Существует несколько форматов компьютерного видео, из которых наиболее известны AVI (фирма Microsoft), QuickTime (фирма Apple).
Большая часть систем захвата кадров и нелинейного монтажа имеют дело с форматом AVI (Audio Video Interleave - чередование аудио и видео). Этот формат позволяет одновременно хранить изображение и звук. Они записываются попеременно, так что после кадра идет запись звукового сопровождения к нему.
По структуре AVI-формат представляет собой вариант формата RIFF. Файл этого формата состоит из блоков (chunks), которые, в свою очередь, могут содержать другие вложенные блоки. Самый "верхний" блок - RIFF - содержит идентификатор формы "avi_", который собственно и обозначает, что мы имеем дело с *.avi-файлом. Для идентификатора отведено четыре символа, но один из них не используется.
В *.avi-файле есть по крайней мере два подблока: заголовка и данных. Первый содержит общую информацию о фильме: разрешение изображения, частота кадров, формат аудио и т.д. В заголовке для записи длины файла отводится 32 байта. Это значит, что максимально возможный размер файла - около 4-х Гб. На самом деле реальная длина *.avi-файла стандартного формата, с которой могут работать программы монтажа, не превышает 2Гб. Во времена возникновения формата это казалось достаточным, поскольку FAT 16 не допускал существования разделов диска, превышающих 2Гб, а длина файла, естественно, не может превышать размер логического диска. С появлением FAT 32 верхняя граница размера раздела значительно отодвинулась.
Подблок данных организован в виде последовательностей записей, каждая из которых состоит из одноно кадра и соответствующего звукового сопровождения. Для видео деление на кадры совершенно естественно, но звук представляет собой непрерывный поток, искусственно насчленяемый на фрагменты, соответствующие кадрам. Если для записи как видео, так и звука используется уствройство видеоввода - проблем обычно не возникает. Если звук пишется через звуковую карту - точная синхронизация изображения и звука отсутствует и звук может "уходить от изображения".
Изображение в формате AVI поддерживает довольно разнообразные палитры. Их список приводится ниже:
· 8-битная (256 градаций серого);
· 9-битная YUV (яркостный сигнал и два цветоразностных);
· 12-битная YUV, 4:1:1 (здесь, 4:1:1 - дискретизация сигнала, которая вичисляется для конкретного канала как произведение базовой частоты цифрового кодирования на соответствующий коэффициент: 4 для канала Y и 1 для цветоразностных каналов);
· 16-битная YUY2, 4:2:2;
· 8-битная цветная (RGB);
· 15-битная RGB (16-битная с установкой в 0 старшего бита, 5 для красного, 5 для зеленого и 5 для синего);
· 16-битная RGB (5 бит для красного, 6 для зеленого и 5 для синего);
· 24-битная RGB (стандартная RGB палитра);
· 32-битная RGB (по информативности полностью равна 24-битной: старший байт устанавливается в 0, для кодирования каждого из трех цветов отводится 1 байт). 32-битное представление цвета не увеличивает точности цветопередачи. Наиболее информативной палитрой является 24-битная RGB.
Запись в формате AVI может производиться без сжатия или со сжатием. Обычно используется Motion JPEG. Также поддерживаются форматы компрессии: Microsoft Video 1 (формат работает только с 8- и 16- битным цветом), Microsoft RLE (только 8-битный цвет), Indeo, Cinepak Editable MPEG, который использует только I-кадры.
Программное обеспечение оцифровки изображений
Все возрастающая популярность цифрового видео заставляет разработчиков программного обеспечения создавать новые и новые программные средства для его обработки и монтажа. Даже фирма Microsoft в последнюю версию ОС Windows XP включила простое приложение для монтажа оцифрованного видео.
Процесс создания видео на ПК включает в настоящий момент три основных этапа: оцифровку аналогового сигнала (этот этап исключается при использовании цифровой видеокамеры), сохранения оцифрованного видео на каком-либо носителе для чего используются различные программно-аппаратные методы сжатия информации, преобразование оцифрованных изображений с помощью программных средств.
Среди большого количества программных продуктов, предназначенных для выполнения нелинейного видеомонтажа, наиболее распространенными являются Adobe Premiere, Ulead Media Studio Pro, Razor Pro и ряд других.
Из указанных программ только для Adobe Premiere выпущено достаточно большое количество книг, описывающих ее интерфейс и принципы работы. Остальные программы остаются мало доступными для пользователей, не знающих английского языка. Поэтому рассмотрим подробнее программный пакет Media Studio Pro фирмы Ulead, который включает следующие модули:
Video Capture — средство захвата изображения со специальными инструментами, обеспечивающими калибровку цвета,
Video Editor — центр сборки медиакомпонентов, обладающий возможностями 3D-преобразований с точным указанием их направления и позиции,
CG Infinity — средство для создания титров и движущейся графики,
Video Paint — профессиональная студия, обеспечивающая удобный просмотр мультимедиафайлов с возможностью доступа к инструментам рисования, ретуши, дублирования, различным видеофильтрам и библиотеке макросов,
Audio Editor — средство редактирования звука, обеспечивающее жесткую синхронизацию между звуковым и видеорядом, причем для переноса информации между окнами Video Editor и Audio Editor можно использовать метод перетаскивания с помощью мыши.
Все программы пакета поддерживают ActiveMovie, DirectDraw и Direct3D. С помощью технологии SmartRender работа с оцифрованным видео происходит достаточно быстро. Это связано с тем, что при получении результата идет просчет не всей видеоинформации, а лишь только той ее части, которая подверглась изменениям. Программы CG Infinity и Video Paint предоставляют разнообразные творческие возможности, которые необходимы в средствах видеоредактирования. В них можно использовать настраиваемые средства для рисования, дублирования, ретуши отдельных или множественных объектов. Коллекция готовых шаблонов Object, Style, Envelope и Moving Path Galleries позволяет быстро создавать заголовки и рисованную графику профессионального качества с трансформацией объектов во времени. В Video Editor можно непосредственно загружать файлы, созданные в CG Infinity и Video Paint. В конечный видеофильм, сохраняемый в формате MPEG, можно добавить титры, воспользоваться плавными переходами между отдельными фрагментами и добавить голос или фоновую музыку к получившемуся клипу.
Захват цифрового видео.
Digital Video (DV) — это формат, который принципиально отличается от традиционных аналоговых форматов, таких как VHS, Hi-8 или S-VHS. Для передачи данных в оборудовании с использованием этого формата предусмотрен универсальный последовательный интерфейс IEEE-1394, позволяющий переносить цифровые файлы напрямую на жесткий диск компьютера. Прежде всего, следует убедиться в правильном подсоединении оборудования, после чего можно выполнить следующие действия.
Запись цифрового видео (DV формат):
1. Включите видеокамеру и установите режим Play (или VTR).
2. Запустите программу Video Capture.
3. Выполните команду View — Preview. Это позволит видеть изображение в окне Video Capture Preview.
4. С помощью кнопок управления найдите ту часть видеоматериала, которую необходимо записать на ПК.
5. Щелчком на кнопке Record откройте окно Capture Video, на вкладке Options которого установите значение переключателя Auto.
6. Щелчком на кнопке OK начните запись. Для окончания записи используйте клавишу ESC.
На шаге 5 алгоритма перед записью видео можно задать целый ряд параметров. Они будут описаны далее для случая захвата аналогового видео.
С момента появления цифровых форматов захват видео в формате MPEG стал одним из наиболее важных усовершенствований. Программы Media Studio Pro позволяют работать с форматами MPEG-1 или MPEG-2. MPEG-1 рекомендуется для компьютеров с низким быстродействием, в то время как MPEG-2 для более быстрых, позволяющих получить высококачественное видео при значительном коэффициенте сжатия.
Запись видео в формате MPEG:
1. Подключите видео-устройство к разъему ПК и переведите его в режим Play (или режим VTR).
2. Запустите программу Video Capture.
3. Выполните команду Setup — Switch Capture Plug-in.
4. Выделите в списке Ulead MPEG VFW Capture Plug-in (или Ulead MPEG DirectShow Capture Plug-in) и перезапустите Video Capture.
5. Выполните команду Capture — Video.
6. Щелкните на кнопке Properties и выберите формат MPEG, который будет использоваться. По команде Setup — Video Properties можно задать параметры MPEG файла.
7. Начать захват видео можно аналогично предыдущему алгоритму (для использования программного сжатия необходимо, чтобы видеокарта поддерживала режим RGB или YUV).
Запись аналогового видео
Формат S-VHS явился дальнейшим развитием формата VHS, позволяя получить цветное изображение более высокого качества. Аппаратура формата S-VHS хорошо стыкуется с оборудованием других форматов, поэтому, например, в монтажных системах можно использовать в качестве мастера аппарат другого формата. А если учесть весьма высокую разрешающую способность, возможность разделения сигналов, сравнительно низкую стоимость аппаратуры, то можно сделать вывод о перспективности формата S-VHS.
Захват видеопоследовательности:
1. При запущенной программе Video Capture начните воспроизведение видео с соответствующего источника. В окне Video Capture Preview можно будет видеть его изображение.
2. Щелкните на кнопке Record панели Control или выполните команду Capture — Video, позволяющие открыть диалоговое окно Capture Video.
Если в диалоговом окне Preferences флажок Display capture options before capturing не установлен, то программа Video Capture незамедлительно начнет запись с установками по умолчанию.