Оксана Буковецкая - Видео на вашем компьютере: ТВ тюнеры, захват кадра, видеомонтаж, DVD
Подблок данных организован в виде последовательностей записей, каждая из которых состоит из одного кадра и соответствующего звукового сопровождения. Для видео деление на кадры совершенно естественно, но звук представляет собой непрерывный поток, искусственно расчленяемый на фрагменты, соответствующие кадрам. Если для записи как видео, так и звука используется устройство видеоввода, проблем обычно не возникает. Если звук пишется через звуковую карту, точная синхронизация изображения и звука отсутствует и звук может «уходить от изображения. Способ борьбы с этим злом (к сожалению, весьма трудоемкий) приведен по адресу: www.hardware.ru/ixbt/multimedia/vIDEmputonpc.html.
Изображения в формате AVI поддерживают довольно разнообразные палитры. Их список приводится ниже:
• 8-битная (256 градаций серого);
• 9-битная YUV;
• 12-битная YUV, 4:1:1;
• 16-битная YUY2, 4:2:2;
• 8-битная цветная (RGB);
• 15-битная RGB (16-битная с установкой в 0 старшего бита, 5 для красного, 5 для зеленого, 5 бит для синего);
• 16-битная RGB (5 бит для красного, 6 для зеленого, 5 для синего);
• 24-битная RGB (стандартная RGB-палитра);
• 32-битная RGB (по информативности полностью равна 24-битной: старший байт устанавливается в 0, для кодирования каждого из трех цветов отводится 1 байт).
...32-битное представление цвета не увеличивает точности цветопередачи. Наиболее информативной палитрой является 24-битная RGB.
Запись в формате AVI может производиться без сжатия или со сжатием. Обычно используется Motion JPEG (см. раздел о сжатии изображений). Также поддерживаются форматы компрессии: Microsoft Video 1 (формат работает только с 8– и 16-битным цветом, 24-битный не поддерживается), Microsoft RLE (только 8-битный цвет), Indeo, Cinepak Editable MPEG, который по сути дела мало отличается от M JPEG, поскольку использует только I-кадры.
Данные в формате AVI можно экспортировать в различные форматы. Конвертеры для перевода в наиболее распространенные форматы вы можете найти в Internet по адресам:
• универсальный конвертер MainActor фирмы MainConcept – http://www.mainconcept.de (форматы MPEG 1 и 2, QuickTime (MOV), анимированный GIF);
• MPEG 1 (shareware-конвертеры), avi2mpg1 – http://www.mnsi.net/~jschlic1/, Stefan Eckhart and others, http://www.powerweb.de/mpeg/msdos.html (MPEG1);
• анимированный GIF, Gif Construction Set фирмы Alchemy Mindworks – http://www.mindworks.com/alchemy/alchemy.html;
• конвертер Movie Gear фирмы Gamani Productions) – http://www.moviegear.com/;
• Microsoft Active Stream Format – http://www.microsoft.com/asf/;
• Progressive Networks RealMedia Streaming Format (RM Files) – http://www.real.com/.
Кроме того, для конвертации в другие форматы можно использовать программы для редактирования видео, например Adobe Premiere и Ulead Media Studio.
Также можно импортировать в AVI неподвижные картинки из наиболее распространенных графических форматов. Конвертер AVI-constructor 2.5.1, который создает AVI-файлы из изображений в форматах BMP, JPG, TGA, накладывает звук в AVI-файлы и позволяет экспортировать отдельные кадры в виде картинок соответствующих форматов, можно получить по адресу: www.soft.redhill.istra.ru/soft/avm/AVI_Constructor.zip.
Формат Quick Time (расширение файла MOV) разработан фирмой Adobe и естественно, как и все продукты этой фирмы, исходно ориентирован на платформу Macintosh. Подобно файлам формата RIFF, к которым относится AVI, Quick Time состоит из нескольких вложенных структур, называемых в данном случае атомами. Каждый атом имеет четырехбайтовый идентификатор. Атомы могут включать разноообразные данные. Воспроизводящие запись программы просто пропускают атомы незнакомого им типа. Для записи длины атома также отводится четыре байта (32 бита). Особенностью формата является возможность записи информации на независимые «дорожки» (видео и аудио). На разных дорожках видеоданные могут иметь различную частоту и разрешение, аудиоданные – различный формат записи и т. д. Кроме того, допустимы отсылки к конкретному носителю информации, то есть, например, на некоторой дорожке может быть задан иной, чем жесткий диск, носитель данных (например, лазерный диск).
Компьютерный видеомонтаж
О монтаже речь уже шла в главе 1, при первом знакомстве с компьютерным видеовводом. Сейчас мы подробнее рассмотрим проблемы, связанные с монтажом.
Видеомонтаж появился гораздо раньше цифрового видео. Традиционная схема монтажа (A-roll) предполагала использование двух видеомагнитофонов: воспроизводящего – Player (с которого производится запись) и записывающего – Recorder (на который записывается создаваемый ролик). В самом простейшем случае монтаж заключается просто в вырезании куска «записи» и «склеивании» оставшихся фрагментов. Понятно, что для точного монтажа необходимо пометить каждый кадр. С этой целью используется тайм-код, который обычно записывается на отдельную, монтажную дорожку видеоленты в процессе или после записи. Иногда применяются метки, которые помещаются непосредственно в видеосигнал прямо во время записи. Поиск меток и управление процессом воспроизведения/записи осуществляет монтажный контроллер – сложное устройство, управление которым требует специальной подготовки.
Если необходимо использовать записи с двух лент, количество видеомагнитофонов возрастает до трех (два воспроизводящих и один записывающий). Такая схема монтажа называется A/B-roll. Обычно в такой ситуации не просто проводится монтаж «встык», а создается плавный переход между фрагментами с возможным использованием эффектов, поэтому прибавляется еще одно устройство – видеомикшер. Монтажный контроллер управляет всем этим оборудованием. Если к видеофильму необходимо добавить еще и титры, набор устройств будет еще больше.
В случае компьютерного линейного монтажа компьютер (точнее, соответствующая периферия) берет на себя роль монтажного контроллера, а также возможность предварительного просмотра создаваемых сцен. (Роль Player и Recorder по-прежнему выполняют видеомагнитофоны). Устройства линейного монтажа обычно производятся в виде внешних блоков, присоединяемых к последовательному (COM) порту. На компьютере создается монтажный лист в виде файла. После окончания создания монтажного листа процесс собственно монтажа происходит автоматически: после запуска производится поиск первого фрагмента и его запись на Recorder, затем следующего и т. д. В монтажный лист можно включить созданный на компьютере видеофрагмент. При монтаже с нескольких лент приходится заменять ленту в Player после соответствующего запроса на экране компьютера. В процессе линейного монтажа не происходит записи видео на жесткий диск, и исходные видеофрагменты доступны в той последовательности, в которой были записаны.
В процессе нелинейного монтажа вся студия как бы переносится в компьютер. Запись видео производится на жесткий диск, поэтому любой фрагмент записи мгновенно доступен для обработки. Однако в большинстве случаев в системах нелинейного монтажа происходит не просто монтаж, но создаются достаточно сложные эффекты и переходы (микшеры) между фрагментами. Если мы имеем дело с так называемой однопотоковой архитектурой, одновременно просчитывается только один AVI-файл. Все расчеты при этом выполняет центральный процессор. При просчете перехода между клипами исходные кадры последовательно загружаются в оперативную память, декомпрессируются, обсчитываются, опять компрессируются и записываются на диск уже как кадры нового клипа. Этот процесс ( рендеринг ) происходит очень медленно и полностью загружает процессор. Время обсчета может в сотни раз превышать длительность самого перехода при проигрывании. Даже достаточно простые операции считаются десятками минут.
При двухпотоковой архитектуре устройство видеоввода способно работать одновременно с двумя исходными клипами. Помимо этого оно обычно имеет специализированный набор микросхем для просчета наиболее распространенных эффектов. Таким образом, снимается значительная часть нагрузки с центрального процессора. Кроме микросхем для просчета эффектов, расположенных на самой плате двухпотокового монтажа, некоторые фирмы предлагают отдельные, дополнительные платы аппаратно выполняемых двумерных и трехмерных эффектов. Такие аппаратно-программные комплексы способны производить просчет нового клипа в реальном времени, то есть с той скоростью, с которой он будет воспроизводиться. Данные устройства позволяют обойтись без предварительной покадровой записи на диск и дают возможность сразу увидеть на телемониторе готовый клип. Это дает выигрыш не только во времени, но и в качестве, поскольку в однопоточных системах видео сжимают при записи, затем «разжимают» при просчете эффектов и снова сжимают при записи готового результата. Здесь цикл сжатие/декомпрессия происходит однократно.
Естественно, двухпотоковая аппаратура стоит несравненно дороже однопотоковой (иногда в десятки раз). Возможность двухпотокового монтажа принципиально важна лишь при профессиональной студийной работе. Используя однопотоковую архитектуру, вы также сможете реализовать практически любые свои фантазии, просто придется затратить на это значительно больше времени.
