Назад

Купить и читать книгу за 199 руб.

Вы читаете ознакомительный отрывок. Если книга вам понравилась, вы можете купить полную версию и продолжить читать

Цифровое видео для начинающих

   Настоящее издание предназначено для всех интересующихся видеомонтажом и видеографикой на ПК, от новичков до профессионалов. Книга поможет освоить основные программные продукты для ПК в области видеомонтажа на компьютере: Adobe Premiere, Ulead Media Studio, Pinnacle Studio, Virtual Dub.


Владимир Молочков Цифровое видео для начинающих. Самоучитель

Предисловие

Об этой книге

   Данное издание посвящено обработке на компьютере видеоматериала, полученного цифровой видеокамерой. Компьютер позволяет захватывать видео– и аудиосигнал, редактировать отснятые кадры и звуковое сопровождение фильма, добавлять титры и заголовки, применять различные спецэффекты. Готовый видеофильм можно разместить в Интернете, записать на компакт-диск или на магнитную ленту для просмотра по телевизору. В книге описываются основы работы с редакторами видеоизображений, являющимися сегодня наиболее популярными. Приведено большое количество практических примеров и графических иллюстраций.
   Книга рассчитана на начинающих пользователей, имеющих навык работы только с MS Windows и MS Office, занимающихся домашним видеомонтажом на персональном компьютере. При изложении специальной терминологии упор делается на оригинальные английские термины, которым дается русский перевод.

Структура книги

   В настоящей и следующей главах рассматриваются теоретические и практические основы производства видеофильмов с использованием домашнего компьютера. В процессе чтения вы узнаете о принципах записи видеосигнала, о нелинейном монтаже, домашней видеостудии. Рассматриваются вопросы хранения информации, работы со звуком. Рассказывается о форматах видеофайлов, компрессии информации, работе в основных популярных видеоредакторах. Описывается вывод изображения на видео-компакт-диски и подготовка видео для Интернет-сайта.
   Книга состоит из девяти глав.
   Основы видео на компьютере. Задача этой части – введение читателя в мир видеомонтажа. Он знакомится с компьютерным железом и программами, необходимыми для работы, а также основными терминами и стандартами, принятыми в современном цифровом видеомонтаже на компьютере.
   Глава 1. Оборудование. Эта глава посвящена выбору оборудования для домашнего видеомонтажа. Освещаются вопросы выбора компьютера, платы видеозахвата, периферии, цифровой видеокамеры, аксессуаров и другие.
   Глава 2. Теория цифровой обработки видеоизображений. В главе приведен теоретический материал по основам видеомонтажа и видеостандартам, а также показан алгоритм всей работы по созданию и редактированию фильма. Дан обзор различных носителей и источников видеосигнала. Говорится о видеоформатах: PAL, SECAM, NTSC. Рассказывается о различных способах сжатия видео.
   Программное обеспечение. Видеоредакторы. В этой части книги говорится о популярных видеоредакторах и главных этапах работы над фильмом: видеозахвате, видеомонтаже, работе над титрами и эффектами.
   Глава 3. Любительский видеомонтаж в программе PinnacleStudio 9.0, или «Видео – это просто!». Pinnacle Studio – популярная программа редактирования видео для начального уровня. В главе рассмотрен ее интерфейс, достоинства и недостатки, процесс захвата аналогового и цифрового видео.
   Глава 4. Программа Ulead MediaStudio Pro 7.0. Фирма Ulead хорошо известна своими программными продуктами для работы с графическими изображениями, видео и анимацией. В главе приведен обзор возможностей полупрофессиональной программы Ulead MediaStudio Pro. Приведены примеры создания нового проекта, импорта клипов, цифрового звука и использования для фильма статических изображений.
   Глава 5. Знакомство с профессиональным видеоредактором AdobePremiere
   Pro 1.5. Adobe Premiere – профессиональный видеоредактор, лидирующий на рынке программных продуктов данного класса. Приводятся общие настройки программы, ее базовые возможности. Описывается главное меню программы (File, Edit, Project, Clip, Window). Рассмотрена работа с окном монитора и Timeline. Описаны приемы монтажа видео и звука, создания переходов (Transistions). В главе говорится о фильтрах, спецэффектах, редактировании титров. Теоретические сведения о программе сопровождаются практическими примерами.
   Глава 6. Видеоутилита VirtualDub 1.5. Бесплатное (freeware) – не значит плохое. Основы использования бесплатной утилиты видеоредакирования VirtualDub, ее особенности, достоинства и недостатки. Практические примеры использования этой программы.
   Что делать дальше, когда фильм готов? Его можно улучшить, например использованием различных спецэффектов. Работу над звуком фильма можно провести в профессиональном звуковом редакторе. И наконец, следует решить вопросы, связанные с дальнейшим использованием готового фильма. Обо всем этом говорится в главах 7–9.
   Глава 7. Работа над звуковой дорожкой фильма. Эпоха немого кино давно прошла, и работа над звуковой дорожкой фильма сегодня так же актуальна, как работа над его видеотреком. Материал этой главы вводит читателя в мир цифрового звука. В главе говорится об основных терминах мультимедиа, даются примеры работы со звуковыми приложениями ОС Windows.
   Глава 8. Озвучивание видеофильма в программе CoolEditPro 2.1. В главе говорится об основах звука на компьютере и создании звукового сопровождения для цифрового видео. Рассказано о микшировании звука, дан обзор аудиоэффектов. В разделе, посвященном профессиональному звуковому редактору Cool Edit Pro, приведены примеры работы с аудиосигналом (запись и обработка звука, открытие и преобразование файла, удаление звукового сигнала и др.).
   Глава 9. Вывод видео на CD. Как использовать готовый фильм? Его можно записать на компакт-диск или разместить в Сети. В главе рассмотрены оба этих варианта. В разделе, посвященном программе Nero 6, показан экспорт видео в форматах Video CD, SVCD, DVD. Освещен вопрос размещения видео на сайте и некоторые аспекты хранения домашнего видеоархива.
   В заключение книги приведено приложение – глоссарий терминов. Другим важным приложением книги является компакт-диск с учебными материалами.

Содержание компакт-диска

   Поставляемый с книгой CD предоставляет в ваше распоряжение дополнительную информацию, предназначенную для повышения эффективности работы с книгой. Материал компакт-диска организован в виде нескольких папок и содержит:
   1) сгруппированные по главам цветные изображения рисунков, использованных в книге. Дело в том, что черно-белые печатные иллюстрации в книге несут меньше информации, чем те же иллюстрации в электронном виде, но в цвете. Поэтому папка Imagesсодержит набор папок, каждая из которых включает изображения, относящиеся к главе с соответствующим номером;
   2) папку Videoc набором AVI-, WMV-, MPG-клипов для воспроизведения примеров, иллюстрирующих использование инструментальных средств рассматриваемых в книге видеоредакторов. В этой папке также содержатся свободно распространяемые фильтры для программы VirtualDub, а также типичные видеопримеры различных дефектов видео («шевеленка», «расфокус», нарушение цветового баланса в изображении);
   3) папку Audioс набором аудиофайлов в форматах MP3, MID и WAV;
   4) папку Clipartс набором векторных рисунков в формате WMF для выполнения самостоятельных заданий, предназначенных для закрепления теоретического и практического материала соответствующих глав и разделов книги;
   5) папку Photoс набором растровой JPG-графики, которая может быть вам полезна при создании обложек Video CD, а также использована в статичных видеозаставках;
   6) Readme.doc– файл с комментариями по содержанию компакт-диска.

Используемые в книге обозначения

   Выражение «Выберите команду Edit ► Copy(ПравкаКопировать)» означает, что нужно открыть меню Edit(Правка) и в этом меню выбрать команду Copy(Копировать).
   Если в тексте встречаются два обозначения клавиш, между которыми стоит знак плюс (например, Shift+F10), то это означает, что сначала нажимают и удерживают первую клавишу, затем нажимают вторую, после чего отпускают обе.
   Когда используется термин «перетаскивание» (буксировка), то подразумевается удерживание нажатой кнопки мыши (левой) при перемещении ее курсора.
   В книге есть множество особых вставок. В них содержатся дополнительные сведения, облегчающие чтение и поиск информации.
   СОВЕТ
   Советы акцентируют ваше внимание на той информации, которая зачастую пропущена в документации, но может быть полезной. Советы иногда могут быть даны в виде алгоритма – последовательности операций, которую нужно выполнить, чтобы получить желаемый результат.
   ПРИМЕЧАНИЕ
   Примечания – это подсказки, сообщающие о том, как можно быстрее и эффективнее выполнить ту или иную работу; некоторые из них помогут в решении типичных проблем и подскажут выход из затруднительных ситуаций.
   ВНИМАНИЕ
   Предупреждения указывают на опасности, связанные с теми или иными критическими или ошибочными действиями, особенно если они могут привести к потере результатов проделанной к этому времени работы.

Введение

   Рассмотрим основные этапы создания цифрового видео.

Съемка видео

   Работа над видеофильмом начинается со съемки видео, а также с приблизительного сценария или плана съемки. Такой план может содержать перечень планируемых сцен и попутные заметки по условиям съемки.
   Важное событие всегда следует снимать с различных точек. Позднее, при редактировании, можно будет выбрать лучшие точки съемки или соединить их.
   При любой съемке видеокамеру желательно стабилизировать. Можно получить стабильную картинку и без использования треноги. Для этого необходимо правильно держать камеру во время движения. Держите ее двумя руками. Это уменьшит тряску, в отличие от удерживания одной рукой. Используйте ноги для поглощения колебаний. Согните колени чуть больше обычного и понизьте центр тяжести.
   Одна из грубых ошибок заключается в слишком частом использовании увеличения (зума). Для крупного плана лучше просто подойти поближе к объекту. Вторая распространенная ошибка заключается в отказе от ЖК-дисплея или видоискателя при съемке. Цифровая камера – это устройство WYSIWYG (что видишь на экране, то и получишь на пленке). Если вы видите нужный объект на ЖК-дисплее или видоискателе, то он будет и на пленке. Новички всегда любят поглядеть на снимаемый объект своими глазами, оставляя «прицел» камеры. Так делать не следует. Всегда следите за кадром с помощью ЖК-дисплея или видоискателя. Поначалу это покажется вам неудобным, поскольку на улице вы можете легко наскочить на что-либо и упасть. Но постепенно привыкнете.

Захват видео

   После записи видео на ленту Mini-DV необходимо загрузить видео в компьютер для редактирования. Вы можете воспользоваться интерфейсом FireWire и программой видеозахвата. Соедините вашу видеокамеру и компьютер кабелем FireWire. Запустите программу захвата, которая имеется в любом видеоредакторе, и вы сможете полностью управлять воспроизведением и перемоткой с компьютера, не обращаясь к видеокамере. Произведите захват видео. Потребуется значительное время для того, чтобы материал с ленты был оцифрован и перенесен на ваш винчестер.

Редактирование

   Следующий шаг вашей работы – редактирование видео. Редактирование фильма предполагает умелое упорядочивание всех фрагментов видеоматериала в некоторое гармоничное целое. Возникает необходимость выбрать приемы, переходы и эффекты, лучше всего соответствующие вашей цели. Важной частью редактирования является создание звуковой дорожки. Правильный звук – диалог, музыка, комментарий или эффект – может взаимодействовать с видеорядом, создавая целое, которое больше, чем просто сумма своих слагаемых.
   Программное обеспечение по редактированию отснятого видео позволяет не только смонтировать готовый продукт, но и добавить в ваш фильм спецэффекты и титры. Для новичков лучше начать с PinnacleStudio. Можно попробовать несколько разных программ, а затем выбирать то, что подойдет вам лучше всего.
   В общих чертах последовательность работы в любом видеоредакторе заключается в следующем:
   • для каждого видеофильма создается новый Проект, для которого выбираются параметры, наилучшим образом отвечающие его целям;
   • затем в проект импортируются файлы с оцифрованным видео, звуком, статическими графическими изображениями, компьютерной анимацией. Они размещаются в нужном вам порядке на дорожках монтажа;
   • далее звуковые фрагменты синхронизируются с видео, на стыках видеофрагментов создаются плавные переходы, накладываются фильтры и эффекты, добавляются титры;
   • после этого смонтированный фильм можно просмотреть, дополнительно откорректировать, а затем готовый проект записывается в нужном формате на жесткий диск или CD/DVD-диск или на видеоленту.
   СОВЕТ
   При редактировании видеоизображений быстро расходуются системные ресурсы компьютера. Один из способов избежать этого – освободить их, выключив все, кроме самых важных операций. Перед тем как запустить программу видеомонтажа, нажмите комбинацию клавиш <Ctrl>+<Alt>+<Delete>, чтобы открыть диалоговое окно «Завершение работы программы». Одно за другим отмените все выполняемые на компьютере задания, кроме Explorer и Systray, а затем закройте это окно, щелкнув кнопку «Завершить задачу» (End Task).
   При редактировании связанные друг с другом эпизоды должны взаимодействовать в соответствии с происходящим действием. Летний пляж не может сочетаться со снегопадом. Зрители могут потерять интерес, если сцены связаны друг с другом нелогично, либо если сцены слишком быстрые или короткие (меньше 3 с).

Монтаж

   Чтобы освоить видеомонтаж на персональном компьютере, на первых порах совсем не обязательно иметь дорогостоящее оборудование. Первые шаги в любом видеоредакторе возможны при наличии только компьютера, поскольку в комплекте с видеоредактором, как правило, поставляются демонстрационные фрагменты видео и звука, из которых вы можете монтировать свои учебные фильмы. Большое количество avi-клипов для освоения работы в программе вы можете скачать из Интернета или взять с поставляемого вместе с этой книгой компакт-диска.
   В процессе видеомонтажа вы расставляете ваши клипы по временной шкале, и тем самым вы можете смонтировать результирующий фильм из множества заготовок. Существует множество программ монтажа, которые отличаются ценой, интерфейсом, командами и субъективными удобствами. Например, программа Movie Maker, входящая в OC Windows, бесплатная, однако она ограничена в числе эффектов, которые вы можете добавлять, и в числе дорожек, которые вы можете редактировать. Movie Maker не может выдавать результат в DivX, QuickTime или RealPlayer. Монтаж профессиональных видеоматериалов в этой программе невозможен.

Эффекты

   Помимо встроенных в видеоредакторы эффектов существует отдельный продукт для создания анимационной графики и визуальных эффектов – программа Adobe After Effects. С ее помощью ваши фильмы можно украсить такими эффектами, как дым, взрывы и фонтаны воды.

Титры

   Титры и заголовки можно добавлять как с помощью программ редактирования видео, так и посредством любого графического редактора, например Adobe Photoshop. Если вам нужно что-то особенное, такое как трехмерные титры, то можно применить специальные плагины (plugins) или особые программы – скажем, Xara 3D.
   Титры должны быть информативными и вызывать интерес. Они должны быть короткими и набранными крупным, отчетливым шрифтом. Следующие комбинации цветов фона и текста являются легко читаемыми: белый с красным, желтый с черным, желтый с зеленым.
   Титры должны находиться на экране достаточно долго, чтобы их можно было прочесть дважды. Титр из десяти букв может находиться на экране около трех секунд. На каждые следующие 5 букв можно добавить еще одну дополнительную секунду экранного времени.

Звук

   Звук должен соответствовать видеоматериалу. Выбирайте соответствующую музыку – правильная музыка добавит качества вашему фильму и усилит идею видео. Большинство видеоредакторов имеют функции по обработке звука, но вам может понадобиться также и специализированная программа редактирования звука типа Cool Edit Pro. Одна из полезных функций этой программы для редактирования звука заключается в удалении постороннего шума. Вы можете очень эффективно удалить определенные шумы из вашего фильма, а с помощью специальных приемов, описанных в этой книге, создать из моно – стереозвук.

Рендеринг и кодеки

   После выполнения монтажа необходимо провести рендеринг финального видео. Лучше всего заниматься рендерингом на мощном компьютере. Рендеринг позволяет соединить клипы и специальные эффекты в единый фильм. При этом получившийся результат сжимается с помощью кодека. Дело в том, что видео в исходном формате имеет очень большой размер. Как правило, вы не сможете отправить файл без компрессии по электронной почте или выложить на веб-сайт. Здесь и помогают кодеки. Они (например DivX) сжимают видео в определенный формат с приемлемыми потерями, сохраняя при этом заданное качество фильма.

Вывод и хранение видео

   Кроме обычных видеокассет сейчас для распространения собственных фильмов популярно создание дисков в формате VideoCD. На обычный компакт-диск, записанный в формате MPEG-1, помещается видеофильм со стереозвуком, причем проигрываться такой диск может на любом компьютере, а также на большинстве бытовых DVD-проигрывателей. О способах создания VideoCD с помощью программы Nero Burning Rom рассказывается в главе 9.
   Теперь рассмотрим программы для видеомонтажа.
   Под видеомонтажом понимают создание из отснятых видеокамерой рабочих сюжетов законченного фильма. Какой пакет для видеомонтажа лучше изучать? Все зависит от ваших целей и возможностей.
   Если вы хотите привести в порядок свои домашние видеозаписи, снабдить их переходами, титрами, озвучить музыкой, пояснительными текстами, – подойдет любая монтажная программа, например Ulead Video Studio или Ulead Media Studio(www.ulead.com). Эти программы предназначены для начинающих пользователей и обычно поставляются в составе оборудования мелких производителей. Среди достоинств программ – большое количество видеопереходов. В редакторах доступна поддержка форматов DV и MPEG для цифрового видео. А для музыкального сопровождения фильма можно использовать музыкальные файлы в формате MP3 или звуковые дорожки с аудиодиска. В видеофильм можно вставить титры, воспользоваться плавными переходами (фейдерами) между отдельными фрагментами, добавить к вашему фильму речевую или музыкальную аудиодорожку.
   Если хочется большего – сложных графических анимированных титров, спецэффектов – тогда стоит присмотреться к более продвинутым видеомонтажным пакетам, например Adobe Premiere. Этот пакет можно дополнить программой для создания сложных титров, мощной анимации и спецэффектов – Adobe After Effects.
   Adobe Premiere(www.adobe.com) – наиболее распространенная в России программа редактирования цифрового видео. Обладает удобным и понятным интерфейсом. Поддерживает несколько видео– и звуковых каналов, содержит набор переходов между кадрами, позволяет синхронизировать звук и изображение. Поддерживает файлы множества видеоформатов и подключение дополнительных модулей (plug-ins) от независимых производителей, что расширяет возможности самой программы. Среди таких модулей:
   • Hollywood FX– plug-in к видеоредакторам. Предназначен для создания трехмерных и многооконных переходов. Можно создавать и собственные переходы. За счет богатых возможностей часто используется и для создания аними-рованных фрагментов фильма. Прост в освоении, из аппаратных ресурсов требует видеокарту с аппаратной поддержкой OpenGL;
   • ViXen– программный модуль, позволяющий «вытягивать» результаты съемок в условиях плохой освещенности и исправлять некорректную съемку некоторыми моделями видеокамер при искусственном освещении. Сложен в изучении, но результаты работы стоят затрат времени и сил. Требователен только к скорости работы процессора – чем быстрее процессор, тем быстрее просчитываются обработанные модулем изображения;
   • Boris FX – набор эффектов для Adobe Premiere. Включает огромную библиотеку готовых эффектов и позволяет создавать собственные эффекты при помощи модуля KeyFramer методом создания ключевых кадров. Просмотреть результат можно с помощью окна интерактивного просмотра;
   • Ulead Cool 3D – простая для освоения программа создания трехмерных титров и заставок. Позволяет задавать любые траектории движения создаваемых объектов. Результат работы может быть сохранен в виде клипа, который будет понят любым видеоредактором. Программа включает в себя более 100 автоматических мастеров, множество эффектов, которые в значительной степени упрощают моделирование и рендеринг конечной сцены. Также содержит огромную библиотеку 3D-объектов и материалов плюс фотореалистичные шаблоны и текстуры.

Домашняя видеостудия

   Простейшая домашняя видеостудия может состоять из видеокамеры и компьютера. В эту условную схему также можно добавить видеомагнитофон и телевизор. Совместное использование видеокамеры и компьютера позволяет производить оцифровку, сжатие, редактирование видеозаписей с помощью компьютера, вывод готового видеофильма на внешний видеомагнитофон либо запись на CD или DVD. Иначе говоря, на базе бытовой видеокамеры и компьютера вы можете создать у себя дома маленький Голливуд. Более подробно об устройстве подобной видеостудии в вашем доме будет рассказано в последующих главах книги.

Резюме

   Во введении кратко говорилось об основных этапах вашей работы для создания дома цифрового фильма. Более подробно мы рассмотрим эти вопросы далее. Хочу обратить ваше внимание на то, что и цифровая камера, и персональный компьютер – вещи дорогие. Хорошая камера может стоить 00, а компьютер – 00. Однако вам не нужно покупать все в один заход. Большинство людей сначала приобретают самое необходимое, а затем докупают остальное.

Глава 1
Оборудование

Цифровая видеокамера и ее характеристики

   Первое, что вам понадобится, – цифровая видеокамера, поэтому ниже приводятся основные характеристики видеокамер, исходя из которых, аппараты различаются в цене и качестве. Сейчас уже редко встретишь в продаже отдельную видеокамеру. Чаще всего камера объединена с видеомагнитофоном и называется камкодером (CAMera+reCORDER). Многие цифровые камкодеры могут использоваться также в качестве цифрового фотоаппарата, позволяя получать снимки приемлемого для Интернета качества, достаточного для их печати в небольшом формате.

Форматы видеокамер

   На мировом рынке доля видеокамер, использующих форматы аналоговой видеосъемки (VHS, VHS-C, S-VHS, S-VHS-C), неуклонно снижается, в конкурентной борьбе побеждают три формата цифровых видеокамер – Digital 8, Mini-DV и microMV. Среди них формат Mini-DV(Mini Digital Video) сегодня стал стандартом цифрового видео. В такой камере видеосигнал записывается в цифровом формате (нолики и единички) на небольшую кассету с узкой лентой. Абсолютно все производители (Sony, Panasonic, Canon, JVC, Samsung, Thomson) выпускают камеры в этом формате. Ценовой диапазон для miniDV-камер от 0 до 00.
   НОВЫЙ ТЕРМИН
   MiniDV (Mini Digital Video) – цифровой полупрофессиональный видеоформат с разрешением изображения до 530 линий по горизонтали и стереозвуком качества CD. Во многих моделях miniDV-камер возможна цифровая фотосъемка (стоп-кадры) с записью на карту памяти. Камеры этого формата используют специальные кассеты с шириной ленты 6,35 мм, которые воспроизводятся как с камеры, так и на специальном цифровом видеомагнитофоне. В российских магазинах Mini-DV-модели камер представлены в основном продукцией фирм: SONY – http://www.sony.ru, Panasonic – http://www.panasonic.ru, Canon – http://www.canondv.com.
   Итак, сегодня желательна цифровая видеокамера с поддержкой формата Mini-DV. Один из главных плюсов Mini-DV – отсутствие заметных потерь качества при копировании и возможность прямой передачи видеосигнала на компьютер.

Оптическое и цифровое приближение объектива (трансфокация)

   Важнейшая часть видеокамеры – ее оптика. Все фирмы-производители стараются оснастить свою продукцию высококачественной оптикой. Чем выше Zoom(Увеличение) объектива, тем в большей степени можно приблизить удаленный предмет, тем большие возможности предоставляет видеокамера для съемки крупных планов. При этом следует различать оптическое и цифровое приближение.
   Режим оптического увеличения (приближения) использует механическое перемещение линз объектива и практически не влияет на качество изображения, но применение мощных оптических трансфокаторов дорого и ограничено габаритами видеокамеры. Размер оптического увеличения колеблется в диапазоне от 10 до 25.
   Цифровое увеличение (приближение) имеет очень высокие значения (до 200250), бесшумно, быстро и относительно дешево, но связано с потерей четкости. Принцип его прост: в центральной части ПЗС-матрицы (см. ниже) выделяется определенное количество активных элементов, а полученное с них изображение «растягивается» (интерполируется) на весь экран. Подобным образом, например, происходит цифровое увеличение разрешения сканера.
   Оптическое увеличение – более важный параметр по сравнению с цифровым (интерполяционным) увеличением. При большом увеличении трудно сохранить высокое качество изображения, поэтому дорогие видеокамеры с хорошей оптикой имеют оптическое увеличение (optical zoom) в пределах 10–12, и только камеры стоимостью от 00 и выше могут похвастаться большим значением (до 25).
   СОВЕТ
   При выборе камеры не следует гнаться за большим значением оптического увеличения. В 10–12 раз – вполне достаточно для любительской съемки.

ПЗС-матрица (CCD)

   ПЗС-матрица – это микросхема размером с почтовую марку внутри видеокамеры, которая захватывает передаваемое объективом изображение и превращает световой сигнал в электрический. Электронные ПЗС-матрицы различаются своей чувствительностью, которая во многом зависит от количества составляющих ее элементов (разрешения). Чем больше элементов матрицы задействовано в формировании изображения, тем четче будет картинка и тем выше разрешение.
   НОВЫЙ ТЕРМИН
   ПЗС – это элемент, преобразующий во время съемки световые импульсы в электрические. В камерах до 00 обычно ставят одну ПЗС. В более дорогие камеры ставят три ПЗС, это уже полупрофессиональные видеокамеры. Для любительской съемки одной ПЗС-матрицы обычно достаточно.
   Количество пикселей, то есть светочувствительных элементов у ПЗС, необходимых для фиксации видеоизображения, зависит от системы телевидения и составляет для PAL – 720 х 576 = 415 000, а для NTSC – 350 000 пикселей.
   Если количество пикселей более одного миллиона, это означает, что камера в подавляющем большинстве случаев имеет электронный стабилизатор и позволяет делать фотоснимки с разрешением, определяемым именно количеством пикселей в ПЗС, и сохранять снимки на сменную карту памяти (Memory Stick Card). Если съемка фотоснимков видеокамерой не входит в список ваших задач, то можно не обращать внимания на количество элементов ПЗС.
   ВНИМАНИЕ
   При выборе цифрового фотоаппарата одним из основных критериев является количество пикселей в матрице (чем больше, тем лучше и дороже), а у цифровой видеокамеры «больше» зачастую не означает «лучше». Различия в подходе к выбору в основном связаны с тем, что разрешение видеокамеры жестко ограничено стандартом телевидения, а цифровая фотокамера подобных ограничений по разрешению не имеет. Производители видеокамер постоянно увеличивают количество пикселей у ПЗС (разрешение), но при этом оставляют размер матрицы прежней, так как увеличение размера матрицы резко увеличивает стоимость камеры. Расчет делается на несведущего покупателя, который действительно в большинстве случаев считает, что чем больше пикселей, тем лучше.
   Камеры с тремя ПЗС-сенсорами используют специальную систему призм, которая разделяет входящий луч света на три по цветам (красный, зеленый, синий). Каждый цвет попадает на свою ПЗС-матрицу. При этом в распоряжение камеры попадает больше цветовой информации, поэтому она сможет передать цвета достовернее, чем камеры с одним ПЗС-сенсором. Для большинства случаев любительского использования, подразумевающего просмотр результатов съемки на обычном телевизоре, камера с одной ПЗС практически неотличима по цветопередаче от камер с тремя ПЗС. Но при использовании камер для полупрофессиональных целей или просмотре результата на хороших мониторах с S-Video-входом или при печати снимков – разница заметна. Недостаток камер с тремя ПЗС – их высокая стоимость.

Чувствительность

   Цифровые видеокамеры плохо снимают (шумят) при слабом освещении, то есть качество съемки значительно понижается с наступлением темноты: изображение становится зернистым и теряет естественную окраску. Чувствительность камеры (минимальная освещенность) характеризует ее способность снимать при плохом освещении или вообще в темноте. Этот параметр обычно бывает в диапазоне от 0 (полная темнота) до 15 люкс (0,1 люкс – свет от одной горящей свечи).
   Чувствительность камеры и размер ее ПЗС-матрицы непосредственно связаны между собой. Чем больше размер матрицы, тем больше площадь пикселя (ее светочувствительного элемента) и тем выше чувствительность камеры. Но только реальная съемка при плохом освещении и просмотр результата позволит понять и оценить качество съемки данной видеокамерой при пониженной освещенности.
   Практически все производители оснащают свои модели дополнительными технологиями, позволяющими снимать в полной темноте или в сумерках. Камкодеры имеют функции NightShot – в камерах Sony, NightView – у Panasonic, Nightscope – у JVC. А использование объектива с асферической оптикой, пропускающего при полностью открытой диафрагме в три раза больше света, чем стандартный объектив, позволяет повысить чувствительность камеры в три раза.
   Наилучшими качествами съемки при плохой освещенности среди недорогих камер обладают видеокамеры Canon серии MV4X0i (0), но максимально возможное для любительской съемки качество в таких условиях достигается у 1 ПЗС камер стоимостью от 00. Например таких, как камеры Canon MV30i и Panasonic MX8EN.

Встроенный осветитель

   При плохом освещении видеокамеры выдают шумы (размазанность в затененных местах). Вот почему осветители – незаменимый атрибут в арсенале любителей цифрового видео. Необходимо только учесть, что пользование лампой подсветки приводит к дополнительным затратам энергии, поэтому нелишне будет оснастить камеру дополнительными аккумуляторами.

Жидко-кристаллический экран

   ЖК-экран существенно расширяет операторские возможности, так как становится возможной съемка из нового положения, например, вы можете вести съемку на вытянутых руках, подняв камеру над головой. Среди прочих возможностей ЖК-экранов: регулировка яркости изображения и широкий угол обзора (до 270°).
   Размер ЖК-экрана чем больше, тем лучше, но при этом каждый дюйм ЖК-экрана обходится в дополнительные затраты денег и энергии батарей. Детальной четкостью отличаются экраны не менее трех дюймов с разрешением от 100 000 пикселей, оптимальную четкость выдают экраны с разрешением 150 000–200 000 пикселей.

Стабилизатор изображения

   Само по себе наличие стабилизатора необходимо, и только съемка со штатива позволяет не использовать стабилизатор в принципе. Стабилизатор изображения компенсирует непроизвольные колебания видеокамеры в ваших руках при съемке на ходу или из движущегося транспорта, а также помогает качественно, без тряски, снимать крупные планы, когда объект съемки находится на значительном расстоянии.
   Стабилизаторы бывают двух видов – электронные и оптические. Электронный стабилизатор работает по очень простой схеме – изображение при тряске все равно остается в пределах матрицы, так как стабилизатор резервирует элементы ПЗС-матрицы под возможное смещение изображения, что обеспечивает неподвижность картинки. Достоинства электронного стабилизатора – невысокая стоимость и легкость изготовления. Одним из самых существенных недостатков электронного стабилизатора является избыточность ПЗС-матрицы, что приводит к уменьшению площади каждого пикселя матрицы и снижению чувствительности камеры.
   В дорогих моделях чаще используется оптический стабилизатор – устройство, состоящее из гироскопических сенсоров, улавливающих направление и скорость колебания камеры, и группы подвижных линз, стабилизирующих ход видеосигнала в объективе. За счет своей конструкции оптический стабилизатор оперативно реагирует на малейшие дрожания камеры и компенсирует широкий диапазон вибраций с помощью подвижных элементов оптической системы камеры, изображение удерживается строго на ПЗС-матрице. Очень важным преимуществом оптического стабилизатора является высокая чувствительность видеокамеры, оснащенной таким стабилизатором, и вследствие этого лучшее качество съемки при плохом освещении. Недостатки – высокая стоимость и большее энергопотребление.

Ручная фокусировка

   Если при съемке видеосюжета вы выставите видеокамеру на автоматическую фокусировку, которая работает по умолчанию, камера будет испускать инфракрасный луч, отражающийся от объектов. Затем камера высчитает расстояние и перефокусирует объектив. У такого способа съемки есть свои проблемы. Видеокамера тратит определенное время на то, чтобы определить расстояние, поэтому при съемке быстро движущихся объектов у вас могут возникнуть проблемы, связанные с задержкой фокусировки. Камера будет пытаться настроить фокус движущегося объекта, но при этом она будет запаздывать.
   Решением проблем будет ручная фокусировка. Каждая цифровая видеокамера должна иметь кнопку, выключающую автоматическую фокусировку. Затем вы можете фокусировать камеру вручную: либо с помощью кольца фокусировки, либо с помощью переключателя. Лучше выполнять фокусировку, пользуясь глазным окуляром, а не жидкокристаллическим экраном.
   Ручная регулировка фокуса имеется сейчас во всех моделях видеокамер, поскольку существует множество ситуаций, когда без нее невозможно добиться резкости изображения. Например, когда объект занимает лишь малую часть площади кадра, или находится за стеклом, или когда в кадре находится предмет, значительно лучше освещенный, чем объект съемки, или при съемке в сумерках.

Ручная настройка баланса белого

   Когда камера в автоматическом режиме начинает съемку, то она оценивает все цвета, проходящие через объектив, и при этом пытается угадать белый цвет. После того как камера найдет правильный белый цвет, она отрегулирует все остальные цвета. Но есть опасность, что камера ошибется. Видеокамеры не обладают способностью глаза приспосабливаться к изменениям окружающей цветовой гаммы и со сменой освещения начинают искажать цвета. Поэтому съемка, например, при домашнем освещении лампами накаливания отличается излишней желтизной.
   Автоматическая настройка не всегда справляется с этой проблемой. Ручная настройка значительно более эффективна. Для правильной передачи цветов настраивается очевидный белый цвет. Для этого необходимо положить перед камерой белый лист и нажать кнопку, регулирующую баланс белого. Автоматика точно определяет необходимую корректировку, сохраняя установку до отмены оператором.
   Для настройки баланса белого в камерах встречаются предустановки баланса белого для различных условий освещения: «в помещении» (INDOOR), «снаружи»
   (OUTDOOR), «солнечно» (SUN), «пасмурно» (CLOUDY) и т. п. Подобная возможность позволит видеокамере правильно передавать все цвета спектра.

Цифровые эффекты

   В качестве цифровых эффектов в камерах часто применяются фейдеры (переходы между сценами). Набор цифровых эффектов имеется в любой видеокамере, причем в профессиональных их меньше. Это и понятно – профессионалы предпочитают снимать чистое изображение, а обработать его как угодно всегда можно будет потом, в процессе монтажа.

Титры

   Набор встроенных в камеру титров содержит обычно десяток шаблонов, типа «С днем рождения!», «С Новым годом!». Некоторые модели камер имеют генератор титров, с помощью которого можно набрать свои надписи, с определенными ограничениями в количестве знаков и строк. По поводу титров можно сказать то же самое, что и по поводу цифровых эффектов, – не спешите накладывать их в процессе съемки, если вы собираетесь впоследствии монтировать эти кадры на компьютере сами.

Микрофон

   Все цифровые видеокамеры оснащаются встроенным микрофоном для записи звука, но его качество, как правило, оставляет желать лучшего. Встроенный микрофон обычно записывает даже шум от кассетного привода. Поэтому убедитесь при покупке, что ваша камера позволяет подключать внешний микрофон. По внешнему виду это такой же разъем, как на звуковой карте компьютера.
   Звук аналоговой камеры бывает моно или стерео. Все цифровые камеры озвучены стерео. Кроме того, в них имеется возможность выбора качества звука и аудио-монтажа. Можно записать звук с качеством CD (48 кГц и 16 бит на два канала), а можно снимать с записью звука на два канала с частотой 32 кГц и 2 бит, а еще два канала зарезервировать под последующие наложения другого звука («под-звучки», скажем, в виде музыки или комментариев). Затем все это можно смикшировать.

Габариты и вес

   Видеокамеры имеют тенденцию с каждым годом уменьшаться в размерах и весе. Вес приблизился к 300 г, а ширина – к 4 см. При этом фирмы-производители стараются, чтобы миниатюризация происходила не в ущерб технологическому развитию и функциональному оснащению. По мнению автора, оптимальным весом для видеокамеры можно считать 600–800 г. Габариты подобных камер также соответствуют их весу, и камеры с такими размерами достаточно удобны в эксплуатации.
   Ниже, для справки, приведена сводная таблица сравнительных характеристик нескольких DV-камер.
   Таблица 1.1. Сравнительные характеристики цифровых видеокамер

Аксессуары

Кассеты

   В цифровых видеокамерах используются специальные кассеты Mini-DV (ширина ленты – 6,35 мм, скорость – 18,831 мм/с), которые воспроизводятся либо с камеры, либо на специальном цифровом видеомагнитофоне – рис. 1.1. Продолжительность записи на одну кассету – 60 мин SP (90 мин LP). При записи цифровой видеокамерой достигается приближенное к профессиональному разрешение изображения – до 540 линий по горизонтали (для сравнения – разрешение профессионального формата Betacam SP – 650 линий) и стереозвук качества CD.
   Рис. 1.1. Лента формата Mini-DV
   Кассеты Mini-DV стоят относительно дешево (- каждая при покупке десятком и –6 при штучной покупке). Себестоимость съемки – 17 центов/мин.
   СОВЕТ
   Не используйте TDK сегодня, Maxell завтра и Sony послезавтра. Если вы будете смешивать кассеты от разных производителей, то быстро приведете головку камеры в негодность.

Штатив

   Профессиональные штативы стоят дорого, поскольку они используют жидкостные головки и другие технологии. Штативы с одной «ножкой» удобнее при съемке в толпе: вы можете, прикрепив камеру к такому штативу, поднять ее над головой.

Аккумуляторы

   Если вы много снимаете, то не забудьте прихватить запасной аккумулятор вместе с камерой. Важное значение имеет тип используемых аккумуляторов. Они бывают трех видов: никель-кадмиевые (Ni-Cd), никель-металлгидридные (Ni-MH) и литий-ионные (Li-Ion).
   Li-Ion-аккумуляторы во всех отношениях превосходят предшествующие технологии, имеют в два раза большую емкость и меньшие размеры, чем Ni-Cd, продолжительную функциональность плюс такие удобные функции, как точная индикация оставшегося заряда. Новые модели цифровых камер у всех производителей рассчитаны только на Li-Ion-аккумуляторы.
   ПРИМЕЧАНИЕ
   Энергообеспеченность – одна из важных характеристик видеокамеры, от которой зависит продолжительность съемки. В основном она определяется тремя параметрами: энергопотреблением видеокамеры (ЭПК, ватт), емкостью аккумулятора (ЕА, ампер х час) и напряжением питания (НП, вольт). Максимальное время непрерывной съемки (ВНС, час) приблизительно можно рассчитать по формуле: ВНС = ЕА х НП / ЭПК. Реальная величина всегда меньше, так как напряжение аккумулятора при разряде падает, холодный или старый аккумулятор может иметь емкость меньше паспортной, а потребление видеокамеры оказывается выше (оператор включает-выключает видеокамеру, пользуется трансфокатором и другими устройствами).

Пример 1.1. Видеокамера JVCGR-D50

   Рассмотрим в качестве конкретного примера характеристики бытовой камеры, доступной по цене большинству домашних пользователей. Внешний вид видеокамеры JVC GR-D50 приведен на рис. 1.2. Относительно крупные по сравнению с аналогичной видеокамерой такого же класса JVC GR-D30 габариты видеокамеры JVC GR-D50 не стоит считать недостатком, поскольку для некоторых пользователей работа с миниатюрными камерами осложняется именно тем, что органы управления имеют слишком малые размеры и расположены слишком близко друг к другу.
   Кассетоприемник открывается вниз. Это удобно, когда приходится заменять кассету при съемке с рук, но если камера установлена на штативе, то ее приходится снимать, отсоединять штативную площадку и только потом менять кассету.
   Имеются автоматический режим съемки (AUTO) и режим MNL (manual – ручной), которые выбираются с помощью основного переключателя режимов. В режиме AUTO блокируется большинство настроек. Баланс белого, экспозиция, фокус работают в автомате. Пользователю доступны только управление трансфокатором и кнопка компенсации заднего освещения (BACK LIGHT).

   Рис. 1.2. Видеокамера JVC GR-D50
   В режиме MNL есть страница меню Program AE, в которой можно выбрать один из сюжетных режимов или спецэффектов. Меню режимов Program AE/Эффекты состоит из следующих пунктов:
   • AUTO;
   • SHUTTER 1/50 с – для уменьшения помех при съемке с телеэкрана;
   • SHUTTER 1/120 с – для уменьшения пульсации освещения флуоресцентными лампами;
   • SPORTS – для съемки быстро движущихся объектов с укороченными выдержками (1/250-1/4000 с);
   • SNOW – для съемки на очень светлом фоне при очень ярком свете;
   • SPOTLIGHT – при съемке портрета на темном фоне или при точечном освещении объекта. Действие режима эквивалентно экспозиционной поправке «-3»;
   • TWILIGHT – для съемки в сумерках;
   • SEPIA – для получения монохромного изображения тона сепии (красно-коричневого);
   • MONOTONE – для получения черно-белого изображения;
   • CLASSIC FILM – придает движению объектов небольшую прерывистость, характерную для старых кинолент;
   • STROBE – эффект стробоскопа.
   То, что камеры JVC имеют одно общее меню для выбора режима экспозиции и цифровых эффектов, приводит к тому, что пользователь лишается возможности совмещать экспозиционные режимы со спецэффектами. Например, нельзя одновременно работать в режиме Sepia и Spotlight, что несколько ограничивает возможности камеры.
   НОВЫЙ ТЕРМИН
   Sepia (Сепия) – применяемый в видеокамерах цифровой эффект «под старину». Придает изображению коричневатый оттенок, имитируя «старую» фотографию.
   В меню имеется страница цифровых переходов – шторок и других трюков, с помощью которых можно разнообразить съемку.
   Digital Colour NightScope – специальный режим для съемки в условиях очень слабого освещения. Увеличение экспозиции достигается с помощью «медленного» затвора (выдержки от 1/25 с и больше). Кроме того, применяется особый алгоритм обработки сигнала, позволяющий уменьшить шумы. Качество изображения статичных предметов и ночных пейзажей в этом режиме хорошее, но движущиеся предметы становятся смазанными.
   Помимо обычных режимов фокусировки, автоматического и ручного, есть активируемая через меню функция TELE-MACRO. Она позволяет сократить минимальную дистанцию наводки на резкость при трансфокаторе, находящемся в положении TELE. Напомним, что ранее в большинстве моделей видеокамер макросъемка без дополнительных насадок была возможна только при полностью раскрытом зуме с очень маленького расстояния. При этом возникали проблемы с освещением, так как трудно было избежать тени от оправы объектива на объекте съемки. Кроме того, если объектом съемки был не статичный неживой объект, а, к примеру, бабочка, то приблизиться к такому объекту на 2–3 см было практически невозможно. В то же время минимальное расстояние при зуме в положении TELE составляет примерно от 80 до 100 см. Это не позволяет при макровидеосъемке получить изображение мелких объектов с большим увеличением. Функция TELE-MACRO позволяет сократить это расстояние примерно до 40 см и таким образом получить изображение большего масштаба.
   Когда камера находится в рабочем положении в правой руке, большинство переключателей и кнопок находятся в зоне действия большого и указательного пальцев. На задней панели, справа, расположена кнопка REC. Основной переключатель находится рядом на правой панели, но он также легко приводится в действие большим пальцем. Выше расположен многофункциональный диск с подвижной осью, который позволяет работать с меню и управлять фокусом в ручном режиме.
   Технические характеристики (спецификация камеры):
   • формат: miniDV;
   • матрица ПЗС: 800 000 пикселей, количество матриц – 1;
   • видоискатель: черно-белый;
   • цветной ЖК-дисплей высокого разрешения размером 2,5 дюйма из аморфного кремния;
   • увеличение оптическое/цифровое: 16/ 700 х ZOOM;
   • автоэкспозиция: «Спорт», «Прожектор», «Снег», «Медленный затвор», «Высокоскоростной затвор», «Сумерки»;
   • стабилизатор изображения: электронный;
   • фейдеры: белый, черный, черно-белый, авто, плавное вытеснение, с прокруткой, угловое вытеснение, дверцы, окно;
   • спецэффекты: «Классический фильм», «Стробоскоп», «Сепия», «Черно-белое изображение», «Замедленное изображение»;
   • разъемы: DV-вход/выход (IEEE 1394), S-video-вход, AV-вход/выход, USB-разъем;
   • питание: литиево-ионная батарея JVC BN-V408U 800 mAh;
   • максимальное время работы от аккумулятора 1,4 ч;
   • фокусное расстояние объектива 3,9-62,4 мм, светосила F1,6;
   • цифровой PCM стереозвук;
   • встроенный микрофон, осветитель;
   • запись фото на пленку. Размер неподвижного изображения 640–480 пикселей;
   • запись видео 320 х 240, 160 х 112 пикселей;
   • авто/ручная экспозиция, фокусировка, авто/ручной баланс белого, ночной режим съемки – Digital Color NigthScope;
   • габариты: 69 х 94 х 143 мм;
   • вес: 525 г;
   • средняя цена на 2004 г.: 12 995 р.
   Плюсы и минусы камеры:
   • достоинства – высокое качество изображения при достаточном уровне освещения; низкая цена; светосильный объектив; 16-кратный трансфокатор; режим Tele Macro;
   • недостатки – невозможность сочетать сюжетные режимы АЕ со спецэффектами; наблюдаемое на мониторе и записываемое изображение несколько различаются по цветопередаче; черно-белый видоискатель; нет гнезда для наушников.

Видеомагнитофон (deck)

   Для хранения и воспроизведения видеоизображения применяются видеомагнитофоны – рис. 1.3.
   Рис. 1.3. Видеомагнитофон
   Физический принцип действия видеомагнитофона основан на эффекте намагничивания. В момент записи изображения магнитное поле, создаваемое магнитной головкой, ориентирует магнитные элементы на ленте. При воспроизведении магнитная головка воспринимает магнитное поле, создаваемое магнитной лентой, и специальная электронная схема соответствующим образом формирует видеосигнал.
   Видеосигнал имеет очень высокую частоту – около 4–5 миллионов колебаний в секунду. Чтобы записать его на магнитную ленту с продольной дорожкой, необходимо протягивать ленту с огромной скоростью. Это технически трудно. Лента будет рваться, между лентой и магнитной головкой возникнет «воздушная подушка», затрудняющая запись, возникнут статические разряды, расход ленты будет недопустимо большим. Чтобы устранить эти недостатки, была придумана вращающаяся магнитная головка. Лента протягивается относительно медленно, но сама головка, вращаясь с большой скоростью, «прочерчивает» на ленте множество наклонных дорожек. Таким образом, общая скорость движения головки по отношению к ленте достаточно велика для записи видеосигнала.
   Звук в простейшем случае записывается на продольную дорожку, рядом с видеодорожками. На другую продольную дорожку записываются служебные сигналы и синхросигналы, управляющие работой видеомагнитофона, специальные метки, отмечающие начало и конец фрагмента, другая полезная информация.
   Следует отметить недостатки такой системы записи-воспроизведения.
   Во-первых, система очень чувствительна к пыли и загрязнению.
   Во-вторых, с годами основа магнитной ленты стареет, что приводит к частичному осыпанию магнитного слоя и соответственному ухудшению изображения.
   В-третьих, в процессе эксплуатации видеолента может порваться, помяться, растянуться и т. д.
   В зависимости от конструктивных особенностей и предназначения видеомагнитофонов применяются различные схемы записи. Например, бытовые магнитофоны используют видеокассету закрытого типа (что защищает ленту от пыли) с шириной ленты 1/2 дюйма. Такая же по размеру лента, но с другим магнитным покрытием используется в профессиональных видеомагнитофонах, работающих в стандартах S-VHS и Betacam. В профессиональном телевизионном оборудовании используются не видеокассеты, а специальные бобины с видеолентой шириной 3/4 дюйма. Такая ширина ленты позволяет записывать видеоизображение более высокого качества с минимальными потерями при перезаписи и воспроизведении.

Видеоформаты

   Аналоговый формат VHS(Video Home System) объединяет видеодорожку, предназначенную для записи видеоизображения в форме композитного сигнала, и звуковую дорожку для записи стереозвука стандарта Hi-Fi (High-Fidelity). Разрешение кадра VHS-изображения составляет 240 строк, что позволяет записывать видеоматериал с удовлетворительным качеством. В связи с этим VHS стал массовым форматом при распространении видеопродукции для просмотра в домашних условиях на обычных телевизионных приемниках, но не был рекомендован для записи и обработки видеопродукции.
   В 1987 году фирма JVC представила новый аналоговый формат S-VHS(Super Video Home System). Он использовал такие же по размеру кассеты, как и VHS, но с лучшим магнитным слоем пленки. Важным отличием S-VHS является тот факт, что для получения большего разрешения кадра (в S-VHS 400 строк) используется компонентный видеосигнал формата Y/C, где яркость и цветность хранятся как отдельные сигналы. В связи с этим S-VHS дает улучшенное отношение основного сигнала к помехам в сигнале яркости и цветности. Этот стандарт также предусматривает запись Hi-Fi-звука.
   Video8 – стандарт, представленный в 1985 году в качестве совместного стандарта нескольких производителей. Формат 8 мм использует пленку маленькой ширины и маленькую кассету, что сделало его очень популярным для легковесных портативных камер. Относительно небольшая поверхность компенсируется использованием пленки со специальным «металлическим» покрытием, позволяющим записывать сигналы высокого уровня. Конструкция видеоустройств формата 8 мм такова, что пленка огибает магнитную головку примерно на 30° больше, чем в других вариантах. Это обеспечивает качество звукового сигнала аудио-компакт-дисков.
   В 1989 году улучшенной модификацией формата 8 мм был представлен формат Hi8. Диапазон несущей частоты яркости был расширен до 2 МГц, в то время как в формате 8 мм ширина диапазона – 1,2 МГц. В результате разрешение кадра изображения повысилось и стало более 400 строк, кроме того, улучшилось качество цветопередачи. В формате Hi8 впервые был применен прием, который достаточно давно применялся в профессиональной видеоаппаратуре. Совместно с видеоизображением и аудиосопровождением на ленту могут записываться синхрoнизирующие импульсы (тайм-код). При монтаже видеофрагментов синхронизация по тайм-коду позволяет осуществлять более качественный монтаж.
   Формат BetacamSP(Superior Performance) является вторым поколением формата Betacam, разработанного фирмой Sony. Этот формат стал достаточно популярным в области промышленного и конечного телевещания, поскольку он использует форму компонентного видеосигнала на 1/2-дюймовой пленке. Betacam SP может использовать как стандартные металлооксидные пленки, так и пленки с «металлическим» покрытием, что улучшает качество изображения.
   Mini-DV– формат цифрового видео, при котором поток высококачественной видеоинформации записывается на ленту шириной 6 мм. Этот формат широко применяется компаниями Sony, Panasonic, Canon, JVC и другими производителями, выпускающими видеокамеры и видеомагнитофоны DV (в том числе и профессиональные).
   Различные форматы видеосигнала представлены ниже в виде таблицы.
   Таблица 1.2. Сравнительные характеристики различных форматов записи на магнитную ленту
   ПРИМЕЧАНИЕ
   О расшифровке непонятных пока обозначений Y/C и YUV, то есть о том, что такое композитный и компонентный видеосигналы, вы прочитаете в главе 2.

Сопряжение камеры с компьютером

Разъемы

   Разъемы превращают камеру из съемочного аппарата в важный элемент компьютерной монтажной системы.

RCA

   Аналоговый RCA-выход («тюльпан», или композитный выход (рис. 1.4)) имеется почти в каждой видеокамере и предназначен для подключения к телевидеотехнике (телевизору, видеомагнитофону). Это самый распространенный разъем. Через «тюльпан» подается обычный композитный сигнал. Его главная особенность состоит в том, что в него входят сразу все составляющие – яркостный и оба цветоразностных сигнала. К недостаткам композитного сигнала относится наихудшее качество изображения. Реальное разрешение передаваемого таким образом изображения составляет всего 230–280 ТВЛ (телевизионные линии). Причиной этого является жесткое ограничение композитного сигнала по диапазону частот. Основное достоинство RCA – широкая распространенность. Действительно, встретить такой разъем можно почти везде, особенно часто – на бытовой видеоаппаратуре невысокого класса.
   Рис. 1.4. Разъем RCA

S-VIDEO

   Так как в композитном видеосигнале разрешение ограничено 240 телевизионными линиями (ТВЛ), то более эффективным оказывается использование не единого композитного сигнала, а двух композитных сигналов Y/C. При этом Y несет яркостный сигнал и синхроимпульсы, а C – модулированные цветовые сигналы. Такой сигнал называют S^^k^, и он обеспечивает разрешение в 400 телевизионных линий.
   ПРИМЕЧАНИЕ
   Для передачи цветного изображения необходимо передавать не только характеристику яркости каждого пикселя изображения, но и его цвет. Для отображения цвета пикселя на электронно-лучевой трубке необходимо определить три цветовые составляющие: красную (Red), зеленую (Green) и синюю (Blue). Передача отдельных сигналов RGB теоретически требует увеличить обычный диапазон сигнала в три раза, и, как следствие, появляются проблемы, связанные с синхронизацией трех независимых сигналов. Решением этих проблем является добавление отдельного сигнала цветности – С (chroma signal) к существующему сигналу яркости – Y (luminance signal). Последний несет информацию о яркости в данной точке изображения, в то время как сигнал цветности представляет цвет.
   Аналоговый S-video-разъем с четырьмя, реже – с семью контактами (рис. 1.5), в отличие от RCA, передает раздельно сигналы цветности и яркости, что значительно уменьшает потери, заметно улучшает качество изображения. Наличие аналогового S-video-входа в цифровых моделях расширяет диапазон частот, используемых для передачи сигнала, и реальное разрешение может достигать 400–500 ТВЛ.
   Рис. 1.5. S-video-разъем

USB

   Цифровой разъем USB(рис. 1.6) является «цифровым фотовыходом», так как позволяет переносить цифровые стоп-кадры с камеры на компьютер. Кабель USB – это обычная экранированная витая пара. Разъем USB – четырехконтактный. Контакты 5V (Питание) и GND (Земля) подают на периферийное устройство питание, а сигнальные контакты D+ и D– отвечают за передачу данных (один «туда», другой «обратно»). Шина USB получила широкое распространение благодаря своей дешевизне и мощной поддержке в виде контроллера, встраиваемого непосредственно в чипсеты для материнских плат. Новый USB-интерфейс версии 2.0 обеспечивает передачу данных со скоростью до 480 Мбит/с. Однако фирма Microsoft объявила о приоритетности поддержки интерфейса IEEE-1394, а не USB 2.0, и, кроме того, асинхронность передачи по USB не позволяет ему всерьез конкурировать с IEEE-1394 в области цифрового видео.
   Рис. 1.6. USB-разъемы
   Недавно компания Pinnacle выпустила на рынок внешние блоки для нелинейного монтажа с интерфейсом USB 2.0. Сегодня все современные материнские платы имеют порты USB 2.0. Эти порты имеют скорость 60 Мбит/с, что делает возможным подключать к ним самые требовательные к скорости периферийные устройства. Для записи видео на компьютер этой скорости вполне хватает.

DVIN/OUT

   Цифровой разъем DV IN/OUT (i.LINK, FireWire, IEEE-1394) – это названия одного и того же высокоскоростного цифрового последовательного интерфейса, который служит для передачи любых видов цифровой информации между цифровой видеокамерой и компьютером.
   FireWire– зарегистрированный товарный знак фирмы Apple, принимавшей активное участие в его разработке. Поэтому название FireWire («огненный провод») принадлежит только фирме Apple и может использоваться для описания ее изделий, а по отношению к таким устройствам на PC принято употреблять термин IEEE-1394, то есть непосредственно название стандарта.
   i. LINK– торговый знак и логотип для обозначения упрощенной шины соединения по интерфейсу IEEE-1394 между бытовыми цифровыми устройствами фирмы Sony (это четырехпроводной вариант FireWire – без проводов питания).
   IEEE-1394 – обозначение стандарта интерфейса, принятое американским Институтом инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE). Этот стандарт позволяет объединять аппаратные и программные средства для передачи потоков данных 100, 200, 400 Мбит/с, а в последней реализации интерфейса и до 800 Мбит/с. Cвязь между устройствами с интерфейсом IEEE-1394 может включаться и выключаться непосредственно на время их работы (так называемое горячее подключение) без отключения питания и перезагрузки.
   IEEE-1394 является международным стандартом недорогого интерфейса, который позволяет объединять всевозможные цифровые устройства для развлечений, коммуникации и вычислительную технику в бытовой мультимедийный цифровой комплекс. Иными словами, все IEEE-1394-устройства, такие как цифровые фото– и видеокамеры, DVD-устройства и другие приборы, прекрасно стыкуются как с персональными компьютерами, оснащенными подобным интерфейсом (его поддерживают и Ma^ и PC-компьютеры), так и между собой. Это означает, что пользователи могут передавать, обрабатывать и сохранять данные (в том числе изображения, звук и видео) с высокой скоростью и практически без ухудшения качества.
   Важным фактором для использования IEEE-1394 в качестве единого цифрового интерфейса для бытовой электронной техники является то, что он предоставляет возможность напрямую подключать устройства друг к другу. Это позволяет, например, производить перезапись с источника на приемник без помощи компьютера (переписывать видео с видеокамеры на магнитофон) или совместно использовать одно устройство несколькими компьютерами без какой-либо специальной поддержки. Фирма Sony одной из первых осознала преимущества стандарта IEEE-1394 (быстрая передача данных, масштабируемость, обработка в реальном времени, простота подключения и низкая стоимость) и активно начала разработку интегральных схем для этого стандарта.
   Сегодня IEEE-1394 является стандартом подключения цифровой видеокамеры к компьютеру. Скорость передачи информации в среднем составляет 400 Мбит/с. Существует два типа разъемов IEEE-1394: 6– и 4-контактные. Шестиконтактный разъем служит для подключения к IEEE-1394-порту компьютера, а маленький 4-контактный – для подсоединения к DV-видеокамере или видеомагнитофону – рис. 1.7.

   Рис. 1.7. Кабель IEEE-1394 с шести– и четырехконтактными разъемами

Конфигурация компьютера для цифровой домашней видеостудии

   Как уже было сказано, одним из достоинств цифровых форматов является то, что отснятый материал можно монтировать на домашнем компьютере, то есть убрать «лишние» видеосюжеты, состыковать отдельные кусочки видеоматериала, выполнить между ними переходы, добавить спецэффекты и титры.
   Рассмотрим, какие характеристики должны быть у вашего компьютера для того, чтобы можно было выполнять монтаж без особых проблем. Мы не будем рассматривать все, что входит в компьютер (мышку, корпус и т. д.), а остановимся лишь на тех устройствах, которые имеют прямое отношение к видеомонтажу.

Контроллер IEEE-1394

   Для соединения видеокамеры и компьютера требуются специальный интерфейс для ввода и вывода видеосигнала. Как уже говорилось, через разъем IEEE-1394 цифровая видеокамера будет соединяться (посредством DV-выхо-да) с компьютером – рис. 1.8.
   Рис. 1.8. Озединение камкодера с портом ПК посредством интерфейса IEEE-1394

   Примерами плат связи ПК с DV-видеокамерами по интерфейсу IEEE-1394 могут служить контроллеры фирм COMO, Pinnacle Studio DV, Pyro Digital Video, хотя подобные устройства могут быть встроенными в материнскую плату (как ASUSTeK P3B-1394).
   Интерфейсом IEEE-1394 снабжены видеокамеры формата DV, проигрыватели DVD и некоторые проигрыватели CD-ROM. DV-видеокамеры записывают видео на кассету в цифровой форме с компрессией 1:5. Такая запись близка по качеству профессиональному формату BetaCam SP. Интерфейс IEEE-1394 позволяет сохранить профессиональное качество сжатого видео при его передаче из DV-камеры на компьютер. Отредактированный на компьютере DV-сигнал не теряет качества, поэтому можно производить многократные перезаписи без заметного ухудшения изображения. Потерь нет, потому что DV-сигнал не подвергается кодированию-декодированию, вносящему шумовые составляющие. Таким образом, для выполнения видеомонтажа с профессиональным качеством достаточно иметь видеокамеру DV-формата с интерфейсом IEEE-1394 и компьютер с платой ввода-вывода.
   Платы DV-ввода сохраняют DV-данные на жестком диске в неизменном виде, дописывая заголовки AVI-файлов для Windows. Поэтому можно применять программы для нелинейного монтажа, работающие с AVI-файлами, такие как Adobe Premiere.

   Примером может служить популярная плата miroVideo DV-300, которая представляет собой устройство для ввода в компьютер видеосигнала с камер формата DV в цифровом представлении посредством интерфейса IEEE-1394. Для последующего вывода отредактированного материала в аналоговом виде потребуются также платы miroVIDEO DC30 (или plus) и miroVIDEO DC50. DV-300 позволяет вводить DV-сигнал в компьютер, сохранять его на жестком диске и редактировать с помощью прилагаемого к плате пакета для нелинейного монтажа Adobe Premiere LE (облегченная версия).
   Технические характеристики такой платы:

Установка платы IEEE-1394

   1. Выключите ПК. Отсоедините его от сети питания и снимите с корпуса крышку. Чтобы снизить возможность разрушений компонентов от статических зарядов, воспользуйтесь антистатическим браслетом. Найдите свободный разъем и удалите соответствующую ему металлическую заглушку на корпусе. Аккуратно вставьте плату IEEE-1394 в разъем, введите ее до упора и закрепите винтом – рис. 1.9.

   Рис. 1.9. Контроллер IEEE-1394 на чипе VIA VT6306 с тремя портами FireWire

   2. Подсоедините ПК к сети питания и включите его. ОС Windows должна обнаружить новую плату и запустить мастер установки нового оборудования (Add New Hardware Wizard). При установке драйвера нового устройства операционная система затребует инсталляционный компакт-диск с ОС Windows (дистрибутив).
   3. После установки драйвера контроллера удостоверьтесь в том, что он не «конфликтует» со звуковой платой или графическим адаптером. В компьютере два разных устройства не должны находиться на одном и том же прерывании (IRQ).
   4. Кабелем, полученным вместе с платой, подключите видеокамеру к плате IEEE-1394. Теперь можно перекачивать видео из камкодера на винчестер.

Плата видеозахвата

   Если вам приходится оцифровывать аналоговый сигнал, то может понадобиться плата захвата такого видеосигнала, основное назначение которой – преобразование аналогового видеосигнала с выхода камеры в цифровой поток, сохраняемый затем в виде файла на жестком диске компьютера. Большинство таких плат выполняют и обратную операцию – преобразование содержимого дискового файла в аналоговый видеосигнал и вывод его на видеомагнитофон или монитор. Более продвинутые платы одновременно с видеосигналом обрабатывают (оцифровывают) и звуковой ряд. То есть фактически плата видеозахвата работает как АЦП и ЦАП одновременно.
   НОВЫЙ ТЕРМИН
   Плата видеозахвата – важная часть системы видеоредактирования. Она определяет уровень допустимых потерь качества видео при преобразовании его из аналоговой формы в цифровую, сжатии, преобразовании видеоданных в формат, пригодный для редактирования.
   Видеосигнал в формате PAL представляет собой 576 строк, каждая из которых состоит из 720 точек. Кадры меняются с частотой 25 кадров/с. Следовательно, для того, чтобы при оцифровке качество изображения не пострадало, плата видеозахвата должна уметь работать в режиме 720 х 576 на 25 кадров/с. Исходя из этого и следует подбирать себе оборудование.
   ВНИМАНИЕ
   При установке платы видеозахвата в приобретенный ранее компьютер возможны проблемы совместимости ее с имеющейся видеокартой. Например, платы miroVIDEO серии DC не работают с видеокартами Permedia.
   Платы видеозахвата бывают аналоговые, цифровые и совмещенные (аналого-цифровые платы, как miroVIDEO DV500). Примерами аналоговых плат могут служить платы ASUS V3400 TV, miroVIDEO DC10, ATI TV, ATI All-in-Wonder Pro и Matrox Marvel G200, miroVIDEO DC30, DC30plus.
   Отметим, что конкретную плату видеозахвата следует покупать исходя из поставленных задач и финансовых возможностей.

Пример 1.2. Универсальная плата видеозахвата Pinnacle Studio Movie Box DV Version 9

   Плату ввода-вывода видеоизображения (видеомонтажную плату или плату видеозахвата) предпочтительно покупать стандартную. Стандартом в России стали видеомонтажные платы компании Pinnacle. Для цифрового камкодера неплохое решение – универсальная плата Pinnacle Studio MovieBox DV Version 9 – устройство с интерфейсом IEEE-1394 для передачи цифровых и аналоговых видеоданных в ваш компьютер.
   Комплект содержит аппаратное и программное обеспечение, позволяющее импортировать любое видео (телевизионные каналы, VHS-ленты, DVD, домашнее видео с аналоговых и цифровых видеокамер) и редактировать его с помощью программы Pinnacle Studio 9. Размещайте и храните ваши фильмы в любом формате (VHS-и DV-ленты, CD и DVD) с помощью Pinnacle Studio MovieBox DV – рис. 1.10. Как только вы отредактировали свое видео, программа Pinnacle Studio 9 предоставит возможность записать его на оптические диски (CD или DVD). Однако вы можете использовать MovieBox DV и для экспорта своих фильмов на VHS и S-VHS для большей совместимости и удобства. Наконец, вы можете архивировать домашние фильмы на miniDV-лентах. При редактировании фильма с помощью Pinnacle Studio 9 вы можете просмотреть финальный результат на своем телевизоре перед экспортом фильма на записываемый носитель. Просто соедините MovieBox DV с телевизором, чтобы увидеть, как будет выглядеть окончательный вариант вашего фильма.
Рис. 1.10. Вид устройства видеозахвата Pinnacle Studio MovieBox DV
   Pinnacle Studio MovieBox DV версии 9 вполне подходит для создания домашнего видео на РС, вне зависимости от типа камеры. В комлект входит устройство MovieBox DV (подключается к IEEE-1394-порту вашего компьютера) и полная версия лицензионного видеоредактора Pinnacle Studio 9. Плата Pinnacle Studio MovieBox DV позволяет осуществлять захват и редактирование аналогового и цифрового видео, добавлять титры и музыку, накладывать голос и эффекты, выводить видеофайлы на ленту, записывать на DVD, подготавливать видео для сети Интернет. Технические данные:
   Редактирование
   • Захват и редактирование широкоэкранного (16:9) или стандартного (4:3) видео
   • Захват и редактирование с DV-, MicroMV– или Digital 8– цифровых видеокамер
   • Захват и редактирование с 8mm-, VHS-, S-VHS-, VHS-C– или S-VHS-C-аналоговых видеокамер
   • Захват и редактирование MPEG-видео DVD-качества с цифровых видеокамер
   • Импорт и редактирование файлов MPEG-1 и MPEG-2
   • Предварительный просмотр результата в реальном времени
   Эффекты и переходы
   • Более 100 переходов, включая 3D-переходы Hollywood FX
   • Pinnacle TitleDeko для создания профессиональных титров, включая тени и неоновое свечение
   • Эффекты замедления-ускорения
   • Специальные видеоэффекты и коррекция изображения
   • Стабилизатор изображения
   • Автоматическая цветокоррекция
   • Уменьшение шума аналогового видео
   • Поддержка Plug Ins
   • Эффекты fade in\fade out
   Звук
   • Импорт МР3-файлов или вставка непосредственно с CD для создания фоновой музыки
   • Запись голоса за кадром синхронно с происходящими на экране действиями
   • Функции удаления шума
   Стерео– и Surround-панорамирование
   Графический эквалайзер
   Возможности публикации
   • На видеоленте, DVD, CD и в Интернете
   • Создание CD или DVD для воспроизведения на DVD-плеерах
   • Вывод в широкоэкранном (16:9) или стандартном (4:3) видеоформате
   • Вывод в формате Windows Media 9
   Минимальные системные требования
   • Intel Pentium или AMD Athlon 800 МГц и выше (рекомендуется 1,5 ГГц или выше)
   • Оперативная память 256 Мбайт (рекомендуется 512 Мбайт)
   • Windows 98SE, Millennium, 2000, XP (рекомендуется Windows XP)
   • DirectX 9 (или выше) – совместимый графический адаптер (рекомендуется ATI Radeon or Nvidia Geforce 2 или выше)
   • DirectX 9-совместимая звуковая карта
   • 500 Мбайт дискового пространства для инсталляции
   Дополнительно
   • CD-RW-привод для создания Video CD или SuperVideo CD
   • DVD-RW– или DVD+RW-привод для создания DVD
   • ProLogic-совместимая аудиосистема (рекомендуется Creative Labs Audigy)
   • 16:9-совместимая видеокамера для захвата видео в формате 16:9
   Импорт
   • Видео: MPEG-1, MPEG-2, AVI
   • Аудио: WAV, MP3
   • Графика: BMP, JPG, PCT, TGA, TIF, WMF
   Аппаратная спецификация
   • Внешний блок MovieBox DV
   • Два IEEE-1394 (FireWire/iLink) 6-ти контактных разъема
   • Аналоговые видеовходы: 1 композит видео (RCA), 1 S-Video (mini DIN)
   • Аналоговые видеовыходы: 1 композит видео (RCA), 1 S-Video (mini DIN)
   • Аудиовход стерео 2 х RCA
   • Разъем для подключения блока питания
   Захват и вывод видео
   • Частота кадров: до 25 кадров/с, 50 полей/с
   • Разрешение: 720 х 576
   • Компрессия: DV 25 Mбит/с
   • Управление DV-устройствами
   Комплект поставки Pinnacle Studio MovieBox DV
   • внешний блок MovieBox DV
   • кабель 4 х 6 IEEE-1394
   • кабель 6 х 6 IEEE-1394
   • блок питания DC 110/230 В 50/60 Гц 3,3 В/3.0 А
   • кабель питания
   • полная версия Pinnacle Studio 9
   • руководство пользователя Pinnacle Studio 9
   • руководство пользователя устройства MovieBox DV

Винчестер (HDD)

   В зависимости от применяемой платы видеозахвата поток данных может иметь скорость 2–8 Мбайт/с, и винчестер должен обеспечить запись потока видеоданных без пропусков кадров. Практически все последние модели современных винчестеров обеспечивают выполнение этого условия. Еще одно условие – достаточный объем диска, поскольку:
   • одна секунда видео в DV-формате занимает примерно 3,5 Мбайт;
   • видеоклип длиной 10 мин занимает объем на винчестере около 2 Гбайт;
   • 1 час видеозаписи в DV-формате занимает около 12 Гбайт.
   Очевидно, что чем больше будет жесткий диск, тем лучше. Лучше иметь два диска: один – для программных приложений, а другой, более вместительный и быстрый – для видеоданных.
   Главное требование к диску, на который будет проводиться запись видео – поддержка постоянной скорости потока данных не ниже 3–4 Мбайт/с при чтении-записи информации. Диски с маркировкой AV (сокращение от слов Audio Video) хорошо подходят для этой цели, но стоят дороже. Вполне приемлемое качество обеспечивают и обычные IDE-диски со скоростью вращения шпинделя 5400 об/мин, но лучше – 7200 об/мин.
   При этом имеются четыре пути ускорения монтажа:
   • покупка более быстрого винчестера;
   • оптимизация драйверов;
   • разделение винчестеров (один – пишет, другой – читает);
   • использование RAID-массива, который распараллеливает операции чтения-записи.
   Таким образом, для видеомонтажа минимально можно рекомендовать жесткий диск UDMA, 7200 об/мин, емкостью 80-120 Гбайт. Больше – лучше.

Процессор

   Процессор влияет на все операции при видеомонтаже. Особенно важна его производительность при наложении различных фильтров на изображение. Если готовые фильмы планируется хранить в MPEG-форматах, то именно мощность процессора будет определять скорость создания MPEG-файлов. Можно порекомендовать, например, Celeron-2000 для недорогих «домашних» решений и P4-2400 или выше для производительных и полупрофессиональных работ.

Память

   В любом случае памяти должно быть не менее 512 Мбайт (больше – лучше). При работе с цифровым видео памяти никогда не бывает достаточно. В идеале желательно, чтобы оперативная память в вашем компьютере была не меньше гигабайта и самой быстрой, какую только поддерживает ваша материнская плата. В частности:
   • память типа RIMM не имеет смысла использовать: она является дорогостоящей, а особых преимуществ при видеомонтаже не имеет;
   • память типа DDR – имеет смысл брать, если у вас компьютер одной из последних моделей;
   • при наличии у вас старого компьютера не обязательно гнаться за новейшим типом памяти: память типа SDRAM PC133 вполне подходит.

Монитор

   Монитор покупается на длительный срок (не менее 5 лет). Апгрейду мониторы практически не поддаются. Для домашнего видеомонтажа подойдет монитор с диагональю 17" (17 дюймов) и разрешением 1024 х 728 точек, хотя, конечно, монитор 19"/1600 х 1200 предпочтительнее, и чувствовать себя на нем вы будете более комфортно. Разумеется, все указанные разрешения монитором должны поддерживаться на частоте регенерации от 85 Гц и более.

Видеокарта

   Видеокарта подойдет практически любая, соответствующая описанному выше монитору, то есть та, которая на разрешении монитора в 1024 х 728/1600 х 1200 точек поддерживает тактовую частоту не менее 85 Гц. В обычных любительских фильмах продолжительность как титров, так и переходов не очень велика, поэтому не стоит гнаться за очень мощными и дорогими видеокартами, но аппаратная поддержка Direct3D и OpenGL должна присутствовать.
   Для простых монтажных операций достаточно обычной 2D-видеоплаты, то есть вполне подойдет, например, ATI RAGE Pro 128 AGP. Для обработки сложных спецэффектов лучше выбрать плату c ускорителем видео nVIDIA GeForce2 MX и 64 (или 128) Мбайт памятью SDRAM.
   Очень удобно работать с видеокартой, имеющей видеовыход, т. к. можно подключить телевизор прямо к компьютеру и смотреть видео со звуком прямо на нем.

Операционная система

   С точки зрения нелинейного монтажа у Windows 98SE есть существенный недостаток – ограничение размера видеофайла до 4 Гбайт (это примерно 20 мин видео). Полностью решает эту проблему лишь установка Windows 2000/XP. К тому же ОС Windows 2000/XP более надежны и стабильны в работе.

Звуковая плата

   Чтобы внести в свой фильм звуковые эффекты и музыкальное сопровождение, вам потребуется звуковая плата. Нужна как минимум 16-битная карта, способная проигрывать и записывать звук с качеством компакт-диска (частотой сэмплирования 44,1 кГц). Чтобы получить высококачественное звучание, поищите карту со встроенным процессором цифрового сигнала (DSP). С этим процессором получается более чистый и реалистичный звук; с его помощью также можно усилить впечатление, добавив эхо, реверберацию и другие стандартные эффекты, список которых у некоторых карт довольно обширен. Кроме того, удостоверьтесь, что у вашей карты есть полная поддержка дуплекса, то есть что вы можете одновременно проигрывать и записывать звук (это особенно полезно при микшировании). Желательна приличная звуковая карта, например Turtle Beach или SBLive. Простые карты Sound Blaster имеют плохое соотношение сигнал/шум.

Пишущий привод DVD

   Обычный CD имеет объем в 700 Мбайт, и его часто недостаточно для фильмов. DVD способны сохранять 4,7 Гбайт, то есть в семь раз больше, чем CD. Кроме того, вы можете просто хранить в архиве свои видеофайлы на DVD, экономя пространство на жестком диске. Записывающие и перезаписывающие DVD-дисководы постепенно дешевеют. В настоящее время пишущие DVD-приводы, как правило, комплектуются необходимым ПО. Так, в программе SonicMyDVDпредусмотрены все инструменты, необходимые новичку для ввода и монтажа видео, а также для последующей записи его на DVD. Главное преимущество Sonic MyDVD – простота применения. Основной недостаток Sonic MyDVD (версии 3.1) – ограниченность средств монтажа видео и конструирования меню, и если неопытному пользователю их вполне хватит, то продвинутому будет явно маловато.
   Другие видеоредакторы теперь также научились записывать DVD, и среди таких программ – PowerDirector 2 компании CyberLink (цена дистрибутива при загрузке его через Интернет – 0). Продукт представляет собой монтажное ПО, нацеленное на рынок домашнего видео и включающее мастер (Disc Making Wizard) создания дисков Video CD и DVD. Приложение способно импортировать видео, аудио, а также неподвижные изображения из различных источников, поддерживает наиболее распространенные файловые форматы (в том числе MPEG-1 и MPEG-2). Программа PowerDirector 2 включает довольно обширный инструментарий для монтажа фильмов. Помимо традиционных для любого видеоредактора средств обрезки клипов и цветового контроля, в ней имеется коллекция более чем из двадцати видеоэффектов и ста десяти переходов.

Пример 1.3. Компьютер для работы с цифровым видео

   В качестве системных требований для компьютера, «заточенного» на работу с видео, рассмотрим системные требования современного видеоредактора 2004 года
   Ulead VideoStudio 8.0 (рис. 1.11).
   Для нормальной работы этой программы требуется:
   • процессор Intel® Pentium® III 800 МГц или выше (рекомендуется Pentium 4 с тактовой частотой 2.0 ГГц);
   • операционная система Microsoft® Windows® 98 SE, ME, 2000, XP;
   • ОЗУ 256 Мбайт (512 Мбайт или более рекомендуется);
   • скорость винчестера (IDE hard drive) 7200 об/мин;
   • 600 Мбайт свободного пространства на винчестере для инсталляции программы;
   • не менее 4 Гбайт на винчестере для видеозахвата и редактирования;
   • монитор с разрешением не ниже чем 1024 х 768 точек на дюйм;
   • Windows-совместимая звуковая карта;
   • CD-ROM, CD-R/RW или DVD-R/RW.
   Подведя итог сказанному, можно привести пример конкретной конфигурации компьютера для домашней работы с цифровым видео:
   • процессор – AMD Athlon XP 2600+;
   • материнская плата – SOYO DRAGON KT400 PE;
   • память – 512 Мбайт DDR PC2700;
   • звуковая карта – Terratec Aureon Space 7.1;
   • ОС – Windows XP Professional.
   Рис. 1.11. Логотип программы Ulead VideoStudio
   СОВЕТ
   В Интернете вы можете найти тесты для описанных выше устройств (сложный монтаж, MPEG-кодирование и т. д.) с выводами о пригодности того или иного оборудования для домашнего видеомонтажа.
   Резюме
   В этой главе приведены основные рекомендации по выбору оборудования для домашнего нелинейного видеомонтажа. Расширять приведенный здесь список можно и далее, но автор не считает это необходимым.

Глава 2
Теория цифровой обработки видеоизображений

Как устроен телевизионный видеосигнал

   При обработке видео на компьютере очень часто возникают вопросы, ответить на которые без знаний о строении телевизионного сигнала и принципов работы телевидения просто невозможно.
   Телевизионное изображение воспроизводится путем последовательного сканирования электронными лучами покрытого электролюминесцирующим веществом экрана. Сканирование происходит слева направо вдоль горизонтальных линий (телевизионных строк) и сверху вниз по строкам. Лучи пробегают строку за строкой сверху вниз до самого низа экрана, а затем возвращаются назад, потм опять – слева-направо и сверху-вниз. В результате полный телевизионный кадр представляет собой совокупность последовательно высвечиваемых линий, передающих пространственное распределение изображения. Установлено, что для восприятия человеческим глазом этой совокупности как целого она должна обновляться не реже 50 раз каждую секунду.
   В практике телевидения реализован чересстрочный режим развертки, при котором за каждый проход луч пробегает только половину линий кадра – сначала четные, затем нечетные строки. Таким образом, каждый телевизионный кадр оказывается разделенным на два полукадра – их называют полями.
   НОВЫЙ ТЕРМИН
   На экране телевизора изображение меняется 50 раз в секунду, но не все изображение, а только половина его: сначала рисуется одна половина строк кадра изображения, затем другая. Каждая из половинок называется полем (field). В результате на экране телевизора электронным лучом прорисовывается 50 полей в секунду и при вертикальной частоте 50 Гц, кадров оказывается в два раза меньше – 25.
   Человек не замечает «половинчатости» каждого подобного изображения как из-за инерции человеческого зрения, так и из-за послесвечения люминофора электронно-лучевой трубки телевизора.

Дискретизация и кодирование изображений

   При передаче изображения по каналу связи его надо разбить на отдельные точки, а информацию о цвете и яркости каждой точки передавать последовательно (и построчно). Также необходимо передавать служебные синхронизирующие импульсы, сигнализирующие приемному устройству о конце строки и всего кадра. Принцип последовательной передачи изображения реализован в двух приборах – передающей и принимающей телевизионных «трубках». Электронный луч в передающей трубке отклоняется магнитным или электрическим полем и скользит по поверхности светочувствительной пластины, на которую объектив проецирует снимаемый объект. В зависимости от освещенности каждой точки пластины меняется сила тока в цепи. При этом мы имеем дело с аналоговыми сигналами. Оцифровку информации о яркости и цветности объекта можно сделать на устройстве, называемом видео-АЦП, или аналогово-цифровой преобразователе (capture board). После оцифровки непрерывные (аналоговые) сигналы станут ступенчатыми. Чем больше ступенек, тем выше качество оцифровки.
   Для того, чтобы просмотреть цифровое видеоизображение, необходимо преобразовать цифровую информацию обратно в аналоговую форму. Данную процедуру осуществляет цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП, DAC – Digital-to-
   Analog Converter). ЦАП формирует необходимый аналоговый видеосигнал, который воспринимается видеомонитором или телевизором, что позволяет осуществить просмотр видеофрагмента.
   Представим, что некая картинка содержит светлые и темные области. Пример оцифровки такого изображения приведен на рис. 2.1.

   Рис. 2.1. Видеофайл 0110 1001 1001 0110
   Здесь все изображение поделено на квадраты: светлые области кодируются сигналом 0, а темные – сигналом 1. Оцифровка графики связана с терминами «дискретизация» (разбиение изображения на темные и светлые области) и «кодирование» (представление изображения в виде нулей и единиц). И следовательно, на рис. 2.1. слева представлена дискретизация изображения, а справа – его кодирование.

Видеостандарты

   Видеостандартом называется описание формы кодирования видеоизображения определенным видеосигналом. Такое описание является неизменным и поддерживается различными производителями видеооборудования. В настоящее время в мире существует множество видеостандартов, определяющих различные типы телевизионного вещания.
   Исторически сложилось, что видеостандарты варьируются в зависимости от географического расположения той или иной страны. К примеру, NTSC-стандарт используется в Северной Америке, в Центральной Америке, в Японии, на Южном побережье Тихого океана и в некоторых частях Южной Америки. Стандарт PALиспользуется в Англии, Западной Германии и Нидерландах. Стандарт SECAM– во Франции и в ее бывших колониях, в бывшем Восточном блоке и в странах Среднего Востока.
   В настоящее время в эксплуатации находятся три совместимых системы цветного телевидения – NTSC, PAL, SECAM. Основные различия между ними заключаются в конкретных методах кодирования телевизионного сигнала (табл. 2.1.).
   Таблица 2.1. Системы цветного телевидения – NTSC, PAL, SECAM

   Особо не вникая во все тонкости цифр, кратко остановимся на особенностях этих видеостандартов.

NTSC

   Наиболее старым видеостандартом является стандарт NTSC(National Television Systems Committee) – стандарт телевидения, установленный в 1950 году в США и Японии. Стандарт имеет частоту 30 кадров в секунду (60 Гц) в черететрочном режиме (нечетные строки отображаются за первый проход, четные – за следующий). Вертикальное разрешение NTSC составляет 525 сканирующих строк (но диапазон видимых строк – 484 строки). Обеспечивается поддержка 16 миллионов разных цветов. Одним из основных недостатков данной системы является большая чувствительность к фазовым искажениям сигнала. Кроме того, система подвержена амплитудно-частотным искажениям.
   Спецификация NTSC представлена ниже в виде таблицы:

PAL

   В России принят стандарт PAL(Phase Alternation Line). Стандарт PAL разработан в 1961 году и популярен в большинстве стран Европы. По сравнению с NTSC система PAL использует большую полосу пропускания и, как следствие, обеспечивает лучшее качество изображения и звука. Максимальное количество вертикальных линий, которое можно отобразить на телевизоре – 768. Количество строк в кадре – 625. Следовательно, полный телевизионный кадр получится 768 х 625. После отбрасывания служебных строк и обратного хода кадровой развертки (и с учетом того, что соотношение сторон TV кадра равно 4:3) остается реальное разрешение 720 х 576. Такое разрешение указывается для полноэкранного видео на компьютере во всех программах редактирования видео по видеостандарту PAL – рис. 2.2.
Рис. 2.2. Меню выбора разрешения в видеостандарте PAL для программы создания видеотитров Adobe Title Express
   Спецификация PAL представлена ниже в виде таблицы:

SECAM

   Во Франции телевидение использует стандарт SECAM(SEquential Couleur Avec Memoire). Частота кадров в SECAM соответствует частоте кадров в стандарте PAL, то есть 25 череcстрочных кадров в секунду (50 Гц). Система SECAM обладает тем преимуществом, что нечувствительна к фазовым искажениям благодаря частотной модуляции, однако в этой системе снижена вдвое цветовая четкость по вертикали вследствие того, что цветоразностные сигналы передаются по очереди через строку.
   Спецификация SECAM представлена ниже в виде таблицы:

Форматы аналогового видео

Цветовые модели RGB и YUV. Композитный и компонентный видеосигналы

   Самым ранним методом передачи видеосигналов является аналоговый метод. Одним из первых видеоформатов на основе этого принципа стал композитный видеосигнал. Поясним о чем идет речь.
   Известно, что человеческий глаз суммарно воспринимает красную (Red), зеленую (Green) и синюю (Blue) части видимого спектра. Таким образом, цветовое восприятие человека трехкомпонентное. Глаз воспринимает также примерно 16 миллионов цветовых оттенков из комбинации этих трех главных цветов цветовой модели RGB.
   Теле-видеокамеры цветных изображений также формируют три сигнала – R, G, B, то есть при передаче цветного изображения картинка, полученная из объектива с помощью системы светофильтров, раскладывается на три составляющих – красную (R), зеленую (G) и синюю (B). Каждый цвет передается своей трубкой. Принимающая трубка имеет три электронных луча, скользящих по поверхности люминофора, дающего точки красного, зеленого и синего цветов, то есть в телевизионных и компьютерных мониторах экран одновременно сканируют три электронных луча, вызывая световые вспышки красного, зеленого и синего цветов. Глаз же при этом воспринимает не отдельные три луча, а результирующее (аддитивное) цветное изображение. Эти цвета, смешиваясь, дают всю палитру цветовых оттенков – рис. 2.3.
   Однако для телепереноса цветного изображения через эфир технически эффективнее кодировать цвет иным образом. Дело в том, что глаз менее чувствителен к пространственным изменениям оттенков цвета (цветности), чем к изменениям яркости. Поэтому цветовая информация может передаваться с меньшей пространственной четкостью (разрешением). В результате исходные RGB-видеосигналы в телевидении перед передачей преобразуют (кодируют) в сигнал яркости Y и два цветоразностных сигнала U и V (цветности). Формулы кодирования при передаче изображений в цветовой модели YUV таковы:
   Y = 0,299R + 0,587G + 0,114B;
   U = R – Y;
   V = B – Y.
   По этим формулам RGB преобразуется в YUV. Здесь сигнал цветности (U, V) – это синусоидальная волна, моделируемая на сигнал яркости в качестве поднесущей (subcarrier). Сигналы U и V передаются с разрешением в два раза меньшим, чем Y.

   Рис. 2.3. Применение цветовой модели RGB в TV
   Использование вместо YUV цветовой модели RGB позволяет уменьшить объем передаваемой информации и строить более дешевые видеосистемы.
   Таким образом, телевизионный видеосигнал можно представить как композицию трех сигналов Y, U, V и синхроимпульсов. Такой сигнал называют композитным.
   НОВЫЙ ТЕРМИН
   Совместное использование сигналов яркости (Y) и цветности (U,V) называется композитным видеосигналом (composite signal). Наиболее часто этот видеосигнал используется в аналоговой бытовой видеотехнике формата VHS. Из-за объединения этих элементов в одном сигнале качество композитного видео далеко от совершенства. В результате мы имеем неточную передачу цвета, недостаточно «чистую» картинку и другие факторы потери качества.
   При приеме в цветном телевизоре осуществляется обратный процесс восстановления исходного (оригинального) изображения и YUV преобразуется в RGB. Формулы декодирования сигнала таковы:
   R = Y + U
   B = Y + V
   G = Y – 0.509 U – 0,194V
   ПРИМЕЧАНИЕ
   Более детальное изучение терминов аналогового телевещания (например «вид сигнала YUV 4:2:2») выходит за рамки нашей книги, и мы предлагаем вам, при желании, изучить их самостоятельно. Заметим только, что для модели YUV применяются режимы: 7 бит/пиксель (это примерно 2 млн цветов в цветовой модели RGB) и 8 бит/пиксель (4:4:4 – это примерно 16 млн цветов в цветовой модели RGB).
   Композитное видео быстро уступило дорогу компонентному видео, в котором различные видеокомпоненты (яркость, цветность, синхроимпульсы) представлены как независимые сигналы.
   НОВЫЙ ТЕРМИН
   Компонентный видеосигнал (component signal) – это способ хранения и обработки видеосигнала, при котором компоненты видеосигнала (сигналы яркости и цветности) хранятся и передаются по каналам связи по отдельности (независимо).
   Наиболее популярным вариантом компонентного сигнала является видеосигнал Y/C, состоящий из разделенных сигналов яркости (компонента Y) и цветности (С). Канал цветности содержит в себе информацию об оттенке и насыщенности цвета и называется компонентой C. Сигнал Y/C используется в системах S-VHS и Hi-8.
   В профессиональной видеотехнике используется YUV-сигнал. YUV – обозначение аналоговых яркостного и цветоразностных сигналов. Этот сигнал также является компонентным сигналом и позволяет получать максимальное качество изображения, так как требует минимальной обработки при записи и воспроизведении видеоизображения. Данный сигнал обычно используется в видеотехнике форматов U-Matic, Betacam, Betacam SP, M-II и D-3.
   Несмотря на широкую популярность аналогового телевидения, такой принцип имеет очевидные недостатки:
   • во время передачи видеосигнала возникают различные электромагнитные помехи, ухудшающие изображение;
   • запись и копирование аналогового видеосигнала всегда сопровождается некоторой потерей качества.
   В связи с этим дальнейшее развитие технологий передачи и обработки видеоизображения пошло по пути использования цифрового видеоизображения.

Цифровое видео

   Недостатки, присущие аналоговому способу воспроизведения видео, привели к разработке цифрового видеоформата – на смену аналоговому видео пришло цифровое.
   НОВЫЙ ТЕРМИН
   Цифровое видео (Digital Video) – термин, обозначающий группу устройств, в которых видеосигнал записывается и обрабатывается в цифровой форме. Компьютерное цифровое видео представляет собой последовательность цифровых изображений и связанный с ними звук, то есть мультимедиа.
   Для цифровых видеокамер был разработан специальный цифровой формат записи на магнитную ленту – DV(Digital Video). Это компонентный формат представления сигнала, который обеспечивает разрешение по горизонтали 500 линий. Оцифровка осуществляется с разрешением 720 х 576 согласно схеме 4:2:0 (каждый кадр содержит 720 х 576 значений яркости Y и по 360 х 288 значений цвето-разностных сигналов U и V). Благодаря раздельной записи видео и звука формат DV позволяет добавлять звуковое сопровождение после завершения записи или редактирования видео, а также перезаписывать звук.

Основные характеристики цифрового видео

   Цифровое видео характеризуется четырьмя основными факторами:
   • частотой кадров (Frame Rate);
   • глубиной цвета (Color Resolution);
   • экранным разрешением (Spatial Resolution);
   • качеством изображения (Image Quality).
   Рассмотрим эти характеристики более подробно.

Частота кадров (Frame Rate)

   Как мы писали выше, в аналоговых телевизионных системах стандартная скорость воспроизведения видеосигнала – 25 (PAL/SECAM) или 30 кадров/с (NTSC), а для кино этот показатель составляет 24 кадра/с. При этом каждый кадр состоит из определенного количества строк, которые прорисовываются не последовательно, а через одну, в результате чего получается два полукадра, или так называемых поля. Поэтому каждая секунда аналогового видеосигнала состоит из 50 или 60 полей (полукадров). Такой процесс называется interlaced видео (чересстрочная развертка).
   Монитор компьютера для прорисовки экрана использует метод прогрессивного сканирования (progressive scan), при котором строки кадра формируются последовательно, сверху вниз, а полный кадр прорисовывается 30 раз каждую секунду (при частоте обновления экрана 60 Гц). Посмотреть установленную на вашей видеокарте частоту обновления экрана можно, щелкнув на рабочем столе правой кнопкой мыши и выполнив команду Свойства Параметры Дополнительно Адаптер – рис. 2.4.