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水下生態影片數位化工作流程指南

Tags: , , , , , 發表: 2010-06-01, 點閱: 30,702 , 加入收藏櫃 , 列印 列印 , 轉寄 轉寄

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參、 前置作業

 

執行工作前的專案規劃對於推展工作而言是個限制,但也因為是個限制,才可在一定的時間內,有效地做到各細節的控制,以求達成既定的成果。在正式進行數位化工作之前,需先了解數位化的目標為何,了解物件的數量與特性,接著根據目標與物件狀態,選擇適當的規格、數物化方式與設備等,才能有效的提升最後數位化成果的品質與效益。

 

一、設定數位化目標與物件選擇

 

因水下生物種類繁多,加上天候、季節的影響與生態環境的改變、破壞,無法預期每次下水後,可以拍攝到何種類型的生物,加上潛水拍攝時間有限,更難掌握於短時間內拍攝到需要的生物,而這些外在因素,對於目標設定與物件選擇皆是重要的考量點。建議在下水前先對於當季出現的物種稍作拍攝規劃,下水拍攝時,盡可能拍攝所有觀察到的物種,以免漏失。

 

物件數位化的後續工作則是網站建置、加值應用等,也是需要在執行前設定目標,根據這目標,再行規劃適當的作業流程與執行方式。

 

二、選擇數位化方式

 

數位化工作目標設定後,便可針對目標的性質,規劃與選擇合適的工作方式。

 

(一) 設備

生態影片拍攝所使用的攝影機,分為傳統攝影機(例如:V8、Hi-8)及數位攝影機(D8、DV)兩種。傳統攝影機在便利性、相容性、操作性上不如數位攝影機;且若需在網路上播放,傳統攝影機類比格式的轉檔較數位格式來得複雜,因此建議直接使用數位攝影機來進行生態影片的拍攝,以加速後續檔案處理的時間。

 

表3-1、數位攝影機與傳統攝影機的比較

數位攝影機

傳統攝影機

體積小,重量輕

體積大,笨重

1. 影帶數位式攝影機,一卷DV帶可錄製60分鐘(SP模式)或90分鐘(LP模式)[4];帶子體積小

2. 目前已有推出硬碟式或記憶卡式的DV攝影機,比起DV帶,更可長時間不間斷的錄製影片,以內建120GB的硬碟,以最高畫質進行拍攝(Full HD),可錄製14.5小時的影片

一卷錄影帶可錄製60分鐘或120分鐘;帶子體積較大

以數位方式錄製

非數位方式錄製

可錄製動態影片,亦可作為數位相機拍攝靜態影像

只能單純的拍攝動態影像

機器本身已具備多功能及特效,能協助使用者拍攝出高品質之動態影像

不易上手,拍攝者需要經驗才能拍攝出高品質之動態影像

以IEEE 1394或USB介面傳輸擷取影像

使用AV端子或S-端子傳輸,影片所記載的資訊容易流失

傳輸過程中不易失真

傳輸過程中容易失真

IEEE1394或USB介面便宜並普遍

高質素之傳輸線比較昂貴

數位檔案易於保存,且易於進行編輯

傳統錄影帶容易因受潮或時間久而損毀

 

資料來源:會聲會影操作講義、[5]拓展台灣數位典藏計畫修改

 

 數位攝影機中的D8是一款數位及類比兼具的攝影設備,可相容於V8及Hi-8的影帶,因此過去在推出後廣受歡迎,但DV(Digital Video)攝影機品質與技術推陳出新,現已成為市場主流,目前更從影帶式發展到以硬碟或是記憶卡來儲存影片的DV攝影機,且影片解析度可高達1920×1080dpi,所以本文將以DV攝影機作為介紹時所使用的主要設備,其選購重點將於之後章節在詳細敘述。

 

(二) 執行方式與人力安排

 

  因水下生態影片拍攝的條件較其他數位化工作來得嚴苛,目前台灣執行這類工作的學界或業界並不是很多,參與數位典藏國家型科技計畫的機構,也皆是自行購置攝影設備,但皆需選擇具專業學科背景與潛水技術的工作人員負責拍攝與資料整理與轉製,這種採行自製的方式,在人員訓練上便顯得重要,也是比較花費時間的部分。

 

  專案執行另一種方式便是委外,根據愛之海潛水站的負責人郭道仁先生的說法,台灣從事水下攝影的專業攝影師僅有二、三位,因此在工作配合上未必能符合需求,加上前段所提及,因水下生態狀況無法事先預知,因此委外工作的協商是很重要的一環,委託者與被委託者需有階段性的共識,避免以限制方式拍攝特定的生態影片,造成與預期的落差太大。專案委託通常會以一個時期的計畫方式來規劃,例如一年當中需潛水次數、總共需拍攝多少小時的影帶、需包含多少魚種、每種魚所拍攝的影片長度等等。

 

每個單位因行政體制與經費不同,所能擁有的人力資源也不一,大體上可從以下兩方面來安排人力運用:

 

1. 原單位內編制人員:編制內之研究人員或助理,需對於該單位數位檔案管理較為熟悉,並具有學科上的專業知識,可更有效率的節省數位化工作的時間;尤其是在前置作業與後設資料規劃上,具有很大的助益。

 

2. 外聘人員:

 

(1) 技術人員:主要是指對於數位化技術及資訊科技學有專精之人員,如專業攝影師、資料庫、網路設計人員等。

 

(2) 著錄人員:在資料庫建置後,需有人力將資料一筆筆鍵入系統中,這部分可由單位內人員執行,亦可聘用有相關學科背景的人進行這項工作。

 

  以生態影片拍攝來說,拍攝人員需具備該生物的專業學科知識,像是物種辨別、分類、物種習性等,若為水下攝影,更需要有潛水執照與水下攝影的專業技能。

 

(三) 影音檔案規格訂定

 

  一般數位檔案的使用大致可分為保存、展示與應用三方面,根據所訂定的目標,規劃各種使用方式所需的影音規格,以下茲介紹目前現行的幾種影音規格:

 

1. 視訊系統規格

 

  所謂的視訊系統規格(或稱電視播放系統),它主要規範電視台、電視機、錄放影機等傳輸及視訊設備的規格,世界上現行的類比視訊系統規格有三種,分別為NTSC(National Television Standards Committee)、PAL(Phase Alternation Line)及SECAM(Sequental Couleur Avec Memoire),而台灣則是採用與美國、日本、加拿大等國相同的NTSC規格(表3-2),此外,不同規格的視訊設備與軟體是互不相容的,所以在購買設備或轉換數位檔案時也需稍微注意。

 

表3-2、三種視訊系統規格對照表

規格

水平掃描線(條)

每秒畫格

使用地區

NTSC

525

30(29.97)

美國、加拿大、日本、韓國、台灣

PAL

625

25

歐洲、澳洲、巴西、中國大陸、香港

SECAM

625

25

法國

 

2. 影音檔案格式

 

  影片從DV帶擷取至電腦,或是利用硬碟式DV攝影機直接拍攝成數位檔,若採用不壓縮方式,保留最原始的數位檔案,對於日後不管轉換各種檔案格式來說,都較不會因轉換而造成失真,但若以此方式擷取,以影帶式數位攝影機來說,以NTSC、每秒29.97畫格來估算,所儲存成的數位檔案,每秒約20MB的硬碟儲存空間,一卷60分鐘的影帶,轉成數位檔案就需要約70GB的容量,將直接面臨儲存空間的問題。

 

[6]及壓縮比(Compression Ratio),來決定影片品質的優劣。目前常見數位影音檔案壓縮格式有MPEG、AVI、H.264等,以下針對這些格式,稍作簡單的介紹:

 

(1) MPEG(Motion Picture Experts Group):此種格式專門用於動態影像的壓縮技術,其下又分為MPEG-1、MPEG-2及MPEG-4等標準。

 

a. MPEG-1:以往我們所普遍流行觀看的VCD,便是採用這項標準,其解析度352×240,傳輸速度為1.5Mbps。

 

b. MPEG-2:現行DVD、高解析度電視(High-Definition TV,HDTV)數位衛星電視便是採用此標準,畫面解析度720×480,傳輸速度為3~10Mbps。

 

c. MPEG-4:此標準所壓縮出的影片,最大的優點就是可達到MPEG-2的高解析度與畫質,主要作為行動及網路傳輸影片上的應用,傳輸速度為28~384Kbps。

 

(2) AVI(Audio Video Interface):為Microsoft所發展的檔案格式,是現行所有檔案格式中相容性最好的,但是缺點就是檔案都非常的大,其可選用的壓縮格式包括Microsoft的Video1、RLE,Intel的Indeo Video、IndeoR、DivX[7]等。

 

(3) H.264:是高畫質數位影片的新標準,目前許多攝影機所採用的Full HD高畫質視訊,在沒有硬體解碼的情況下,電腦可能無法流暢播放,利用H.264 標準的壓縮編碼格式,可以將數位檔案壓縮的很小,但影片品質也不會流失,例如:使用 DVD影片常用的MPEG-2標準壓縮影片,一般4.5G的只能儲存約2小時的影片。但如果使用 H.264 標準來壓縮,就可以儲存到4小時的影片,同時保留高畫質的影片。

 

  為了使影片在網路上順利播放,需使用串流技術,分段將影片資料傳送到用戶端,一邊傳輸,使用者可一邊進行瀏覽、觀賞,不須等待所有視訊資料完整下載暫存在電腦中,即可觀看。

 

現行串流媒體的三大平台,分別為RealNetworks、Microsoft及Apple,各自均發展串流格式及技術。針對格式的部分,簡要表列如表3-3,就影像的部分來說,較常於網路上所見的是*.rm、*.asf、*.wmv。

 

表3-3、三大平台串流影音格式

串流媒體平台

RealNetworks

Microsoft

Apple

檔案格式種類

1. Real Audio File,*.ra

2. Real Media File,*.rm

3. Real Media File Variable Bit Rate,*.rmvb[8]

4. Real Picture File,*.rp

5. Real Text File,*.rt

1. Advance Streaming Format,*.asf

2. Advance Streaming Extend File,*.asx

3. Windows Media Audio File,*.wma

4. Windows Media Video File,*.wmv

1. QuickTime Movie File,*.mov

  

  在此所選擇的串流格式,需有相對應的影音資料庫平台系統才能運作,目前Adobe Systems也有推出了Flash Video(*.flv)的串流媒體格式,這種格式解決了原本將影音資料放入Flash所產生的檔案過大不易在網路上使用的缺點,同時它使用的技術也能保護影音檔案不容易被下載到,包括Youtube、Google Video、Yahoo! Video、MySpace等知名影音分享網站,都是採用這個格式。[9]

 

  在2005年時,計畫邀請到「台灣社會人文電子影音數位博物館計畫」影音典藏團隊的李道明教授,擔任影音主題小組召集人,根據過往執行計畫之經驗,規劃了一套數位化影音製作的規格(表3-4),也可以作為規劃時的參考。

 

表3-4、視訊檔數位化規格

檔案目的

檔案格式

永久保存檔

檔案格式:MPEG -2

影像大小:720*480像素

音效解碼為立體雙聲道

資料傳輸率:8Mb/sec

視訊串流檔

(網路瀏覽用)

檔案格式:WMV

影像大小:320*240像素

資料傳輸率:150-300kbps

檔案時間:1-5分鐘或完整(具有代表性或主題畫面呈現)

 

資料來源:影音主題小組數位化工作流程,中央研究院民族學研究所臺灣原住民計畫等作,頁61。

 

雖然現在DV攝影機的規格可拍攝到Full HD的影像,且能製作成高畫質的藍光DVD,但部分軟硬體配備,如藍光燒錄機等的配備選擇性不多,價位也是居高不下,所以市場普及率還並不是很高,而數位典藏與數位學習國家型科技計畫中,語言、影音與新聞主題小組也尚未針對這些新規格進行數位典藏規格的規劃,所以以上所列出的各種規格,大家可以視自身工作的狀況來作選擇。

 

(四) 檔案命名規則

 

在參考「行政院文化建設委員會國家文化資料庫」所規範之檔案命名原則後,[10]大致可分為「檔案管理」及「電腦系統限制」等兩方面需要注意的地方。

 

1. 檔案管理:

 

  為了便於單位有效地進行檔案管理的工作,甚而可從檔名中直接了解檔案的內容,可從以下的原則作規劃:

 

(1) 可由檔名辨識此資料的提供單位,例如使用單位的英文縮寫。

 

(2) 此命名方式可支援同一物件有多種檔案格式及使用目的,例如一段影片,有永久保存及網路瀏覽的用途,也分別儲存兩種檔案格式的數位檔,除了原本副檔名的不同外,可以在檔名最後,加上代表使用目的的一位元的英文字。

 

(3) 每一數位資料的命名,皆須是整個系統中唯一的檔名。

 

(4) 檔案名稱與Metadata相結合。若生態影片數位檔案另有與物種資料庫作結合,在檔案命名上就必須與整個物種資料庫系統一起作規劃。

 

2. 電腦系統限制:

 

  因為數位檔案需透過電腦系統才能存取使用,因此在檔名規劃時,也需要考量到電腦系統本身的限制,大致上有以下的規則:

 

(1) 用ASCII code命名。

 

(2) 檔案名稱一律使用半形英文小寫字母及數字組成,因編碼的問題,不可使用中文或全形,以避免在網路上顯示或讀取時發生錯誤。

 

(3) 每種電腦作業系統都有其特有的命名規則,除可參考表5的規則,盡量避免使用到表中所不允許的字元或檔名外,基本上檔名不可包含 / \ : * ? ” < > | ! @ # $ % ^ & ( ) + = { } [ ] , .等字元。

 

表3-5、各作業系統之命名規則TP

 

DOS與

Windows 3.1

Windows 95/98/

Me/XP/NT/2000

Mac OS

(標準)

UNIX/Linux

檔名的最大長度

檔名至多8字元加上副檔名3字元

檔名加副檔名不能超過255字元

1-31字元

14-256個字元(視UNIX/Linux版本而定),包括任何長度的副檔名

允許空白

允許數字

不允許之字元

*/[];”=\:,|?

*/<>”\:|?

:

*!@#$%^&()

{}[]”、?;<>

不允許之檔名

Aux、Com1、Com2、Com3、Com4、Con、Lpt1、Lpt2、Lpt3、Prn、Nul

Aux、Com1、Com2、Com3、Com4、Con、Lpt1、Lpt2、Lpt3、Prn、Nul

允許任何的檔名

是UNIX/Linux的版本而定

字母大小視為不同

是(使用小寫字母)

 

    資料來源:計算機概論,Parsons, June Jamrich、Oja, Dan,頁4-4。

 

  檔案命名以中央研究院生物多樣性研究中心製作的生態影片數位檔案為例,可以在檔名的起頭放上中央研究院(Academia Sinica)的英文縮寫「as」,接著放上生物多樣性研究中心(Biodiversity Research Center)的英文縮寫「brc」,若此生態影片是由生物多樣性研究中心裡某一單位所製作,亦可再加上該單位特定的編號,或是英文縮寫。

 

  接下來是該檔案的流水編號,以及以「u」、「t」等英文字母來代表該檔案是永久保存或是網路瀏覽使用,這些檔案結構的項目之間,則使用「-」來分隔。因此,一個完整的檔名為asbr-00001-u.mpg 或asbrc-00001-t.wav。然而檔名亦可不使用「-」做分隔,也就是所有結構項目不中斷的銜接,例如:asbrc00001u.mpg或asbrc00001t.wav。

  

以上僅提供簡單的範例作說明,各單位必須針對所擁有的資料狀況來進行妥善的規劃。


 

 

 

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[4] SP模式是指標準攝影時間方式,LP模式則攝影時間為SP模式的1.5倍。因此一捲DV帶攝影時間為60分鐘,若改為LP模式,拍攝長度則可到90分鐘。

 

[6] 大多數的影音壓縮格式都是需要相對應的解碼程式才能於電腦中正常觀看,否則可能會出現如有聲無影的狀況。而聲音的部分也是會有不同的壓縮方式,也需相對應的解碼程式才能正常播放,否則會出現有影無聲的情形。

 

[7] 指的是採用DivX MPEG-4編碼所製成附檔名為AVI的影格式音,影像部分是採MPEG-4標準,而聲音的部分則採用MP3格式。影像品質幾乎可以與DVD比擬,且檔案小,但目前僅能在電腦觀看,且須下載專用的解壓縮碼才能正常播放。

 

[8] RMVB是由RM衍生而來,VB指的是可變動的位元速率(Variable Bit Rate),可在犧牲少部分不易察覺的影片品質下,大幅度壓縮影片的大小,且可保留近乎DVD畫質的影音資料。

 

[9]維基百科編者,〈Flash Video〉,Wikipedia,檢索:2009年12月15日,http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=Flash_Video&oldid=11676387

 

[10]〈行政院文化建設委員會國家文化資料庫數位化檔案命名原則〉,國家文化資料庫知識管理系統,檢索:2009年12月22日,http://km.cca.gov.tw/download/數位檔案命名原則_v20(20040608).pd 

 

 









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