

πρότυπο, επεκτάσιμο κατά κανονιστικό τρόπο, ώστε να απευθύνεται στις

εκάστοτε περιοχές εφαρμογής. Η δυνατότητα κατασκευής νέων εργαλείων

περιγραφής (βασιζόμενων στα θεμελιώδη) επιτυγχάνεται μέσω μιας

τυπικής γλώσσας περιγραφής, της Description Definition Language (DDL).

6.3.4 Εφαρμογές και Απαιτήσεις

Το πρότυπο MPEG-7 υποστηρίζει μεγάλο αριθμό περιβαλλόντων

εφαρμογής και προσφέρει διαφορετικά επίπεδα λεπτομέρειας (granularity)

στις περιγραφές του, κατά μήκος αξόνων όπως χρόνου, χώρου και

ακρίβειας. Τα περιγραφικά χαρακτηριστικά έχουν νόημα στο πλαίσιο κάθε

εφαρμογής, συνεπώς οι περιγραφές για το ίδιο περιεχόμενο μπορεί να

διαφέρουν σύμφωνα με την περιοχή εφαρμογής και τις ομάδες χρηστών.

Αυτό σημαίνει ότι για το ίδιο υλικό μπορεί να υπάρχουν διαφορετικοί

τρόποι περιγραφής, χρησιμοποιώντας διαφορετικά χαρακτηριστικά και

διαφορετικά επίπεδα αφαιρετικότητας για αυτά τα χαρακτηριστικά. Είναι

εργασία του δημιουργού περιγραφής περιεχομένου να επιλέξει τα

κατάλληλα χαρακτηριστικά καθώς επίσης και το κατάλληλο επίπεδο

λεπτομέρειας. Από αυτή την άποψη γίνεται σαφές ότι δεν υπάρχει μια και

μοναδική ‘σωστή’ περιγραφή για κάθε τμήμα περιεχομένου και όλες οι

περιγραφές μπορεί να είναι εξίσου έγκυρες για τη δική τους περιοχή

εφαρμογής. Πλεονέκτημα του MPEG-7 είναι ότι όλες αυτές οι περιγραφές

βασίζονται στα ίδια εργαλεία περιγραφής και ότι μπορεί να γίνει

ανταλλαγή μεταξύ τους κατά τρόπο διαλειτουργικό και εννοιολογικά ορθό.

Οι απαιτήσεις του MPEG-7 καθοδηγούνται από τις εφαρμογές

(application driven). Σχετικές εφαρμογές είναι όλες εκείνες οι οποίες

υποστηρίζονται από το εργαλείο MPEG-7. Υπάρχουν πολλές περιοχές

εφαρμογής που μπορούν να ωφεληθούν από το πρότυπο MPEG-7. Το

έγγραφο «Εφαρμογές MPEG-7 (MPEG-7 Applications)» [28] περιλαμβάνει

59


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

παραδείγματα τόσο υπαρχουσών εφαρμογών όσο και νέων εφαρμογών οι

οποίες ωφελούνται από το πρότυπο MPEG-7, και κατηγοριοποιεί τα

παραδείγματα εφαρμογών σε τρεις ομάδες:

Εφαρμογές Pull (Pull applications) – Εφαρμογές όπως η

αποθήκευση και ανάκτηση πληροφοριών από οπτικοακουστικές

βάσεις δεδομένων, η διανομή φωτογραφιών και βίντεο για

επαγγελματικές παραγωγές πολυμέσων, οι εμπορικές εφαρμογές

μουσικής, οι βιβλιοθήκες με ηχητικά εφφέ οι βάσεις δεδομένων με

ιστορικές ομιλίες, ή η ανάκτηση σκηνών από ταινίες σύμφωνα με

συγκεκριμένα γεγονότα.

Εφαρμογές Push (Push applications) – Εφαρμογές όπως επιλογή

και φιλτράρισμα πολυμεσικών πληροφοριών με τη βοήθεια

προσωποποιημένων ευφυών πρακτόρων, προσωποποιημένες

τηλεοπτικές υπηρεσίες, ευφυείς παρουσιάσεις και πρόσβαση σε

πληροφορίες ατόμων με ειδικές ανάγκες.

Εξειδικευμένες επαγγελματικές εφαρμογές – Εφαρμογές που

σχετίζονται ιδιαίτερα με κάποιο συγκεκριμένο επαγγελματικό

χώρο, όπως οι τηλεαγορές, η βιοιατρική, εκπαιδευτικά

περιβάλλοντα καθώς και εφαρμογές επισκόπησης χώρων

(surveillance).

Για κάθε μια από τις εφαρμογές που αναφέρονται, το έγγραφο

«Εφαρμογές MPEG-7» παρέχει περιγραφή της εφαρμογής, τις αντίστοιχες

απαιτήσεις και μια λίστα σχετικών εργασιών και αναφορών. Το σύνολο

εφαρμογών στο έγγραφο θα βελτιωθεί και επαυξηθεί στο μέλλον, με σκοπό

να παρέχει στη βιομηχανία –αποδέκτες της εργασίας του MPEG –

πληροφορίες σχετικά με τις αναφερόμενες περιοχές εφαρμογών.

Παρά το γεγονός ότι το πρότυπο MPEG-7 έχει σκοπό να αναφερθεί σε

όσο το δυνατόν περισσότερες περιοχές εφαρμογής, είναι φανερό ότι

μερικές εφαρμογές είναι πιο σημαντικές από κάποιες άλλες λόγω της

60


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

συσχέτισής τους με επιχειρηματικές ευκαιρίες, ερευνητικές επενδύσεις,

κλπ.

Προκειμένου να αναπτυχθούν χρήσιμα εργαλεία για την εργαλειοθήκη

του MPEG-7, έγινε εξαγωγή των λειτουργικών απαιτήσεων από

συγκεκριμένες εφαρμογές. Έτσι οι απαιτήσεις του MPEG-7 [26]

χωρίζονται σε 5 τμήματα που σχετίζονται με τους περιγραφείς

(descriptors), τα σχήματα περιγραφής (description schemes), την

Description Definition Language, τις περιγραφές (descriptions) και τα

συστήματα (systems).

6.3.5 Βασικά Στοιχεία

Το MPEG-7 ορίζει τους ακόλουθους τύπους [26]:

Περιγραφείς (Descriptors - D) –Ο περιγραφέας αποτελεί μια

αναπαράσταση ενός χαρακτηριστικού το οποίο δείχνει κάποια

πληροφορία για τα δεδομένα. Ο περιγραφέας ορίζει το συντακτικό

και τη σημασιολογία της αναπαράστασης του χαρακτηριστικού,

επιτρέποντας την αποτίμησή του μέσω της τιμής περιγραφέα

(descriptor value). Είναι δυνατόν να υπάρχουν πολλοί

περιγραφείς που να αναπαριστούν ένα και μοναδικό

χαρακτηριστικό, όπως οι περιγραφείς χρώματος (color

descriptors). Παραδείγματα περιγραφέων είναι: ο time-code για

την αναπαράσταση της διάρκειας, τα color moments και τα

ιστογράμματα για την αναπαράσταση του χρώματος, και η

ακολουθία χαρακτήρων (character string) για την αναπαράσταση

τίτλων (titles).

Σχήματα Περιγραφής (Description Schemes - DS) – Το σχήμα

περιγραφής (DS) ορίζει τη δομή και τη σημασιολογία των σχέσεων

ανάμεσα στα συστατικά του μέρη, τα οποία μπορεί να είναι τόσο

περιγραφείς όσο και σχήματα περιγραφής. Ένα DS επιχειρεί την

μοντελοποίηση και περιγραφή του πολυμεσικού περιεχομένου με

βάση τη δομή και τη σημασιολογία του. Για παράδειγμα: μια

61


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

ταινία, χρονικά δομείται σε σκηνές και πλάνα, όπου

περιλαμβάνονται περιγραφείς κειμένου σε επίπεδο σκηνής, όπως

και περιγραφείς χρώματος, κίνησης, και έντασης ήχου σε επίπεδο

πλάνου.

Description Definition Language (DDL) – Η Description Definition

Language είναι η γλώσσα που χρησιμοποιείται για τον ορισμό του

περιγραφέων και των σχημάτων περιγραφής, επιτρέποντας επίσης

τη δημιουργία νέων σχημάτων περιγραφής ή την επέκταση και

τροποποίηση υπαρχόντων σχημάτων περιγραφής.

Εργαλεία Συστημάτων (Systems Tools) – Εργαλεία που

σχετίζονται με τη δυαδική απεικόνιση, το συγχρονισμό, τη

μεταφορά και την αποθήκευση των περιγραφών, καθώς και με τη

διαχείριση και προστασία της πνευματικής ιδιοκτησίας των

σχετικών περιγραφών.

Τα ανωτέρω αποτελούν τα κανονιστικά στοιχεία του προτύπου. Η

έννοια ‘κανονιστικό’ σημαίνει ότι τα στοιχεία αυτά πρέπει να

χρησιμοποιούνται σύμφωνα με τις προτυποποιημένες προδιαγραφές

ώστε να εξασφαλίζεται η διαλειτουργικότητα. Η εξαγωγή

χαρακτηριστικών, τα μέτρα ομοιότητας και οι μηχανές αναζήτησης

είναι επίσης σχετικά θέματα, όμως δεν τίθεται ζήτημα

προτυποποίησής τους αφού κάτι τέτοιο δεν είναι απαραίτητο για την

εξασφάλιση διαλειτουργικότητας.

6.4 Oργάνωση του Προτύπου MPEG-7

Για λόγους αναγνωσιμότητας, οργάνωσης και ευκολότερης χρήσης, το

πρότυπο MPEG-7 έχει δομηθεί σε δέκα μέρη Parts) [25]:

ISO/IEC 15938-1 ή MPEG-7 Part 1 – Συστήματα (Systems) –

Καθορίζει τα εργαλεία που απαιτούνται για την προετοιμασία των

περιγραφών MPEG-7 για αποδοτική μεταφορά και αποθήκευση,

για επίτευξη συγχρονισμού ανάμεσα στο περιεχόμενο και στις

62


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

περιγραφές, καθώς και τα εργαλεία που σχετίζονται με τη

διαχείριση και την προστασία της πνευματικής ιδιοκτησίας των

περιγραφών [29].

ISO/IEC 15938-2 ή MPEG-7 Part 2 - Description Definition

Language – Καθορίζει τη γλώσσα για τον ορισμό των

περιγραφέων και των σχημάτων περιγραφής∙ επιτρέπει επίσης τον

ορισμό νέων ή επεκτεταμένων σχημάτων περιγραφής [30].

ISO/IEC 15938-3 ή MPEG-7 Part 3 – Οπτική Πληροφορία

(Visual) – Καθορίζει τους περιγραφείς και τα σχήματα

περιγραφής που αναφέρονται αποκλειστικά στην οπτική

πληροφορία [31].

ISO/IEC 15938-4 ή MPEG-7 Part 4 – Ήχος (Audio) – Καθορίζει

τους περιγραφείς και τα σχήματα περιγραφής που αναφέρονται

αποκλειστικά στον ήχο [32].

ISO/IEC 15938-5 ή MPEG-7 Part 5 – Γενικές Οντότητες και

Σχήματα Περιγραφής Πολυμέσων (Generic Entities and

Multimedia Description Schemes) – Καθορίζει τους

περιγραφείς και τα σχήματα περιγραφής που αναφέρονται σε

γενικά (εκτός ήχου και εικόνας) πολυμεσικά χαρακτηριστικά [33].

ISO/IEC 15938-6 ή MPEG-7 Part 6 – Λογισμικό Αναφοράς

(Reference Software) – Περιλαμβάνει λογισμικό που

απευθύνεται στα καθορισμένα εργαλεία του MPEG-7 [34].

ISO/IEC 15938-7 ή MPEG-7 Part 7 – Έλεγχοι Συμμόρφωσης

(Conformance Testing) – Καθορίζει τις γενικές γραμμές και

διαδικασίες για τον έλεγχο συμμόρφωσης των MPEG-7

περιγραφών και τερματικών [35].

ISO/IEC 15938-8 ή MPEG-7 Part 8 – Εξαγωγή και Χρήση

των Περιγραφών MPEG-7 (Extraction and Use of MPEG-7

Descriptions) – Τεχνική αναφορά (μη-κανονιστική) που παρέχει

ενημερωτικά παραδείγματα για την αρχικοποίηση των εργαλείων

δημιουργίας περιγραφών που συμμορφώνονται με το MPEG-7,

63


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

καθώς επίσης και λεπτομερείς τεχνικές πληροφορίες για την

αυτόματη εξαγωγή περιγραφών από πολυμεσικό περιεχόμενο και

τη χρήση αυτών σε εφαρμογές πολυμέσων [36].

ISO/IEC 15938-9 ή MPEG-7 Part 9 – Προφίλ (Profiles) –

Καθορίζει τα προφίλ και τα επίπεδα των περιγραφών MPEG-7

[37].

ISO/IEC 15938-10 ή MPEG-7 Part 10 – Ορισμός Σχήματος

(Schema Definition) – Περιλαμβάνει το μηχανισμό ο οποίος

καθορίζει τον ορισμό σχήματος του MPEG-7 για όλα τα μέρη του

προτύπου MPEG-7. Αυτός ο ορισμός σχήματος θα πρέπει να

εξελιχθεί μέσα από νέες εκδόσεις καθώς βελτιώνονται τα διάφορα

μέρη του προτύπου MPEG-7. Ο ορισμός σχήματος του MPEG-7 θα

πρέπει να καθορίζει το σχήμα χρησιμοποιώντας την Description

Definition Language του MPEG-7 [38].

Τα μέρη 1 έως 6 και 9 έως 10 προσδιορίζουν τον πυρήνα της

τεχνολογίας MPEG-7, ενώ τα μέρη 7 και 8 είναι ‘μέρη υποστήριξης’. Παρά

το γεγονός ότι τα διάφορα μέρη του MPEG-7 είναι γενικά ανεξάρτητα και

συνεπώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν αυτόνομα, ή σε συνδυασμό με

κατάλληλες τεχνολογίες, αναπτύχθηκαν κατά τέτοιο τρόπο ώστε να

παρέχουν μέγιστη ωφέλεια όταν χρησιμοποιούνται μαζί. Σε αντίθεση με

προηγούμενα MPEG πρότυπα, όπου τα προφίλ και τα επίπεδα ορίζονταν

μαζί με τα εργαλεία, το μέρος 9 του MPEG-7 είναι ειδικά αφιερωμένο για

αυτό το είδος ορισμού.

6.5 Χρονοπρογραμματισμός του MPEG-7

Έπειτα από μια αρχική περίοδο αφιερωμένη στον προσδιορισμό των

στόχων και στην αναγνώριση των εφαρμογών και των απαιτήσεων, το

MPEG-7 δημοσίευσε, τον Οκτώβριο του 1998, την πρόσκληση για υποβολή

προτάσεων (Call for Proposals) [39] Παραλήφθηκαν 665 προεγγραφές

προτάσεων (proposal pre-registrations) μέχρι την 1 Δεκεμβρίου 1998, που

ήταν και η προθεσμία υποβολής [40]. Από αυτές οι 390 (περίπου 60%)

64


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

τελικά αποστάλθησαν ως τελικές προτάσεις μέχρι την 1 Φεβρουαρίου

1999, που ήταν και η προθεσμία υποβολής των τελικών προτάσεων. Από

τις 390 προτάσεις υπήρχαν 231 περιγραφείς και 116 σχήματα περιγραφής.

Η αποτίμηση των προτάσεων για τα κανονιστικά στοιχεία έγινε από τους

ειδικούς του MPEG, το Φεβρουάριου του 1999, στο Lancaster (UK),

ακολουθώντας τις διαδικασίες που ορίστηκαν στα έγγραφα Αξιολόγησης

του MPEG-7 [41], [42]. Ένα ειδικό σύνολο οπτικοακουστικού περιεχομένου

δόθηκε στους υποβάλλοντες τις προτάσεις για χρήση κατά τη διαδικασία

αξιολόγησης∙ το ίδιο σύνολο χρησιμοποιήθηκε κατά τη συλλογική φάση.

Το ειδικό σύνολο αποτελείται από 32 ψηφιακούς δίσκους με κομμάτια

ήχου, εικόνες και βίντεο [43]. Παραχωρήθηκε στην ομάδα του MPEG υπό

τις συνθήκες αδειοδότησης που ορίζονται στο κείμενο [44]. Οι όροι

αδειοδότησης επιτρέπουν τη χρήση του περιεχομένου αποκλειστικά για

λόγους ανάπτυξης του προτύπου MPEG-7. Ενώ χρησιμοποιήθηκαν σχετικά

άμεσες μεθοδολογίες για την αξιολόγηση των εργαλείων περιγραφής

οπτικοακουστικού υλικού κατά την ανταγωνιστική φάση του MPEG-7, πιο

ισχυρές μεθοδολογίες αναπτύχθηκαν κατά τη συλλογική φάση στο πλαίσιο

δεκάδων πειραμάτων ελέγχου του πυρήνα των εργαλείων. Αφού εκδόθηκε η

αναφορά αξιολόγησης των τεχνολογιών, έγιναν επιλογές και συστάσεις

και έτσι ξεκίνησε η συλλογική φάση με τα καλύτερα από τα εργαλεία [45].

Η προσέγγιση ‘συλλογικότητας μετά τον ανταγωνισμό’ επικεντρώνει τις

προσπάθειες πολλών ερευνητικών ομάδων ανά τον κόσμο για την

περαιτέρω ανάπτυξη των τεχνολογιών που ήδη είχαν αξιολογηθεί ως

κορυφαίες στις λίστες των σχετικών τεχνολογιών.

Η διαδικασία προτυποποίησης του MPEG-7, η οποία παρουσιάστηκε

προηγουμένως, παρουσιάζεται σε μορφή σχεδίου εργασίας (work plan)

στον Πίνακα 9.

Πίνακας 9. Σχέδιο Εργασίας του MPEG-7

Μέρος Τίτλος Προσχέδιο Επιτροπής ή

Προτεινόμενο Προσχέδιο

Τελικό Προσχέδιο

Επιτροπής

Τελικό Προσχέδιο

Διεθνές Πρότυπο ή

65


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Τεχνικής Αναφοράς Προσχέδιο Τεχνικής

Αναφοράς

1 Βελτίωση Συστημάτων 1 10/2000

12/2002

03/2001

07/2003

07/2001

12/2003

2 Description Definition

Language

10/2000 03/2001 07/2001

3 Βελτίωση Οπτικού

Συστήματος Ι

10/2000

03/2003

03/2001

07/2003

07/2001

12/2003

4 Βελτίωση Ηχητικού

Συστήματος Ι

10/2000

05/2002

03/2001

10/2002

07/2001

07/2003

5 Βελτίωση Σχημάτων

Περιγραφής Πολυμέσων 1

10/2000

05/2002

03/2001

10/2002

07/2001

07/2003

6 Βελτίωση Λογισμικού

Αναφοράς 1

10/2000

05/2002

03/2001

03/2003

07/2001

10/2003

7 Βελτίωση Ελέγχου

Συμμόρφωσης 1

12/2001

07/2003

03/2002

10/2003

07/2002

03/2004

8 Εξαγωγή και Χρήση

Περιγραφών MPEG-7

03/2002 - 05/2002

9 Προφίλ και Επίπεδα 10/2003 07/2004 01/2005

10 Ορισμός Σχήματος 10/2003 03/2004 07/2004

Στην πορεία ανάπτυξης του προτύπου δημοσιεύονται πρόσθετες

προσκλήσεις υποβολής προτάσεων εάν οι διαθέσιμες τεχνολογίες δεν είναι

αρκετές για να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις του MPEG, όταν υπάρχουν

ενδείξεις ότι πράγματι οι πρόσθετες απαιτούμενες τεχνολογίες υπάρχουν∙

αυτό ήδη συνέβη για μερικά από τα εργαλεία συστημάτων που

συμπεριλήφθηκαν στην πρώτη βελτίωση στο μέρος MPEG-7 Συστήματα

(MPEG-7 Systems). Αφού δημοσιευτεί η πρώτη έκδοση των διαφόρων μερών

του προτύπου, μπορούν να συμπεριληφθούν και πρόσθετα εργαλεία που

αναφέρονται σε νέες λειτουργίες ή προσφέρουν σημαντικές βελτιώσεις

στις διαθέσιμες λειτουργίες, συμπεριλαμβάνοντας βελτιώσεις στα σχετικά

μέρη του προτύπου. Αυτός είναι ένας καλός τρόπος να συμπληρωθεί

περαιτέρω το πρότυπο χωρίς να δημιουργούνται μεγάλες καθυστερήσεις

στις πρώτες εκδόσεις, συμπεριλαμβάνοντας κατά διαστήματα κάποιο

σημαντικό αριθμό εργαλείων. Η βελτίωση 1 για τα διάφορα μέρη του

προτύπου συχνά αναφέρεται και ως Έκδοση 2 (Version 2).66


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

6.6 MPEG-7 Εργαλεία Περιγραφής Προτύπου MPEG-7 (MPEG-

7Description Tools)

Από το Μάρτιο του 1999, το MPEG ανέπτυξε ένα σύνολο εργαλείων

περιγραφής πολυμεσικών πληροφοριών εστιάζοντας στις αναγνωρισμένες

απαιτήσεις του MPEG-7. Αυτά τα εργαλεία ορίζονται στα κύρια μέρη του

προτύπου MPEG-7.

6.6.1 Εργαλεία Συστημάτων (Systems Tools)

Η υποομάδα συστημάτων του MPEG είναι υπεύθυνη για την ανάπτυξη

ενός συνόλου ‘εργαλείων συστημάτων’ και της Description Definition

Language (Μέρη 1 και 2 του προτύπου) [29], [30]. Τα εργαλεία

συστημάτων δίνουν τη δυνατότητα προετοιμασίας των περιγραφών MPEG-

7 για αποτελεσματική μεταφορά και αποθήκευση (δυαδικοποίηση), για

συγχρονισμό του περιεχομένου με τις αντίστοιχες περιγραφές και για

διαχείριση και προστασία της πνευματικής ιδιοκτησίας. Η DDL είναι η

γλώσσα για τον ορισμό νέων Σχημάτων Περιγραφής (Description Schemes)

και την επέκταση υπαρχόντων.

Τα δεδομένα MPEG-7 μπορούν να αναπαρασταθούν είτε σε μορφή

κειμένου, είτε σε δυαδική μορφή, είτε ως μείγμα των δύο αυτών μορφών,

σύμφωνα πάντα με την εκάστοτε εφαρμογή [29]. Το MPEG-7 ορίζει μια

μοναδική απεικόνιση διπλής κατεύθυνσης ανάμεσα στη δυαδική μορφή και

τη μορφή κειμένου. Αυτή η απεικόνιση μπορεί να είναι χωρίς απώλειες

(lossless) και κατά τις δυο κατευθύνσεις. Το συντακτικό του δυαδικού

format - BiM (Binary format για δεδομένα MPEG-7) – ορίζεται στο Μέρος 1

(Part 1): Συστήματα του προτύπου [29]. Το συντακτικό του format κειμένου

– TeM (Textual format για δεδομένα MPEG-7 ) – ορίζεται στο Μέρος 2

(Part 2): DDL - Description Definition Language του προτύπου [30]. Τα

σχήματα περιγραφής ορίζονται στα Μέρη 3, 4, και 5 (Parts 3, 4 και 5)

(Οπτικό, Ηχητικό και Σχήματα Περιγραφής Πολυμέσων) του προτύπου

[31], [32], [33].

67


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Υπάρχουν δύο βασικοί λόγοι ύπαρξης ενός δυαδικού format (εκτός από

το format κειμένου) για δεδομένα MPEG-7. Πρώτον, γενικά η μετάδοση ή η

αποθήκευση του format κειμένου απαιτεί πολύ μεγαλύτερο εύρος ζώνης

από το απαραίτητο, εξετάζοντας από θεωρητικής άποψης (μετά τη

δυαδικοποίηση, μπορούν να επιτευχθούν κέρδη συμπίεσης που φτάνουν και

το 98% σε συγκεκριμένες περιπτώσεις)∙ αποδοτική συμπίεση του format

κειμένου εφαρμόζεται όταν μετατρέπεται σε δυαδικό format. Δεύτερον, το

format κειμένου δεν είναι κατάλληλο για εφαρμογές ροής δεδομένων

(streaming applications) αφού επιτρέπει τη μετάδοση μόνο ενός δένδρου

περιγραφής με την αποκαλούμενη διάταξη προτεραιότητας βάθους δένδρου

(depth-first tree order). Εν’ τούτοις, σε εφαρμογές ροής δεδομένων

απαιτείται περισσότερη ευελιξία ως προς τη διάταξη μετάδοσης των

στοιχείων: το BiM παρέχει αυτή την ευελιξία. Το BiM επιτρέπει την τυχαία

αναζήτηση ή την προσπέλαση στοιχείων κάποιας δυαδικής περιγραφής

MPEG-7 άμεσα από τη ροή δεδομένων (bitstream), χωρίς να απαιτείται η

προσπέλαση όλης της προηγούμενης ροής που προηγείται αυτών των

στοιχείων. Στο τερματικό κατανάλωσης (χρήσης) της περιγραφής, η

δυαδική περιγραφή μπορεί είτε να μετατραπεί σε format κειμένου είτε να

προσπελαστεί άμεσα.

Το BiM έχει σχεδιαστεί κατά τέτοιο τρόπο ώστε να επιτρέπει τη

γρήγορη προσπέλαση και το φιλτράρισμα σε δυαδικό επίπεδο, χωρίς να

απαιτείται η πλήρης αποσυμπίεση της ροής δεδομένων περιγραφής εκ των

προτέρων. Αυτή η δυνατότητα είναι ιδιαίτερα σημαντική σε μικρές,

φορητές και χαμηλής ισχύος συσκευές με περιορισμένη ισχύ CPU και

χωρητικότητα μνήμης. Το δυαδικό format συνίσταται από μια καθολική

επικεφαλίδα (global header), τις Μορφές Αποκωδικοποίησης (Decoding

Modes), οι οποίες ορίζουν μερικές γενικές παραμέτρους της

κωδικοποίησης, και ένα σύνολο συνεχόμενων και φωλιασμένων

σχηματισμών κωδικοποίησης (coding patterns). Αυτοί οι σχηματισμοί είναι

φωλιασμένοι κατά τον ίδιο τρόπο με τον οποίο είναι φωλιασμένα και τα

στοιχεία στο αυθεντικό DDL αρχείο, δηλαδή σε μορφή δένδρου.

68


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Οι περιγραφές MPEG-7 μπορούν να διανεμηθούν είτε ανεξάρτητα είτε

μαζί με το περιεχόμενο που περιγράφουν. Η αρχιτεκτονική του MPEG-7

[29] (βλέπε Σχήμα 10) επιτρέπει τη μεταφορά δεδομένων, όπως ερωτήματα

(queries), από το τερματικό προς τον πομπό ή τον εξυπηρετητή. Το επίπεδο

Συστημάτων συμπεριλαμβάνει μηχανισμούς που επιτρέπουν το

συγχρονισμό, το framing και την πολύπλεξη περιγραφών MPEG-7, και

μπορούν επίσης να παρέχουν το πολυμεσικό περιεχόμενο εάν ζητηθεί. Η

διανομή περιεχομένου MPEG-7 σε συγκεκριμένα συστήματα είναι έξω από

τους στόχους των προδιαγραφών των Συστημάτων. Υπάρχοντα εργαλεία

διανομής, όπως τα TCP/IP, MPEG-2 Transport Stream (TS) ή ακόμα και ένα

CD-ROM μπορούν να χρησιμοποιηθούν για αυτό το σκοπό.

Οι στοιχειώδεις ροές δεδομένων (elementary streams) του MPEG-7

αποτελούνται από συνεχόμενα ξεχωριστά προσπελάσιμα τμήματα

δεδομένων που ονομάζονται Προσπελάσιμες Μονάδες (Access Units)∙ μια

προσπελάσιμη μονάδα είναι η μικρότερη δυνατή οντότητα δεδομένων στην

οποία μπορεί να αποδοθεί πληροφορία χρονισμού (timing information). Οι

στοιχειώδεις ροές δεδομένων περιέχουν πληροφορίες διαφορετικής

πολλαπλής φύσης: (i) πληροφορία για το σχήμα περιγραφής που ορίζει τη

δομή της περιγραφής MPEG-7∙ και (ii) πληροφορία περιγραφής η οποία

είναι είτε η πλήρης περιγραφή του πολυμεσικού περιεχομένου είτε τμήματα

της πλήρους περιγραφής.

69


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Σχήμα 10: Αρχιτεκτονική συστημάτων MPEG-7.

Ακολουθώντας τις προδιαγραφές της Έκδοσης 1 των Συστημάτων

MPEG-7 (MPEG-7 Systems Version 1) [29], από το Μάρτιο του 2004 το

πρότυπο στοχεύει στην αποκωδικοποίηση τμημάτων αναφορών και στη

χρήση βελτιστοποιημένων δυαδικών αποκωδικοποιητών, δηλαδή

αποκωδικοποιητές που εστιάζουν και πετυχαίνουν καλύτερα

αποτελέσματα για συγκεκριμένες μεθόδους αποκωδικοποίησης. Κάθε

βελτιστοποιημένος αποκωδικοποιητής σχετίζεται με ένα σύνολο απλών ή

σύνθετων τύπων [25]. Μελλοντικές εργασίες σχετιζόμενες με τα

Συστήματα MPEG-7 περιλαμβάνουν την ανάπτυξη πιο αποδοτικών

μεθόδων δυαδικής αποκωδικοποίησης για δεδομένα MPEG-7, και την 70


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

υποστήριξη μετάδοσης των περιγραφών MPEG-7 χρησιμοποιώντας μια

ποικιλία διαφορετικών πρωτοκόλλων μετάδοσης [25].

6.6.2 Εργαλεία DDL (DDL Tools)

Η Description Definition Language (το format κειμένου) βασίζεται στην

XML (eXtensible Markup Language) Schema Language του W3C [46].

εντούτοις, αναπτύχθηκαν και μερικές επεκτάσεις της XML Schema έτσι

ώστε όλες οι απαιτήσεις της DDL [26] να ικανοποιούνται από την DDL του

MPEG-7 [30]. Σε αυτό το πλαίσιο, η DDL μπορεί να χωριστεί στα ακόλουθα

στοιχεία:

Δομικά στοιχεία γλώσσας XML Schema (XML Schema

structural language components) – Αυτά τα στοιχεία

αντιστοιχούν στο μέρος 1 των προδιαγραφών της XML Schema

[46] και παρέχουν δυνατότητες περιγραφής και περιορισμού του

περιεχομένου των εγγράφων XML 1.0.

Στοιχεία γλώσσας τύπου δεδομένων XML Schema (XML

Schema data type language components) – Αυτά τα στοιχεία

αντιστοιχούν στο μέρος 2 των προδιαγραφών της XML Schema

[46], και παρέχουν δυνατότητες ορισμού τύπων δεδομένων οι

οποίοι χρησιμοποιούνται για τον περιορισμό των τύπων

δεδομένων των στοιχείων (elements) και των χαρακτηριστικών

(attributes) μέσα στην XML Schema.

Ειδικές επεκτάσεις του MPEG-7 (MPEG-7 specific

extensions) – Αυτές οι επεκτάσεις αντιστοιχούν στα

χαρακτηριστικά που έχουν προστεθεί στην XML Schema

Language για να ικανοποιήσουν τις ιδιαίτερες απαιτήσεις του

MPEG-7, ιδίως στους νέους τύπους δεδομένων [30].

Οι ειδικές μέθοδοι προσπέλασης (parsers) της MPEG-7 DDL προσθέτουν

τη διαδικασία επικύρωσης των πρόσθετων δομών του MPEG-7 στις

τυπικές μεθόδους προσπέλασης της XML Schema. Στην πράξη, ενώ μια

71


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

μέθοδος προσπέλασης DDL έχει τη δυνατότητα να προσπελαύνει κάθε

τυπικό αρχείο XML Schema, μια τυπική μέθοδος προσπέλασης XML

Schema μπορεί να προσπελαύνει μια περιγραφή κειμένου MPEG-7 με

μειωμένο επίπεδο επικύρωσης, εξαιτίας των ειδικών τύπων δεδομένων του

MPEG-7 οι οποίοι δεν μπορούν να αναγνωριστούν.

Το BiM format [29] είναι ένα εργαλείο συμπίεσης DDL, το οποίο μπορεί

να χαρακτηριστεί και ως γενικό εργαλείο συμπίεσης XML αφού δίνει

επίσης τη δυνατότητα αποτελεσματικής δυαδικής κωδικοποίησης αρχείων

XML, εφόσον τα αρχεία αυτά βασίζονται σε DDL ή XML Schema και είναι

διαθέσιμος ο αντίστοιχος ορισμός DDL ή XML schema [47].

6.6.3 Οπτικά Εργαλεία (Visual Tools)

Η υποομάδα Βίντεο του MPEG είναι υπεύθυνη για την ανάπτυξη των

εργαλείων περιγραφής Οπτικού περιεχομένου του MPEG-7 (Μέρος 3 του

προτύπου) [31]. Στα εργαλεία περιγραφής Οπτικού περιεχομένου του

MPEG-7 περιλαμβάνονται οι βασικές δομές και οι περιγραφείς ή τα

σχήματα περιγραφής που αναφέρονται σε οπτικά χαρακτηριστικά του

περιεχομένου, όπως χρώμα, υφή, σχήμα και κίνηση, καθώς επίσης και στον

εντοπισμό των περιγραφόμενων αντικειμένων στην εικόνα ή την

ακολουθία βίντεο. Αυτά τα εργαλεία καθορίζονται από τη σύνταξή τους

στην DDL, τις δυαδικές αναπαραστάσεις και τη σημασιολογία που

σχετίζεται με τα συντακτικά στοιχεία (syntactic elements). Για κάθε

εργαλείο υπάρχουν κανονιστικά και μη-κανονιστικά τμήματα: τα

κανονιστικά τμήματα καθορίζουν τη δυαδική σύνταξη, τη σύνταξη

κειμένου καθώς και τη σημασιολογία των δομών, ενώ τα μη-κανονιστικά

περιέχουν μεθόδους όπως η εξαγωγή και το ταίριασμα περιγραφέων.

6.7 Βασικές δομές: στοιχεία και δοχεία (Basic structures: elements

and containers)

72


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Τα βασικά στοιχεία του Οπτικού μέρους του MPEG-7 είναι:

Χωρικές 2D συντεταγμένες (Spatial 2D coordinates) – Αυτός

ο περιγραφέας ορίζει ένα 2D χωρικό σύστημα συντεταγμένων το

οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί με αναφορά (by reference) σε

άλλα D/DS, όποτε αυτό απαιτείται. Υποστηρίζει δύο είδη

συστημάτων συντεταγμένων: τοπικά και ολοκληρωμένα (local και

integrated). Σε ένα τοπικό σύστημα συντεταγμένων, οι

συντεταγμένες που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία της

περιγραφής απεικονίζονται στο τρέχον σύστημα συντεταγμένων.

Σε ένα ολοκληρωμένο σύστημα συντεταγμένων, κάθε εικόνα

(frame) από κάποια ακολουθία βίντεο μπορεί να απεικονιστεί σε

διαφορετικές περιοχές σε σχέση με το πρώτο frame της

ακολουθίας ή της σκηνής.

Χρονική παρεμβολή (Temporal interpolation) – Ο

περιγραφέας Χρονικής Παρεμβολής χαρακτηρίζει τη χρονική

παρεμβολή χρησιμοποιώντας συνδεδεμένα πολυώνυμα για την

προσέγγιση πολυδιάστατων τιμών μεταβλητών που αλλάζουν με

το χρόνο, όπως είναι η θέση αντικειμένου σε μια ακολουθία

βίντεο. Το μέγεθος περιγραφέα συνήθως είναι πολύ μικρότερο από

το να περιγραφούν όλες οι τιμές θέσης.

Τα δοχεία (containers) του Οπτικού μέρους του MPEG-7– δομές που

επιτρέπουν το συνδυασμό οπτικών περιγραφέων σύμφωνα με κάποια

χωρική/χρονική οργάνωση– είναι:

Μορφή Πλέγματος (Grid layout) – Η μορφή πλέγματος αποτελεί

διαχωρισμό της εικόνας σε ένα σύνολο τετραγωνικών περιοχών, έτσι ώστε

κάθε περιοχή να μπορεί να περιγραφεί ξεχωριστά. Κάθε περιοχή του

πλέγματος μπορεί να περιγραφεί σύμφωνα με περιγραφείς όπως το χρώμα

ή η υφή.

Χρονοσειρές (Time series) – Η δομή TimeSeries περιγράφει μια

χρονοσειρά περιγραφέων μέσα σε κάποιο τμήμα βίντεο (video segment) και

73


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

παρέχει λειτουργίες ταιριάσματος από εικόνα σε frame ακολουθίας βίντεο

και από frame ακολουθίας βίντεο σε εικόνα. Ορίζονται δύο τύποι

TimeSeries: RegularTimeSeries και IrregularTimeSeries. Στον τύπο

RegularTimeSeries, οι περιγραφείς εντοπίζονται τακτικά (με σταθερά

διαστήματα) σε κάποιο δεδομένο χρονικό παράθυρο. Αντίθετα, στον τύπο

IrregularTimeSeries, οι περιγραφείς εντοπίζονται χωρίς να ορίζονται

σταθερά διαστήματα κατά μήκος του χρόνου.

Πολλαπλή Όψη (Multiple view) – Ο περιγραφέας MultipleView ορίζει

μια δομή που συνδυάζει 2D περιγραφείς, οι οποίοι αναπαριστούν κάποιο

οπτικό χαρακτηριστικό ενός 3D αντικειμένου που παρατηρείται από

κάμερες από διαφορετικές οπτικές γωνίες. Ο περιγραφέας σχηματίζει μια

πλήρη 3D αναπαράσταση του αντικειμένου (που βασίζεται στις

διαφορετικές οπτικές γωνίες), χρησιμοποιώντας οποιοδήποτε 2D οπτικό

περιγραφέα, όπως είναι το σχήμα, το χρώμα ή η υφή.

6.8 Περιγραφείς και σχήματα περιγραφής (Descriptors and

description schemes)

Οι περιγραφείς Οπτικού περιεχομένου του MPEG-7 καλύπτουν πέντε

βασικά οπτικά χαρακτηριστικά: χρώμα, υφή, σχήμα, κίνηση και εντοπισμό

(localization).

6.8.1 Χρώμα (Color)

Υπάρχουν επτά περιγραφείς χρώματος MPEG-7:

Χρωματικός χώρος (Color space) – Ορίζει το χρωματικό χώρο

που χρησιμοποιείται στους περιγραφείς MPEG-7 με βάση το

χρώμα. Υποστηρίζονται οι ακόλουθοι χρωματικοί χώροι: RGB,

YCbCr, HSV, HMMD, μήτρα γραμμικού μετασχηματισμού με

αναφορά στον RGB, και μονόχρωμος (monochrome).

Κβαντισμός χρώματος (Color quantization) – Ορίζει

ομοιόμορφο κβαντισμό στον χρωματικό χώρο.

74


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Κυρίαρχο χρώμα (Dominant color) – Καθορίζει ένα σύνολο

κυρίαρχων χρωμάτων σε μια περιοχή οποιουδήποτε σχήματος

(μέγιστο 8 κυρίαρχα χρώματα).

Κλιμακούμενο χρώμα (Scalable color) – Ορίζει ένα χρωματικό

ιστόγραμμα στον HSV χρωματικό χώρο, που κωδικοποιείται με

χρήση του μετασχηματισμού Haar∙ η δυαδική του αναπαράσταση

είναι κλιμακούμενη με βάση τον αριθμό των στηλών (bins) και την

ακρίβεια αναπαράστασης bit (bit representation accuracy) για

μεγάλο εύρος ρυθμών μετάδοσης.

Μορφή χρώματος (Color layout) – Ορίζει τη χωρική κατανομή

των χρωμάτων για ανάκτηση και πλοήγηση σε υψηλές ταχύτητες.

Μπορεί να εφαρμοστεί είτε σε ολόκληρη εικόνα, είτε σε

οποιοδήποτε τμήμα εικόνας, συμπεριλαμβανομένων των περιοχών

ακαθόριστου σχήματος.

Δομή χρώματος (Color structure) – Συλλαμβάνει τόσο το

χρωματικό περιεχόμενο (παρόμοια με το χρωματικό ιστόγραμμα)

όσο και τη χρωματική δομή αυτού του περιεχομένου μέσω χρήσης

δομικών στοιχείων που συνίστανται από πολλαπλά δείγματα

εικόνας.

GoF/GoP χρώματος (GoF/GoP color) – Ορίζει μια δομή για την

αναπαράσταση των χρωματικών χαρακτηριστικών μιας συλλογής

(παρόμοιων) εικόνων ή καρέ βίντεο, με βάση τον περιγραφέα

κλιμακούμενου χρώματος που ορίστηκε ανωτέρω. Η συλλογή

μπορεί να αποτελείται από καρέ βίντεο τα οποία προέρχονται από

ένα συνεχόμενο τμήμα βίντεο (contiguous video segment) ή από

μη συνεχόμενα τμήματα βίντεο τα οποία περιέχουν παρόμοια

καρέ.

6.8.2 Υφή (Texture)

Υπάρχουν τρεις περιγραφείς υφής στο MPEG-7. Έτσι, η υφή αναπαριστά

το μέγεθος δόμησης μιας εικόνας με την κατευθυντικότητα (directionality),

75


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

την τραχύτητα (coarseness), και την επαναληψιμότητα σχημάτων

(regularity of patterns):

Ομοιογενής υφή (Homogeneous texture) – Αναπαριστά τις

τιμές της ενέργειας και της απόκλισης της ενέργειας (deviation)

που εξάγονται από το συχνοτικό χώρο. Το διδιαστατο συχνοτικό

επίπεδο χωρίζεται σε 30 κανάλια. Ο διαχωρισμός του συχνοτικού

επιπέδου είναι ομογενής κατά τη γωνιακή κατεύθυνση (angular

direction) (ίσο μέγεθος βήματος 30 μοιρών), όχι όμως και

ομογενής κατά την ακτινική κατεύθυνση (radial direction).

Πλοήγηση υφής (Texture browsing) – Σχετίζεται με το

χαρακτηρισμό της υφής, παρόμοια προς τον ανθρώπινο

χαρακτηρισμό, σύμφωνα με την κανονικότητα (ακανόνιστη,

ελαφρά κανονική, κανονική, πολύ κανονική, βλέπε Σχήμα 11), την

κατευθυντικότητα (0o, 30o, 60o, 90o, 120o, 150o) και την τραχύτητα

(ομαλή, μέτρια, τραχειά, πολύ τραχειά).

Σχήμα 11: Παράδειγμα κανονικότητας υφής από πολύ κανονική μέχρι

ακανόνιστη [31].

Ιστόγραμμα ακμών (Edge histogram) – Αναπαριστά τη χωρική

κατανομή πέντε τύπων ακμών σε τοπικές περιοχές της εικόνας

όπως φαίνεται στο Σχήμα 12 (τέσσερις κατευθυντικές ακμές και

μια μη κατευθυντική ακμή σε κάθε τοπική περιοχή που καλείται

υποεικόνα).

76


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

a) vertical b) horizontal c) 45 degree d) 135 degree e)non-directional edge edge edge edge edge(α) κατακόρυφη

ακμή

(β) οριζόντια ακμή (γ) ακμή 45ο (δ) ακμή 135ο (ε) μη κατευθυντική

ακμή

Σχήμα 12: Οι πέντε τύποι ακμών που χρησιμοποιούνται στον περιγραφέα

ιστογράμματος ακμών του MPEG-7 [31].

6.8.3 Σχήμα (Shape)

Υπάρχουν τρεις περιγραφείς σχήματος στο MPEG-7:

Σχήμα με βάση την περιοχή: Γωνιακός Ακτινικός

Μετασχηματισμός (Region-based shape: Angular Radial

Transform) – Χρησιμοποιεί όλα τα pixels που συνιστούν το σχήμα

και μπορεί να περιγράψει οποιοδήποτε σχήμα, δηλαδή όχι μόνο

κάποιο απλό σχήμα με μια συνδεδεμένη περιοχή αλλά και κάποιο

σύνθετο σχήμα που αποτελείται από πολλαπλές μη συνεκτικές

περιοχές. Ο περιγραφέας σχήματος με βάση την περιοχή είναι ένα

σύνολο συντελεστών ART (Angular Radial Transform). Ο ART

είναι ένας διδιάστατος μιγαδικός μετασχηματισμός που ορίζεται

σε μοναδιαίο κύκλο και σε πολικές συντεταγμένες,

όπου Fmn είναι ένας ART συντελεστής τάξης n και m, f(ρ,θ) είναι

μια συνάρτηση εικόνας σε πολικές συντεταγμένες και Vnm(ρ,θ)

είναι η συνάρτηση βάσης του ART (βλέπε Σχήμα 13).

77


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Σχήμα 13: Πραγματικά μέρη των συναρτήσεων βάσης του ART [31].

Σχήμα με βάση το περίγραμμα: Scale-Space αναπαράσταση

καμπυλότητας (Contour-based shape: Curvature Scale-

Space representation) – Περιγράφει κλειστό περίγραμμα ενός

2D αντικειμένου ή περιοχής κάποιας εικόνας ή ακολουθίας βίντεο

(βλέπε Σχήμα 14). Αυτός ο περιγραφέας βασίζεται στην

αναπαράσταση Curvature Scale Space (CSS) του περιγράμματος,

που συνήθως οδηγεί σε πολύ συμπαγείς περιγραφές (λιγότερα

από 14 bytes σε μέγεθος, κατά μέσο όρο).

Σχήμα 14: Παραδείγματα σχημάτων: ο περιγραφέας ART μπορεί να

περιγράψει όλα τα παραπάνω σχήματα. Όμως ο περιγραφέας CSS μπορεί

να περιγράψει τα σχήματα εκείνα που αποτελούνται από μια μόνο

συνεκτική περιοχή [31].

78


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Σχήμα 15: CSS διαμόρφωση εικόνας [31].

Η ιδέα πίσω από την αναπαράσταση CSS είναι ότι το περίγραμμα

μπορεί να αναπαρασταθεί από το σύνολο των σημείων στα οποία

η καμπυλότητα μεταβάλλεται και από τις τιμές καμπυλότητας

μεταξύ αυτών.· Η τιμή καμπυλότητας ορίζεται ως η μεταβολή της

εφαπτομένης γωνίας ανά μονάδα μήκους του περιγράμματος. Για

κάθε σημείο του περιγράμματος, είναι δυνατόν να υπολογιστεί η

καμπυλότητα του περιγράμματος για αυτό το σημείο, με βάση τα

γειτονικά σημεία. Ένα σημείο, του οποίου οι δύο πιο κοντινοί

γείτονες έχουν διαφορετικές τιμές καμπυλότητας, θεωρείται ως

σημείο αλλαγής καμπυλότητας. Η αναπαράσταση CSS του

περιγράμματος (εικόνα CSS), βασικά, αντιστοιχεί σε ένα

διάγραμμα στο οποίο ο x άξονας αναφέρεται στην τιμή της

παραμέτρου μήκους τόξου, σχετικά με κάποιο αυθαίρετο αρχικό

σημείο, και ο y άξονας αναφέρεται στον αριθμό βαθυπερατών

περασμάτων φιλτραρίσματος ή επαναλήψεων (βλέπε παράδειγμα

στο Σχήμα 15).

79


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

3Δ Σχήμα (Shape 3D) – Παρέχει μια εγγενή περιγραφή σχήματος

3D mesh μοντέλων, με βάση το ιστόγραμμα δεικτών 3D σχήματος

που αναπαριστούν τις ιδιότητες τοπικής καμπυλότητας της 3D

επιφάνειας.

7. MPEG-21: Multimedia Framework

7.1 Σκοπός του Προτύπου

Σήμερα, οι δημιουργοί πολυμεσικού περιεχομένου καθώς και το

καταναλωτικό κοινό μπορούν και χρησιμοποιούν ένα μεγάλο αριθμό

τεχνολογιών κωδικοποίησης, μοντέλων και αρχιτεκτονικών διανομής

περιεχομένου, μοντέλων πολυμεσικών εφαρμογών και διαφορετικών τύπων

δικτυακών υποδομών. Επιπλέον, όλο και περισσότερο πολυμεσικό υλικό

παράγεται για προσωπική χρήση όπως γίνεται φανερό και από το μεγάλο

αριθμό ερασιτεχνικών αρχείων μουσικής, φωτογραφιών και βίντεο που

εμφανίζονται σε πολλές ιστοσελίδες. Οι ανάγκες που δημιουργούνται

περιλαμβάνουν διαχείριση περιεχομένου, προσαρμογή του περιεχομένου με

βάση τις δυνατότητες του καταναλωτή και των συσκευών, που

χρησιμοποιούνται, προστασία των πνευματικών δικαιωμάτων, προστασία

πρόσβασης/τροποποίησης από μη εξουσιοδοτημένο άτομο, ή προστασία των

προσωπικών στοιχείων των παρόχων και καταναλωτών, κλπ.

Οι πρόσφατες εξελίξεις στο πεδίο των υπολογιστικών συστημάτων και

των εφαρμογών πολυμέσων κατευθύνουν τα επιχειρηματικά μοντέλα προς

το εμπόριο φυσικών αγαθών, δημιουργώντας την ανάγκη για νέα μοντέλα

ηλεκτρονικής διανομής και εμπορίας ψηφιακού περιεχομένου. Για

παράδειγμα γίνεται όλο και πιο δύσκολο για τους νόμιμους χρήστες

περιεχομένου να αναγνωρίζουν και να ερμηνεύουν τα διαφορετικά

δικαιώματα πνευματικής ιδιοκτησίας που σχετίζονται με τα στοιχεία του

πολυμεσικού περιεχομένου. Επιπλέον, υπάρχουν χρήστες που ελεύθερα

ανταλλάζουν περιεχόμενο χωρίς να ενδιαφέρονται για τα πνευματικά

80


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

δικαιώματα που σχετίζονται με το περιεχόμενο, ενώ οι ιδιοκτήτες των

πνευματικών δικαιωμάτων συχνά δεν μπορούν να περιορίσουν αυτή την

παράνομη διαδικασία. Στο πλαίσιο αυτό, πρέπει να εξεταστεί η διανομή

μιας μεγάλης ποικιλίας διαφορετικών τύπων πολυμέσων, όπως ήχου

(μουσικής και λόγου), γραφικών, κειμένου, βίντεο (οπτικών δεδομένων)

και συνθετικών δεδομένων. Νέες λύσεις απαιτούνται για την πρόσβαση, τη

διανομή, τη διαχείριση και την προστασία αυτών των διαφορετικών τύπων

περιεχομένου κατά τρόπο ολοκληρωμένο.

Η ανάγκη για τεχνολογικές λύσεις σε αυτές τις προκλήσεις αποτέλεσε

το κίνητρο για την ομάδα MPEG ώστε να ξεκινήσει την ανάπτυξη του

προτύπου MPEG-21, το οποίο τυπικά καλείται ‘Πλαίσιο Πολυμέσων’

(Multimedia Framework) [48]. Αυτή η πρωτοβουλία έχει σκοπό να δώσει τη

δυνατότητα διαφανούς και βελτιωμένης χρήσης των πολυμεσικών

δεδομένων μέσα από ένα μεγάλο εύρος δικτύων και συσκευών. Για να

επιτευχθεί αυτός ο στόχος, το MPEG-21 παρέχει ένα κανονιστικό ανοικτό

πλαίσιο για τη διανομή και την κατανάλωση πολυμέσων. Αυτό το πλαίσιο

είναι χρήσιμο για όλα τα μέλη της αλυσίδας διανομής και κατανάλωσης

πολυμεσικού περιεχομένου, επειδή παρέχει στους

δημιουργούς/παραγωγούς/διανομείς περιεχομένου και στους παροχείς

υπηρεσιών την ευκαιρία διάδοσης μεγάλων συλλογών περιεχομένου.

Σήμερα υπάρχουν πολλά στοιχεία για την διανομή και την κατανάλωση

πολυμεσικού περιεχομένου. Όμως, δεν υπάρχει συνολική εικόνα του

τρόπου με τον οποίο αυτά τα στοιχεία, σχετίζονται μεταξύ τους. Ο πρώτος

στόχος για το MPEG-21 ήταν να περιγραφεί ο τρόπος με τον οποίο θα

ταίριαζαν μεταξύ τους τα διάφορα στοιχεία. Όπου υπάρχουν ήδη σχετικά

πρότυπα, το MPEG-21 παρέχει τους τρόπους για την εισαγωγή τους σε

αυτό. Για παράδειγμα, υπάρχοντα εργαλεία του MPEG-7 μπορούν να

χρησιμοποιηθούν για την περιγραφή πολυμεσικού περιεχομένου στο

πλαίσιο του MPEG-21. Όπου υπάρχουν κενά, το MPEG-21 συνιστά ποιά

νέα πρότυπα απαιτούνται για την κάλυψη των κενών και αναπτύσσει τα

κατάλληλα νέα ή ενσωματώνει σχετικές προδιαγραφές που αναπτύσσονται

81


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

από άλλους φορείς με στόχο ένα ανοικτό πλαίσιο για διανομή και

κατανάλωση πολυμεσικών πληροφοριών, το οποίο θα έχει εστιακά σημεία

τόσο τους δημιουργούς όσο και τους καταναλωτές περιεχομένου.

Το MPEG-21 βασίζεται σε δυο έννοιες: α) τη θεμελιώδη μονάδα

διανομής και συναλλαγής, το Ψηφιακό Στοιχείο (Digital Item) και β) την

οντότητα που αλληλεπιδρά με το Ψηφιακό Στοιχείο, τον Χρήστη (User). Τα

Ψηφιακά Στοιχεία μπορούν να θεωρηθούν το ‘τι’ του Πολυμεσικού

Πλαισίου (π.χ., μια συλλογή ακολουθιών βίντεο, ένα μουσικό άλμπουμ,

κλπ.) και οι Χρήστες μπορούν να θεωρηθούν το ‘ποιος’ του Πολυμεσικού

Πλαισίου. Και οι δύο έννοιες αναλύονται στην Ενότητα 7.3. Ο στόχος του

MPEG-21 μπορεί συνεπώς να αναδιατυπωθεί και ως ο καθορισμός της

τεχνολογίας που χρειάζονται οι Χρήστες για την ανταλλαγή, την

πρόσβαση, την κατανάλωση, την εμπορία και τη διαχείριση Ψηφιακών

Στοιχείων κατά τρόπο αποτελεσματικό, διαφανή και διαλειτουργικό.

Στην Ενότητα 7.3 δίδεται μια περίληψη των υπαρχόντων τμημάτων του

προτύπου MPEG-21. Από την περίληψη αυτή γίνεται σαφές ότι το MPEG-21

βασίζεται πολύ στα εργαλεία περιγραφής. Πιο συγκεκριμένα, η περιγραφή

της ‘δομής’ των Ψηφιακών Στοιχείων ορίζεται μέσω του προτύπου Digital

Item Declaration (DID), ενώ τα Ψηφιακά Στοιχεία μπορούν να

αναγνωριστούν εφαρμόζοντας την προδιαγραφή Digital Item Identification

(DII). Επιπλέον, το περιβάλλον χρήσης στο οποίο πρόκειται να

καταναλώνεται το εκάστοτε περιεχόμενο μπορεί να περιγραφεί

χρησιμοποιώντας μερικά από τα εργαλεία που ορίζονται στο Digital Item

Adaptation (DIA). Τα εργαλεία DIA του MPEG-21 όχι μόνο παρέχουν τον

τρόπο περιγραφής του περιβάλλοντος χρήσης, αλλά παρέχουν επίσης τον

τρόπο περιγραφής του συντακτικού των πολυμεσικών ροών δεδομένων

(multimedia bitstreams) και την προσαρμογή αυτών των ροών δεδομένων

σύμφωνα με τις προτιμήσεις του τελικού χρήστη, των συνθηκών δικτύου

και τη διαθεσιμότητα (ή έλλειψη διαθεσιμότητας) των πόρων των

τερματικών.

82


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

7.2 Εφαρμογές και Απαιτήσεις (Applications and Requirements)

Όπως αναφέρθηκε, οι τεχνολογίες του MPEG-21 μπορούν να

χρησιμοποιηθούν από μια μεγάλη γκάμα εφαρμογών. Δεν εστιάζουν σε

κάποιο συγκεκριμένο τύπο μέσου (π.χ. φωτογραφίες, βίντεο, ήχο, κλπ.) ή

αναπαράσταση πολυμεσικών δεδομένων (όπως JPEG2000, GIF, MPEG-4).

Το MPEG-21 υποστηρίζει τη χρήση οποιουδήποτε τύπου μέσου ή format.

Επίσης δεν εστιάζει σε κάποιο συγκεκριμένο μοντέλο εφαρμογής.

Υποστηρίζει τόσο peer to peer εφαρμογές όσο και client-server εφαρμογές.

Επιπρόσθετα, και μάλλον αυτή είναι και η πιο σημαντική διαφορά

ανάμεσα στο σκοπό των προδιαγραφών του MPEG-21 και το σκοπό άλλων

υπαρχόντων προτύπων, το MPEG-21 απευθύνεται άμεσα σε όλους τους

εμπλεκόμενους παράγοντες (όπως οι παροχείς και οι καταναλωτές

περιεχομένου) και κύρια στοιχεία του Πολυμεσικού Πλαισίου είναι: η

δήλωση και αναγνώριση ψηφιακών στοιχείων, η προστασία και διαχείριση

πνευματικής ιδιοκτησίας – διαχείριση πνευματικών δικαιωμάτων, τα

τερματικά και τα δίκτυα, ο χειρισμός και η χρήση του περιεχομένου (οι

παρεχόμενες διαπροσωπίες και πρωτόκολλα που επιτρέπουν τη δημιουργία,

το χειρισμό, την αναζήτηση, την προσπέλαση, την αποθήκευση, τη διανομή

και τη χρήση περιεχομένου κατά μήκος της αλυσίδας διανομής και

κατανάλωσης περιεχομένου), η αναπαράσταση/κωδικοποίηση

περιεχομένου, η αναφορά γεγονότων (π.χ., αναφορά γεγονότων

οικονομικής φύσης, παρακολούθηση χρήσης), κλπ.

Κατά την ανάπτυξη των προδιαγραφών του MPEG-21, πολλές

εφαρμογές μελετήθηκαν λεπτομερώς. Στο έγγραφο Use Case Scenarios

[49], αναφέρονται πολλές διαφορετικές εφαρμογές. Μπορούν να

κατηγοριοποιηθούν στoυς ακόλουθους τύπους εφαρμογών:

Διανομή και αρχειοθέτηση πολυμεσικών δεδομένων

(Multimedia data distribution and archiving) – Αυτός ο τύπος

εφαρμογών περιλαμβάνει σενάρια όπως η έκδοση ψηφιακών

άλμπουμ (π.χ., ψηφιακά άλμπουμ μουσικής), το στήσιμο και η

83


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

διαχείριση αρχείων φωτογραφιών, η διανομή ειδήσεων, η διανομή

οικονομικών δεδομένων σε πραγματικό χρόνο·και πολλά σενάρια

ηλεκτρονικού εμπορίου.

Universal Media Access (UMA) – Περιλαμβάνει σενάρια όπως

δυναμική προσαρμογή περιεχομένου στα χαρακτηριστικά του

εκάστοτε τερματικού, τους πόρους δικτύου, και/ή τις προτιμήσεις

Χρήστη, υπηρεσίες/εφαρμογές ροής (streaming

services/applications) για 3G κινητές συσκευές, τερματική

διαχείριση Ποιότητας Υπηρεσίας (terminal QoS (Quality of

Service) management), περιγραφή και επιβολή συνθηκών

ενοποίησης, προσαρμογή περιεχομένου με βάση περιορισμένα

δικαιώματα, περιγραφή και επιβολή χωρο-χρονικών συνδέσμων

ανάμεσα σε διαφορετικά πολυμεσικά δεδομένα, παρακολούθηση

χρήσης συσκευής μέσω αναφοράς γεγονότος,·και παροχή /

αποκοπή δυνατότητας πρόσβασης σε τμήματα πολυμεσικών

δεδομένων.

Όπως και στο MPEG-7, οι λειτουργίες και οι απαιτήσεις εξήχθησαν με

βάση αυτά τα παραδείγματα εφαρμογών. Οι απαιτήσεις έχουν λάβει

σταθερή μορφή στο έγγραφο Απαιτήσεων του MPEG-21 [50], για όλα τα

βασικά στοιχεία που αναφέρθηκαν προηγούμενο. Κατά τη διάρκεια της

διαδικασίας προτυποποίησης του MPEG-21, δημοσιεύτηκαν από την ομάδα

MPEG Προσκλήσεις υποβολής Προτάσεων (Calls for Proposals) που

βασίζονταν σε αυτές τις απαιτήσεις, και οι οποίες οδήγησαν σε

διαφορετικά τμήματα του προτύπου MPEG-21 (π.χ., ISO/IEC 21000-x, όπου

x είναι ο αριθμός Τμήματος).

7.3 Βασικά Στοιχεία (Basic Elements)

Το MPEG-21, περιλαμβάνει δύο βασικά στοιχεία: Τα Ψηφιακά Στοιχεία,

και τους Χρήστες. Τα δύο αυτά στοιχεία παρουσιάζονται στη συνέχεια.

84


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Ψηφιακά Στοιχεία MPEG-21 (MPEG-21 Digital Items) –

Πολλές από τις εξελιγμένες εφαρμογές πολυμέσων πλέον δεν

βασίζονται μόνο στην κατανάλωση ‘απομονωμένων’ πολυμεσικών

δεδομένων (όπως ένα αρχείο MP3, ή μια ταινία MPEG-4).

Αντίθετα, βασίζονται στη διανομή και παρουσίαση σύνθετων

πολυμεσικών πακέτων. Για παράδειγμα, ας θεωρήσουμε την

περίπτωση κατανάλωσης ενός ψηφιακού μουσικού άλμπουμ

(βλέπε Σχήμα 16). Αυτό το μουσικό άλμπουμ μπορεί να

αποτελείται από πολλά υπο-στοιχεία, όπως τα διαφορετικά

μουσικά tracks, τους αντίστοιχους στίχους (lyrics), την

βιογραφία των εκτελεστών του κάθε κομματιού, μερικά video

clips, εμπορικές πληροφορίες, πληροφορίες copyright, ψηφιακές

υπογραφές. Κάθε ένα από αυτά τα υπο-στοιχεία μπορεί να έχει τη

δική του αναπαράσταση (π.χ., MP3 για μουσικά tracks, MPEG-4

για τα video clip, MPEG-21 Έκφραση Δικαιωμάτων (Rights

Expression) για την πληροφορία copyright, κάποιο hash των 128-

bit για τις ψηφιακές υπογραφές), και τα δικά του μεταδεδομένα

περιγραφής. Επιπρόσθετα, ο δημιουργός ενός τέτοιου μουσικού

άλμπουμ μπορεί να επιθυμεί να εκφράσει τη ‘δομή’ του. Για

παράδειγμα, θα ήθελε να μπορεί να εκφράσει τη σχέση ανάμεσα

στους στίχους (lyrics) και στα μουσικά tracks ('οι στίχοι A

αντιστοιχούν στο μουσικό track X'). Μπορεί επίσης να επιθυμεί να

προσαρτήσει περιγραφική πληροφορία στο μουσικό άλμπουμ ως

σύνολο (‘ο τίτλος του άλμπουμ είναι The Best of Puccini· ο

συνθέτης είναι ο Giacomo Puccini'), ή σε συγκεκριμένα υπο-

στοιχεία ('ο τίτλος του τέταρτου μουσικού track είναι Nessun

Dorma'). Επιπρόσθετα, μπορεί να επιθυμεί να εκφράσει υπό

συνθήκες πρόσβαση σε συγκεκριμένα υπο-στοιχεία, όπως 'το

μουσικό track Y μπορεί να παιχτεί υπό την προϋπόθεση ότι το

εύρος ζώνης του δικτύου είναι τουλάχιστον 192 kbps' ή 'το

85


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

μουσικό track Z μπορεί να αποθηκευθεί μόνο όταν ολοκληρωθεί η

πληρωμή του'.

album title: best of Puccinicomposer: Giacomo Puccini

...

aria title: Nessun Dormatrack number: 04

...

nessunDorma.txttype: lyricsopera: Turandotcomposer: Giacomo Puccinilibretto: Adami AND Simonicopyright: xyz.com...

nessunDorma.mp3type: audiof ormat: audio/ mp3duration: 200 sminBitrate: 192 kbpscopyright: abc.netcondition: paid...

aria title: O mio babbino carotrack number: 07

...

babbinoCaro.doctype: lyricsopera: Gianni Schiccicomposer:Giacomo Puccinilibretto: Forzanocopyright: xyz.com...

babbinoCaro.wavtype: audiof ormat: wavduration: 170 sminBitrate: 128 kbpscopyright: abc.netcondition: paid...

ACA01039.jpgtype: cover artf ormat: image/ jpegsize: 300x400copyright: alpha ltd....

title: concert recordingdate: July 2003

location: Royal Music Hall...

concert.movtype: concert videof ormat: video/ mp4duration: 4500 sbitrate: 500 kbpssize: 320x240...

album title: best of Puccinicomposer: Giacomo Puccini

...

aria title: Nessun Dormatrack number: 04

...

nessunDorma.txttype: lyricsopera: Turandotcomposer: Giacomo Puccinilibretto: Adami AND Simonicopyright: xyz.com...

nessunDorma.mp3type: audiof ormat: audio/ mp3duration: 200 sminBitrate: 192 kbpscopyright: abc.netcondition: paid...

aria title: O mio babbino carotrack number: 07

...

babbinoCaro.doctype: lyricsopera: Gianni Schiccicomposer:Giacomo Puccinilibretto: Forzanocopyright: xyz.com...

babbinoCaro.wavtype: audiof ormat: wavduration: 170 sminBitrate: 128 kbpscopyright: abc.netcondition: paid...

ACA01039.jpgtype: cover artf ormat: image/ jpegsize: 300x400copyright: alpha ltd....

title: concert recordingdate: July 2003

location: Royal Music Hall...

concert.movtype: concert videof ormat: video/ mp4duration: 4500 sbitrate: 500 kbpssize: 320x240...

Σχήμα 16: Παράδειγμα Ψηφιακού Στοιχείου μουσικού άλμπουμ του

MPEG-21

Ένα πιο αναλυτικό παράδειγμα, στο οποίο ανακύπτουν πιο

πολύπλοκα ζητήματα σχετικά με την έννοια του Ψηφιακού

Στοιχείου είναι μια δυναμική Ιστοσελίδα. Μια Ιστοσελίδα

συνήθως αποτελείται από κάποιο έγγραφο HTML με

ενσωματωμένους συνδέσμους προς (ή με εξαρτήσεις από) διάφορα

αρχεία εικόνων (π.χ. αρχεία JPEG ή GIF), πιθανώς κάποια

πληροφορία εμφάνισης (layout information) (π.χ., stylesheets) ή

ακόμα λογισμικό rendering. Σε αυτή την απλή περίπτωση άμεσα

κάποιος μπορεί να παρατηρήσει το HTML έγγραφο και να

συμπεράνει ότι αυτό το Ψηφιακό Στοιχείο αποτελείται από το

86


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

ίδιο το έγγραφο HTML, συν όλα τα υπόλοιπα πολυμεσικά

δεδομένα από τα οποία εξαρτάται.

Τώρα ας τροποποιήσουμε το παράδειγμα και ας θεωρήσουμε ότι

η Ιστοσελίδα περιέχει κάποια συνήθη λογική script (π.χ.,

JavaScript) για να καθορίζει την προτιμητέα γλώσσα του viewer

ανάμεσα από κάποιο προκαθορισμένο σύνολο επιλογών, και είτε

να δημιουργεί/παρουσιάζει τη σελίδα σε αυτή τη γλώσσα, είτε να

πηγαίνει σε κάποια καθορισμένη επιλογή (default choice) εάν η

προτιμώμενη γλώσσα δεν είναι διαθέσιμη. Η προσθήκη του

scripting κώδικα αλλάζει τους συνδέσμους της απλής

Ιστοσελίδας σε συνδέσμους οι οποίοι (στη γενική περίπτωση)

μπορεί να καθοριστούν μόνο τρέχοντας το ενσωματωμένο script

σε κάποια συγκεκριμένη πλατφόρμα. Ως αποτέλεσμα, σε αυτή την

περίπτωση, θα πρέπει να μπορούν οι δημιουργοί του Ψηφιακού

Στοιχείου να εκφράζουν επιλογές, όπως η επιλογή γλώσσας του

παραδείγματος.

Η προδιαγραφή Δήλωσης Ψηφιακού Στοιχείου (Digital Item

Declaration specification) (Μέρος 2 του MPEG-21) παρέχει μια

τέτοια ευελιξία για την αναπαράσταση Ψηφιακών Στοιχείων.

Αυτή η προδιαγραφή αναπτύχθηκε με βάση ένα σύνολο σαφών

ορισμών και απαιτήσεων, συμπεριλαμβανομένων και των

ακόλουθων: ένα Ψηφιακό Στοιχείο είναι ένα δομημένο ψηφιακό

αντικείμενο με μια τυπική αναπαράσταση, αναγνώριση και

περιγραφή του MPEG-21. Αυτή η οντότητα αποτελεί επίσης τη

θεμελιώδη μονάδα διανομής και συναλλαγής του MPEG-21.

Χρήστης MPEG-21 (MPEG-21 User) – Στο πλαίσιο του MPEG-

21, ένας Χρήστης είναι οποιαδήποτε οντότητα που αλληλεπιδρά

με το περιβάλλον MPEG-21 ή κάνει χρήση κάποιου Ψηφιακού

Στοιχείου. Σε αυτούς τους Χρήστες συμπεριλαμβάνονται

ανεξάρτητοι χρήστες, καταναλωτές, κοινότητες, οργανισμοί,

σωματεία, κοινοπραξίες, κυβερνήσεις, ευφυείς πράκτορες που

87


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

εργάζονται εκ μέρους των τελικών χρηστών. Οι Χρήστες

αναγνωρίζονται ιδιαίτερα από τη σχέση τους με κάποιο άλλο

Χρήστη σε συγκεκριμένες αλληλεπιδράσεις. Από καθαρά

τεχνολογική άποψη, το MPEG-21 δεν κάνει κανένα διαχωρισμό

ανάμεσα στον παροχέα περιεχομένου και τον καταναλωτή, και οι

δυο είναι Χρήστες. Μια οντότητα μπορεί να χρησιμοποιήσει το

περιεχόμενο με πολλούς τρόπους (να το δημοσιεύσει, να το

διανείμει, να το καταναλώσει). Όλες οι πλευρές που

αλληλεπιδρούν μέσα στο MPEG-21 κατηγοριοποιούνται ισότιμα

ως Χρήστες. Όμως, οι MPEG-21 Χρήστες μπορεί να έχουν

συγκεκριμένα ή ακόμα και μοναδικά δικαιώματα και ευθύνες

κατά την αλληλεπίδρασή τους με άλλους Χρήστες στο πλαίσιο του

MPEG-21.

Το βασικό επίπεδο του MPEG-21 παρέχει ένα πλαίσιο μέσα

στο οποίο ένας Χρήστης αλληλεπιδρά με κάποιο άλλο Χρήστη και

το αντικείμενο αυτής της αλληλεπίδρασης είναι ένα Ψηφιακό

Στοιχείο το οποίο συνήθως καλείται περιεχόμενο. Παραδείγματα

τέτοιων αλληλεπιδράσεων περιλαμβάνουν τη δημιουργία, παροχή,

αρχειοθέτηση, βαθμολόγηση, βελτίωση και διανομή, συνένωση,

διανομή, συγκρότηση, τη λιανική πώληση, κατανάλωση, και

ρύθμιση περιεχομένου, και την παροχή δυνατότητας και ρύθμισης

συναλλαγών που λαμβάνουν χώρα για οποιοδήποτε από τα

παραπάνω. Το MPEG-21 ασχολείται με όλα τα παραπάνω, και οι

πλευρές που εμπλέκονται πάντοτε καλούνται MPEG-21 Χρήστες.

7.4 Οργάνωση Προτύπου MPEG-21 (MPEG-21 Standard

Organization)

Όπως και το πρότυπο MPEG-7, και πάλι για λόγους ευκολότερης

ανάγνωσης, οργάνωσης και ευκολότερης χρήσης, το πρότυπο MPEG-21

δομείται σε διαφορετικά Μέρη (Parts):

88


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

ISO/IEC 21000-1 ή MPEG-21 Μέρος 1 – Όραμα, Τεχνολογίες και

Στρατηγική (Vision, Technologies and Strategy) – Περιγράφει το

Πολυμεσικό Πλαίσιο και τα αρχιτεκτονικά του στοιχεία μαζί με τις

λειτουργικές απαιτήσεις για τις προδιαγραφές τους [51], [52].

ISO/IEC 21000-2 ή MPEG-21 Μέρος 2 - Digital Item Declaration

(DID) – Παρέχει μια ομοιόμορφη και ευέλικτη αφαιρετικότητα και ένα

διαλειτουργικό σχήμα για τον ορισμό Ψηφιακών Στοιχείων [53].

ISO/IEC 21000-3 ή MPEG-21 Μέρος 3 - Digital Item Identification

(DII) – Ορίζει το πλαίσιο για την αναγνώριση οποιασδήποτε οντότητας

ανεξάρτητα από τη φύση της, τον τύπο ή τη λεπτομέρειά της (granularity)

[54].

ISO/IEC 21000-4 ή MPEG-21 Μέρος 4 – Διαχείριση και

Προστασία Πνευματικής Ιδιοκτησίας (Intellectual Property

Management and Protection - IPMP) – Παρέχει τα μέσα ώστε να μπορεί

να γίνεται διαχείριση και προστασία του περιεχόμενο συνεχώς και

αξιόπιστα μέσα από τα διάφορα δίκτυα και τις συσκευές [55].

ISO/IEC 21000-5 ή MPEG-21 Μέρος 5 – Γλώσσα Έκφρασης

Δικαιωμάτων (Rights Expression Language - REL) – Καθορίζει μια

γλώσσα αναγνώσιμη από μηχανή η οποία μπορεί να ορίσει δικαιώματα και

άδειες (permissions) χρησιμοποιώντας τους όρους όπως ορίζονται στο

Λεξικό Δεδομένων Δικαιωμάτων (Rights Data Dictionary) [56].

ISO/IEC 21000-6 ή MPEG-21 Μέρος 6 - Λεξικό Δεδομένων

Δικαιωμάτων (Rights Data Dictionary - RDD) – Καθορίζει ένα λεξικό

με όρους κλειδιά, οι οποίοι απαιτούνται για την περιγραφή των

δικαιωμάτων όλων των Χρηστών [57].

ISO/IEC 21000-7 ή MPEG-21 Μέρος 7 – Προσαρμογή Ψηφιακού

Στοιχείου (Digital Item Adaptation - DIA) – Ορίζει εργαλεία

περιγραφής για το περιβάλλον χρήσης και χαρακτηριστικά format

περιεχομένου τα οποία μπορεί να επηρρεάσουν την διαφανή προσπέλαση το

πολυμεσικού περιεχομένου, κυρίως τερματικά, δίκτυα, χρήστες και το

φυσικό περιβάλλον στο οποίο βρίσκονται οι χρήστες και τα τερματικά [58].

89


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

ISO/IEC 21000-8 ή MPEG-21 Μέρος 8 – Λογισμικό Αναφοράς

(Reference Software) – Περιλαμβάνει λογισμικό υλοποίησης των

εργαλείων που ορίζονται στα υπόλοιπα μέρη του MPEG-21.· Αυτό το

λογισμικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί δωρεάν σε συμβατά με το MPEG-21

προϊόντα καθώς το ISO παραιτείται από το copyright αυτού [59].

ISO/IEC 21000-9 ή MPEG-21 Μέρος 9 – Format Αρχείου (File

Format) – Ορίζει κάποιο format αρχείου για την αποθήκευση και διανομή

Ψηφιακών Στοιχείων [60].

ISO/IEC 21000-10 ή MPEG-21 Μέρος 10 – Επεξεργασία

Ψηφιακού Στοιχείου (Digital Item Processing - DIP) – Ορίζει

μηχανισμούς που παρέχουν τη δυνατότητα προτυποποιημένης και

διαλειτουργικής επεξεργασίας της πληροφορίας των Ψηφιακών Στοιχείων

[61].

ISO/IEC 21000-11 ή MPEG-21 Μέρος 11 – Εργαλεία Αξιολόγησης

για Εμμένουσες Τεχνολογίες Συσχέτισης (Evaluation Tools for

Persistent Association Technologies) – Η καλύτερη πρακτική εγγραφών

για την αξιολόγηση εμμενουσών τεχνολογιών συσχέτισης, δηλαδή

τεχνολογιών οι οποίες συνδέουν την πληροφορία για την αναγνώριση και

περιγραφή περιεχομένου χρησιμοποιώντας το ίδιο το περιεχόμενο [62].

ISO/IEC 21000-12 ή MPEG-21 Μέρος 12 – Πλατφόρμα Ελέγχου

για Διανομή Πόρων MPEG-21 (Test Bed for MPEG-21 Resource

Delivery) – Παρέχει μια πλατφόρμα ελέγχου (βασισμένη σε λογισμικό) για

(i) τη διανομή πολυμέσων σε διαφορετικά επίπεδα λεπτομέρειας (scalable

media delivery), και (ii) τον έλεγχο/αξιολόγηση αυτής της διανομής σε

επίπεδα σε περιβάλλοντα ροής δεδομένων (streaming environments) (π.χ.,

λαμβάνοντας υπ’όψιν τα ποικίλα δικτυακά περιβάλλοντα) [63].

ISO/IEC 21000-13 ή MPEG-21 Μέρος 13 – Πολυεπίπεδη

Κωδικοποίηση Βίντεο (Scalable Video Coding) – Ορίζει τεχνολογία

πολυεπίπεδης κωδικοποίησης βίντεο (scalable video coding - SVC) με

απόδοση υψηλής συμπίεσης. Παραδείγματα πιθανών εφαρμογών SVC

περιλαμβάνουν βίντεο μέσω Internet· βίντεο σε κινητά/ασύρματα δίκτυα,

90


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

βίντεο κατ’ απαίτηση, και ζωντανή μετάδοση περιεχομένου· παραγωγή και

διανομή περιεχομένου σε πολλαπλά κανάλια· εφαρμογές παρακολούθησης-

και-αποθήκευσης, και κατ’ επίπεδο προστασία περιεχομένου (layered

protection) [64].

ISO/IEC 21000-14 ή MPEG-21 Μέρος 14 – Συμμόρφωση

(Conformance) – Ορίζει έλεγχο συμμόρφωσης για άλλα μέρη του MPEG-

21 [65].

ISO/IEC 21000-15 ή MPEG-21 Μέρος 15 – Αναφορά Γεγονότος

(Event Reporting) – Προτυποποιεί το συντακτικό και τη σημασιολογία

μιας γλώσσας για να εκφράσει Ερωτήματα Αναφοράς Γεγονότος (Event

Report Requests) και Αναφορές Γεγονότος (Event Reports). Επίσης

εξετάζει τη σχέση των Ερωτημάτων Αναφοράς Γεγονότος και των

Αναφορών Γεγονότος με άλλα μέρη του MPEG-21. Αυτό δίνει τη

δυνατότητα στους Χρήστες μέσα στο πολυμεσικό πλαίσιο, για παράδειγμα

να παρακολουθούν τη χρήση των Ψηφιακών Στοιχείων, των Πόρρων

(Resources) και τις περιγραφές τους, και να παρακολουθούν το

τηλεπικοινωνιακό φορτίο των δικτύων [66].

ISO/IEC 21000-16 or MPEG-21 Μέρος 16 – Δυαδικό Format

(Binary Format) – Παρέχει ένα δυαδικό format, το οποίο βασίζεται σε

εργαλεία των Συστημάτων MPEG-7 (MPEG-7 Systems) [29], το οποίο

επιτρέπει τη δυαδικοποίηση, συμπίεση, και μετάδοση ροής μερικών ή όλων

των μερών ενός Ψηφιακού Στοιχείου MPEG-21 [67].

8. Αναφορές

[1] J. Besek, “Copyright Issues Relevant to the Creation of a Digital

Archive: A Preliminary Assessment. Washington,” D.C.: Council on

Library and Information Resources: Library of Congress, 2003.

[2] B. Cooper, and H. Garcia-Molina, “Creating Trading Networks of

Digital Archives,” proceedings of the First ACM/IEEE Joint

Conference on Digital Libraries, Roanoke, Virginia, June 2001.

91


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

[3] Website: http://www.minervaeurope.org/

[4] Website: http://www.cordis.lu/ist/directorate_e/digicult/t_reference.htm

[5] Report to the U.S. Congress, San Francisco: National Film

Preservation Foundation, 1997-2002.

[6] S. Ascher, and E. Pincus, The Filmmaker’s Handbook: A

Comprehensive Guide for the Digital Age, Revised edition, New York:

Plume, 1999.

[7] S. Vaidhyanathan, Copyrights and Copywrongs: The Rise of

Intellectual Property and How it Threatens Creativity, New York:

New York University Press, 2001.

[8] E. Blasko, B. A. Luccitti, and S. F. Morris, The Book of Film Care.

2nd edition, Kodak Pub. H-23, Rochester, NY: Eastman Kodak

Company, 1992.

[9] Footage: The Worldwide Moving Image Sourcebook. New York:

Second Line Search, 1997.

[10] FIAF Preservation Commission. Technical Manual of the FIAF

Preservation Commission. Brussels, Belgium: International

Federation of Film Archives, 1993.

[11] National Fire Protection Association. Standard for the Storage and

Handling of Cellulose Nitrate Film. NFPA 40. Quincy, MA: National

Fire Protection Association, 2001.

[12] IPI Storage Guide for Acetate Film: Instructions for Using the Wheel,

Graphs, and Tables, Rochester, NY: Image Permanence Institute,

Rochester Institute of Technology, 1993.

[13] Safe Handling, Storage, and Destruction of Nitrate-Based Motion

Picture Films, Kodak Pub. H-182. Rochester, NY: Eastman Kodak

Company, 2003.

[14] K. F. Gracy “Documenting the Process of Film Preservation,” Moving

Image 3, p.p. 1–41, Spring 2003.

92

http://www.cordis.lu/ist/directorate_e/digicult/t_reference.htm

http://www.minervaeurope.org/


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

[15] A. D. Booth, “The resolution of composite photographic systems,”

Journal of Scientific Instruments (Journal of Physics E), Series 2,

Volume 2, 1969.

[16] L. Mibach, “Collections Care: What to Do When You Can’t Afford to

Do Everything,” Technical Leaflet 198, Nashville: American

Association for State and Local History, 1997.

[17] E. Bowser, and J. Kuiper, A Handbook for Film Archives, New York:

Garland Publishing, 1991.

[18] “Information technology -- Coding of moving pictures and associated

audio for digital storage media at up to about 1,5 Mbit/s,” ISO/IEC

11172 - Parts 1-5.

[19] “Information technology -- Generic coding of moving pictures and

associated audio information,” ISO/IEC 13818 - Parts 1-10.

[20] “Coding of Audio-Visual Objects—Part 2: Visual,” ISO/IEC JTC1,

ISO/IEC 14 496-2 (MPEG-4 visual version 1), 1999.

[21] “Draft ITU-T recommendation and final draft international standard

of joint video specification (ITU-T Rec. H.264/ISO/IEC 14 496-10

AVC,” in Joint Video Team (JVT) of ISO/IEC MPEG and ITU-T VCEG,

JVTG050, 2003.

[22] OCLC/RLG, Preservation Metadata Working Group Issues White

Paper, Preservation Metadata for Digital Objects: A Review of the

State of the Art, January 2001.

[23] IEEE Trans. Circuits Syst. Video Technol., vol. 11, pp. 685–772, June

2001.

[24] MPEG Home Page, http://www.chiariglione.org/mpeg/

[25] MPEG Requirements Group, "MPEG-7 Overview", Doc. ISO/MPEG

N5525, Pattaya MPEG Meeting, March 2003.

[26] MPEG Requirements Group, "MPEG-7 Requirements", Doc.

ISO/MPEG N4981, Klagenfurt MPEG Meeting, July 2002.

[27] F. Pereira, T. Ebrahimi (ed.), "The MPEG-4 Book", Prentice Hall,

2002.

93


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

[28] MPEG Requirements Group, "MPEG-7 Applications", Doc. ISO/MPEG

N4676, Jeju MPEG Meeting, March 2002.

[29] ISO/IEC 15938-1:2002, "Information Technology - Multimedia

Content Description Interface – Part 1: Systems", Version 1, July

2002.


Content Description Interface – Part 2: Description Definition

Language", Version 1, April 2002.


Content Description Interface – Part 3: Visual", Version 1, June 2002.


Content Description Interface – Part 4: Audio", Version 1, July 2002.


Content Description Interface – Part 5: Multimedia Description

Schemes", Version 1, May 2003.


Content Description Interface – Part 6: Reference Software", Version

1, June 2003.


Content Description Interface – Part 7: Conformance Testing",

Version 1, November 2003.


Content Description Interface – Part 8: Extraction and Use of MPEG-

7 Descriptions", Version 1, December 2002.

[37] MPEG Requirements Group, "MPEG-7 Profiles and Levels",

Committee Draft, Doc. ISO/MPEG N6040, Brisbane MPEG Meeting,

October 2003.

[38] MPEG MDS Group, "MPEG-7 Schema Definition", Committee Draft,

Doc. ISO/MPEG N5929, Brisbane MPEG Meeting, October 2003.

[39] MPEG Requirements Group, "MPEG-7 Call for Proposals", Doc.

ISO/MPEG N2469, Atlantic City MPEG Meeting, October 1998.

94


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

[40] MPEG Requirements Group, "MPEG-7 List of Proposal Pre-

registrations", Doc. ISO/MPEG N2567, Rome MPEG Meeting,

December 1998.

[41] MPEG Requirements Group, "MPEG-7 Evaluation Process", Doc.

ISO/MPEG N2463, Atlantic City MPEG Meeting, October 1998.

[42] MPEG Requirements Group, "MPEG-7 Proposal Package Description

(PPD)", Doc. ISO/MPEG N2464, Atlantic City MPEG Meeting,

October 1998.

[43] MPEG Requirements Group, "Description of MPEG-7 Content Set",

Doc. ISO/MPEG N2467, Atlantic City MPEG Meeting, October 1998.

[44] MPEG Requirements Group, "Licensing Agreement for MPEG-7

Content Set", Doc. ISO/MPEG N2466, Atlantic City MPEG Meeting,

October 1998.

[45] MPEG Requirements Group, "Results of MPEG-7 Technology

Proposal Evaluations and Recommendations", Doc. ISO/MPEG

N2730, Seoul MPEG Meeting, March 1999.

[46] W3C, "XML Schema (Primer, Structures, Datatypes)", W3C Working

Draft, April 2000.

[47] B.S.Manjunath, P.Salembier, T. Sikora (ed.), "Introduction to MPEG-

7: Multimedia Content Description Interface", John Wiley & Sons,

LTD, 2002.

[48] MPEG Requirements Group, "MPEG-21 Overview", Doc. ISO/MPEG

N5231, Shanghai MPEG Meeting, October 2002.

[49] MPEG Requirements Group, "MPEG-21 Use Case Scenarios", Doc.

ISO/MPEG N4991, Klagenfurt MPEG Meeting, July 2002.

[50] MPEG Requirements Group, "MPEG-21 Requirements", Doc.

ISO/MPEG N6264, Waikaloa MPEG Meeting, December 2003.


Framework (MPEG-21) - Part 1: Vision, Technologies and Strategy",

December 2001.

95


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

[52] MPEG Requirements Group, "Information Technology - Multimedia

Framework (MPEG-21) - Part 1: Vision, Technologies and Strategy",

Second edition, Doc. ISO/MPEG N6388, Munich MPEG meeting,

March 2004.


Framework (MPEG-21) - Part 2: Digital Item Declaration", March

2003


Framework (MPEG-21) - Part 3: Digital Item Identification", March

2003

[55] MPEG Requirements Group, "Requirements for MPEG-21 IPMP ",

Doc. ISO/MPEG N6389, Munich MPEG Meeting, March 2004.


Framework (MPEG-21) - Part 5: Rights Expression Language",

March 2004.

[57] MPEG Multimedia Description Schemes Group, "MPEG-21 Rights

Data Dictionary: Final Draft International Standard", Doc. ISO/MPEG

N5842, Trondheim MPEG Meeting, July 2003.

[58] MPEG Multimedia Description Schemes Group, "MPEG-21 Digital

Item Adaptation: Final Draft International Standard ", Doc.

ISO/MPEG N6168, Waikaloa MPEG Meeting, December 2003.

[59] MPEG Integration Group, "MPEG-21 Reference Software: Committee

Draft", Doc. ISO/MPEG N6470, Munich MPEG Meeting, March 2004.

[60] MPEG Systems Group, "MPEG-21 File Format: Committee Draft",


[61] MPEG Multimedia Description Schemes Group, "MPEG-21 Digital

Item Processing: Committee Draft", Doc. ISO/MPEG N6173,

Waikaloa MPEG Meeting, December 2003.

[62] MPEG Requirements Group, "Evaluation Tools for Persistent

Association Technologies: Draft Technical Report ", Doc. ISO/MPEG

N6392, Munich MPEG Meeting, March 2004.

96


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

[63] MPEG Integration Group, "Test Bed for MPEG-21 Resource Delivery:

Proposed Draft Technical Report", Doc. ISO/MPEG N6255, Waikaloa

MPEG Meeting, December 2003.

[64] MPEG Video Group, "Scalable Video Model", Doc. ISO/MPEG N6372,

Munich MPEG Meeting, March 2004.

[65] MPEG Integration Group, "MPEG-21 Conformance: Working Draft",


[66] MPEG Multimedia Description Schemes Group, "MPEG-21 Event

Reporting: Working Draft", Doc. ISO/MPEG N6419, Munich MPEG

Meeting, March 2004.

[67] MPEG Systems Group, "MPEG-21 Binary Format: Working Draft",


Επιλεγμένοι Δικτυακοί Τόποι

[WS.1] American Association for State and Local History (AASLH):

www.aaslh.org.

[WS.2] American Association of Museums (AAM): www.aam-us.org

[WS.3] Association of Moving Image Archivists (AMIA): www.amianet.org

[WS.4] Conservation OnLine: Resources for Conservation Professionals:

palimpsest.stanford.edu

[WS.5] Eastman Kodak Company: www.kodak.com

[WS.6] Film Forever: The Home Film Preservation Guide: www.filmforever.org

[WS.7] Image Permanence Institute (IPI), Rochester Institute of

Technology: www.rit.edu/ipi

[WS.8] Independent Media Arts Preservation (IMAP): www.imappreserve.org

[WS.9] International Federation of Film Archives (FIAF): www.fiafnet.org

[WS.10] Internet Archive: Movie Archive: www.archive.org/movies

[WS.11] Library of Congress: www.loc.gov

[WS.12] Moving Image Collections (MIC): gondolin.rutgers.edu/MIC/

[WS.13] National Film Preservation Board (NFPB): lcweb.loc.gov/film

97

http://www.loc.gov/

http://www.archive.org/movies

http://www.fiafnet.org/

http://www.imappreserve.org/

http://www.rit.edu/ipi

http://www.filmforever.org/

http://www.kodak.com/

http://www.amianet.org/

http://www.aam-us.org/

http://www.aaslh.org/


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

[WS.14] National Film Preservation Foundation (NFPF):

www.filmpreservation.org

[WS.15] Online Computer Library Center (OCLC): www.oclc.org

[WS.16] Research Libraries Information Network (RLIN), Research

Libraries Group: www.rlg.org/rlin.html

[WS.17] ScreenSound Australia (National Screen and Sound Archive of Australia):

www.screensound.gov.au

98

http://www.screensound.gov.au/

http://www.rlg.org/rlin.html

http://www.oclc.org/

http://www.filmpreservation.org/


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α

ΣΥΝΟΠΤΙΚΕΣ ΠΡΟΔΙΑΓΡΑΦΕΣ ΨΗΦΙΟΠΟΙΗΣΗΣ, ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ

ΚΑΙ ΤΕΚΜΗΡΙΩΣΗΣ ΚΙΝΟΥΜΕΝΗΣ ΕΙΚΟΝΑΣ

A.1 ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΑ

Στις ενότητες που ακολουθούν αναφέρονται συνοπτικά οι γενικές

προδιαγραφές για την ψηφιοποίηση, αποθήκευση και τεκμηρίωση αρχείων

κινούμενης εικόνας. Ένα γενικό διάγραμμα της διαδικασίας ψηφιοποίησης

φαίνεται στο Σχήμα Α.

Σχήμα Α: Διαδικασία ψηφιοποίησης.

Για την ψηφιοποίηση περιγράφονται οι διαδικασίες συντήρησης,

ψηφιοποίησης και κωδικοποίησης του υλικού.

Για την αποθήκευση περιγράφονται τα μεγέθη ψηφιακού υλικού που

δημιουργούνται από την ψηφιοποίηση, καθώς και τα δυνατά μέσα

αποθήκευσης.

Για την τεκμηρίωση περιγράφονται οι διαδικασίες αρχειοθέτησης και

χαρακτηρισμού καθώς και τα πρότυπα μεταδεδομένων κινούμενης εικόνας.

99

ΣυντήρησηΨηφιοποίηση

(telecine)Κωδικοποίηση

Αναλογικό μέσο(π.χ. φιλμ)

Σήμα πολύ υψηλής ανάλυσης(2Κ, 4Κ, HD)

Σήμα βίντεοσυνήθους ανάλυσης

(π.χ. SD σε digital beta)

Σήμα βίντεουψηλής ποιότητας

(π.χ. MPEG2)

Σήμα βίντεοπολύ χαμηλής

ανάλυσης(π.χ. MPEG1-QSIF)

Σήμα βίντεοχαμηλής ποιότητας(π.χ. MPEG1-SIF,

MPEG4)

Αναλογικό μέσο(π.χ. φιλμ)


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

A.2 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΨΗΦΙΟΠΟΙΗΣΗΣ

A.2.1 Συντήρηση υλικού

Πριν το υλικό τοποθετηθεί σε συσκευή αναπαραγωγής πρέπει να

προηγείται η συντήρησή του. Για την περίπτωση φιλμ έχουμε συντήρηση

των αρνητικών όπου γίνονται όλες οι απαραίτητες κολλήσεις και στη

συνέχεια το φιλμ καθαρίζεται με ειδικό υγρό για να αφαιρεθούν όλα τα

ξένα σώματα και να μειωθεί ο βαθμός υποβάθμισής του κατά την

αναπαραγωγή. Ο χρόνος που απαιτείται για τις παραπάνω εργασίες δεν

είναι σταθερός και εξαρτάται από την κατάσταση του φιλμ (παλαιότητα,

αριθμός αντιγράφων που έχουν παραχθεί κλπ).

Για την περίπτωση μαγνητικών μέσων (VHS, Betacam SP, Hi8 κλπ.) και

πριν την ψηφιοποίηση (όπου κρίνεται απαραίτητο) θα πρέπει να προηγείται

διαδικασία αφύγρανσης από κατάλληλη συσκευή.

A.2.2 Ψηφιοποίηση

Σημαντική παράμετρος της πιστότητας του ψηφιακού αντιγράφου σε σχέση

με το πρωτότυπο είναι η ανάλυση ψηφιοποίησης. Η ανάλυση ψηφιοποίησης

χαρακτηρίζεται από τέσσερα μεγέθη: τη χωρική συχνότητα δειγματοληψίας

κατά την κατακόρυφη και οριζόντια κατεύθυνση (μέτρηση σε pixels), τη

δομή δειγματοληψίας τον κβαντισμό του κάθε δείγματος, και τη χρονική

συχνότητα δειγματοληψίας (αριθμός frames/sec). Ενώ η ποιότητα

ψηφιοποίησης εξαρτάται σημαντικά από την ποιότητα του πρωτογενούς

υλικού προς ψηφιοποίηση.

Η επιλογή των παραπάνω μεγεθών εξαρτάται από το σκοπό για τον οποίο

πραγματοποιείται η ψηφιοποίηση (διάσωση, επεξεργασία, κινηματογραφική

προβολή, τηλεοπτική προβολή, προβολή μέσω διαδικτύου κλπ.), από το

πρωτογενές υλικό (τύπος, ποιότητα, κατάσταση κλπ.), από το κόστος

παραγωγής (κόστος προετοιμασίας, κόστος telecine κλπ.) καθώς και από

100


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

τη βιωσιμότητα του τελικού προϊόντος (χρόνος ζωής ψηφιακού υλικού,

δυνατότητα συντήρησης κλπ.).

Επειδή είναι αδύνατη η καταγραφή όλων των δυνατών συνδυασμών για τις

παραπάνω παραμέτρους, οι παρούσες προδιαγραφές επικεντρώνονται στο

σκοπό και το πρωτογενές υλικό. Πιο αναλυτικά στη συνέχεια

παρουσιάζονται δύο πίνακες. Στον Πίνακα Α αναφέρονται διάφοροι

πιθανοί σκοποί ψηφιοποίησης του υλικού μαζί με τις παραμέτρους

ψηφιοποίησης για να ικανοποιηθούν αυτοί οι σκοποί, ενώ στον Πίνακα Β

αναφέρονται οι δυνατότητες ψηφιοποίησης ανάλογα με το πρωτογενές

υλικό (τον τύπο, την ποιότητα και την κατάσταση του υλικού).

Πίνακας A: Ανάλυση ψηφιοποίησης με βάση την εφαρμογή

Εφαρμογή Ανάλυση

Ψηφιοποίησης

Bit-Rate

Ψηφιακός

Κινηματογράφος

4096 x 3112 (4Κ) 9.18 Gbit/s

2048x1556 (2Κ) 2.3 Gbit/s

1920 x 1080 (HD) 830 Mbit/s - 1.5

Gbit/s

Video Editing 1920 x 1080 (HD) 830 Mbit/s - 1.5

Gbit/s

720 x 480 (SD) 40 – 50 Mbits/s

Ψηφιακή Τηλεόραση

(Broadcast over cable, satellite,

terrestrial)

1920 x 1080 (HD) 830 Mbit/s - 1.5

Gbit/s

720 x 480 (SD) 4 – 20 Mbits/s

DVD, Βίντεο κατ’ απαίτηση 720 x 480 (SD) 4 – 10 Mbits/s

CD-ROM, Βίντεο μέσα από

Intranet, Remote Video

Surveillance

352 x 288 1 – 1.5 Mbits/s

Βίντεο μέσω διαδικτύου,


Services (MMS) over mobile

networks, εφαρμογές

βιντεοτηλεφώνου/βιντεοδιάσκε

ψης, εφαρμογές

176 x 144 32 – 256 Kbits/s

101


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

προεπισκόπισης, multimedia

mailing

Πίνακας Β: Ανάλυση ψηφιοποίησης με βάση τον τύπο και την

ποιότητα υλικού

Τύπος

Υλικού

Ποιότητ

α

Χωρική

Συχνότητα

Δειγματοληψί

ας

Δομή


ας

Κβαντισμ

ός

Χρονική

Συχνότητα


ας

35mm Άριστη4096 x 3112

(4Κ)4:4:4 10-bit 24

35 / 16

mm Καλή

2048x1556

(2Κ)4:4:4 10-bit 24

35 / 16

mm

Μέτρια

1920 x 1080

(HD)4:4:4 10-bit 24

35 / 16

mm

Μέτρια

720 x 480 (SD) 4:2:2 10-bit 25VHS,

Betaca

m SP,

Hi8

Καλή

VHS,

Betaca

m SP,

Hi8

Μέτρια352 x 288 4:2:1 10-bit 25

VHS,

Betaca

m SP,

Hi8

Μέτρια176 x 144 4:1:0 8-bit 15

Για τον παραπάνω πίνακα θα πρέπει να γίνουν οι εξής παρατηρήσεις: (α)

αναφέρονται οι μέγιστες αναλύσεις που μπορούν να επιτευχθούν ανάλογα με

τον τύπο υλικού και την ποιότητα. Από τα ψηφιοποιημένα αρχεία μέγιστης

ανάλυσης μπορούν να δημιουργηθούν όλες οι χαμηλότερες αναλύσεις,

ανάλογα κάθε φορά με την εφαρμογή, (β) στο πεδίο “Τύπος Υλικού”

102


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

συμπεριλαμβάνονται τα συνηθέστερα μέσα αναλογικής αποθήκευσης που

αναφέρονται στα έργα και (γ) το πεδίο “Ποιότητα” είναι στη μορφή “Σύμβολο

()” “ Όνομα (Άριστη, Καλή, Μέτρια)”. Το “ Όνομα” αναφέρεται στην

ποιότητα του πρωτογενούς υλικού ενώ το “Σύμβολο” προσδιορίζει τα όρια

(π.χ. “ Μέτρια” σημαίνει ότι προκειμένου το υλικό να ψηφιοποιηθεί στη

συγκεκριμένη ανάλυση θα πρέπει να έχει ποιότητα από μέτρια και πάνω).

A.2.3 Κωδικοποίηση

Το τρίτο υποσύστημα της διαδικασίας ψηφιοποίησης αναφέρεται στην

κωδικοποίηση (format) των ψηφιοποιημένων αρχείων που προκύπτουν. Εδώ

θα πρέπει να αναφερθεί ότι υπάρχουν πολλά format στα οποία μπορεί να

κωδικοποιηθεί ένα αρχείο βίντεο, ενώ συνεχώς προκύπτουν και καινούργια.

Αν και κάποια νέα πρότυπα κωδικοποίησης (Η.263+, Η.264) προσφέρουν

καλύτερους λόγους συμπίεσης από τρέχοντα πρότυπα, παρ’ όλα αυτά δεν

είναι βέβαιο ότι θα κυκλοφορήσουν και θα γίνουν ευρέως διαδεδομένα.

Έχοντας υπ’ όψιν την ευρεία αποδοχή, στον Πίνακα Γ παρουσιάζονται τα

πρότυπα κωδικοποίησης που καλύπτουν τις έξι κύριες αναλύσεις των

Πινάκων Α και Β.

Πίνακας Γ: Formats κωδικοποίησης ψηφιοποιημένου υλικού.

Ανάλυση Ψηφιοποίησης Format κωδικοποίησης

4096 x 3112 (4Κ) Ασυμπίεστα frames

2048x1556 (2Κ) Ασυμπίεστα frames

1920 x 1080 (HD) HD

720 x 480 (SD) MPEG-2

352 x 288 MPEG-1 SIF

176 x 144 MPEG-1 QSIF, MPEG-4

A.3 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ

103


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Η διαδικασία αποθήκευσης είναι πολύ σημαντική ενώ και εδώ εμπλέκονται

πολλές παράμετροι και υπάρχουν πολλές επιλογές συστημάτων και μέσων

αποθήκευσης. Για να μπορεί να αποφασιστεί το σύστημα και τα μέσα

αποθήκευσης θα πρέπει να εξεταστούν παράγοντες όπως η διάρκεια ζωής

των συστημάτων/μέσων, το κόστος προμήθειας/συντήρησης των

συστημάτων/μέσων, η αξιοπιστία αυτών, οι επιθυμητές ταχύτητες

προσπέλασης κλπ. Κάθε ένας από αυτούς τους παράγοντες εξαρτάται από

το εκάστοτε έργο και δεν μπορεί να προταθεί μία λύση. Για το λόγο αυτό

παραθέτουμε τον Πίνακα Δ όπου παρουσιάζεται ο όγκος δεδομένων που

δημιουργείται από τη διαδικασία ψηφιοποίησης, καθώς και τον Πίνακα Ε

με τα πιο διαδεδομένα συστήματα/μέσα αποθήκευσης.

Πίνακας Δ: Όγκος δεδομένων με βάση το format ψηφιοποίησης

Ανάλυση Ψηφιοποίησης Format κωδικοποίησης Μέγεθος αρχείου 1 ώρας

4096 x 3112 (4Κ) Ασυμπίεστα frames 4.13 ΤΒ

2048x1556 (2Κ) Ασυμπίεστα frames 1 ΤΒ

1920 x 1080 (HD) HD 370 – 670 GΒ

720 x 480 (SD) MPEG-2 2.5 – 30 GB

352 x 288 MPEG-1 SIF 600 – 650 MB

176 x 144 MPEG-1 QSIF, MPEG-4 40 – 160 MB

Πίνακας Ε: Συστήματα/μέσα αποθήκευσης και χωρητικότητα

Μέσο Αποθήκευσης Χωρητικότητα

CD 650 – 700 ΜΒ

DVD 4.7 – 8.5 - 60 (μελλοντικά) GB

Σκληρός Δίσκος 20 – 500 GB

Μαγνητική Ταινία

(DLT, DTF, SAIT, LTO κλπ.)

100 GB – 1TB

RAID Έως 2 PB

Robotic Systems Έως αρκετά PB

104


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Χαρακτηρισμός Υλικού

ΕισαγωγήΠεριγραφικών

Μεταδεδομένων

ΕισαγωγήΔομικών


Αναζήτηση Υλικού

ΕκτέλεσηΕρωτημάτων

Μεταδεδομένασε άλλα πρότυπα

Αρχειοθέτηση Υλικού

Υδατογράφηση

ΕισαγωγήΔιαχειριστικών


Βάση ΨηφιακούΨηφιακού

Υλικού

Συμπίεση

Χαρακτηριστής

ΨηφιακόΥλικό

Χρήστης

Σχήμα Β: Τεκμηρίωση ψηφιοποιημένου υλικού

A.4 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΤΕΚΜΗΡΙΩΣΗΣ

Η τεκμηρίωση περιλαμβάνει τις διαδικασίες αρχειοθέτησης, τεκμηρίωσης

και αναζήτησης του υλικού. Ένα συνολικό διάγραμμα παρουσιάζεται στο

Σχήμα Β.

Η διαδικασία τεκμηρίωσης είναι μια επίσης πολύ σημαντική διαδικασία

και περιλαμβάνει την αρχειοθέτηση και προσθήκη μεταδεδομένων στα

ψηφιοποιημένα αρχεία. Τα μεταδεδομένα καλό είναι να καλύπτουν τους

παρακάτω τύπους:

Διαχειριστικά για αρχειοθέτηση και επεξεργασία (κωδικοί, τύποι

αποθήκευσης κλπ.)

105


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Δομικά για πλοήγηση και παρουσίαση (χρονική πληροφορία,

χωρισμός σε πλάνα κλπ.)

Περιγραφικά για σημασιολογική αναζήτηση (περιγραφή

περιεχομένου, θεματικές κατηγορίες κλπ.)

Και για την περίπτωση της τεκμηρίωσης υπάρχουν διάφορα πρότυπα, όμως

δεν είναι εύκολη η επιλογή κάποιου και εξαρτάται από την εκάστοτε

χρήση, εφαρμογή, προβολή, διάδοση και εκμετάλλευση του υλικού. Η

επιλογή βέβαια μπορεί να περιοριστεί στα εξής πιο διαδεδομένα πρότυπα

τεκμηρίωσης:

Dublin Core

MPEG (MPEG-7, MPEG-21)

Οντολογίες και Πρότυπα του Οργανισμού W3C

A.5 ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΟΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ

Ο απαραίτητος εξοπλισμός ψηφιοποίησης περιλαμβάνει:

1. Συσκευές προετοιμασίας τεκμηρίων

Εάν πρόκειται να ψηφιοποιηθούν φιλμ απαιτείται συσκευή καθαρισμού

φιλμ όπως αναφέρεται στη μελέτη. Εάν πρόκειται να ψηφιοποιηθούν

ταινίες VHS, BETACAM SP, Hi8 που δεν έχουν παιχθεί για μεγάλο

διάστημα είναι πιθανό να απαιτείται ειδικός φούρνος αφύγρανσης.

2. Συσκευές ανάγνωσης τεκμηρίων

Συσκευές ανάγνωσης φιλμ (Telecine)

Καλής ποιότητας Telecine που να προκαλεί όσο το δυνατόν μικρότερη

φθορά κατά την ανάγνωση των τεκμηρίων. Να ικανοποιεί τις

προδιαγραφές ανάλυσης.

3. Συσκευές ανάγνωσης μαγνητικών μέσων

106


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Για την ανάγνωση κασετών VHS, BETACAM SP, Hi8 και άλλων

απαιτούνται κατάλληλες συσκευές ελάχιστης παραμόρφωσης που να

ικανοποιούν τις προδιαγραφές αναλύσεων.

4. Ηλεκτρονικό Υπολογιστή

Ο Η/Υ πρέπει να είναι νέας τεχνολογίας και να διαθέτει σκληρό δίσκο

μεγάλου όγκου (> 100 GB) ταχείας πρόσβασης (π.χ. SATA, >=7200rpm)

και εγγραφέα DVD υψηλής ταχύτητας (>=8Χ).

5. Λογισμικό

Απαιτείται λογισμικό ελέγχου και προσδιορισμού της ανάλυσης

ψηφιοποίησης καθώς και λογισμικό παραγωγής των κατάλληλων format

κωδικοποίησης.

107


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

6. Μέσα αποθήκευσης

Μεγάλης διάρκειας ζωής κατάλληλα μέσα, ανάλογα με το μέγεθος των

παραγόμενων αρχείων. Κασέτες, DVD, συστοιχίες δίσκων RAID και CD.

108


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β

SPECIFICATIONS FOR DIGITIZATION, STORAGE AND

DOCUMENTATION OF MOVING PICTURES

Α.1 INTRODUCTION

In the chapters that follow, a brief description of general specifications for

the digitization, storage and documentation of moving picture files can be

found. The overall digitization procedure is depicted in Figure A.

Figure A: Digitization procedure.

Section describes procedures regarding preservation, digitization and

encoding of the material, Section describes the sizes of the digital material

that is produced from the digitization procedure as well as the possible

storage media, while Section describes the archival and annotation

procedures as well as the moving picture metadata standards.

Α.2 DIGITIZATION PROCEDURE

109


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Α.2.1Preservation of the material Before playing back the raw material in a suitable device, preservation

procedures must be performed. In the case of film preservation, firstly

damages to negatives are restored and then the film is cleansed using a

specific liquid in order to remove all foreign substances and reduce

degradation during playback. The duration of this procedure depends on

the original condition of the film (age, number of copies produced etc).

In the case of magnetic media (VHS, Betacam SP, Hi8 etc.), only when

deemed necessary, a process of dehumidification will precede digitization

with use of the appropriate device.

Α.2.2DigitizationAn important parameter for the fidelity of a copy in comparison to the

original material is the resolution chosen during digitization. Resolution

consists of four parameters: spatial sampling frequency along vertical and

horizontal directions (measured in pixels), sampling structure, as well as

each sample’s quantization parameters and temporal sampling frequency

(number of frames/sec). The quality of digitization strongly depends on the

quality of the original material to be digitized.

The choice of the above parameters depends on the objective of the

digitization process (recovery, processing, movie screening, television

screening, screening on the internet etc), on the original material (type,

quality, condition etc), on the production cost (preparation cost, telecine

cost etc), as well as the viability of the final material (life span of the digital

material, preservation possibilities etc).

Since the detailed report of all the possible combinations of the above

parameters is impossible, the current specifications focus on the objective

of the digitization process and the original material. In more detail, Table

A that follows presents all possible digitization objectives along with the

digitization parameters in order to meet each objective, while Table B lists

the digitization possibilities depending on the original material (the type,

the quality and the condition of the material).

110


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

Table A: Digitization resolution depending on the application

Application Digitization

Resolution

Bit-Rate

Digital Cinema 4096 x 3112 (4Κ) 9.18 Gbit/s

2048x1556 (2Κ) 2.3 Gbit/s

1920 x 1080 (HD) 830 Mbit/s - 1.5

Gbit/s

Video Editing 1920 x 1080 (HD) 830 Mbit/s - 1.5

Gbit/s

720 x 480 (SD) 40 – 50 Mbits/s

Digital Television

(Broadcast over cable,

satellite, terrestrial)

1920 x 1080 (HD) 830 Mbit/s - 1.5

Gbit/s

720 x 480 (SD) 4 – 20 Mbits/s

DVD, Video on demand 720 x 480 (SD) 4 – 10 Mbits/s

CD-ROM, Video over

intranet, Remote Video

Surveillance

352 x 288 1 – 1.5 Mbits/s

Video over the internet,


Services (MMS) over

mobile networks,

videophone/

videoconference

applications, preview

applications, multimedia

mailing

176 x 144 32 – 256 Kbits/s

Table B: Digitization resolution based on the type and the quality of

the material

Materi Quality Spatial Sampling Quantiz Time

111


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

al type Sampling

Frequenc

y

Structure ation Frequency

in Sampling

35mm High4096 x

3112 (4Κ)4:4:4 10-bit 24

35 / 16

mm Good

2048x155

6 (2Κ)4:4:4 10-bit 24

35 / 16

mm

Moderat

e

1920 x

1080

(HD)

4:4:4 10-bit 24

35 / 16

mm

Moderat

e720 x 480

(SD)4:2:2 10-bit 25VHS,

Betaca

m SP,

Hi8

Good

VHS,

Betaca

m SP,

Hi8

Moderat

e

352 x 288 4:2:1 10-bit 25

VHS,

Betaca

m SP,

Hi8

Moderat

e

176 x 144 4:1:0 8-bit 15

It is important to mention that in the above table:

(a) the resolutions listed are the largest possible to attain depending on the

type of the material and its quality. From the digitized files with the maximum

resolution it is possible to derive all the lower possible resolutions, depending

on the application requirements,

112


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

(b) the “Type of Material” field includes the most common mediums of

analogue storage that one comes across in digitization projects and

(c) the field “Quality” follows the format “Symbol ()” “Quality Level (High,

Good, Moderate)”.

“Quality Level” refers to the quality of the original material while “Symbol”

defines the limitations (for example “ Moderate” means that in order for the

material to be digitized a moderate resolution, or better, is required).

A.2.3 EncodingThe third subsystem of the digitization procedure deals with the encoding of

the digitized files derived from the digitization process. It is important to

mention that there are various formats according to which a file video can be

encoded, while new ones continue to emerge. Even though some new

encoding standards (H.263+, H.264) offer better compression ratios in

comparison to current standards, still it is not certain whether they will reach

the market and become widely accepted. Keeping in mind the wide

acceptance of the standards, Table C lists the encoding standards that cover

the six main resolutions from Tables A and B.

Table C: Encoding Formats for Digitized Material.

Digitization

Resolution

Encoding Format

4096 x 3112 (4Κ)Uncompressed

frames

2048x1556 (2Κ)Uncompressed

frames

1920 x 1080 (HD) HD

720 x 480 (SD) MPEG-2

352 x 288 MPEG-1 SIF

176 x 144 MPEG-1 QSIF, 113


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

MPEG-4

Α.3 STORAGE PROCEDUREThe storage procedure is deemed very important and while a variety of

parameters are involved, there exist many choices of systems and storage

mediums. In order to decide on a system and on the storage mediums it is

necessary to investigate parameters such as the system’s/ medium’s life

span, the supply/ maintenance cost of the systems/ mediums, their

reliability, the desired access speeds etc. Each of these parameters

depends on each project and no one solution can be proposed as

appropriate for all cases. For this reason Table D is presented showing the

volume of data created by the digitization procedure as well as Table E

which lists the most widely spread systems/ storage mediums.

Table D: Data Volume depending on the digitization format chosen

Digitization

Resolution

Encoding Format File Size of 1 hour

Duration

4096 x 3112 (4Κ)Uncompressed

frames

4.13 ΤΒ

2048x1556 (2Κ)Uncompressed

frames

1 ΤΒ

1920 x 1080 (HD) HD 370 – 670 GΒ

720 x 480 (SD) MPEG-2 2.5 – 30 GB

352 x 288 MPEG-1 SIF 600 – 650 MB

176 x 144MPEG-1 QSIF,

MPEG-4

40 – 160 MB

Table E: Systems/ storage mediums and capacity

Storage Medium Capacity

CD 650 – 700 ΜΒ

114


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

DVD 4.7 – 8.5 - 60 (oncoming) GB

Hard Disk 20 – 500 GB

Magnetic Tape

(DLT, DTF, SAIT, LTO etc)

100 GB – 1TB

RAID Up to 2 PB

Robotic Systems Up to a couple PB

Figure B: Documentation of digitized material

Α.4 DOCUMENTATION PROCEDUREDocumentation is also a very important stage in the overall process. The

documentation procedure includes archival and annotation as well as

115


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

search functionalities with the inclusion of metadata in the digitized files.

An overall diagram is presented in Figure B.

The metadata need to include the following types of information:

Organizational information for archival and processing purposes (codes, types of storage etc)

Structural information for browsing and presentation purposes (timestamp, scene division etc)

Descriptive information for semantic searches (content description, thematic categories etc)

There are several standards available for the documentation procedure,

and thus difficult to single out one. The choice depends on the user, the

application, the projection, the propagation and the expected material

exploitation. Nevertheless it can be narrowed down to the more widespread

documentation standards:

Dublin Core MPEG (MPEG-7, MPEG-21) W3C Ontologies and Standards

A.5 EQUIPMENT REQUIREMENTSThe necessary digitization equipment includes:

1. Document preparation devices

If film is going to be digitized, a film cleaning device is required as

mentioned in the study. If VHS, BETACAM SP, Hi8 movies are going to be

digitized and they have not been played back for a long period of time then

it is likely that a special drying oven will be required.

2. Document reading devices

Reel reading devices (Telecine)

High quality Telecine that can cause as little damage as possible during the

reading process of the documents is required. It should fulfill the resolution

standards to be met.

116


ΚΑΙ ΗΧΟΥ

3.Magnetic medium reading devices

In order to read VHS, BETACAM SP, Hi8 tapes and as well as other types of

tapes, appropriate devices that cause minimal distortion and fulfill the

resolution standards are required.

4. Computer

A recent technology computer is required, with a high capacity hard drive

(> 100 GB) and fast access speed (e.g. SATA, >=7200rpm) as well as a

high speed (>=8Χ) DVD recorder on board.

5. Software

Software required to control and specify the target resolution of the

digitization process as well as software for the production of the

appropriate encoding formats.

6. Storage mediums

Long life spam storage mediums chosen depending on the size of the

produced files are required, such as Tapes, DVD, RAID disk arrays and

CDs.

117

Documents

Ψηφιοποίησης Κινούµενης Εικόνας