Монтаж цифрового видео на ПК: выбираем способ

Если вы хотите работать с видео на ПК и выбрать оптимальную для себя технологию, то вас заинтересуют системы miroVideo DС10 и Studio-400 компании Pinnacle Systems, о которых рассказывается в данной статье.

Существует два вида монтажа видеоматериалов - линейный и нелинейный. Линейный является традиционным и применяется с момента появления видеопроизводства. При нем подразумевается наличие не менее двух рабочих объектов - воспроизводящего видеомагнитофона (или камеры) и записывающего устройства. Исходный материал проходит через специальное устройство (например, видеомикшер), позволяющее накладывать спецэффекты, переходы и титры, а также проводить различные преобразования в режиме реального времени с помощью встроенных в него функций, и лишь затем записывается на пленку.

Отличительный признак нелинейного монтажа - мгновенный доступ к любому кадру отснятого материала. Для этого видеоряд оцифровывается и записывается на жесткий диск компьютера, а все монтажные функции и спецэффекты реализуются с помощью специальной программы (видеоредактора), которая обрабатывает файл-источник (таких файлов может быть много) и переносит готовое видео на пленку, повторно преобразовывая его из цифрового в аналоговый формат. Такие операции требуют мощного компьютера (при линейном монтаже во многих случаях он вовсе не обязателен). До последнего времени большинство пользователей предпочитали для редактирования домашних видеоматериалов использовать цифровые видеозаписывающие платы, однако, возможно, теперь стоит обратиться и к линейному монтажу, поскольку современные технологии существенно расширили его возможности. Причем одна из наиболее важных - простота настройки и эксплуатации при сохранении высокого качества.

Проанализируем линейный и нелинейный монтаж на примере двух продуктов компании Pinnacle Systems (http://www.pinnaclesys.com), в которую в 1997 г. влилась немецкая фирма miro, разработавшая известную серию плат miroVideo DC. Система Studio-400 предназначена для линейной обработки видео с качеством S-VHS, а miroVideo DC10 - для нелинейной с качеством VHS. Сейчас уже появилась модернизированная система Studio DC10+, обеспечивающая более высокое разрешение и качество S-Video.

Подключение

Модуль Studio-400 представляет собой небольшую коробку (в дальнейшем будем называть ее "микшер"), к которой подсоединяются все видеоустройства. Эта система, обрабатывающая сигналы, подключается к принтерному порту, что создает определенные неудобства. Если нужно напечатать что-нибудь на принтере, то ее приходится включить в электрическую сеть, и тогда уже нельзя использовать модуль для редактирования видео. Кроме того, такой компонент Studio-400, как смарт-кабель, передающий управляющие сигналы на видеооборудование, требует последовательного порта. А если к нему уже подключена мышь или внешний модем, то для трех устройств остаются всего два внешних COM-порта. Однако сегодня обычно применяются мыши PS/2, а процессы печати документов и видеомонтажа редко пересекаются, и поэтому описанные проблемы у большинства пользователей не возникают.

Программное обеспечение Studio-400 устанавливается довольно просто, и единственный вопрос, который может возникнуть: как настроить функции управления видеооборудованием? В большинстве случаев достаточно правильно (по инструкции) подключить все разъемы и выбрать нужные установки, но иногда может потребоваться ручная калибровка инфракрасного порта на смарт-кабеле, который передает команды на оборудование, не имеющее интерфейсов LANC или Edit. Это несложно, но если возникают сомнения, то стоит обратиться за разъяснениями в службу технической поддержки фирмы-продавца.

Исполнение miroVideo DC10 (далее - DC10) в виде внутренней PCI-платы создает определенные трудности. При ее установке приходится открывать корпус компьютера. Кроме того, плата занимает один PCI-разъем и требует определенных системных ресурсов. В машинах с поддержкой стандарта Plug&Play инициализация DC10 происходит автоматически, в противном случае нужно настраивать все параметры вручную. Для подсоединения всех проводов необходимо иметь удобный доступ к задней панели компьютера, что не всегда возможно. Зато при этом остается свободным рабочее место и плата сама включается и выключается вместе с ПК.

Но самое главное - это чтобы компьютер соответствовал требованиям, предъявляемым современными системами нелинейного монтажа. Полноформатное видео записывается в режиме реального времени на жесткий диск с компрессией. Для обеспечения студийного качества ее коэффициент должен быть минимальным (допустимые значения от 1:3 до 1:7). Но тогда интенсивность потока видеоданных возрастает до 7-12 Мбайт/с и приходится применять специальные жесткие диски SCSI или даже RAID-массивы. Если при повышении уровня компрессии минимизировать системные требования, теряется качество видео. Не всегда просто найти разумный компромисс между поставленными задачами и имеющейся конфигурацией ПК. Иногда может потребоваться вмешательство специалиста. Поэтому при выборе платы для нелинейного монтажа видео следует помнить, что чем более высокое качество она способна обеспечить, тем более мощный компьютер потребуется для нее.

Для нормальной работы DC10 достаточно ПК стандартной конфигурации с процессором Intel Pentium MMX, 32-Мбайт ОЗУ и быстрым жестким диском (см. таблицы "Рекомендуемые конфигурации ПК для видеомонтажа"). Видеоплата должна соответствовать спецификации стандарта DirectX (DirectDraw), но еще лучше, когда она поддерживает функцию Overlay Surface. Чтобы проверить совместимость с DirectDraw, щелкните правой кнопкой мыши по свободному от окон месту на экране и выберите пункт "Свойства-Параметры-Дополнительно-Возможности", где приведена необходимая информация. Все адаптеры с микросхемами фирмы S3, начиная с Trio64V+, работают хорошо, но желательно, чтобы память видеоплаты была не менее 2 Мбайт. Старые видеоплаты Millennium I (или II) и Mistique компании Matrox не полностью совместимы с miroVideo - в них плохо реализована функция наложения "живого" видео (overlay). А вот новые модели Productiva G-100 и Mistique/Millennium G-200 фирмы Matrox зарекомендовали себя хорошо. На Web-узле компании Pinnacle Systems приведен список рекомендованных графических адаптеров, куда входят также Diamond Viper, Diamond Stealth 3D и ATI Rage всех модификаций.

Ввод отдельных кадров

Эта функция необходима для вставки полученных кадров в фильм (например, в виде фона под бегущие титры), изготовления красивых вкладышей в кассеты, оформления рабочего стола (как настоящего, так и "программного" в Windows 95/98) и т. д.

Модуль Studio-400 вводит кадры без сжатия с реальным разрешением 6403480 или 7683576, обычно соответствующим качеству видеосигнала, а затем может аппаратно интерполировать изображение до разрешения 150031125, хотя это иногда лучше выполнить вручную в хорошем графическом редакторе. Если при выводе на принтер нужно повысить четкость картинок, то это можно сделать в редакторах PhotoStyler, PhotoFinish, PaintShop и других с помощью функции Sharpen. Качество ввода статичных кадров у DC10 заметно хуже, чем у Studio, - можете получить изображение лишь с разрешением 3843576. Картинка при этом предварительно будет сжата с помощью JPEG-компрессии, что ухудшает ее качество, хотя после этого она и записывается в формате BMP. А чтобы добиться лучших результатов, перед вводом данных нужно установить в окне настройки "Video format" минимальную степень компрессии. Следует помнить, что приведенные максимальные размеры по вертикали приемлемы только в случае оцифровки тех кадров, в которых нет движения, поскольку у перемещающихся объектов получаются зазубренные края (из-за того, что аналоговый видеосигнал имеет чересстрочную развертку). Для DC10 следует выбирать формат 3843288 или 3603270 мм с обрезанием краев изображения (см. врезку "miroVideo DС10 и DRX - не одно и то же!").

Ввод видео

Рис. 1. Меню ввода видео в Studio Soft

Система Studio-400 позволяет отображать на мониторе, оцифровывать и записывать на жесткий диск видеоряд с разрешением 1663120 или 3203240, т. е. часовой фильм потребует примерно 150 Мбайт. Полученную информацию при желании можно отправить в Internet или сохранить как AVI-файл. Поскольку в случае линейного монтажа видео записывается на компьютер только для предварительного просмотра при редактировании, а исходный видеоряд все равно остается на кассете, то для передачи изображения хватает пропускной способности параллельного порта, но нужно включить быстрые режимы ECP/ EPP в установках BIOS.

В Studio-400 встроен очень удобный алгоритм SmartCapture, основанный на распознавании различий в соседних кадрах. Он позволяет разбить исходный материал на отдельные сцены. Полученные фрагменты фильма собираются в виртуальный альбом, а уже из него поступают в монтажную секцию для редактирования.

Рис. 2. График работы жесткого диска с включенной функцией IDE bus master

Для ввода видеоданных с помощью DC10 рекомендуется использовать программу VidCap32 фирмы Microsoft. Поскольку у записанного на кассету VHS видео в два раза ниже четкость по горизонтали и по вертикали, его нужно вводить с прогрессивной разверткой (Resolution: one field). Это не снижает качества и в дальнейшем снимает многие проблемы. Для записи оцифрованного видео подойдет любой современный жесткий диск, причем необязательно с интерфейсом SCSI. Однако желательно, чтобы на нем не было файла подкачки и других системных файлов Windows, поэтому для оптимизации рабочей конфигурации обычно устанавливается второй жесткий диск. Если ваша система поддерживает драйвер IDE bus master, то установите его. Скорость чтения и записи почти наверняка упадет, зато процессор будет тратить гораздо меньше времени на обслуживание операций с диском. Сам принцип функционирования контроллера bus master подразумевает обмен данными с диском в перерывах между обращениями процессора к памяти, и соответственно график скорости чтения и записи будет более неровным (см. прилагаемые экраны из утилиты miroVIDEO EXPERT - рис. 2 и 3).

Рис. 3. График работы жесткого диска с выключенной функцией IDE bus master

Тем не менее проведенные на ПК с системной платой ASUS TX97 и жестким диском Quantum FireBall SE (UDMA-33) исследования показали, что включение режима bus master (он встроен в Windows-95 OSR2 и более поздние версии и называется DMA) выгоднее, особенно при рендеринге конечного видео.

Для нормальной записи звукового сопровождения с кассеты VHS достаточно установить: PCM, 22 050 Гц, 16 бит и моно. Совсем не нужно задавать 44 100 Гц, 16 бит и стерео, как многие делают, исходя из принципа "больше - лучше"! Чаще всего аудиоряд отстает от видеоданных на несколько кадров при использовании звуковых плат на шине ISA, что исправляется на стадии редактирования сдвигом аудио- или видеодорожки друг относительно друга по временной линии.

Редактирование

Программа Studio Soft из комплекта Studio-400 обеспечивает удобную и быструю расстановку видеофрагментов в нужном порядке, добавление титров, переходов и музыкально-шумового сопровождения. Благодаря ей Studio-400 на редкость гармонично сочетает достоинства нелинейного и линейного способов монтажа. Так, исходный материал оцифровывается с пониженным качеством (разрешение 1603120) и записывается на жесткий диск. Кроме того, полученный контрольный видеофайл используется для быстрого чернового редактирования и показа всех изменений на экране (в автономном режиме off-line) с тем, чтобы в дальнейшем при чистовом монтаже (в режиме on-line) переписать материал с максимально возможным качеством. Причем благодаря фирменной технологии SmartSeek распознавания кадров в исходном материале монтаж и склейка будут произведены с точностью до четырех кадров. Для создания музыкальной дорожки к фильму разработчики Studio Soft встроили в редактор еще один смарт-алгоритм - SmartSound представляет собой своеобразный музыкальный редактор. Он автоматически, с помощью готовых сэмплов генерирует музыку заданных продолжительности и стиля. Здесь следует отметить один недостаток комплекта Studio-400 как линейной системы - в момент сборки фильма иногда происходит незначительный сбой аудиоряда, звучащего на протяжении более чем одного видеофрагмента, будь то голос за кадром или музыка, поскольку невозможно точно рассчитать точку на ленте, с которой магнитофон продолжит запись.

Рис. 4.Наложение титров с помощью программы TitleDecko в Studio Soft

Чтобы использовать все возможности нелинейного монтажа на плате DC10, нужно освоить редактор Ulead Media Studio. Это, конечно, нелегко, но тогда пользователя не ограничивает практически ничто, кроме фантазии, поскольку количество видео- и аудио- дорожек, так же как фильтров, эффектов любой сложности и переходов, просто огромно. Любую, самую невообразимую пляску изображений с применением компьютерной анимации, цветовой рир-проекции (chroma-keying), морфинга и т. д. можно реализовать, но лишь при обязательном предварительном рендеринге, иногда очень длительном. Причем его скорость будет прямо зависеть от мощности центрального процессора, объема ОЗУ и в несколько меньшей степени от производительности дисковой подсистемы и других факторов. Еще одним недостатком платы DC10 как нелинейной системы является то, что всю фоновую музыку, например из midi-файлов или с компакт-дисков, приходится оцифровывать, т. е. превращать в wav-файл. Однако такую операцию можно быстро сделать с помощью программных синтезаторов (некоторые из них имеют функцию вывода в файл формата WAV) и программ "CD-грабберов", оцифровывающих музыкальные треки напрямую с комакт-дисков. Для этой цели хорошо подойдет условно-бесплатная утилита WinDAC32, доступная на Web-сервере http://www.windac.de. Зато "нарезку" материала с точностью до одного кадра и апробацию различных спецэффектов можно выполнять не в маленьком окошечке, как в случае со Studio-400, а в нормальном, масштабируемом окне с использованием функций управления Jog и Shuttle. Следует отметить, что, когда редактирование происходит на "десятке", в некоторых случаях режим "оверлея" (overlay) придется отключать, так как при предварительном просмотре программа зачастую не успевает инициализироваться и изображение срывается в месте окончания перехода. Для предотвращения этого нужно щелкнуть правой кнопкой мыши на значке "miroVideo DC10 control" в панели управления и выбрать Window (no overlay). Впоследствии при выводе фильма всегда нужно ставить опцию S-Video.

Вывод готового фильма

Основу Studio-400 составляет профессиональная микросхема Sherman фирмы Pinnacle Systems, обрабатывающая проходящий сигнал в полном телевизионном разрешении, что обеспечивает превосходное качество. Но имеется один недостаток, прямо связанный с типом монтажа. Если нужно записать несколько копий фильма, а исходный материал раскидан по всей ленте, то придется несколько раз ее перематывать, что займет много времени. При монтаже, как правило, фрагменты переставляют, и поэтому камера довольно быстро изнашивается. А в то же время видеомагнитофон будет стоять на паузе (каждые 3-5 мин ему будет посылаться команда, чтобы он автоматически не выключался). Еще сложнее тогда, когда материал записан на нескольких кассетах.

Рис. 5,6,7. Монтажные окна и меню спецэффектов в Studio Soft

В случае использования карты miroVideo DС10 подобных трудностей не возникает, но только при условии небольшой длительности фильма. Поскольку объем AVI-файла не может превышать 2 Гбайт из-за внутренних ограничений формата, при потоке со скоростью 1,1 Мбайт/c, вполне приемлемом для VHS-качества со стереозвуком, его хватит на 30 мин. Кстати, при такой относительно низкой скорости дефрагментацию диска в большинстве случаев можно не проводить.

Чтобы разрешить эту проблему, можно последовательно вывести несколько видеороликов или, допустим, добавить в начале и конце фильма фирменные заставки. Для этого можно применить bat-файл или условно-бесплатную программу Woldo's MCI Video Player, лежащую на Web-сервере http://uuhome.de/wolfgang.doehler. Однако для вывода всех AVI-файлов без срывов кадровой синхронизации в паузах нужно сначала запустить утилиту VidCap32, а затем свернуть ее, причем все выходящие файлы должны иметь один размер кадра, иначе произойдет сбой.

С помощью DС10 можно также переписывать видео только c одного видеомагнитофона - в качестве другого выступает жесткий диск. Кроме того, DС10 позволяет сохранить конечный видеофайл на цифровом носителе, ведь при записи на аналоговую аппаратуру компонентного видеосигнала и последующем его воспроизведении качество заметно падает, особенно цветность. Например, если записать на домашнем видеомагнитофоне синий фон, который, допустим, генерирует телевизор при отсутствии видеосигнала на входе или вызове меню, то на нем появятся довольно заметные темные провалы и нестабильность передачи цвета.

При наличии дисковода CD-R можно изготовить собственные диски Video-CD, правда, их качество будет ниже стандартного VHS. Для этого вполне подойдет программа-кодировщик MPEG - Xing MPEG Encoder, которую можно получить на Web-странице: http://www.xingtech.com. В будущем с появлением доступных по цене пишущих DVD-дисководов можно будет перекодировать свои клипы в DVD с помощью кодека MPEG-2 и наслаждаться отличным качеством. Также стоит отметить такое достоинство DC10, как независимость от телевизионных стандартов. Можно оцифровать видео в SECAM, вывести в PAL, и наоборот. С NTSC будет несколько сложнее, так как у него другие формат и частота кадров. Плата DC10 выводит только AVI-файлы, сжатые с помощью кодека M-JPEG DC10. В иных случаях приходится пересчитывать исходный файл для DC10. Вообще, различные кодеки M-JPEG несовместимы между собой, и поэтому невозможно впоследствии воспроизводить AVI-файл от DC10, допустим, на системе Matrox RainbowRunner. Модели DC30 или DC30+ серии miroVideo DC выводят клипы, сделанные "десяткой", и это позволит пользователям в будущем при желании модернизировать видеостудию до профессионального уровня.

Рекомендации

Недостаток линейного монтажа - ограниченность эффектов и переходов, поскольку их реализация "зашита" в аппаратуре и дальнейшее расширение возможностей недоступно. Все множество переходов типа "шторки" (wipes) в Studio Soft выполнено на основе функции gradient wipe, когда матрица замещения задается в виде картинки, содержащей 256 уровней серого, и по мере замены темного цвета более светлым старое видеоизображение замещается новым. Поэтому, выработав определенные навыки, можно создавать свои "шторки", но не более того, например Studio-400 не позволяет провести цветокоррекцию видеоматериала. Конечно, большей части видеолюбителей этого и не требуется, - главное для них - быстрота освоения и легкость работы. Тогда им больше всего подойдет Pinnacle Systems Studio-400. А если все-таки запросы пользователя несколько выше и он обладает достаточно мощным компьютером, то лучше купить miroVideo DC10 или DC10+.

Для очень длинных фильмов можно применять так называемый "гибридный" монтаж, т. е. такой, когда основной метраж переписывается с камеры на видеомагнитофон, а некоторые вставки и эпизоды обрабатываются в цифровом виде на ПК и лишь потом записываются. Естественно, овладение нелинейным монтажом требует довольно длительного изучения всех его аспектов и нюансов, но вообще-то все зависит от тех задач, которые пользователь собирается решать, приобретая ту или иную систему видеомонтажа. n

ОБ АВТОРЕ

Павел Ерофеев - аспирант МГУ, e-mail: paver@rinet.ru

miroVideo DС10 и DRX - не одно и то же!

Обе платы появились в продаже одновременно, причем зачастую в коробке с надписью "DRX" можно было увидеть DС10. Модель DRX - это дешевый однокристальный вариант "десятки", выпускаемый для рынка США, где он стоит дешевле, чем в Европе. Драйверы этих плат настолько схожи, что в настройках типа компрессии в видеоредакторах Ulead Media Studio Pro и Adobe Premiere для обоих вариантов отображается "miroVIDEO DRX M-JPEG [16]". Хотя заявленные характеристики у них идентичны, да и цена на российском рынке одинакова, они имеют существенные различия. Так, у DRX при повторном рендеринге видео (например, в местах переходов) падает контрастность, причем особенно сильно при часто применяемом "замораживании" видеоряда. Так как популярные видеоредакторы Adobe Premiere и Ulead Media Studio Pro при этом стоп-кадр всегда просчитывают заново, приходится проводить повторный рендеринг всего клипа, что требует дополнительного времени и снижает качество. Именно поэтому поставляемый в комплекте с DRX редактор начального уровня MGI VideoWave не может выводить конечный материал на пленку без полного рендеринга исходного. Кроме того, он не работает и с обрезкой кадра по краям (TV Cropping), которая при записи видео убирает части, не отображаемые на экране обычного телевизора и в которых видеокамеры и магнитофоны прячут различные искажения в виде прыгающих строчек, темных бордюров, "загибов" и т. д. А при использовании таких видеоэффектов, как, например, "кадр в кадре", эти искажения могут стать заметными. Следствием применения Cropping является также понижение степени компрессии на 15% при той же интенсивности потока, что бывает немаловажно при работе с качественным видео.

При выводе на телевизор пересчитанного видео в формате 3603270 или 3603540 (т. е. с cropping) у DRX справа и снизу появляются ярко-зеленые полосы, которые у некоторых телевизоров попадают на экран. Наверное, именно поэтому специальная версия VideoWave для DRX не поддерживает эти форматы кадра. В отличие от DС10 DRX не может выводить видео на пленку в формате SECAM.

Московское представительство компании Pinnacle Systems сообщает, что на российский рынок поставляется только полноценная версия miroVideo DC10, адаптированная для его стандартов, а DRX - это платы, импортированные нелегально из США, и поскольку они оптимизированы для NTSC, то в случае с PAL и SECAM действительно могут возникать проблемы. Для предотвращения таких случаев Pinnacle Systems в этом году во всех новых моделях (miroVideo DC10+, DC30+, Studio-400 и т. д.) вводит аппаратное разграничение поддерживаемых форматов NTSC или PAL для соответствующих регионов.