Boas.
Sobre este tema, Dropout ou Drop-out, achei ser interessante disponibilizar aqui um artigo escrito pelo editor da revista "Produção Profissional", João Martins, artigo esse que esteve inicialmente programado para sair numa das ediçôes da revista no inicio de 2007. Entretanto, e por razôes que creio ser de ordem editorial (falta de espaço nas ediçôes) acabou por ficar na prateleira. Como aliás deve acontecer com tantos outros, tantos são os assuntos relacionados com o meio profissional e não ser possivel editá-los todos.
È um artigo bastante longo, algo técnico, mas de linguagem acessivel, que na pessoa de João Martins teve a amabilidade de me enviar por e-mail. Aconselho vivamente a ler, a todos quantos se interessam por esta temática. Boas.
Segue então a transcrição do e-mail, em que foi só apagádo a parte de indole particular, pois não interessa a terceiros:
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Dropout - do analógico ao digital
O termo dropout surgiu na era da gravação em videotape (cassete de vídeo) analógica e tornou-se - infelizmente - rapidamente familiar a todos os profissionais do vídeo.
Inevitavelmente, um sistema de gravação/leitura de fita magnética, funcionando como qualquer dispositivo electrónico e com mecanismos de alta precisão que exigem altas velocidades de rotação e originam estática, atraem partículas microscópicas de poeira e sujidade. Por outro lado, a própria natureza da fita magnética, com as suas diferentes fórmulas de ferro e metais, é propícia a que ocorram eventualmente erros resultantes da má distribuição das partículas, por defeito, excesso ou ausência, qualquer uma delas causando problemas. O termo dropout, em si mesmo, surgiu do facto de estas poeiras e sujidades, ou a má distribuição da camada magnética provocarem ou agravarem “buracos”, originando problemas de vídeo bastante graves.
Outra fonte comum de dropouts são os danos provocados na fita através de dobras, vincos ou impressões digitais, o que obrigou a que rapidamente se desenvolvessem sistemas de cartridge de protecção e se desaconselhassem as práticas de “corte e cola” inspiradas no filme e que se mantiveram tradição no áudio, por exemplo. Ainda hoje, é por isso que não se recomenda a gravação nos primeiros minutos das cassetes, assim como nos últimos, porque é aí que existe maior probabilidade de ocorrência de dropouts.
Estas questões já eram conhecidas nos primeiros gravadores de áudio em fita de arrasto, sendo por isso frequente que os gravadores tivessem que ser cuidadosamente limpos com líquidos apropriados, material anti-estático e mesmo desmagnetizadores. Felizmente, na gravação de som, os problemas de poeira, sujidade, ausência ou acumulação de partículas magnéticas na fita de áudio originavam essencialmente ruído e deterioração das cabeças de gravação mas raramente comprometiam toda a gravação, já que o seu efeito era mínimo sobre o sinal gravado (em circunstâncias que se podem considerar normais).
Na gravação vídeo analógica o efeito causado pela ausência de partículas magnéticas num determinado segmento de fita, a acumulação de partículas e sobretudo a sujidade que fazia com que as cabeças não conseguissem reconstituir a sequência do sinal, era bastante mais dramático. Podia ser uma simples fonte de ruído na imagem (linhas ou constelações de pontos brancos mais luminosos) perda total de linhas de exploração ou, com um efeito mais visível, fazer perder toda a informação de sincronismo que permitia reconstituir os quadros/campos do vídeo, provocando grandes saltos na imagem. Nos primeiros anos da gravação em vídeo, esses efeitos eram de certa forma minorados pela distribuição do sinal num fita de grandes dimensões - 2 polegadas e 1 polegada - a alta velocidade mas que, quando ocorriam, faziam falhar por vezes toda a cadeia de sinal ou transmissão. Razão pela qual os primeiros magnetoscópios de vídeo (Quad, formato B e formato C) tinham normalmente associado um corrector de base de tempo (vulgo TBC) e um analisador de forma de onda. Nos magnetoscópios mais recentes da era analógica existiam já circuitos electrónicos de compensação de dropouts (dropout compensator ou DOC) os quais detectavam a presença do problema através de uma cabeça de leitura que antecedia a de gravação, normalmente substituindo a informação da linha de vídeo afectada com a linha do quadro precedente. A capacidade destes circuitos que normalmente estavam associados à memória de buffer (digital) dos TBC, era no entanto limitada a dois ou três quadros.
Com a transformação da gravação analógica de vídeo num suporte portátil para recolha electrónica de notícias (ENG) e a adopção generalizada de formatos como o U-Matic e, mais tarde do Betacam, as questões relacionadas com os dropouts na gravação profissional mantiveram-se e agravaram-se, obrigando a aperfeiçoar fórmulas de fita com partículas de menor dimensão e maior densidade, maior factor de coercividade (magnetização) e protecção da fita num invólucro de plástico (vulgo cassete).
As organizações que trabalhavam com grandes quantidades de cassetes de vídeo, tal como os duplicadores de material VHS ou as próprias estações de televisão, eram obrigadas a proceder à inspecção por amostragem das fitas virgens chegadas da fábrica, recorrendo muitas vezes a sistemas de limpeza e uniformização da camada magnética, de forma a evitar que ocorressem dropouts. Nas estações de televisão, o elevado desgaste provocado por exemplo pelas camcorders ENG e pelos VTRs usados em edição A/B roll, que frequentemente ficavam em pausa com a cabeça encostada à fita durante longos períodos de tempo, tornavam necessário separar cassetes de ENG e edição das restantes cassetes usadas para arquivo, tal era a quantidade de erros e dropouts. Ao desmagnetizar (apagar) cassetes vídeo usadas, os equipamentos profissionais (tipo RTI TapeCheck) aplicam uma lâmina de safira ou diamante que consegue homogeneizar a camada magnética, fazendo com que esta se comporte, por vezes, melhor do que quando virgem. Por isso mesmo, estações como a BBC, antes de colocarem as cassetes em uso, obrigam a que estas sejam verificadas num aparelho deste tipo.
Para evitar a ocorrência de dropouts, de modo genérico, a solução consiste normalmente em verificar sempre as cassetes antes de as utilizar/reutilizar, pré-gravando sinais como barras ou negro com código de tempo LTC e tons de teste no áudio (1000 Hz) (prática conhecida como 'blacking' ou 'striping' e que não é recomendável para gravação digital), o que permite resolver uma grande parte dos problemas de origem na fita (assim como identificar outros mais graves). Uma boa prática é também a de utilizar sistemas apropriados de limpeza das cabeças, recomendados pelos fabricantes e seguindo as instruções destes. Quando um VTR de qualquer tipo apresenta sérios problemas de dropouts que não desaparecem com uma cassete de limpeza, é de evitar experimentar ler outras cassetes gravadas, pois pode ser a cabeça que está a gerar o problema e é aconselhável enviar a máquina para manutenção para, em caso disso, substituir o tambor. Regra geral, todos os procedimentos de limpeza de tambores e cabeças de magnetoscópios devem ser efectuados exclusivamente por centros técnicos autorizados.
Cuidados especiais devem ser sempre aplicados quando se reproduz uma cassete que esteve armazenada durante um longo período de tempo. Regra geral, a longevidade das cassetes de vídeo analógicas, em formatos profissionais ou de consumo, não ultrapassa os 15 anos, dependendo muito do local e condições de (estabilidade de) temperatura e humidade em que são armazenadas. As cassetes armazenadas devem ser reproduzidas de tempos a tempos (uma vez a cada dois ou três anos, por exemplo), já que isso permite reduzir a incidência de problemas resultantes de armazenamento prolongado e permite detectar problemas de arquivo com antecedência. Qualquer cassete gravada começará inevitavelmente a apresentar problemas de consistência da camada magnética ao fim de alguns anos, os quais se tornam visíveis através de dropouts. A única forma de minorar o problema será transcrever regularmente o material em arquivo para um formato mais actual, nomeadamente em digital, evitando formatos com elevado grau de compressão.
Com a evolução da gravação vídeo tanto nos formatos domésticos como profissionais, as fórmulas de fita magnética de maior densidade permitiram reduzir bastante a ocorrência de problemas de dropout. No entanto, as fórmulas de partículas de metal, sobretudo as adoptadas nos formatos de gravação vídeo digital nos anos noventa, obrigaram também a que os sistemas de cabeça desses magnetoscópios se tornassem bastante mais sofisticados, gerando campos magnéticos bastante mais fortes, os quais tornaram ainda menos flexível a escolha de fórmulas de fita por parte do utilizador. Desde o lançamento do formato Digital Betacam e do Betacam SX, quase sempre, o lançamento de um novo modelo de magnetoscópio coincidia com uma alteração na fórmula magnética da fita, track pitch, velocidade e coercividade da gravação, obrigando à utilização de um tipo específico de cassetes, apropriado a esse novo formato/modelo. Um dos objectivos deste procedimento era também o de minorar o problema de dropouts.
Mesmo no formato DV, mais popularizado a nível de consumo, são frequentes os problemas originados com novas fórmulas de fita introduzidas pelos fabricantes, apesar de estes muitas vezes afirmarem o contrário. Tal como noutras coisas na vida, regra geral, as fitas DV mais baratas originam mais problemas, enquanto as fitas mais caras, sobretudo as que são comercializadas para master e arquivo são as que dão menos problemas. No DV é também de evitar usar fitas antigas, pois as especificações têm-se alterado tanto que muitas vezes ocorrem problemas complicados de detectar e resolver. É por isso que algumas cassetes MiniDV têm chips que registam as suas utilizações e avisam os utilizadores que as quiserem reutilizar mas, por serem mais caras, não são muito comuns.
Quando se introduziu a gravação de vídeo digital em fita, muitos fabricantes apresentavam como benefício a ausência de dropouts entre os principais argumentos para vender esses equipamentos. No entanto, de forma alguma a gravação de vídeo digital está isenta dos problemas que são inerentes à própria fita magnética.
O facto de os sinais analógicos se transformarem em dados codificados numa estrutura de bits (zeros e uns), tornou possível que se apliquem diferentes técnicas de correcção de erros - algumas das quais já existiam e eram aplicadas na transmissão de sinais digitais e até mesmo nos circuitos de correcção dos correctores de base de tempo - as quais permitem “disfarçar” ou corrigir completamente esses problemas. Mas isso não quer dizer que os dropouts na fita tenham desaparecido. Pelo contrário, o facto de o vídeo digital tornar possível “disfarçar” esses erros, faz com que muitos profissionais se esqueçam dos cuidados que tinham com as fitas analógicas, quando na verdade as características do suporte não mudaram e os dropouts estão lá; o efeito visível é que se alterou.
Hoje em dia os sofisticados sistemas de correcção de erros estão presentes em todos os equipamentos de gravação digital mas, como acontece por exemplo numa camcorder DV, a sua capacidade para resolver problemas durante a gravação e a reprodução é distinta e limitada. Os problemas mais comuns que podem ser resolvidos incluem pequenos dropouts, erros de velocidade, erros de impacto e erros de cor. No entanto, todos estes erros - bastante frequentes numa camcorder doméstica ou compacta - exigem dos circuitos digitais de processamento da câmara que todos os recursos existentes para corrigir ou disfarçar os seus efeitos visíveis sejam usados ao máximo. Quando ocorre um erro sério na fita, por exemplo, o número de erros excede rapidamente a capacidade desses circuitos e a gravação pode mesmo parar. O efeito de acumulação desse número drástico de erros é, normalmente e para protecção do sistema, apenas negro. Quando o número de erros excede a capacidade de processamento de informação mas, ainda assim, a sua curta duração permite a recuperação da informação essencial, podemos então observar os diferentes tipos de erros comuns à gravação vídeo digital e que dependem muito do formato de dados.
Num formato de vídeo sem compressão ou com pouca compressão, o erro manifesta-se precisamente pela degradação da resolução total, agravando o ruído da imagem, provocando o aparecimento de cores saturadas e brilhos mais intensos nas zonas mais claras - o que se assemelha ao efeito provocado por uma redução na resolução da informação (de 24 para 8 bit, por exemplo) - ou “solarização” da imagem. Quando o formato de vídeo digital em questão utiliza um tipo de compressão específico - tal como o DV ou o MPEG nas suas variantes - podemos assistir às chamadas “explosões de pixels” ou pixelização parcial e total da imagem, com ou sem o congelamento da imagem (a que se segue o negro em casos mais graves). As degradações na imagem e efeitos resultantes especificamente de dropouts na fita magnética são bastante bem disfarçados no vídeo digital e, na sua expressão mais simples, resultam em constelações de pontos negros (em vez dos brancos e luminosos do analógico), “chuva” de pontos mais escuros, quadrados ou rectângulos negros de dimensão variável, linhas negras ou mesmo a divisão seccionada da imagem em “fatias” horizontais que se atrasam no display. Mas tudo depende em muito do tipo de compressão usada (codec) e do tipo de correcção de erros existente no processamento, antes e depois da cabeça de gravação.
Regra geral, os erros equivalentes que decorrem ao nível do áudio não são audíveis, já que os circuitos de protecção anulam normalmente o sinal após a primeira ocorrência (se for audível será de tipo curto assobio).
A razão principal para termos de considerar a existência de dropouts de fita mesmo na gravação digital em magnetoscópios prende-se com o facto de que estas máquinas não se alteraram no fundamental em relação ao vídeo analógico. Nos VTRs digitais continuam a existir cabeças helicoidais, servo motores, tambores e delicados mecanismos de tensão e transporte da fita, de cujo funcionamento podem resultar dropouts. A diferença está apenas no processamento do sinal quando convertido para digital. Na verdade, se não existissem mecanismos adicionais de verificação prévia e correcção digital de erros, os resultados de um simples dropout de fita, poderiam ser simplesmente desastrosos para a imagem, quando comparados com os do vídeo analógico.
Para que isso não aconteça, os diferentes sistemas utilizam todas as técnicas possíveis para minorar o problema, desde a forma como os dados são analisados previamente (outer error correction), depois reorganizados em diferentes blocos, de forma a evitar erros sequenciais graves (shuffle), por antecipação (forward error correction) e após a codificação (inner error correction).
Uma vez que as variações (flutuações) dos sinais eléctricos e o processo de calibração do sistema de cabeças magnéticas à própria fita (bias) não surtem efeito directo sobre a organização, gravação e reconstituição dos dados (dentro de parâmetros muito mais tolerantes do que na gravação analógica) num gravador digital de fita, tudo depende mais da precisão da cadência dos dados registados, assim como da informação de timing associada aos sinais para a sua conversão e reprodução correcta. Desde que os processos originais de codificação, sejam revertidos exactamente na sua descodificação, os resultados serão exactamente iguais. Daí que será da capacidade de antecipação e correcção de erros resultantes de qualquer eventual perda de informação que dependerá a maior ou menor imunidade aos dropouts da fita.
É também por isso que, na gravação digital em fita, é mais fácil resolver problemas de arquivo, já que a transcrição atempada de cassetes mais antigas permite normalmente obter réplicas exactas, ou muito aproximadas, do material original. Da mesma forma, o restauro digital de gravações antigas, afectadas por dropouts, é normalmente um processo eficiente, onde sistemas como os da Snell & Wilcox, Teranex ou Digital Vision (entre outros), utilizam a análise vectorial de cada campo e cada quadro para reconstituir qualquer ausência de informação com segmentos equivalentes do quadro mais próximo em boas condições.
Existem outros erros comuns à gravação vídeo digital que resultam de outros factores - tal como a acumulação de jitter ou o bloqueamento do processo de compressão/descompressão de dados por sobrecarga (provocando normalmente o congelamento da imagem) mas a esses fenómenos não se pode atribuir a designação de “dropouts”. Tal como, da mesma forma, alguns profissionais chamam erradamente “dropout” a uma falha de sinal num sistema de feixe digital ou em qualquer sistema de transmissão. Se isso acontece é apenas porque o efeito visível da quebra ou ruído no sinal se assemelha por vezes àquele que resulta de um verdadeiro dropout de fita.
Em conclusão
O termo dropout nasce e está associado à gravação vídeo em fita magnética, seja ela em domínio analógico ou digital. Em analógico caracteriza-se por um efeito de ruído visível na imagem (bem característico) através de pontos brancos e brilhantes, enquanto em digital pode resultar em fenómenos variáveis que dependem da existência ou não de codecs de compressão, circuitos de correcção de erros, etc. Estes fenómenos são visíveis através do aparecimentos de pontos negros em parte da imagem, chuva de pontos negros na imagem, pixelização de partes da imagem (macroblocos), redução da profundidade de cor, aparecimento de quadrados negros ou mesmo congelamento da imagem e negro total, nos casos mais graves. No entanto, resultam sempre dos mesmos problemas tal como a existência de partículas de poeira ou a má distribuição da camada magnética onde a informação está registada.
Será curioso verificar, uma vez que estamos cada vez mais a usar gravação em ficheiros com suportes de disco ou memória e estamos prestes a deixar a gravação em fita para trás, se o termo “dropout” se irá manter por muito mais tempo na gíria técnica dos profissionais do audiovisual. É certo, por exemplo, que também os discos magnéticos dos discos rígidos podem conter zonas com deficiências ou “dropouts”. No entanto, o sistema de organização dos dados num disco rígido, quando se detectam problemas desse tipo, identifica e isola rapidamente a zona afectada, não a considerando para armazenamento. O efeito desse tipo de defeitos nos discos rígidos é a perda directa de dados e não qualquer artefacto visível numa sequência de vídeo, por exemplo.
Alguns sites com informação sobre o armazenamento e preservação de material de arquivo em filme, videotape e recuperação de imagens através de processamento digital.
acvlamianetsnellwilcoxdigitalvisionrtico Um bom artigo sobre videotape
lionlmbonde consta alguma bibliografia sobre o tema
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