Видео на вашем компьютере: ТВ тюнеры, захват кадра, видеомонтаж, DVD - Оксана Буковецкая

В связи с теоретической возможностью для DVD неограниченного копирования без потери качества записей фирмы-производители придумали и пытаются распространить довольно изуверский способ защиты от копирования. Мир был поделен на шесть зон:

I. Северная Америка.

II. Япония, Европа, Средний Восток, Южная Африка.

III. Юго-Восточная Азия (включая Гонконг).

IV. Австралия, Новая Зеландия, Центральная и Южная Америка.

V. Северо-Западная Азия (Россия), Северная Африка.

VI. Китай.

Диск записывается для определенной зоны, и теоретически его нельзя просматривать на проигрывателях, предназначенных для других зон. Правда, эта защита давно «взломана» и существуют способы изменения настроек. Надо полагать, при все более широком распространении стандарта такой параноидальный способ защиты от «пиратства» быстро отомрет.

Когда книга была уже почти готова к печати, в Internet появилось сообщение, что фирмой Intel предложен для DVD новый вариант защиты, использующий кодирование всех точек изображения 56-битным ключом. Заметка заканчивается вполне логичным предположением: «все равно взломают».

Основные характеристики стандартов представлены в табл. 3.2.

Таблица 3.2. Сводная таблица стандартов

Наконец о компьютерном видео

К сожалению, без хотя бы минимального представления о стандартах и способах представления видеоинформации невозможна успешная работа с компьютерным видео. Поскольку компьютерная видеозапись возникала не на пустом месте, а явилась преемницей магнитной цифровой видеозаписи, она переняла не только ее наработки, но и проблемы. Например, многие пользователи недоумевают, почему нельзя ввести кадр с произвольным соотношением горизонтального и вертикального размеров. Надеюсь, читатель уже вспомнил о принятом в телевидении стандарте кадра 4:3 и понимает, что изменение этого параметра не пройдет безнаказанным: будут искажены пропорции изображения или «отрезана» его часть. А если, например, кому-то из читателей предстоит заниматься одновременно нелинейным монтажом и вводом отдельных кадров, то (как надеется автор) вы уже понимаете, что в описании соответствующей платы видеоввода обязательно должны присутствовать сведения о том, может ли она захватывать кадры без сжатия.

Большая часть информации, относящейся к пленочным цифровым форматам, применима и к форматам компьютерным, но у компьютерного видео есть и некоторые специфические особенности. Во-первых, резко усложняются проблемы, связанные со скоростью записи. Если при разработке одного из цифровых форматов скорость протяжки пленки можно просто увеличить вдвое, то с жестким диском этого сделать, увы, невозможно (хотя и очень хочется). Увеличивать уровень компрессии, напротив, очень не хочется. Поэтому при работе с видео применяют различные приемы ускорения записи, в том числе распараллеливание потоков данных при помощи создания RAID-массивов, которые мы кратко рассмотрим в этом разделе.

Другой круг вопросов связан с интерфейсами для передачи данных. На самом деле в настоящее время даже эта проблема не может считаться относящейся только к компьютерной видеообработке. Многие цифровые форматы способны обмениваться данными. Создание шины FireWire, делающей возможным обмен между любыми цифровыми форматами, может значительно облегчить проблемы, связанные с передачей информации. На особенностях этой шины и связанных с ней ожиданиях мы также остановимся.

И, наконец, обратимся к еще одной частной, маленькой, но весьма неприятной проблеме, которая связана с ограничением на размер создаваемого на компьютере видеофайла в наиболее часто используемом формате AVI.

Прием и передача данных

Прежде всего следует отметить, что эта проблема не только компьютерная. С увеличением разнообразия цифровых форматов все более актуальным становится вопрос о способах обмена информацией между устройствами разных типов. Правда, для компьютерного видеоввода эта проблема стоит значительно острее, чем для устройств цифровой магнитной записи, поскольку в процессе нелинейного монтажа порой необходимо получать информацию от самых различных, как аналоговых, так и цифровых, устройств.

Разнообразие принимаемых сигналов ощутимо зависит от цены устройства. Например, самые дешевые платы захвата кадра и часть устройств нелинейного монтажа имеют только аналоговые входы. Обычно это композитный и S-video сигналы. Более дорогие устройства позволяют использовать компонентный сигнал. Естественно, совершенно бессмысленно при передаче от цифрового устройства преобразовывать сигнал в аналоговый, а затем вновь оцифровывать его. Для обмена данными между цифровыми устройствами используется несколько стандартов. Для приема/передачи некомпрессированной информации студийного качества используется последовательный интерфейс SDI (Serial Date Interface, SMPTE 259). SDI осуществляет передачу некомпрессированного компонентного сигнала с дискретизацией 4:2:2, уровнем квантования 10 бит и с разрешением 525 и 625 строк (поток 270 или 360 Мбит/с). Для компрессированных форматов применяется разработанный на основе SDI интерфейс SDTI.

Разумеется, компрессированную информацию можно передавать и по протоколам обмена, разработанным для несжатого видео. Однако несколько циклов компрессии/декомпрессии могут значительно ухудшить качество изображения. Поэтому подобных ситуаций лучше избегать.

На основе SDI и SDTI можно создавать линии связи длиной до 300 м. Линии выполняются из коаксиального кабеля и BNC-коннекторов. Для приема данных на компьютер по интерфейсу SDI и/или SDTI требуется наличие специального контроллера. Наличие такого устройства дает возможность принимать сигналы практически в любом распространенном цифровом формате, например DV, Digital S, Betacam SX. Комплексы нелинейного монтажа высшего ценового класса нередко имеют SDI-интерфейс. Поддержка SDI-интерфейса возможна в Windows NT. Необходимые драйверы практически аналогичны тем, которые используются для обслуживания шины FireWire (см. ниже).

В настоящее время, несмотря на обилие цифровых форматов (а возможно, именно по этой причине), происходит постоянный поиск универсальных средств обмена цифровой информацией между компьютером и разнообразными устройствами.

Некоторое время назад в качестве претендента на универсальный интерфейс предлагалась шина USB (Universal Serial Bus – универсальная последовательная шина), которая (теоретически) позволяет последовательно подсоединить до 128 устройств. Для передачи высококачественного видео эта шина не очень подходит по причине низкой скорости передачи данных: 12 Мбит/c (средняя скорость составляет 900 Мбайт/с). Этого вполне достаточно для цифровой фотокамеры или сканера, но недостаточно для ввода полноразмерных кадров в реальном времени. Выпускаются и даже иногда неплохо работают DV-видеокамеры с интерфейсом USB. Существует некоторый ассортимент внешних USB ТВ тюнеров и устройств захвата кадра. Это в основном устройства бытового класса, предназначенные для участия в Internet-общении, создания домашних цифровых архивов (см. главу 6).

Естественно, для работы с USB-устройствами необходимо иметь соответствующий порт на материнской плате. Кроме того, до сих пор при работе с ними нередко возникают проблемы, связанные с недоработками программного обеспечения.

Тем, кто решил попытать счастья с устройствами USB, следует помнить, что поддержка работы шины есть не во всех операционных системах. Еще до покупки оборудования обязательно выясните у продавца, гарантирует ли он успешную работу устройств USB в вашей конфигурации. Лучше всего покупать такое оборудование с правом возврата без объяснения причины, («money back» [1] ) в течение определенного числа дней (обычно от трех до двух недель), поскольку вполне работоспособное на компьютере продавца «железо» может отказаться работать у вас.

В случае, когда работа по USB-порту невозможна или его просто нет, для внешних устройств используется LPT-порт (принтерный). Конечно, в этом случае скорость передачи еще меньше, однако, если нам необходимо принять отдельный кадр или записать ролик с кадрами небольшого размера, ее вполне достаточно. В виде LPT-устройств реализованы некоторые комплекты для Internet-конференций, а также устройства линейного монтажа (например, Miro Studio 400). Кстати, это устройство имеет качество кадра, не уступающее (если не превосходящее) профессиональным платам нелинейного монтажа типа Miro Video 30.

Еще один способ передачи изображений от внешних устройств – использование шины PCMCIA, которая обычно имеется на ноутбуках. Эта шина имеет два варианта реализации, отличающихся скоростью передачи. Для универсальных устройств PCMCIA размер кадра и качество изображения практически не отличаются от LPT – устройств. Для модификации шины ZV (Zoom Video) возможен прием видео с кадрами полного размера. Понятно, что устройства PCMCIA производятся для ноутбуков и это опять-таки не более чем игрушки.