Video Capture

Hoe kun je nu het beste een video-capture maken van het oude materiaal.

Als we praten over het hele oude Super-8 of Normal-8, dan het is het best wel eenvoudig. Dit doe je niet door het projecteren van de film op een wit doek en dat opnemen met een (HD)-camera, maar dat doe je door beeldje voor beeldje te digitaliseren. Daarna zet je de beeldjes achter elkaar en sla je het op als filmpje. 


Terug naar het Video8 bandje. Deze heeft dus maximaal 400 horizontale beeldlijnen en als je praat over een beeldverhouding van 4 bij 3, dan zijn komt dat neer op een resolutie van 400 x 533.

Als we nu het signaal gaan digitaliseren, dan is het natuurlijk mogelijk om direct op HD formaat op te gaan nemen, maar dan krijg je een platgeslagen beeld. Horizontaal gaan we van 400 naar 1080 wat 2,7 maal zo groot wordt en verticaal wordt het 3,6 maal groter. Om het beeldvullend te krijgen kun je natuurlijk horizontaal het beeld ook 3,6 maal groter maken en zowel onder als boven vanalles wegsnijden, maar het is beter om er maar een aantal zwarte balken aan de zijkanten toe te voegen. Dus dan is een capture van 1080 bij 1440 met aan beide zijkanten een zwarte strook van elk 240 pixels een beter idee. Je bent meteen klaar en het resultaat wat je hebt opgenomen durf je nooit meer aan andere mensen te laten zien want het is onscherp, kleuren zijn slecht, beeld is onrustig. Nee, het anderhalve uur aan tijd die je nodig had voor opname is eigenlijk weggegooide tijd. 

We doen het anders. We maken gebruik van een PC, een scart-digital converter en een videograbber. Voor bewerking kiezen we voor ffmpeg (gratis te downloaden)

We beginnen met het analoge signaal van de camera die we gebruiken om af te spelen. Bij voorkeur hebben we een videocamera die een S-Video uitgang heeft, maar minimaal de 'gele tulp' en hopelijk naast de witte audio ook een rode audio-plug voor stereo. Een tafelmodel met scart zou nog beter zijn. 

Stap 1.  Het videosignaal sluiten we aan op analoge naar digitale scart-converter. Wat deze doet is met een heel eenvoudige chip het signaal omzetten van analoog naar digitaal. De meeste modellen hebben een switch om te kiezen tussen 720 en 1080, die stellen we in op 720 wat het dichtste in de buurt komt van de originele resolutie.

Stap 2. Digitale opname. Met een game-capture device gaan we het digitale signaal opslaan. We passen de op te nemen resolutie wel aan. Je kiest dan voor de standaard PAL-resolutie van 576 x 768, of indien beschikbaar kies je zelfs voor 400 x 533. Bij het aantal FPS ga je voor 50 en niet voor 25 of 60. Met 25 gaan we informatie missen van het interlacen en 60 is gebaseerd op de 60 Hz van America en aangezien ik een handleiding schrijf over PAL hebben we geen 60 nodig. 

De codering die je moet kiezen is H.264 / MPEG4. Doordat we geen hoge HD-resolutie opslaan volstaat je hier met een vaste bitrate van 1 - 5 Mbps. Hoe hoger hoe groter het bestand uiteraard. 

Start de capture voordat je de video start en eindig de capture nadat de video klaar is. 

Stap 3. De opname moet worden geknipt, zoek het 1e beeldje op in je favoriete speler en noteer de tijd. Scroll door naar het laatste beeldje en noteer ook die tijd, bereken de totale tijdsduur van het fragment.  ffmpeg.exe -i input.mp4 -ss 00:00:00 -t 01:13:55 -c copy master01.mp4

We hebben nu een master-bestand voor verdere bewerkingen. Sla deze apart op in een map zodat je altijd hiernaar terug kunt pakken.

Stap 4. Knippen en/of plakken. Je hebt misschien wel anderhalf uur film of wie weet wel drie keer anderhalf uur als je alles in een keer hebt uitgevoerd. Grote kans dat van die anderhalf uur er eerst een 40 minuten verjaardag zijn, daarna is er 20 minuten aan markt te zien en je eindigt met een half uur Oldtimer treffen die vervolgens nog 20 minuten doorgaat op het tweede bandje welke je hebt gedigitaliseerd.  We knippen eerst de master(s) op in de blokken. Let er op dat bij de optie t de tijdsduur staat welke het fragment moet duren. 

ffmpeg.exe -i master01mp4 -ss 00:00:00 -t 00:39:50 -c copy verjaardag.mp4

ffmpeg.exe -i master01mp4 -ss 00:39:50 -t 00:21:15 -c copy markt.mp4

ffmpeg.exe -i master01mp4 -ss 00:41:05 -t 00:32:50 -c copy oldtimer01.mp4

ffmpeg.exe -i master02mp4 -ss 00:00:00 -t 00:19:42 -c copy oldtimer02.mp4

Na afloop voegen we de oldtimer filmpjes samen. 

ffmpeg -i oldtimer01.mp4 -i oldtimer02.mp4 -filter_complex "[0:v] [0:a] [1:v] [1:a] concat=n=2:v=1:a=1 [v] [a]" -map "[v]" -map "[a]" oldtimer.mp4

Stap 5. De-interlacen. Dit is belangrijk om goed uit te voeren. Als je goed kijkt naar het beeld kun je mogelijk zien dat er beeldlijnen te zien zijn en dat stoort. Zoals eerder gezegd was het interlacen een techniek die je als kijker voor de gek hield. Dat werkte ook prima op de oude TV's maar een computermonitor is genadeloos en laat alles zien. Pauzeer maar het beeld, zoom in en als je het ziet, dan voer je het volgende commando uit. Zie je nergens iets, dan laten we het achterwege. 

ffmpeg -i master.mp4 -vf yadif=0:-1:0 -r 25 -c:v libx264 -crf 23 -preset slow -c:a copy deinterlaced.mp4 

Na afloop controleren we het beeld door het weer stop te zetten en te vergelijken. Niet goed, dan passen we de waarde bij yadif aan.  Standaard kiezen we voor yadif=0:-1:0  waarbij er drie waardes staan. Mode, parity, deint. 

Bij Mode is er de keuze tussen frame (0) of field (1) en dan ook zonder spatial-checking voor frame (2) of field (3).

Bij Parity kun je weer kiezen of het top-field (0) eerst is, bottom-field (1) of laat het systeem bepalen (-1)

Bij deint is de belangrijkste keuze, kies je voor All (0) of marked for interlaced (1) 

Stap 6. We zullen de kleuren moeten aanpassen of verbeteren. Dit is lastig vooral omdat je dit doet voor het gehele bestand en niet voor een klein deel van de film. 

Stap 7. Beeldstabilisatie. Dit is redelijk generiek en eenvoudig te doen met ffmpeg, maar ook hier geldt dat je dit alleen moet doen als het nodig is. Dit proces loopt in twee stappen, eerst analyseert ffmpeg de film en schrijft alles weg naar een controle bestand. Daarna gebruik je dat bestand om alles om te zetten en aan te passen. Als je denkt dat je film hiermee op knapt, dan voer je het uit, dit kost tijd. na afloop controleer je het resultaat en weet je of het de tijd waard was. Let op, beeldstabilisatie en een scene-overgang geeft een apart 

ffmpeg -i verjaardag.mp4 -vf vidstabdetect=stepsize=6:shakiness=5:accuracy=9:result=transform_vectors.trf -f null -

ffmpeg -i verjaardag.mp4 -vf vidstabtransform=input=transform_vectors.trf:zoom=0:smoothing=10 -c:v libx264 -preset slow -crf 22 -c:a copy stab01.mp4

Verschillende bronnen

Het beeldmateriaal welke we digitaliseren kan uit verschillende type bronnen worden aangeboden. We hebben projectiefilm waarbij een lichtbron door een plaatje heenschijnt en zo een project oplevert, voor consument praten we dan over normal 8 of super 8. Dit digitaliseren we door foto's van de losse frames te maken en deze achter elkaar te plaatsen.

Wederom het cijfer 8 maar dan onder de noemer Hi8 op kleine videocassettes. Hierop staat een videosignaal analoog opgeslagen, dat signaal moet je dan eerst afspelen waarna je het verkregen beeld kunt digitaliseren. 

En als laatste zijn er bronnen als Digital8 en miniDV, ook hier is gebruik gemaakt van een cassette maar is het signaal wel al digitaal opgeslagen en dien je dat digitale signaal uit te lezen en op te slaan in de computer.

Historie van het analoge signaal.

Met de iets minder oude cassettes is het wat anders. Je kunt gewoon een standaard capture kabel kopen die het signaal direct digitaliseert en je slaat het op in de PC op HD-kwaliteit. Maar hoe ouder de cassette en vooral de gebruikte videocamera was, hoe slechter de kwaliteit zal zijn. Daarover gaan we eerst kijken naar de signalen die de camera uitstuurt. 

Waar tegenwoordig alles in (mega)Pixels wordt uitgedrukt hadden we het vroeger over beeldlijnen. De geboorte van Televisie is in 1883 ontstaan met de Nipkow-schijf en in 1930 deed de BBC de eerste uitzending. Een ronddraaiende schijf met gaatjes die elk iets verder uitgelijnd waren van het midden. Deze draaide snel rond en zorgde er zo voor dat via een lens licht viel op een lichtgevoelige cel. Die fotocel zette het licht om in een elektrisch signaal. Dat elektrische signaal werd vervolgens uitgezonden en een ontvanger kon dat dan weer ontvangen en omzetten in beeld. Er was dan een lichtbron en eenzelfde ronddraaiende schijf. Als beide schijven synchroon draaide dan gaf de lamp dus evenveel licht en bouwde zo het beeld op. Door de ronddraaiende schijf met 30 gaatjes kreeg je uiteindelijk 30 verticale lichtstrepen. De projectie was met een breedte van 25 mm en 45 mm hoogte heel klein. En uiteraard monochroom. Zou je dit beeld vertalen naar een hedendaagse resolutie, dan kwam dit neer op 30 x 54 pixels. Omdat de schijf ronddraaide met 750 toeren per minuut was de verversingssnelheid uiteindelijk 12,5 frame per seconde. 

De technieken werden verbeterd, meerdere kanshebbers kwamen naar voren zoals het Marconi-EMI systeem met 405 beeldlijnen of het Baird-systeem met 240 beeldlijnen.  n in plaats van een draaiende schijf ontstond uiteindelijk de CRT, Cathode Ray Tube. Een reeks geladen elektronen worden door magnetische velden afgebogen en raken materiaal aan wat vervolgens oplicht. Hoe preciezer hoe netter het beeld vervolgens wordt. De eerste oude zwartwit televisies konden zo maar liefst 120 beeldlijnen tonen. Maar alles werd gestandaardiseerd en omdat we hier praten over film vanaf de jaren tachtig kijken we naar hoe deze werden opgenomen. Op TV keken we naar beelden die opgenomen waren met een PAL-signaal. Het beeldformaat had een verhouding van 4 bij 3 en het signaal had maar liefst 625 beeldlijnen waarvan er op een TV 576 zichtbaar waren. De beeldjes worden met interlacing aangeboden. Eerst worden de even lijnen geprojecteerd, daarna de oneven lijnen, om en om krijg je eigenlijk een half beeld te zien. Dat gaat met 50 beeldjes per seconden en omdat onze hersenen tevreden zijn met 24 beeldjes per seconde (onderzocht in de filmindustrie) zijn de 24 hele beeldjes die we zien voldoende. De 50 komt dan weer door de 50Hz in ons stroomnet waardoor alle apparatuur ook met 50 Hz werkt. Laterna komen er 100 Hz televisies die door het vaker projecteren een beter en helderder beeld aanleveren. Zou je het terugrekenen naar een pixel-resolutie dan is de resolutie van PAL eigenlijk 576 x 768.

De filmcamera's die werden ontwikkeld voor de consument waren meestal gebaseerd op Video8 en werd opgevolgd door Hi8. Beeld werd vastgelegd door een CCD-chip en met maar liefst 400 beeldlijnen kon je je beelden terugzien op de 576 beeldlijnen tellende televisie. Een verlies van ongeveer 30% aan beeldlijnen dus dit was de reden dat eigengemaakte films er altijd slechter uitzagen dan de reguliere televisie. 

Pas met digitale opslag kwamen er camera's met de zogenaamde Broadcast-quality in beeld, MiniDV kon 576 beeldlijnen digitaal opslaan met progressive scan. 

De televisies stonden echter ook niet stil en er werd een nieuw PAL-systeem ontworpen. Niet alleen het aantal beeldlijnen moesten omhoog, ook de verhouding van het beeld werd aangepast. Van 4 bij 3 gingen we over naar 16 bij 9. Uiteindelijk haalde ons TV-net niet het nieuwe analoge PAL-signaal maar gingen we over op digitaal en zijn we overgestapt van beeldlijnen naar pixels met een resolutie van 1920 bij 1080 pixels de standaard is. 

Analoog digitaliseren

Zoals aangegeven heeft het standaard Hi8 signaal 420 horizontale beeldlijnen en met de verhouding 3 bij 4 kom je dan uit op 560 verticale 'pixels'. En het PAL-signaal in Europe toonde aan de kijker 576 beeldlijnen en in feite dus 768 pixels verticaal.

Op het moment dat je een videograbber / USB-converter / Analoog naar digitaal converter of welke je ook wilt gebruiken aansluit op de computer, dan is het van belang dat je probeert het signaal zo dicht mogelijk bij de originele bronwaarde op te nemen. Zou je het direct opnemen op een HD 1920 x 1080 resolutie, dan rek en strek je het beeld uit waarbij je ook mogelijke ruis uitrekt en details verloren zullen gaan. Het verhogen van de resolutie is iets wat we gaan laten berekenen door de computer met gespecialiseerde software, dat verhoogt de kwaliteit en het kijkplezier achteraf enorm. Ook kunnen we hiermee rekening houden met het nieuwe beeldformaat waar we naar kijken, in plaats van 4 x 3 is het huidige beeldformaat 16 x 9 geworden. (4x4 = 16, 3x3=9). Als snelheid kies je bij een PAL-signaal verder altijd voor 50 fps en niet voor de magisch klinkende 60fps die je tegenwoordig overal hoort. PAL is nu eenmaal opgenomen met 25 beeldjes per seconde in gedachte op een stroomnetwerk van 220 Volt dat een frequentie van 50 Hz had. NTSC met 30 fps wordt weer gebruikt in landen waar de 110 Volt op een 60 Hz werd aangeboden.