В последнее время нам все чаще задают вопрос о возможности создания на компакт диске цифровой копии видеофильма, собственноручно отснятого в отпуске и по возвращении отредактированного на домашнем компьютере. Оно и понятно: хранить его в таком виде и надежнее, и дешевле. Чаще всего этот вопрос звучит из уст счастливых обладателей Digital8 и mini-DV камер, справедливо полагающих, что перенос цифровой записи с видеоленты на диск должен выполняться легко и естественно, и главное - без потери качества. По крайней мере, по сравнению с аналоговыми камерами, он не требует (не должен?) дополнительного аналого-цифрового преобразования. Однако это теоретически правильное утверждение сталкивается с трудностями его практической реализации. Данный материал, продолжая начатую в статье "Цифровой видеоархив для дома" тему, ставит целью осветить некоторые из подводных камней, возникающих при решении поставленной задачи.

• Очевидно, что первым шагом необходимо сформировать на жестком диске компьютера соответствующий Вашему видеоматериалу файл цифрового видео, т.е. AVI-файл. Для аналоговых камер это предполагает установку в компьютер платы видеоцифровки, позволяющей без пропуска захватывать положенные 25 кадров в секунду с полным разрешением 768х576 (при квадратном пикселе) или 720x576 (при прямоугольном пикселе). Получаемый поток данных 720x576x25x2 в более чем 20 MBps (MegaByte per second) не может быть передан по шине и записан на диск современного компьютера. Требуется его эффективное уменьшение до уровня 3-6 MBps, что обычно достигается M-JPEG компрессией последовательности исходных оцифрованных кадров. Получаемый при этом AVI-файл соответствующим образом "закодирован", так что для последующей работы с ним необходим MJPEG-декодер. Соответствующие платы ввода видео, выполняющие в реальном времени MJPEG кодирование-декодирование, сегодня вполне доступны по цене - около 300 долларов. В к ачестве примера можно упомянуть AVer MV-300 и miroVideo Studio 10 plus.
• Задача передачи видео на компьютер с цифровой камеры представляется более простой. На первый взгляд достаточно, чтобы камера была оснащена цифровым выходом (в стандарте IEEE1394), а компьютер - соответствующим входом. К сожалению, многие старые mini-DV камеры фирм Panasonic и JVC, а также некоторые современные дешевые модели JVC ограничены только аналоговыми выходами Composite/S-video. И с точки зрения связи с компьютером работа с ними производится согласно сценарию по п.1), т.е. через двойное цифро-аналоговое и аналого-цифровое повторную оцифровку. Но даже если камера обладает DV-выходом, но не поддерживает DV-вход (характерно для многих моделей, предназначенных для Европы), то передача цифровых данных камера-компьютер по интерфейсу IEEE1394 также оказывается невозможной. Дело в том, что программы, управляющие подобным процессом передачи, требуют двустороннего обмена данными. Т.е. камера должна принципиально "откликаться" на управляющие сигналы, посылаемые компьютерным адапте ром. При отключенном входе необходимого отклика нет, и операционная система не распознает подключенного к компьютеру DV устройства.
• Даже если Ваша камера обладает DV входом/выходом, а компьютер оснащен 1394 контроллером (он может быть встроен на материнскую плату, либо дополнительно установлен), этого недостаточно. Необходима соответствующая программа, позволяющая как управлять процессом передачи, так и расшифровывать принимаемые данные и создавать из них соответствующий AVI-файл. Весьма желательно при этом получить возможность простейшего редактирования видео, а также последующего обратного преобразования и вывода в DV-формате. Все эти функции выполняет Ulead VideoStudio DV, поставляемая с большинством контроллеров 1394. Более продвинутой (по анализу содержимого ленты, по возможностям редактирования, по интуитивно понятному интерфейсу) является программа Pinnacle Studio, входящая в комплект Pinnacle Studio DV. Кроме того, следует отметить, что программ а Pinnacle Studio записывает DV как AVI-файл type-2, понятный для большинства MPEG-2 кодеров, например, PixelTools MPEG-2 Expert Encoder v.1.3. Если программа захвата пишет файл DV type-1 (Ulead VideoStudio DV), то его нужно предварительно пересчитать в type-2. Справедливости ради необходимо подчеркнуть, что Ulead MediaStudio v.6 "понимает" оба типа, при необходимости перекодирует type-1 в type-2, к тому же сама позволяет осуществлять MPEG-2 компрессию.
• Безусловно высокое качество записи в DV стандарте требует 3,6 MBps (MegaByte per second). Таким образом, на стандартный CD диск емкостью 650 MB "укладывается" около 3 минут исходного материала, что неприемлемо мало. Поэтому будем считать доказанным (см. "Цифровой видеоархив для дома"), что для архивирования видео необходимо использование MPEG компрессии. По сравнению с DV и MJPEG она позволяет, сохраняя требуемый уровень качества, достигать существенно более высокой степени сжатия видеоматериала. Но при этом теряется возможность его последующего редактирования.
• MPEG стандарт весьма многогранен (см. "MPEG-2 и нелинейный видеомонтаж. Просто о сложном") и допускает широкое варьирование базовых параметров, в частности, предлагает 4 уровня разрешения кадра и 6 профилей кодирования сигналов яркости и цветности. Выбор различных вариантов в конечном счете влияет на результирующее качество выходного видео и эффективность его сжатия.
• Считается, что для сохранения уровня качества записей VHS/Video8 достаточен MPEG1 (MP@LL - разрешение 352х288, 420 IBP 15/3) с потоком в 2-3 Mbps (Megabit per second), а для SVHS/Hi8 и DV необходим MPEG2 (MP@ML - разрешение кадра 720х576, 420 IBP 15/3) с потоком в 4-6 Mbps. В результате на CD можно уместить 30-40 минут MPEG-видео уровня VHS и 15-20 минут уровня DV.
• Возможны программная и аппаратная реализации MPEG компрессии, при этом в обоих вариантах конкретные алгоритмы могут существенно различаются по реализованным функциям компрессии, регулируемым параметрам и результирующему качеству. Аппаратные кодеры обеспечивают получение MPEG-фильмов в реальном времени: на их вход подается аналоговый видеосигнал, а на жесткий диск записывается готовый MPEG-файл. Устройства MPEG-1 компрессии сегодня сравнительно доступны по цене, вполне приличное устройство Pinnacle Systems Studio MP10 стоит около 350 долларов. В то же время стоимость плат MPEG-2 сжатия существенно выше - от 2 тысяч долларов (в простейшем варианте).
• Программные MPEG-1 кодеки на современных компьютерах с процессорами Pentium также могут работать в реальном времени. Они позволяют на "лету" сжимать входное видео, оцифрованное простейшими платами ТВ-ввода (например, FlyVideo EZ). Платой за подобное быстродействие является упрощенный алгоритм, приводящий к довольно посредственному результирующему качеству ("картинка" полученного MPEG-видео характерно зашумлена - как бы наблюдается через мутноватое стекло). Получение заметно более чистой картинки (при сохранении заданного потока) требует более сложного алгоритма и, соответственно, времени на просчет. Последнее существенно зависит не только от мощности процессора, конкретно выбранной программы и установленных в ней параметров, но и от вида исходного AVI-файла c цифровым видео. Наиболее известными программами, реализующими MPEG-1 компрессию, являются XingMPEG Encoder и Ulead VideoStudio 4.0 (или Media Studio Pro 6.0), а выполняющими MPEG-2 сжатие - PixelTools MPEG-2 Expert Encoder v.1.3 и опять VideoStudio 4 .0 (или Media Studio Pro 6.0). Последняя на процессоре Pentium II-350 на каждую секунду исходного DV-видео, "закаченного" с цифровой камеры, тратит до 7 секунд счетного времени для получения MPEG-1 и до 10 секунд - для MPEG-2. В то же время программа PixelTools, обеспечивая более качественное MPEG видео, существенно медленнее - до 100 секунд на секунду DV.
• Что касается воспроизведения полученных MPEG-2 файлов, то современные процессоры, при наличии в компьютере быстрого VGA адаптера, вполне справляются с этой задачей в реальном времени. И, например, стандартная программа Windows Media Player, входящая в комплект Windows 98, позволяет проиграть полученный фильм в окне на экране вашего компьютерного монитора. Если же Вам необходимо телевизионное воспроизведение, то рекомендуется установить в компьютер плату Sigma Designs REALmagic Hollywood, обеспечивающую не только MPEG-2, но и DVD-Video декодирование.

  

• В заключение отметим, что очень важным является вопрос о порядке полей при записи AVI файлов. К сожалению, многие платы и программы (а также другие видеоустройства) трактуют его различным образом. Мы придерживаемся мнения, что "правильным" является появление первым поля с нечетными строками. В некоторых случаях его возможно регулировать, например, в программе захвата видео из комплекта MV-300. Однако, если при MPEG компрессии будет установлен порядок полей, отличный от реально имеющегося в исходном AVI файле, то в результирующем MPEG видео будет наблюдаться характерное подергивание движущихся объектов (по наличию или отсутствию этого эффекта можно экспериментально определять требуемое соответствие). Поэтому, если видеоплата пишет AVI файл с неправильным порядком полей, то в программе Ulead Media Studio Pro 6.0 при неправильном порядке полей в установке проекта нужно выбирать Field A, а в установках конвертора Field B. А в программе Expert Encoder при правильном порядке должно быть помечено Top Field First. Для примера ниже приведены правильные установки для сигнала системы PAL в программе Expert Encoder (в других программах установки следует выбирать по аналогии):

  

  По материалам digitalvideo.ru  Автор: Андрей Ряхин (arstoik@aha.ru) 

  ---

  
  

  ---

  
  © VIDEOKAM