Цифровое видео для начинающих
Шрифт:
Видеоформаты
Аналоговый формат VHS(Video Home System) объединяет видеодорожку, предназначенную для записи видеоизображения в форме композитного сигнала, и звуковую дорожку для записи стереозвука стандарта Hi-Fi (High-Fidelity). Разрешение кадра VHS-изображения составляет 240 строк, что позволяет записывать видеоматериал с удовлетворительным качеством. В связи с этим VHS стал массовым форматом при распространении видеопродукции для просмотра в домашних условиях на обычных телевизионных приемниках, но не был рекомендован для записи и обработки видеопродукции.
В 1987 году фирма JVC представила новый аналоговый формат S-VHS(Super Video Home System). Он использовал такие же по размеру кассеты, как и VHS, но с лучшим магнитным слоем
Video8 – стандарт, представленный в 1985 году в качестве совместного стандарта нескольких производителей. Формат 8 мм использует пленку маленькой ширины и маленькую кассету, что сделало его очень популярным для легковесных портативных камер. Относительно небольшая поверхность компенсируется использованием пленки со специальным «металлическим» покрытием, позволяющим записывать сигналы высокого уровня. Конструкция видеоустройств формата 8 мм такова, что пленка огибает магнитную головку примерно на 30° больше, чем в других вариантах. Это обеспечивает качество звукового сигнала аудио-компакт-дисков.
В 1989 году улучшенной модификацией формата 8 мм был представлен формат Hi8. Диапазон несущей частоты яркости был расширен до 2 МГц, в то время как в формате 8 мм ширина диапазона – 1,2 МГц. В результате разрешение кадра изображения повысилось и стало более 400 строк, кроме того, улучшилось качество цветопередачи. В формате Hi8 впервые был применен прием, который достаточно давно применялся в профессиональной видеоаппаратуре. Совместно с видеоизображением и аудиосопровождением на ленту могут записываться синхрoнизирующие импульсы (тайм-код). При монтаже видеофрагментов синхронизация по тайм-коду позволяет осуществлять более качественный монтаж.
Формат BetacamSP(Superior Performance) является вторым поколением формата Betacam, разработанного фирмой Sony. Этот формат стал достаточно популярным в области промышленного и конечного телевещания, поскольку он использует форму компонентного видеосигнала на 1/2-дюймовой пленке. Betacam SP может использовать как стандартные металлооксидные пленки, так и пленки с «металлическим» покрытием, что улучшает качество изображения.
Mini-DV– формат цифрового видео, при котором поток высококачественной видеоинформации записывается на ленту шириной 6 мм. Этот формат широко применяется компаниями Sony, Panasonic, Canon, JVC и другими производителями, выпускающими видеокамеры и видеомагнитофоны DV (в том числе и профессиональные).
Различные форматы видеосигнала представлены ниже в виде таблицы.
Таблица 1.2. Сравнительные характеристики различных форматов записи на магнитную ленту
ПРИМЕЧАНИЕ
О расшифровке непонятных пока обозначений Y/C и YUV, то есть о том, что такое композитный и компонентный видеосигналы, вы прочитаете в главе 2.
Сопряжение камеры с компьютером
Разъемы
Разъемы превращают камеру из съемочного аппарата в важный элемент компьютерной монтажной системы.
RCA
Аналоговый RCA-выход («тюльпан», или композитный выход (рис. 1.4)) имеется почти в каждой видеокамере и предназначен для подключения к телевидеотехнике (телевизору, видеомагнитофону). Это самый распространенный разъем. Через «тюльпан» подается обычный композитный сигнал. Его главная особенность состоит в том, что в него входят сразу все составляющие – яркостный и оба цветоразностных сигнала. К недостаткам композитного сигнала относится наихудшее качество изображения. Реальное разрешение передаваемого таким образом изображения составляет всего 230–280 ТВЛ (телевизионные линии). Причиной этого является жесткое ограничение композитного сигнала по диапазону частот. Основное
достоинство RCA – широкая распространенность. Действительно, встретить такой разъем можно почти везде, особенно часто – на бытовой видеоаппаратуре невысокого класса.Рис. 1.4. Разъем RCA
S-VIDEO
Так как в композитном видеосигнале разрешение ограничено 240 телевизионными линиями (ТВЛ), то более эффективным оказывается использование не единого композитного сигнала, а двух композитных сигналов Y/C. При этом Y несет яркостный сигнал и синхроимпульсы, а C – модулированные цветовые сигналы. Такой сигнал называют S^^k^, и он обеспечивает разрешение в 400 телевизионных линий.
ПРИМЕЧАНИЕ
Для передачи цветного изображения необходимо передавать не только характеристику яркости каждого пикселя изображения, но и его цвет. Для отображения цвета пикселя на электронно-лучевой трубке необходимо определить три цветовые составляющие: красную (Red), зеленую (Green) и синюю (Blue). Передача отдельных сигналов RGB теоретически требует увеличить обычный диапазон сигнала в три раза, и, как следствие, появляются проблемы, связанные с синхронизацией трех независимых сигналов. Решением этих проблем является добавление отдельного сигнала цветности – С (chroma signal) к существующему сигналу яркости – Y (luminance signal). Последний несет информацию о яркости в данной точке изображения, в то время как сигнал цветности представляет цвет.
Аналоговый S-video-разъем с четырьмя, реже – с семью контактами (рис. 1.5), в отличие от RCA, передает раздельно сигналы цветности и яркости, что значительно уменьшает потери, заметно улучшает качество изображения. Наличие аналогового S-video-входа в цифровых моделях расширяет диапазон частот, используемых для передачи сигнала, и реальное разрешение может достигать 400–500 ТВЛ.
Рис. 1.5. S-video-разъем
USB
Цифровой разъем USB(рис. 1.6) является «цифровым фотовыходом», так как позволяет переносить цифровые стоп-кадры с камеры на компьютер. Кабель USB – это обычная экранированная витая пара. Разъем USB – четырехконтактный. Контакты 5V (Питание) и GND (Земля) подают на периферийное устройство питание, а сигнальные контакты D+ и D– отвечают за передачу данных (один «туда», другой «обратно»). Шина USB получила широкое распространение благодаря своей дешевизне и мощной поддержке в виде контроллера, встраиваемого непосредственно в чипсеты для материнских плат. Новый USB-интерфейс версии 2.0 обеспечивает передачу данных со скоростью до 480 Мбит/с. Однако фирма Microsoft объявила о приоритетности поддержки интерфейса IEEE-1394, а не USB 2.0, и, кроме того, асинхронность передачи по USB не позволяет ему всерьез конкурировать с IEEE-1394 в области цифрового видео.
Рис. 1.6. USB-разъемы
Недавно компания Pinnacle выпустила на рынок внешние блоки для нелинейного монтажа с интерфейсом USB 2.0. Сегодня все современные материнские платы имеют порты USB 2.0. Эти порты имеют скорость 60 Мбит/с, что делает возможным подключать к ним самые требовательные к скорости периферийные устройства. Для записи видео на компьютер этой скорости вполне хватает.
DVIN/OUT
Цифровой разъем DV IN/OUT (i.LINK, FireWire, IEEE-1394) – это названия одного и того же высокоскоростного цифрового последовательного интерфейса, который служит для передачи любых видов цифровой информации между цифровой видеокамерой и компьютером.
FireWire– зарегистрированный товарный знак фирмы Apple, принимавшей активное участие в его разработке. Поэтому название FireWire («огненный провод») принадлежит только фирме Apple и может использоваться для описания ее изделий, а по отношению к таким устройствам на PC принято употреблять термин IEEE-1394, то есть непосредственно название стандарта.
i. LINK– торговый знак и логотип для обозначения упрощенной шины соединения по интерфейсу IEEE-1394 между бытовыми цифровыми устройствами фирмы Sony (это четырехпроводной вариант FireWire – без проводов питания).