Fotovideoforum.ru

Описание задачи
Сегодня всем известны преимущества цифровых способов передачи и хранения информации в сравнении с аналоговыми. Это и возможность создать абсолютно точную копию, и возможность достоверно знать о сбоях при передаче информации, и возможность использовать долговечные носители (CD и DVD могут иметь срок архивного хранения в десятки лет).

В этой работе будет рассмотрена задача преобразования видеозаписи на каком–либо аналоговом носителе (ТВ трансляция, видеокассета VHS, S–VHS и т. п.) или на ненадёжном цифровом (цифровая видеокассета) в набор файлов на жёстком диске компьютера, которые потом можно записать на CD или DVD. При этом во главу угла будет ставиться простота технологии, дешевизна необходимой аппаратуры, а лишь потом качество результата и скорость выполнения процесса. Рассматриваемая методика подготовлена для непрофессионального использования. Такие методы как «обработка видео в реальном времени» не обязательны в рамках поставленной задачи, потому рассматриваться не будут.

Предполагается что читатель не знаком с технологиями обработки видео. Здесь описан очень широкий круг проблем, которые могут возникнуть при построении домашней студии для обработки видео, предложены варианты решения проблем.

Двухпроходное сжатие
Двухпроходный режим, как ясно из названия, состоит из двух проходов. При первом проходе кодер анализирует информацию о сложности сжатия (сжимаемость, compressability) видеоряда и записывает её в специального вида файл (log file). На втором проходе кодер сжимает видеозапись, используя полученную при первом проходе информацию для перераспределения битов между различными сценами и кадрами. После первого прохода создаётся только файл с анализом видеоряда — и никакого видео. Однако, для того чтобы обойти ограничение системы Video for Windows, программа по работе с видео вынуждена создавать видео файл: он остаётся пустым и не содержит какой–либо видеозаписи. Готовая видеозапись получается только после второго прохода.

Очень важно, чтобы при обоих проходах кодер работал с абсолютно одинаковым видеорядом: двухпроходный алгоритм основан на таком требовании. Таким образом все настройки по обработке видеоряда должны быть абсолютно одинаковыми для первого и второго проходов: точно те же эффекты, фильтры с точно теми же настройками, одинаковые части видео должны быть вырезаны. В некоторых случаях получить второй раз точно такой же видеоряд невозможно: например при записи с ТВ приёмника или при захвате аналогового видео (вам не удастся синхронизировать процесс захвата с точностью до кадра) — в таком случае нужно использовать однопроходный режим. В случае, если необходимый видеоряд получить очень сложно (например вы хотите сжать полученную в результате обработки видеозапись, процесс обработки которой занимает несколько суток), вы можете вместо первого прохода использовать однопроходный режим с постоянным качеством и с записью анализа видеоряда (см. предыдущий раздел) — тогда второй проход нужно будет выполнить используя не исходный, а полученный на первом проходе файл.

Двухпроходный режим — самый эффективный для создания высококачественных архивных видеозаписей. С одной стороны, он позволяет контролировать размер сжатого видео, что удобно при записи на архивные носители (CD или DVD). Для расчёта целевого битрейта, исходя из ёмкости носителя, длины фильма и наличия звуковой дорожки (или нескольких дорожек), удобно использовать утилиты–калькуляторы (bitrate calculators). С другой стороны, этот режим обеспечивает максимально возможное качество изображения для заданной ширины потока данных: благодаря предварительному анализу видеоряда кодер может распределять биты между разными сценами и кадрами эффективнее, чем в случае однопроходного алгоритма. Для включения этого режима в кодере DivX нужно выбрать Multipass, 1st pass для первого прохода или Multipass, nth pass для второго прохода, и ввести необходимое значение средней ширины потока данных в поле Encoding bitrate (в кбит/сек) или рассчитать необходимое значение при помощи калькулятора (кнопка Bitrate Calculator). Вы можете выбрать имя файла для анализа видеоряда, нажав кнопку Select. Для включения первого прохода этого режима в кодере XviD для нужно выбрать режим Twopass — 1st pass, в дополнительных настройках (more) выключить Full quality first pass и включить Discard first pass. Вы можете выбрать имя файла, в который будет записана информация об анализе видеоряда при помощи кнопки «…». Для включения второго прохода этого режима в кодере XviD для нужно выбрать режим Twopass — 2nd pass, в поле Target bitrate ввести необходимое значение средней ширины потока данных (в кбит/сек) или рассчитать необходимое значение при помощи калькулятора (кнопка Calc). Вы можете выбрать файл с анализом видеоряда при помощи кнопки «…» в окне дополнительных настроек (кнопка more).

Многопроходное сжатие
DivX начиная с версии 5.03 предоставляет возможность выполнять второй проход несколько раз подряд, это называется N–ным проходом (Nth pass). При выполнении N–ного прохода информация о распределении битов между кадрами модифицируется и записывается в файл с информацией об анализе видеоряда (если в настройках кодера не отключён режим Update log file). Таким образом, каждый следующий N–ный проход сжатия более эффективно распределяет биты между кадрами видеоряда, что ведёт к более высокому качеству сжатого видео при том же размере. В Официальном руководстве по DivX 5.2 достаточно дипломатично сказано «обычно оптимальное качество на 98—99% достигается за 3 прохода или менее». Вряд ли имеет смысл делать больше трёх проходов сжатия, да и третий проход скорее всего существенно поможет лишь при малых потоках данных (скажем, менее 700 кбит/сек) — то есть когда небольшое перераспределение битов между кадрами может существенно повлиять на качество изображения.

Формат контейнера видеозаписи
Видеозапись состоит из видеоряда, звуковой дорожки (или нескольких), субтитров (возможно, нескольких), текстовых комментариев к ней и т. д. Файл, в который сохраняется видеозапись, имеет специальный формат. Помимо собственно видеоряда и звуковой дорожки он должен содержать некоторую служебную информацию: какой формат применён для сжатия видео и звука, так называемый индекс (index, блок данных, который содержит адреса расположения конкретных участков записи — он используется во время перемотки), текстовые описатели (тэги, tags — название записи, автор, информация об авторских правах и прочее). Формат такого файла называют контейнером (container). Процесс объединения набора файлов видеозаписи в один называется mux (сокращение от «multiplex», не путайте с mix — микширование), процесс выделения компонентов записи в отдельный файл — demux (demultiplex). Ниже я буду использовать русские термины внедрение (сведение) и извлечение.

AVI
Традиционный контейнер для видеозаписей — это AVI (Audio and Video Interleaved). Любая версия Windows содержит специальный модуль (splitter или demultiplexer), который обеспечивает чтение файлов этого формата. Контейнер AVI имеет целый ряд ограничений: невозможно использовать звуковую дорожку в формате OGG Vorbis, не все программы поддерживают отображение внедрённых в AVI субтитров. Некоторые аппаратные проигрыватели не поддерживает переменный поток данных у звуковых дорожек (VBR, variable bitrate).
Поскольку контейнер AVI — стандартный контейнер для видеозаписей в системе Windows, его поддерживают все программы, которые работают с видео. Расширенные возможности по работе с AVI, как то внедрение субтитров, множества звуковых дорожек, использование VBR звука, поддерживает VirtualDubMod и AVIMux_GUI (последний даже поддерживает формат сжатия звука AAC). Предпочтительно использовать для видеозаписей именно этот контейнер, в силу его универсальности и совместимости.

Ogg (OGM)
Серьёзный конкурент AVI — Ogg или OGM (Ogg Media Format). В рамках проекта Ogg разработан формат файла–контейнера и ряд форматов сжатия звука: Vorbis, FLAC и другие. Изначально этот контейнер планировалось использовать только для звуковой информации, но оказалось, что в него можно внедрить и видео данные. Для воспроизведения таких видеозаписей Tobias Waldvogel разработал DirectShow splitter для контейнера Ogg — с этого и началось его повсеместное распространение. Чтобы отличать видео файлы от звуковых, видео файлы начали называть OGM (хотя формально они используют тот же контейнер Ogg, что и звуковые файлы). Этот контейнер поддерживает субтитры, VBR звук и, конечно, звуковую дорожку в формате Ogg Vorbis. «Накладные расходы» контейнера OGM (блок index и прочая служебная информация) занимают больше места, чем в AVI.
Возможность интегрировать субтитры внутрь файла с видеозаписью была впервые реализована именно в программах для работы с контейнером OGM, что послужило причиной широкого распространения этого контейнера для видеозаписей. Сегодня множество записей (иногда даже с mp3 звуковой дорожкой) упаковываются в OGM. Однако, контейнер Ogg разрабатывался как контейнер для потокового вещания через интернет (streaming), потому он не вполне подходит для хранения записей: например, иногда не работает перемотка записи назад.
Для работы с этим форматом сжатия звука и контейнером необходимы: DirectShow декодер Ogg, OGM splitter, OGM mux утилита (VirtualDubMod также поддерживает этот контейнер). Учтите, что декодер и splitter нужены также и для воспроизведения OGM файлов.

Матрёшка
Ещё одна альтернатива — контейнер Матрёшка (по–английски его называют Matroska). Это проект с открытыми исходными кодами. Он содержит несколько уникальных возможностей, например субтитры в Матрёшке всегда хранятся в универсальной кодировке Юникод, что позволяет избежать проблем с кодировкой текста субтитров. Этот формат разрабатывался специально для хранения аудио и видеозаписей. Он основан на стандарте XML и обеспечивает двустороннюю совместимость: ваша запись может быть воспроизведена любым проигрывателем при помощи любого декодера (splitter’а) этого формата. «Накладные расходы» контейнера Матрёшка (блок index и прочая служебная информация) заметно меньше, чем в AVI. Если вы согласны использовать для своих записей нестандартный контейнер (не AVI), то Матрёшка — однозначно лучше Ogg.
Для работы с этим форматом также нужен комплект из Matroska splitter и утилиты для Matroska mux — они же нужны и для воспроизведения таких файлов. VirtualDubMod и AVIMux_GUI также поддерживают этот контейнер. За подробностями рекомендую обратиться к русскому переводу Matroska FAQ.

Windows Media, RealMedia, QuickTime, MP4 и другие
Microsoft продвигает контейнер для видеозаписей собственной разработки — Windows Media. В этом контейнере могут использоваться только форматы сжатия Windows Media разных версий: WMA (Audio), WMV и MS MPEG–4 (Video). Работать с этим контейнером может Microsoft Windows Movie Maker. Сохранять видео в этот контейнер также может iuVCR. Формат этого контейнера закрытый, потому VirtualDub и многие другие программы не в состоянии его читать. Также пока не существует аппаратных проигрывателей, способных воспроизводить видеозаписи в WMV — на момент написания статьи только появилась информация о планах выпуска таких устройств. По описанным выше причинам формат этот не очень популярен.
В определённых приложениях распространены контейнеры MPEG для MPEG–1 и –2 потоков (они используются для записи Video CD, SVCD и DVD, последние стали промышленным стандартом для записи домашнего видео). Контейнер RealMedia используется для хранения записей в формате RealVideo и RealAudio, потому он также мало распространён (как и Windows Media — это закрытый формат). Контейнер Apple Quicktime используется в первую очередь на компьютерной платформе Apple. Контейнер не плох и универсален, но поддержка его на платформе Windows очень ограничена, формат — закрытый, потому — не популярный.
В стандарте MPEG–4 также есть описание контейнера — MP4. Его сейчас редко используют, но судя по всему завтра, с выходом стабильных MPEG–4 AVC (H.264) видео кодеров, именно этот контейнер станет новым стандартом. Уже сегодня некоторые программы — например 3ivX и Nero Digital — обеспечивают поддержку этого контейнера. Основным форматом сжатия звука для этого контейнера является MPEG–4 AAC.
DivX Networks, разработчик совместимого с MPEG–4 формата сжатия DivX, обещают в середине 2005 года выпустить новую версию: DivX Q, которая будет включать в себя не только сжатие видео, но и формат для сжатия звука и формат контейнера (подробнее см. интервью).

Совместимость с аппаратными проигрывателями
Форматы дисков, совместимые с аппаратными проигрывателями Video CD или DVD — это набор соглашений о размере кадра видео, потоке данных, используемых форматах сжатия для видео и звука, ограничение на размер файла, способ именования файлов и расположения их по каталогам, и так далее. На компьютере вполне возможно создать диски, которые удовлетворяют спецификациям Video CD (MPEG–1, 352×288, 1150 Кбит/с CBR), Super Video CD (SVCD, MPEG–2, 480×576, 2500 Кбит/с VBR) или DVD (MPEG–2, 720×576, 6—8 Мбит/с VBR). Процесс подготовки и обработки видеозаписи для совместимости с аппаратными проигрывателями называется authoring (транскрипция: авторинг). Существует целый рад программ для авторинга DVD, которые позволяют подготовить записи, совместимые с аппаратными DVD–проигрывателями. В интернете вы можете найти множество информации по этому вопросу, например на сайте Doom9 (на английском) или на сайте М. Афанасенкова (на русском). Подготовка записей в форматах VCD/SVCD описана в статье Как и из чего делать VCD/SVCD.
Аппаратные проигрыватели MPEG–4 более демократичны: они будут воспроизводить любой AVI файл, для которого они способны декодировать видео и звук. Набор ограничений у аппаратных MPEG–4 проигрывателей разнится от модели к модели, потому следует обратиться за подробностями к документации, веб сайту производителя проигрывателя и чипа декодера, или же к какому–нибудь тематическому форуму в интернете (например, форуму сайта Doom9).

Проблемы при захвате видео
Поскольку оцифровка и захват видео происходят со скоростью воспроизведения исходной видеозаписи, важно чтобы компьютер успевал вовремя обрабатывать полученные данные и записывать их. Возможные причины, почему компьютер может не успевать: низкая скорость записи на жёсткий диск, невысокая мощность процессора при использовании программной компрессии (выбранный алгоритм сжатия не успевает сжать кадр за 40 мс), ресурсы компьютера «отвлекаются» для выполнения дополнительных задач при захвате (напр. переключение файла, в который происходит захват), системных задач (напр. работа с файлом подкачки) или каких–либо программ пользователя. Вам нужно предварительно перед захватом подготовить жёсткий диск к захвату видео (см. Подготовка жёсткого диска — дефрагментация), проверить достаточна ли мощность процессора для сжатия видео в выбранный вами формат при выбранных настройках (проведите тестовый захват фрагмента видеозаписи в несколько минут). Во время захвата видео желательно воздержаться от работы с другими программами, которые активно используют необходимые при захвате ресурсы компьютера (процессор, дисковая подсистема).

Если компьютер не успевает обрабатывать поступающий поток кадров, то часть кадров пропускается. Оцифровка видео и звука производится разными устройствами, потому пропуск кадров видео вызовет потерю синхронизации со звуковым сопровождением. 25 пропущенных кадров приведут к отставанию видеоряда относительно звукового сопровождения на 1 секунду, потому не рекомендуется сохранять записи с более чем 5—10 пропущенными кадрами: лучше провести захват заново. При помощи правильно настроенной системы можно захватывать многочасовые видеозаписи без единого пропущенного кадра.

Ещё одна часто встречающаяся проблема, связанная с пропущенными кадрами и синхронизацией видео и звука — выпадение кадров на видеокассете. Со временем плёнка стареет и изнашивается, некоторые синхроимпульсы, которые отмечают начало нового кадра, могут считываться нестабильно или не читаться вовсе. Карта оцифровки в таком месте пропустит кадр, в оцифрованной записи появится небольшая рассинхронизация звука и видео. Если в записи много таких срывов синхронизации, то её оцифровка становится большой проблемой. Ситуация усугубляется тем, что обычно оцифровка звукового сопровождения производится звуковой картой — устройством, работа которого никак не синхронизирована с оцифровкой видео. Чтобы решить проблему синхронизации оцифровки звука, некоторые современные карты захвата видео (например, чип Philips SAA7134) получили функцию оцифровки звукового сопровождение: оцифрованный звук передаётся программе захвата по шине PCI (соответственно, программа захвата также должна поддерживать эту возможность).

Для компенсации пропуска кадров существует специальный механизм: т. н. пропущенные кадры (dropped frames, D–frames) — если программа захвата по какой–либо причине не может сохранить правильно оцифрованный кадр, она может записать пропущенный кадр; при его воспроизведении будет просто показан предыдущий кадр. В DirectX 9b алгоритм добавления пропущенных кадров был существенно доработан: программы захвата, использующие интерфейс DirectShow, могут пользоваться как системным алгоритмом, так и собственным (напр. iuVCR и Virtual VCR содержат альтернативные алгоритмы). Программы захвата, использующие интерфейс VfW, должны реализовывать собственные алгоритмы обеспечения синхронизации. Однако, наличие механизма обработки пропущенных кадров ещё не означает обеспечение синхронизации: нужна поддержка этого межанизма со стороны всех участников процесса оцифровки: программы захвата (или системы DirectShow), драйвера карты захвата (и звуковой карты — если она участвует в процессе оцифровки), аппаратуры карты захвата и аппаратуры видеомагнитофона (видеокамеры). В случае слабого синхроимпульса карта захвата видео никак не может узнать наверняка: был ли пропущен кадр, если да — то сколько кадров было пропущено. В силу несовершенства механизма определения пропущенных кадров, в оцифрованную запись добавляется слишком много или слишком мало D–кадров. Использование более качественной видео аппатаруры позволяет качественнее воспроизводить ветхие записи — без пропуска кадров. Идеальный вариант — это видеомагнитофон с функцией TBC (time base correction): в этом случае аппаратура магнитофона следит за пропуском кадров и генерирует синхроимпульсы на месте пропущенных, на выходе с такого магнитофона получается видеозапись с постоянной частотой кадров. Более подробно про синхронизацию аудио и видео при оцифровке аналогового видео вы можете прочесть в форуме iXBT в дискуссиях Рассинхронизация звука и видео, теория или практика и Синхронизация Audio & Video. «Жуткий Метод», а также в статье Синхронизация звука и видео при захвате с аналогового источника. Универсального и простого решения проблемы для формата AVI, к сожалению, не существует.

Формат контейнера AVI подразумевает постоянную частоту кадров по всей видеозаписи. Небольшое несовпадение реальной частоты кадров со средней частотой на сколько–нибудь больших отрезках времени приведёт к потере синхронизации: несовпадение уже в 200 мс легко заметно на глаз. Иногда возникает необходимость оцифровать запись, в которой частота кадров постоянно меняется, например старая видео кассета. В результате захвата такой записи в AVI–файл вы обязательно получите рассинхронизацию: звуковое сопровождение будет то отставать от видео, то уходить вперёд — это следствие несовпадения среднего значения частоты кадров с действительной частотой кадров на каком–либо участке ленты. Идеальным вариантом для захвата таких записей является использование видеомагнитофона с функцией TBC (time base correction). Другой возможный вариант захвата подобных записей: использовать при захвате формат контейнера MPEG–1/2 или Матрёшка: они допускают непостоянную частоту кадров в видеозаписи (конечно, потом такие записи невозможно будет сохранить в контейнер AVI без появления рассинхронизации).

Разрешение видео при оцифровке
Очень важно при оцифровке чересстрочного видео использовать полное разрешение по вертикали: 576 строк для PAL, 480 строк для NTSC. Для захвата записей невысокого качества также можно использовать половинное разрешение по вертикали: 288 и 240 строк соответственно. Использование любого промежуточного разрешения по вертикали приведёт к нарушению правила «одно поле в чётных строках, другое — в нечётных», полученную запись невозможно будет качественно отобразить или обработать каким–либо алгоритмом deiterlace.

Аналоговый видеосигнал не содержит дискретных элементов по горизонтали — столбцов, можно лишь оценить максимальное возможное количество элементов в строке (точек, пикселей) исходя из ширины полосы пропускания. Потому разрешение по горизонтали у оцифрованной видеозаписи — это разрешение, «с которым был оцифрована непрерывная аналоговая строка».

В принципе, это разрешение можно использовать любым. Традиционно используются такие разрешения, при которых пиксель получается квадратным: 768×576 и 640×480; также часто можно встретить разрешение 720×576 (что примерно соответствует теоретически возможной чёткости ТВ передачи). Используя меньшее разрешение по вертикали, можно существенно уменьшить размер захваченного видео (см. также Соотношение сторон видео при оцифровке). С другой стороны, платы захвата видео всегда оцифровывают видео в одном, базовом разрешении, а потом размер оцифрованной записи изменяется «на лету»: качество алгоритма уменьшения размера существенно разнится от чипа к чипу. Так, при использовании чипов Conexant bt8x8 и Rage Theatre настоятельно не рекомендуется использовать горизонтальное разрешениее меньше 480 пикселей; чипы Conexant cx2388x и Philips SAA713x уменьшают размер намного качественнее: можно использовать горизонтальные разрешения вплоть до 384 пикселей. Также многие фильтры по работе с видео рассчитывают на то, что пиксел видео квадратный: обработка других записей связана с некоторыми трудностями.

В силу описанных причин, рекомендуется использовать максимально допустимое платой захвата разрешение по горизонтали (лучше такое, которое будет использовано в онончательном варианте оцифрованной записи — например 720x576, если вы готовите видео DVD).

Соотношение сторон видео
Когда говорят о соотношении сторон (aspect ratio) применительно к цифровому видео, речь идёт о двух величинах. Первая: соотношение сторон кадра (IAR, image aspect ratio или DAR, display aspect ratio), связывает геометрическую ширину и геометрическую высоту кадра. Подавляющее большинство видео устройств использует стандартное соотношение сторон 3:4, т. н. полноэкранный формат — телевизоры, мониторы компьютеров, видеокамеры и т. п. Некоторые устройства используют другой стандартный формат: широкоэкранный, 16:9.

Вторая величина: соотношение сторон пикселя (PAR, pixel aspect ratio), определяет геометрическую форму пикселя, наименьшего элемента изображения. Компьютерщики привыкли к тому, что пиксель всегда квадратный: при соотношении сторон монитора 3:4, разрешение по горизонтали и вертикали также соотносятся как 3:4 (кроме разрешения 1280×1024, вместо которого иногда используют 1280×960). Однако это не всегда так: например, на видео DVD в стандарте PAL изображение записано с разрешением 704×576, хотя кадр имеет соотношение сторон 3:4 (если бы пиксели на видео DVD были квадратными, то при 576 строках нужно было бы 768 пикселей по горизонтали). Более того, широкоформатное видео записывается на видео DVD в таком же разрешении, однако кадр имеет пропорции 16:9 (при 576 строках и квадратных пикселях получилось бы 1 024 пикселя по горизонтали). Таким образом, чтобы получить нужное соотношение сторон кадра при заданном разрешении, нужно знать соотношение сторон пикселя:

Используя это соотношение несложно получить такую таблицу:
Фрагменты растров с различными PAR
(IAR = 1:1 во всех случаях)
PAR = 1,000

квадратные пиксели
PAR = 1,094
PAL DVD, полноэкранное видео: 704×576, 3:4
PAL VCD: 352×288, 3:4

PAR = 1,459
PAL DVD, широкоэкранное видео: 704×576, 16:9

PAR = 1,641
PAL SVCD: 480×576, 3:4

PAR = 2,000
при захвате кадра 384×576, 3:4

Примечание: описание, приведённое выше, несколько упрощено; в таблице приведены точные значения PAR. Прочесть подробнее о вычислении PAR вы сможете, напр. в Руководстве по захвату аналогового видео на сайте Doom9.
Обе эти величины удобно использовать при вычислении размера кадра и его разрешения в пикселях: так, при обрезании краёв изображения IAR будет изменён, но PAR сохранится. При пропорциональном изменении разрешения по горизонтали и вертикали сохраняются и IAR, и PAR. Другие преобразования изображения могут быть выполнены при помощи формулы, которая приведена выше (напр. изменение PAR при сохранении IAR).

Человек «видит глазом» только IAR, увидеть разницу между двумя картинками 4:3 384×576 (PAR = 2,00) и 768×576 (PAR = 1,00) практически невозможно (некоторое уменьшение чёткости может быть незаметно в виду невысокой чёткости исходного видео) — а места на диске первый вариант будет занимать практически вдвое меньше. К сожалению, аппаратные проигрыватели поддерживают только небольшой набор PAR, IAR и разрешений (см. табл. выше), потому для достижения необходимого разрешения при заданном PAR часто возникает необходимость в добавлении чёрных полос сверху и снизу изображения. Для видео на компьютерах можно использовать любые значения PAR, IAR и разрешения; однако подавляющее большинство проигрывателей игноритуют информацию о PAR из заголовка файла и воспроизводят видео так, как будто его пиксели — квадратные. По этой причине при подготовке видеозаписей для просмотре на компьютере рекомендуется приводить запись к PAR = 1,00.

Диапазон яркости оцифрованного видео
Стандартами цифрового видео (напр. ITU-R BT 601) обусловлены два диапазона возможных значений яркости пикселей (luminance levels): полный (компьютерный, PC scale) — 0…255; и телевизионный (TV scale) — 16…235. То есть считается, что компьютерная техника способна воспроизводить больший диапазон яркости, чем телевизоры. Проигрыватели видео DVD, цифровые видеокамеры и прочая бытовая аппаратура используют диапазон TV scale — потому при создании видеозаписей, которые будут просматриваться на телевизоре, лучше привести запись к такому же диапазону. Некоторые компьютерные платы захвата также используют TV scale, другие же — полный PC scale. Для преобразования диапазона яркости удобно использовать фильтр Levels. Также помните, что настройки яркости и контрастности при захвате влияют на используемый диапазон яркости оцифрованного видео.

Для комфортного просмотра на компьютере видеозаписей в TV scale, удобно настроить свойства отображения видео в настройках видеокарты: см. статью Воспроизведение видео на компьютере, раздел Настройка изображения.

Оцифровка и захват звукового сопровождения
При записи несжатого звука формата 48 кГц/16 бит/стерео поток данных составляет всего 187 Кбайт/сек (0,67 Гбайт/час), а для моно звука — вдвое меньше. Такой потом данных несравнимо меньше потока данных видео, потому для записи звука настоятельно рекомендуется использовать формат без сжатия: PCM. Использование сжатия звука «на лету» является одной из самых распространённых причин появления рассинхронизации видео и звука в полученной записи.

Звук в формате PCM также удобно использовать при монтаже видео: во–первых «кадры» звуковой записи имеют длительность намного меньше кадра видео, что позволяет точно разрезать и склеивать звук при разрезании и склеивании видео; во–вторых «кадры» звуковой информации не зависят один от другого — если отрезать начало звука, то его продолжение не изменится. Применяя какое–либо сжатие звука мы лишаемся обоих преимуществ: например, в формате mp3 длина «кадра» равна 26 мс, а звук каждого последующего «кадра» зависит от предыдущего «кадра». (Применительно к формату звука PCM вместо термина «кадр» используется термин «отсчёт» или «сэмпл», для mp3 используют термин «блок»; здесь термин «кадр» использован только ради аналогии с видео.)

Программы для захвата аналогового видео
Каждая карта оцифровки видео комплектуется не только драйверами, но и набором программного обеспечения. Эти программы позволяют использовать различные возможности карты оцифровки — в том числе захват видео. Часто эти программы достаточно убоги как с точки зрения интерфейса или наличия дополнительных возможностей, так и с функциональной точки зрения (например, AverTV, которым комплектуется мой Aver–203, позволяет захватывать видео с максимальным разрешением лишь 720×576 и сжимает видео «на лету» лишь в форматы MPEG–1 или MPEG–2). Конкуренция на рынке карт оцифровки видео в последнее время стала настолько жёсткой, что производители этих устройств взялись в последнее время за голову и снабдили свою аппаратуру программами, которые по функциональности вполне могут конкурировать со специальными программами для захвата видео.

iuVCR
Самая популярная и распространённая программа для захвата видео — это iuVCR. Программа доступна для скачивания как с английским, так и с русским интерфейсом. iuVCR использует DirectShow интерфейс для захвата видео. В этой программе реализовано, пожалуй, наибольшее количество сервисных возможностей, содержит ряд фильтров для обработки видео «на лету» во время захвата, поддерживает захват оцифрованного звука по PCI шине и захват в файлы Матрёшка. Программа обеспечивает полный спектр функций по оцифровке и захвату аналогового видео, а также способна захватывать цифровое видео. Автор программы — Иван Усков — написал свой вариант драйверов для карт захвата на чипе Conexant bt848/878, который обеспечивает ещё больше возможностей, чем стандартные драйверы от производителей соответствующего оборудования. Автор iuVCR отлично разбирается в тонкостях оцифровки и захвата видео, его программа содержит ряд уникальных возможностей (например, альтернативный способ подсчёта кадров, который помогает качественно записать видео сигнал со слабыми синхронизирующими импульсами).

iuVCR
Программа распространяется свободно только для тестового использования в течении 30 дней. Об этом вам напоминает окошко, которое появляется при запуске и закрытии программы. Если вы хотите использовать программу в дальнейшем — вам необходимо зарегистрировать свою копию программы, стоимость регистрации: 300 рублей.
Я предпочитаю использовать именно эту программу для захвата как аналогового, так и цифрового видео. Правда, в некоторых системах она не работает: мне так и не удалось заставить её работать на компьютере с ATI Radeon 8500 VIVO. В таких случаях я использую VirtualDubMod.

FlyTV
Также очень популярно семейство программ FlyTV, написанные Сергеем Андыком. Основная программа — TheFlyDS — предназначена не только для захвата видео, а и для просмотра ТВ передач при помощи ТВ приёмника на карте захвата. Программа содержит массу сервисных возможностей: множество языков интерфейса (в том числе и русский), изменяемый внешний вид программы (skins), воспроизведение радио каналов — при помощи радио приёмника, deinterlace «на лету» во время просмотра или захвата, поддерживает захват оцифрованного звука по PCI шине, телетекст, вещание по локальной сети, скачивание программы ТВ передач через интернет. Стоимость программы FlyDS для граждан exUSSR составляет 250 руб, вы можете бесплатно испробовать программу в течении 30 дней.

FlyTV
В области захвата видео функциональность программы явно уступает iuVCR, потому если вас интересует не столько комфортный просмотр ТВ программ на компьютере, сколько захват, то FlyDS — не ваш выбор.
Тот же автор создал пару маленьких бесплатных программ, которые созданы специально для захвата видео: FlyCap и FlyDS, которые используют VfW и DirectShow интерфейс для захвата соответственно. Со своей основной задачей они достойно справляются, а вот дополнительные возможности у них очень бедны.

Virtual VCR
Virtual VCR использует DirectShow интерфейс для захвата видео, также позволяет использовать установленные в системе DirectShow фильтры для обработки видео «на лету» во время захвата, содержит собственный алгоритм детектирования пропущенных кадров и уникальная возможность: запись расширенной статистики о процессе захвата. Программа распространяется бесптално, последняя версия—2.6.9.

VirtualDub
Самая популярная и распространённая программа для редактирования и несложного монтажа видео — VirtualDub — имеет также возможности по захвату оцифрованного видео. VirtualDub использует для захвата интерфейс VfW. Функциональность VirtualDub в области захвата видео существенно беднее iuVCR и интерфейс намного менее удобен — но в целом обеспечивает достаточно возможностей. В частности, есть поддержка записи сегментированного видео — то есть запись производится не в один большой файл, а набор файлов фиксированного размера (эта функция может использоваться чтобы обойти ограничение на размер файла в файловой системе FAT32).

AVI_IO
Известная в узких кругах программа AVI_IO, работающая через интерфейс VfW, содержит полный комплект сервисных возможностей: захват сегментированного видео, захват по расписанию и т. д. Но главный конёк этой программы — оригинальный и очень эффективный алгоритм детектирования пропущенных кадров. Разрабатывается программа компанией NCT AG, последняя версия — С 03.24, стоимость программы: $25. К сожалению, разработка программы прекращена: если под управлением Windows 9x/NT, для которых она разрабатывалась, программа работает достаточно хорошо; то под управлением современных ОС Windows 2000/XP программа работает крайне не стабильно.

Захват цифрового видео
Как я уже упомянул выше, iuVCR поддерживает захват цифрового видео через интерфейс IEEE 1394 (FireWire). Также захват DV видео поддерживают многие современные видео редакторы: от простенького Windows Movie Maker (который входит в состав Windows XP и может быть бесплатно скачан с сайта Microsoft) до монстров типа Adobe Premiere или Ulead Media Studio. Если вы работаете только с захватом цифрового видео, то вам, возможно, не нужна вся функциональность iuVCR: выберите другую программу по душе, например специализированный ScenalyzerLive (содержит ряд специфических для DV функций: сканирование записи, разрезание записи по сценам во время захвата и т. п.).

ПЕРЕХОД К ИСТОЧНИКУ СТАТЬИ ( Кликнули 1712 раза )