Цифровая обработка видео / Часть 1: Введение, классификация устройств и понятие монтажа

Серия статей про теорию цифровой обработки видеоизображений. В первой части мы поговорим обобщенно про общие понятия монтажа видео, обработку сигналов и типы монтажа.

Классификация устройств обработки видеосигналов

Сегодня словами "видеообработка" и "цифровое видео" уже никого не удивишь. За последнее десятилетие устройства обработки видеосигналов прошли огромный путь развития, появилось множество специальных терминов и способов обработки видеоизображения. Мы попытаемся рассказать о некоторых устройствах и методах обработки видеосигналов. Все устройства обработки видеосигналов (УОВ) можно разделить на несколько категорий:

1. Специализированные устройства, выполняющие ограниченный набор функций и работающие, как правило, в реальном времени. К этой категории относятся всевозможные видеомикшеры, видеокоммутаторы, генераторы спецэффектов, синхронизаторы, транскодеры и т. д.
2. Устройства обработки видеосигналов на базе компьютеров PC, Macintosh, Silicon Graphics, Amiga, Alfa DEC и т. д. Обычно эти устройства выполняются в виде плат или внешних блоков активно взаимодействующих с компьютером при помощи программного обеспечения. Такие устройства редко работают в реальном времени, но имеют практически неограниченные возможности.
3. Управляющие и вспомогательные устройства, которые управляют видеоаппаратурой (видеомагнитофонами, видеокамерами, видеомикшерами, коммутаторами и т. д.). Они могут быть как автономными, так и входить в состав компьютерного видеокомплекса. К этой категории относятся видеомонтажные контроллеры, платы линейного видеомонтажа, управляющие системы и т. д.

Следует отметить, что большинство вышеперечисленных устройств используют цифровую обработку сигналов, которая либо имеет ряд преимуществ, либо является единственно возможной. Цифровая техника достаточно специфична, поведение интеллектуальных машин иногда противоречит повседневному опыту человека и трудно воспринимается. Специальное образование, вскрывающее подноготную цифровых процессов, снимает такие трудности.

Однако приходится считаться с тем, что подавляющее большинство работников вещательных организаций и компаний, а тем более представителей частных и домашних видеостудий не знакомы с математической логикой, теорией и физикой цифровых процессов обработки многомерных массивов данных и другими премудростями соответствующих научных дисциплин и, вероятнее всего, никогда не познакомятся. Все что им надо - это адаптированное изложение основ и особенностей поведения цифровых систем. Специальной литературы этого рода у нас нет, но необходимость в ней - огромная. Мы попытаемся в этом материале дать эти основы, которые необходимы для правильного выбора специальных устройств обработки видеосигналов, что в конечном результате отражается на эффективности работы, получении оптимальных результатов и экономии средств.

Что такое видеомонтаж

Любой отснятый видеоматериал перед тем как подать в эфир, записать в чистовую видеоролик или видеофильм надо смонтировать, т. е. убрать "лишние" видеосюжеты, состыковать отдельные кусочки видеоматериала, выполнить между ними переходы, добавить спецэффекты и титры. Это и призваны сделать те устройства, о которых мы будем рассказывать. Существует три вида видеомонтажа: линейный, нелинейный и гибридный.

Линейный

Подразумевает перезапись видеоматериала с двух (или нескольких) видеоисточников на видеоприемник (видеозаписывающее устройство) с попутным вырезанием ненужных и "склейкой" нужных видеосцен и добавлением эффектов, о которых говорилось выше. Недостаток - потеря качества (исключение составляет, пожалуй лишь профессиональные форматы представления видеоcигнала, напр. Betacam SP), высокая трудоемкость и большое количество видеоаппаратуры.

Нелинейный

Осуществляется на базе специализированных компьютерных систем. При этом черновые видеоматериалы сначала заносятся " в компьютер", а затем производятся монтажные процедуры. Достоинства - практически отсутствие потерь качества при многократных "перемещениях" видеосюжетов, значительная экономия видеоаппаратуры. Недостатки - работа не в реальном времени, большое время обработки видеоматериала, высокая трудоемкость (попробуйте оттитровать полчаса видеоматериала, что необходимо, например, при создании учебных фильмов), ограниченный объем заносимого в компьютер видеоматериала.

Гибридный

Вид сочетает в себе достоинства первых двух (нелинейная видеомонтажная система выступает в роли видеоисточника). Недостаток - как правило, более высокая цена.

В следующей статье мы расскажем о том, как устроен видеосигнал, в каком виде видеоизображение передается между различными устройствами обработки видеосигналов. Эти знания необходимы для правильного выбора и состыковки устройств, работающих в различных видеоформатах.