1. Кодировка изображения

Известно, что человек воспринимает цвет как комбинацию трех основных цветов (красный, синий, зеленый). Поэтому для создания изображения телевизоры и мониторы формируют три сигнала: R (Red), G (Green), B (Blue). Для передачи изображения по проводам или радиоволнами эти сигналы неудобны, поэтому для переноса цветного изображения от передатчика к приемнику цвет кодируется другим образом: Y (яркостная компонента, к изменению которой глаз более чувствителен, чем к пространственному изменению цвета) и две цветоразностные компоненты U и V. При приеме в цветном телевизоре происходит декодирование сигнала YUV в RGB. Черно-белый телевизор воспринимает только яркостную компоненту - так поддерживается совместимость цветного телевидения с черно-белым. Плюс сигнал, закодированный таким образом, более надежно передает изображение. Если сигнал идет с сильными помехами, то сначала пропадает цвет, это часто видно как в эфирном изображении, так и в видеозаписях. А само изображение остается, хоть и черно-белое.

В аналоговом TV за секунду передается 25 кадров в системе PAL (30 в NTSC), каждый из которых состоит из двух полей по 312,5 строк (262,5 в NTSC) - всего 625 линий. В цифровом телевидении каждый кадр разбивается по горизонтали на 768 точек, а по вертикали на 576 систем PAL (в NTSC 640/480). Если перейти к полям, получится 50 полей 384х266 в секунду (NTSC 60 полей 320х240).

Одна точка изображения (пиксель) кодируется 24-битным словом (по 8 бит на каждую компоненту). Одна секунда видеоизображения в системе PAL, таким образом, занимает 24х768х576х25 бит=32 Мбайта.

Обычные компьютерные системы не могут передавать информацию со скоростью 32 Мбайта/с, поэтому идут на различные ухищрения для сокращения информации, требуемой для передачи секунды изображения.

Во-первых, используются физиологические свойства организма человека. Например, известно, что человеческий глаз сильнее реагирует на изменение яркости, чем на изменение цвета. Поэтому информация о цвете для него менее важна, чем о яркости. Цвет можно передавать реже. Яркостная компонента сигнала кодируется полностью, а из цветоразностных половина (обозначается 8:4:4 или 4:2:2) или четверть точек (4:1:1). Иначе говоря, яркостная компонента передается в четыре раза чаще, чем цветоразностная. Четыре соседних пикселапри кодировке 4:1:1 имеют одинаковый цвет, но различную яркость.

Для передачи радиоволнами три компоненты видеосигнала кодируются особым образом, добавляют синхроимпульсы, и все это передаются практически одним сигналом. Для воспроизведения на экране этот сигнал необходимо разделить, выделить компоненты Y, U ,G и преобразовать их обратно в RGB компоненты. От того, насколько качественно можно разделить транслируемый сигнал, зависит качество получаемого изображения.

Для большего уменьшения потоков данных при переходе к цифровому сигналу используют так называемую компрессию (сжатие). Чем больше коэффициент компрессии (в пределах одного алгоритма), тем меньше поток, но больше потери качества.

Таким образом, при нелинейном монтаже аналоговый сигнал оцифровывается, сжимается определенным образом. Вы можете обычно варьировать коэффициент компрессии, в зависимости от ваших требований и возможности системы. Чем меньше сжатие, тем меньше искажение сигнала, но больше потоки данных, и как следствие, требования к аппаратуре. Считается, что сжатие 1:3 практически не заметно глазом, но далеко не каждая система сможет такое сжатие обеспечить. Более дорогие платы могут работать с меньшим сжатием.

Еще одной особенностью более дорогих плат является возможность редактирования самой записи. Так, можно вытянуть слишком затемненные места, сделать кадры контрастнее. Конечно, это могут и программы, но только при поддержке плат.

ЭТАПЫ НЕЛИНЕЙНОГО МОНТАЖА

Этот процесс очень похож на линейный монтаж. Но возможности его другие. Более широкие. Основное отличие - ВЕСЬ сигнал сразу переводится на жесткий диск. Процесс перевода сигнала с пленки на диск называется ЗАХВАТ.

И уже с этим сжатым сигналом вы и работаете. Причем теперь к любому моменту записи можно обратиться сразу, без перемотки. Проводите редактирование, монтаж, копируете - и никаких потерь качества. В процессе захвата аналоговый сигнал оцифровывается с заданными параметрами. На этом этапе происходит некоторая потеря качества. DV и Digital8 камеры записывают на пленку уже в цифровом виде (используя специальный алгоритм сжатия). В этом случае процесс перезаписи на компьютер еще проще. При этом уже не требуется процесс перевода изображения из аналогового сигнала в цифру, при котором теряется качество изображения. Вы просто подключаете камеру к компьютеру с помощью специального шнура и переписываете фильм на диск. Некоторые другие особенности цифрового видео (такие как инкапсулированный временной код) также предоставляют большие удобства при работе с DV, чем аналоговое видео.

Второй этап - тот же, что и при линейном монтаже. Вы выбираете спецэффекты, титры, звук и т.д. и указываете, где они должны быть. Потом система берет эти данные, берет исходный файл и пересчитывает все в один выходной файл (rendering - наложение второго слоя - эффектов, титров, музыки). В зависимости от платы и программы можно пересчитывать или все целиком каждый раз, или только сам переход.

Здесь возможно два варианта. Во-первых, наиболее распространенная система однопотокового редактирования, когда при просчете используется только одна копия исходного файла. При этом для просмотра результата действия эффекта необходимо ждать, пока машина пересчитает его наложение на исходный файл, время такого пересчета обычно гораздо дольше длительности самого эффекта. Во-вторых, гораздо более эффективный вариант - двухпотоковое редактирование. В двухпотоковых системах на выход одновременно подается два потока декомпрессованного видео. Это позволяет в реальном времени, без пересчета, накладывать двухмерные спецэффекты и титры. И видео не нужно декомпрессировать для просчета эффекта, то есть колоссально экономится время. Можно работать более оперативно. Плюс экономится место на диске за счет того, что не нужно сохранять все промежуточные клипы.

На втором этапе вы можете проводить видеоредактирование материала с помощью специальных программ. Или добавить анимационный ролик.

На третьем этапе все собирается в единый фильм. И вот здесь у вас опять появляется выбор. Если в линейном монтаже все записывалось на пленку, то здесь результат можно представить самым различным образом.

Возможности зависят от карты и программы. Это немаловажный аспект, над которым стоит подумать.

Чем выше требования к качеству видео, тем мощнее вам нужна карта.

Чем меньший коэффициент компрессии поддерживает плата, тем с лучшим качеством видео она работает.

Некоторые карты проводят оцифровку звука одновременно с видео. Это устраняет проблему рассинхронизации видео- и аудиодорожки, которая бывает при использовании отдельной аудиокарты для звука.

При нелинейном больше, чем при линейном, возможностей для итогового формата видео (основные описаны выше), но они очень сильно зависят от карты и прилагаемой программы. На некоторых платах для нелинейного монтажа есть аналоговый выход, на других цифровой, на третьих они идут вместе.

Платы линейного монтажа обычно выполнены отдельными блоками, поэтому не требуют разборки компьютера. Нелинейные бывают разные. Многие из них требуют профессионального подхода.

Возможности программ видеоредактирования и видеомонтажа различаются.

Еще одно важное различие в системах компьютерного монтажа - требования к собственно компьютеру. Платы для линейного монтажа предъявляют минимальные требования, работают даже на старых машинах. Для нормальной работы с нелинейным видеомонтажом понадобится достаточно мощный компьютер. Причем, требования, предъявляемые в документации на плату нелинейного видеоредактирования, обычно минимальны. То есть система будет работать, но крайне медленно.

Обязательно понадобится второй жесткий диск, способный обеспечить большой непрерывный поток передачи данных.

Но в принципе компьютерную систему можно расширять постепенно, с ростом ваших требований. В зависимости от ваших требований и возможностей вам и делать выбор.