close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

HDV

код для вставки
HDV — «маленький» формат с большими возможностями,
Юрий Михайловский
История
К достижению хорошей четкости изображения на телевизионном экране всегда стремились инженеры —
разработчики телевизионного оборудования. В середине прошлого века был разработан и распространен формат
телевидения так называемой стандартной четкости. Этот формат успешно существует и по сегодняшний день, так
как являет собой разумный баланс большого количества факторов. Основные из них — возможность передачи
телевизионного сигнала массовому потребителю через наземные каналы, возможность записи и хранения
аудиовизуального контента, доступность носителей и пр.
Тем не менее, для разработчиков телевизионного оборудования всегда основной целью было достичь гораздо
большей четкости телевизионного изображения. Первые упоминания о телевидении высокой четкости относятся
к 1969 году. Тогда специалисты японской компании NHK представили концепцию High Definition. В конце 1970-х годов
в результате совместной работы компаний Sony и NHK идея HD проявилась в новом виде и была представлена
индустрии 35-миллиметровой кинематографии. После этого довольно длительное время шел очень сложный процесс
формирования стандартов высокой четкости. Несколькими компаниями были выдвинуты различные концепции HDтелевидения, довольно сильно различавшиеся между собой.
Только в результате объединения участников процесса в комитет ATSC в конце 1996 года был разработан
стандарт телевидения высокой четкости. Телевизионные программы в формате HD начали появляться в эфире
с 1997 года.
Далее, с приходом технологий передачи цифрового HD-контента с использованием очень эффективных схем
компрессии, прием программ в HD стал физически доступен телезрителям, и вещание ТВЧ начало стремительно
развиваться в мировом масштабе.
С начала нынешнего столетия ведущие производители телевизионного оборудования уже предлагали довольно
большое разнообразие съемочного оборудования в формате High Definition. Хорошо известные модели видеокамер
Sony HDCAM Cine Alta, Panasonic Varicam с успехом используются в нашей стране в художественном HDпроизводстве.
К сожалению, до последнего времени формат High Definition не был доступен малобюджетным потребителям изза фантастически высокой стоимости оборудования, HD-оптики, устройств обработки и монтажа.
Востребованность контента в формате High Definition резко возрастала, и настал момент, когда особенно остро
встал вопрос доступности для массового пользователя съемочного и монтажного оборудования высокой четкости.
30 сентября 2003 года компаниями Canon, Sharp Corporation, Sony Corporation и Victor Company of Japan (JVC)
в Токио был впервые представлен формат записи на видеопленку под названием HDV (High Definition Video).
Некоторые источники утверждают, что аббревиатура HDV появилась в результате слияния двух сокращений:
HD и DV. Основной задачей разработчиков было создание недорогой технологии на основе доступных по цене
носителей видеоаудиоданных, отвечающих стандарту High Definition. Результат был ошеломляющим — в формате
HDV для записи и воспроизведения используются привычные и недорогие видеокассеты MiniDV и DV c лентой
шириной 0,25". Имеется два типа видеокассет: малые — с длительностью записи до 60 мин, размером
65×47×12 мм; большие — с длительностью до 180 мин, размером 125×78×14,6 мм. Качество изображения при этом
было более чем приемлемым для бытового использования и достаточным для более обширной области применения,
включая даже профессиональные задачи, такие как телевещание и кинематограф.
Первая видеокамера HDV GR-HD1 была представлена компанией JVC в 2004 году. Разработанная для японскоамериканского рынка, она поддерживала стандарты HDV 720p30 и SD 480p60 и 480i. Эта камера заинтересовала
специалистов киноиндустрии, так как прогрессивный формат сканирования кадра позволял использовать
ее в киносъемках.
Вслед за ней проявилась очень хорошо известная видеокамера Sony HDR-FX1. Она поддерживала очень
популярный стандарт телевидения HD 1080i. С этого момента и по сегодняшний день производится ряд видеокамер
и видеомагнитофонов формата HDV. Несмотря на то что HDV сам по себе, в общем-то, считается бытовым
форматом, уже появились устройства, которые по ряду признаков можно классифицировать как профессиональные.
К таким признакам можно, например, отнести наличие интерфейсов HD-SDI, входы сигналов внешней синхронизации,
формирование «Зебры» и тестовых сигналов, глубокую регулировку настроек процессора DSP камеры, включая
такие исключительно профессиональные функции, как Skin Tone, Gamma Correction, Matrix adjust и т. д.
Развитие формата HDV в наше время во многом аналогично процессу, который происходил лет 10 назад
с появлением формата DV. Ведь оборудование формата DV в свое время тоже ошеломило профессионалов
и любителей телевидения своими невероятно качественными характеристиками изображения (субъективно
не уступающими профессиональному формату Betacam), и при этом имело «неприлично» малые (по тем временам)
размеры, массу и стоимость. Таким же образом вошел в сегодняшний день формат HDV, становясь рядом со своими
более «могучими» собратьями из вещательного класса HDCAM и DVCPRO HD.
На текущий момент очень многие компании начали производство изделий, поддерживающих HDV-стандарт,
причем список этих компаний, состоящий из 59 имен, продолжает расти.
Видеокамеры HDV стали очень популярны в производстве видео- и кинопродукции в формате высокой четкости
и используются в кинопроизводстве в качестве основных и дополнительных камер. Легкость и малый размер дают
большую свободу при съемке сложных композиций, трюков, подводных сцен.
Очень удобно использовать видеокамеры HDV в новостной сфере и при производстве иных программ в HDформате. На сегодняшний день практически все профессиональные станции нелинейного видеомонтажа
поддерживают исходный формат HDV. Многие производители вещательных видеосерверов также обеспечили
поддержку воспроизведения файлов в формате HDV. Это означает, что в безленточном варианте вещания
видеоматериал в исходном HDV-качестве может пройти свой путь вплоть до воспроизведения в эфир без
преобразования.
Интеграция техники формата HDV в профессиональные системы происходит также и на аппаратном уровне.
Например, существуют устройства, имеющие профессиональный интерфейс передачи сигнала высокой четкости HDSDI, рядом компаний разработаны конвертеры — преобразователи сигналов, которые позволяют использовать HDVоборудование совместно с вещательными HD-системами.
Однако нужно понимать, что HDV присущи все недостатки, свойственные компрессии MPEG-2 с большим
коэффициентом сжатия.
Технические характеристики
Благодаря применению компрессии MPEG-2 и представлению 4:2:0, скорость цифрового потока не превышает
обычных для формата DV 25 Мбит/с.
В формате HDV используются те же скорость ленты и шаг дорожек, что и в формате DV, поэтому возможно
использование механических лентопротяжных механизмов от DV-формата. Это упрощает производителям
оборудования разработку техники, совместимой с форматом DV.
Формат HDV включает в себя две разные спецификации: прогрессивную 720p и чересстрочную 1080i.
Формат 720p с прогрессивной разверткой прекрасно подходит для кинопроизводства вплоть до последующего
переноса на кинопленку. Однако при просмотре на обычном видеомониторе сильно заметен характерный строб.
В отличие от прогрессивного, чересстрочный формат 1080i выглядит на видеомониторах совершенно «гладко», так
как передает в два раза больше фаз движения, и при этом количество отображаемых пикселов выше, чем
и объясняется большая популярность 1080i. Чересстрочность, изобретенная на заре телевидения, неплохо работает
и в XXI веке.
Спецификации формата довольно существенно различаются между собой.
Спецификация 720p:









поддерживаемые стандарты High Definition: 720/60p, 720/30p, 720/50p, 720/25p, дополнительно описан 720/24p;
разрешение — 1280×720;
тип компрессии видеосигнала — MPEG-2 MP@H-14 (в стандартах 50p и 60p применяется версия MP@HL);
оцифровка видеосигнала — 8-разрядная, частота дискретизации 74,25 МГц;
цифровое представление — 4:2:0;
скорость цифрового потока — около 19 Мбит/с, постоянная;
тип компрессии аудиосигнала — MPEG-1 Audio Layer II;
оцифровка аудиосигнала — 16-разрядная, частота дискретизации 48 кГц;
скорость цифрового потока компрессированного звука — 384 кбит/с;


аудиорежим — 2 канала. Дополнительные каналы звука (практически не поддерживается современными
камерами) — PCM, 2 или 4 канала, которые записываются одновременно с основными;
интерфейс — IEEE-1394, MPEG-2 TS.
Спецификация 1080i:












поддерживаемые стандарты High Definition: 1080/60i, 1080/50i, 1080/30p, 1080/25p, 1080/24p;
разрешение — 1440×1080;
компрессия видеосигнала — MPEG-2 MP@H-14;
оцифровка видеосигнала — 8-разрядная, частота дискретизации 55,7 МГц;
цифровое представление 4:2:0;
скорость цифрового потока компрессированного сигнала — 25 Мбит/с, постоянный;
тип компрессии аудиосигнала — MPEG-1 Audio Layer II;
оцифровка видеосигнала — 16-разрядная, частота дискретизации 48 кГц;
скорость цифрового потока компрессированного аудио — 384 кбит/с;
аудиорежим — 2 канала MPEG-1 Audio Layer II. Альтернативный — 4 канала MPEG-2 Audio Layer II;
тип потока данных — пакетированный элементарный поток (Packetized Elementary Stream);
интерфейс — IEEE 1394, MPEG- 2 TS.
Оборудование, соответствующее этим двум спецификациям, выпускается параллельно. Фирмы Canon и Sony
производят видеокамеры и магнитофоны, работающие в стандарте 1080, в то время как видеокамеры производства
JVC работают в стандарте 720p. К сожалению, между этими двумя группами оборудования на текущий момент нет
совместимости. Весьма распространенная проблема пользователей HDV-оборудования — невозможность
воспроизвести видеокассету «не родного» производителя. Типичные примеры несовместимости:




видеозаписи HDV, сделанные на видеокамерах JVC (720p), невозможно воспроизвести на оборудовании Sony
и Canon;
записи с камер Sony и Canon (1080i) невозможно воспроизвести на оборудовании JVC;
режим 1080/25p на текущий момент реализуется у Sony и JVC по-разному, в результате чего видеозаписи
в этом режиме несовместимы по воспроизведению;
не все оборудование HDV может работать в режимах 30p и 60i, так как некоторые производители исключают
их из европейских версий.
Разрешение и формат кадра
В HDV принят широкоформатный кадр 16:9 для обеих спецификаций — 720p и 1080i.
В спецификации 720p разрешение составляет 1280×720 квадратных пикселов. То есть высота и ширина пиксела
в режиме 720p одинаковы. Спецификация 1080i предполагает разрешение 1440×1080 пикселов. Оно не кратно 16:9,
поэтому для того, чтобы обеспечить в этом режиме истинное соотношение 16:9, применяется увеличение ширины
пиксела в 1,33 раза, благодаря чему получается реальное HD 1080 (1920×1080). Таким же образом это делается
и в других, «старших» форматах видеозаписи HD-сигнала — HDCAM, DVCPRO HD, XDCAM HD. В них используется
такое же или меньшее горизонтальное разрешение.
Сравнивая разрешение HDV со стандартным чересстрочным разрешением, можно заметить, что горизонтальная
четкость выше вдвое. Каждый кадр HDV 1080i содержит 1555200 пикселов, в то время как кадр DV PAL содержит
414720 пикселов, а кадр DV NTSC еще меньше — 345600 пикселов. Так что общее количество пикселов в кадре HDV
в 3,75…4,5 раза выше, чем в телевидении стандартной четкости.
Видеокассеты HDV
Фирма Sony выпускает специализированные видеокассеты PHDVM-63DM для видеокамер HDV. Кассета
выполнена по новой технологии DigitalMaster tape, которая предполагает наличие не одного, а двух магнитных слоев,
нанесенных на основу посредством напыления — мягкого и жесткого. Благодаря этой особенности продлевается
срок службы блока вращающихся головок. Также по сравнению с обычной видеокассетой MiniDV, очень сильно
снижен коэффициент выпадений (в 2 раза) и ошибок (в 5 раз), улучшено отношение сигнал/шум (в 1,5 раза). Sony
гарантирует, что качество HDV-кассет еще выше, чем даже видеокассет DVCAM, которые имеют специальное
защитное покрытие магнитного слоя.
Кассеты для записи в формате HDV выпускаются и другими производителями, в частности компанией JVC. Они
также отличаются высоким качеством и оптимизированы именно для записи материала в формате HDV. В последние
годы распространение получили и дисковые рекордеры, такие как FireStore и CityDisk фирмы Shining Technology,
оптимизированный для работы с HDV.
Особенности компрессии HDV
В от личие от формата DV, в котором коррекция ошибок при чтении с ленты происходит в пределах одной
дорожки, в формате HDV применена коррекция сразу по нескольким дорожкам. Благодаря этому в формате HDV
устойчивость системы к выпадениям гораздо выше.
Принцип компрессии MPEG как таковой не позволяет «видеть» изображение при быстрой перемотке видеопленки.
Для этого формат HDV предусматривает добавление в записываемый поток дополнительных данных, благодаря
которым становится возможен просмотр изображения в режимах ускоренной перемотки и замедленного
воспроизведения.
Смотрим HDV
Для того чтобы просматривать видеозаписи с устройств HDV в высоком разрешении на плазменных или ЖКпанелях HD, можно использовать аналоговое компонентное соединение. Некоторые модели имеют
профессиональный интерфейс HD SDI, а также интерфейс HDMI. Кроме того, записанное изображение можно
увидеть на привычных мониторах и телевизорах стандартного разрешения через композитное и S-Video соединения.
Естественно, качество SD-изображения будет далеко от идеального, так как преобразование изображения
из HD в SD производится грубо, для просмотровых целей.
Монтируем HDV
В отличие от стандарта DV, который основан на внутрикадровой компрессии и чрезвычайно легок для
покадрового видеомонтажа, HDV базируется на компрессии MPEG-2, в которой невозможно получить произвольный
кадр без процесса декомпрессии. И, конечно же, производить монтаж в исходном HDV-формате было бы
чрезвычайно тяжело, так как для любой операции необходимо проводить декомпрессию и обратную компрессию.
Многократные монтажные операции над одним и тем же фрагментом могли бы привести к артефактам и прочим
ухудшениям изображения. Поэтому в современных системах видеомонтажа чаще всего применяется процесс
перекодирования в формат, который приемлем для проведения видеомонтажа. Например, компания Apple
разработала Intermediate Codec, который позволяет монтировать HDV-видеоматериалы на станциях Final Cut Pro.
Также для Final Cut Pro разработаны кодеки Lumiere HD и BitJazz SheerVideo, которые обеспечивают хорошее
качество и характеризуются отсутствием потерь.
Кодеки CineForm ConnectHD, AspectHD и ProspectHD не только более качественны, но и содержат «движки»,
которые существенно ускоряют просчет, создавая ощущение выполнения операций «в реальном времени» в простых
программах монтажа, таких как Adobe Premiere Pro, Sony Vegas, Corel Ulead MediaStudio Pro 8, Ulead Videostudio
11 Plus.
Avid Express Pro позволяет производить монтаж материала в исходном формате HDV, причем функции системы
дают возможность расположить на одной временной шкале видео разных форматов без перекодирования.
Если необходимо произвести видеопродукцию специально для просмотра на компьютере, например через web,
то хорошие результаты дает перекодирование в формат WMV HD с потоком 6…8 Мбит/с. Неплохие визуальные
результаты для компьютерного просмотра обеспечивает операция преобразования чересстрочной развертки
в прогрессивную (de-interlacing), однако процесс пересчета очень медленный, по времени во много раз
превышающий длительность видеосюжета.
На сегодняшний день имеется большой выбор монтажных систем, программ и кодеков, которые совместимы
с HDV: Apple Final Cut Express и Final Cut Pro 6, Avid Xpress Pro HD, Avid Liquid, Avid Adrenaline HD + Xpress HD + Avid
DS/Nitris, Adobe Premiere Pro, Canopus Edius, Pinnacle Studio 11 Plus или Ultimte, Sony Vegas, Sony Vegas Movie Studio
и многие другие — этот список постоянно пополняется новыми системами.
Нужно стандартное разрешение?
Особенностью существующих видеокамер формата HDV является поддержка формата записи DV в стандартном
разрешении (SD). Работа на HDV-видеокамере в стандартном разрешении может быть не совсем привычной
по сравнению с традиционными SD-камерами — например, вероятно проявление пониженной чувствительности
камеры, непривычной цветовой гаммы и т. д. Также, учитывая что HD-стандарт подразумевает отношение сторон
кадра 16:9, а SD-стандарт — 4:3, необходимо будет заранее определить способ конвертирования форматов: многие
видеокамеры обеспечивают несколько вариантов этой процедуры.
Эпилог
Очень важно понимать что формат HDV не является заменой вещательных форматов High Definition.
Профессионалы легко могут заметить недостатки формата в виде артефактов на «тяжелых» для MPEG-компрессии
видеофрагментах, содержащих, например, большое количество движущихся ярких объектов (блики на морской глади
или падающее конфетти), или при очень резких движениях камеры. Однако стоит признать, что благодаря появлению
формата HDV телевидение высокой четкости стало доступно всем категориям компаний и отдельных специалистов,
от крупных вещателей до небольших видеостудий и независимых видеолюбителей. В формате HDV уже снимают
телепрограммы, кинофильмы, архивы пополняются замечательными работами. Так что российскому телезрителю
осталось только подключиться к уже работающим в нашей стране телеканалам HD и получить истинное
удовольствие от телевидения высокой четкости.
Инфраструктура HDV
Введение
С появлением формата HDV сфера применения видео высокого разрешения значительно увеличилась, поскольку
снимать в HD стало можно портативными видеокамерами, которые способны записывать сжатый HD-сигнал
на недорогие кассеты формата MiniDV. Однако, как и в самом начале эры DV, в конце 1990-х годов, этот формат все
еще находится в стадии развития. Хотя поддержка формата растет день ото дня — значительно быстрее, чем в свое
время для DV, сложная структура HDV вызвала ряд проблем, связанных с дальнейшей обработкой снятого
материала на стадии монтажа и тонировки.
Формат
Что делает HDV таким привлекательным форматом, так это именно возможность сжатия HD-изображения
по стандарту MPEG-2 с последующей записью на кассету MiniDV. К счастью, эти кассеты заняли достойное место
на рынке, широко используются производителями видеокамер и массово выпускаются соответствующими
компаниями. Применяемая в HDV компрессия сходна с той, что используется при записи DVD, хотя в последнем
случае имеет место программный поток с переменной скоростью, а в HDV — транспортный с постоянной скоростью
потока.
Проблемой на стадии обработки является то, что транспортный поток HDV базируется на длинных GOPструктурах, то есть изображение в рамках соответствующего каждой группе временного промежутка формируется
на основе информации, содержащейся в кадрах типа I (опорных), P (предсказанных) и B (сформированных на основе
предыдущего и последующего). В других форматах, не использующих такую схему, каждый кадр является реально
существующим, будь то изображение с прогрессивной разверткой, когда кадр формируется за один проход, или
с чересстрочной, создающей изображение из двух полей (два прохода). Порой эти форматы рассматриваются
в противовес форматам MPEG как форматы на основе I-кадров, в которых каждый кадр может быть легко определен
в любой момент времени.
Поскольку изображения в HDV имеют структуру длинных GOP, в этом и состоит проблема для обработки
материала. Как с ним можно работать, если необходимо знать не только, что находится в нужном кадре, но также
в предыдущем и последующем? К счастью, транспортный поток MPEG-2 можно передать по интерфейсу IEEE
1394 (FireWire). Это означает, что сжатый HD-материал может быть загружен в систему, сформированную
из соответствующих аппаратных и программных средств (например, компьютера Mac G5 с Final Cut Pro 5). На первый
взгляд кажется, что все просто в плане дальнейшей обработки данных, но на самом деле видео перемещается
в систему в сильно сжатом виде, поэтому компьютеру приходится работать с ним как с транспортным потоком MPEG2, что требует очень больших вычислительных ресурсов.
Решение проблемы — AJA KonaLH или AJA KonaLHe
Плата KonaLH рассчитана на работу в компьютерах Apple G5 с шиной PCI-X, а KonaLHe оптимизирована под
шину PCI Express. Компания AJA Video Systems разработала свой собственный подход к работе с форматом HDV
и профессиональными приложениями на его основе. Например, что, если процесс обработки требует
преобразования HDV-материала в выходной несжатый HD-контент формата Panasonic D5 или Sony HDCAM для
последующего вещания? Не лучше ли реализовать процессы производства в 10-разрядном цветовом пространстве
4:2:2, чем в 8-разрядном 4:2:0, характерном для сжатого формата HDV? И что насчет разгрузки процессора,
выполняющего операции по обработке длинных структур изображений, связанных с потоком MPEG-2 формата HDV?
Что, если бы можно было работать с материалом, не сжатым с высокой степенью компрессии, или, в крайнем случае,
как с видео на основе I-кадров? Как платы KonaLH и LHe помогают ответить на эти вопросы? Прежде всего, платы
KonaLH/LHe позволяют использовать широкий спектр интерфейсов подключения для Final Cut Pro. В частности,
помимо HDV-видео с устройств JVC, Sony и Canon, платы позволяют вводить в систему материал из источников:



Panasonic D5, DVCPROHD, DVCPRO50, S-VHS;
Sony HDCAM, Digital Betacam, Betacam SP;
JVC Digital S (D9), S-VHS;

других форматов, включая такие несинхронные, как 3/4" Umatic, VHS и DVD.
Каким же образом платы AJA KonaLH/LHe позволяют вводить в систему материал HDV и преобразовывать его
в несжатые HD-файлы для монтажа или, как минимум, в формат HD на основе I-кадров с минимальной компрессией?
Ответом на этот вопрос является функция, общая для многих HDV-устройств — аналоговый компонентный выход
HD. Компонентные выходы камер и видеомагнитофонов JVC и Sony позволяют выводить данные MPEG2 с длинными GOP в стандартном видеоформате HD, например 720p в случае с JVC и 1080i для Sony.
Поскольку платы KonaLH/LHe позволяют оцифровывать аналоговые HD-сигналы (довольно редкая функция для
устройств данного класса), аналоговые компонентные сигналы, снимаемые с HDV-устройств, можно поджать
на соответствующий вход платы. Важно помнить, что HD-сигнал нельзя передать по композитному или S-Video (Y/C)
интерфейсу, поэтому камера или дека HDV должна быть подключена именно по компонентному аналоговому
интерфейсу.
Также в KonaLH/LHe заложена возможность вводить аналоговый звук, который можно снять с звуковых выходов
HDV-устройств. Здесь следует иметь в виду, что обычно эти выходы являются несимметричными, с разъемами RCA,
тогда как в плате Kona предусмотрены симметричные, с разъемами XLR, поэтому нужно использовать устройство
коррекции уровня звука — микшер, активный интерфейсный усилитель и т. д.
И, наконец, неплохо было бы иметь возможность управления устройством. Тогда как при подключении по FireWire
вся информация — видео, звук и временной код — передается по одному кабелю, при компонентном подключении
она разделяется. И настройка управления HDV-устройствами может оказаться проблемой, поскольку лишь
в некоторых из них предусмотрены другие варианты управления кроме IEEE 1394. Пожалуй, наиболее характерным
исключением является видеомагнитофон JVC BR-HD50, оснащенный портом RS-422. Практически во всех других
случаях надо предпринять определенные действия, чтобы организовать управление камерой или
видеомагнитофоном из приложения Final Cut Pro по интерфейсу IEEE1394.
Работа с устройствами JVC
С появлением видеокамеры JVC GY-HD100U эта компания смогла поднять управление устройствами
нарождающегося формата HDV на новый уровень. Камера вызвала большой интерес благодаря широкому набору
функций, сменной оптике и, что особенно важно, первой реализации стандарта 720/24p в формате HDV. Это,
фактически, новая интерпретация длинной структуры GOP для MPEG-2, состоящей из шести кадров. Она, в отличие
от примененной в оборудовании Sony 15-кадровой, является частью средств, позволивших камере JVC достичь
реальной скорости съемки 24 кадра/с. Ввод такого материала по FireWire в Final Cut Pro очень долго был невозможен,
поскольку приложение поддерживало протокол 720/30p для формата JVC HDV. И только в последних версиях
появилась поддержка 24p.
Важно пояснить, что методология JVC в части формирования изображения 24p во многом схожа со стратегией
Panasonic, примененной в формате DVCPROHD. Она состоит в том, что камеры (за исключением новой модели AGHVX200) ведут запись со скоростью 60 кадров/с (точнее, 59,94) с флаговыми кадрами (23,98 кадров/с). Именно
последние и вводятся, а остальные просто отбрасываются. Таким способом и достигается формат 24p
(23,98 кадра/с).
Еще одной причиной упоминания формата Panasonic является то, что хотя компания не выпускает оборудования
HDV, она поддерживает ту же спецификацию SMPTE при формировании сигнала на выходах: 720p при 59,94 кадрах/с
и разрешение изображения 1280×720. Но если в устройствах Panasonic сигнал можно передавать по интерфейсам
HD-SDI и компонентному аналоговому (HD), то вывод материала HDV в оборудовании JVC довольно долго был
реализован исключительно на основе аналогового компонентного HD-выхода. И только в 250-й серии появился
выход HD-SDI. Но в пользовании остается (и долго еще будет оставаться) большой парк камер, не оснащенных
последовательным цифровым интерфейсом. Поэтому информация о их стыковке с Final Cut Pro вряд ли будет
лишней.
Платы KonaLH/LHe могут считывать информацию 720P 59,94 SMPTE прямо из исходного потока. Это не означает,
что можно улучшить то, что записано на ленте. Компрессия уже имеет место и изменить в лучшую сторону ничего
нельзя. Но можно избежать работы со сжатым сигналом, то есть в менее точном цветовом пространстве, за счет
ввода материала в систему уже декомпрессированным в форму HD, 10 бит, 4:2:2, что значительно лучше, чем
исходный сжатый 8-разрядный HD-сигнал 4:2:0, передаваемый по IEEE 1394.
Можно провести аналогию со съемкой в формате DV при работе в стандартном разрешении. Редко кто хотел
работать с 8-разрядным материалом 4:1:1 в компрессии 5:1, записанным на кассету, желая вместо этого получить
по SDI несжатый 10-разрядный SD-сигнал в цветовом пространстве 4:2:2, гораздо более пригодный не только для
монтажа, но и для цветокоррекции, рирпроекции и создания многослойных композиций.
Более того, в случаях, когда нет возможности вводить материал в исходном формате 24p, единственным
способом сохранить корректную кадровую последовательность 24p является ввод видео с частотой 59,94 кадра/с
(известно, что материал 23,98 кадров/с всегда можно воспроизвести как 59,94 кадра/с). Как раз этот подход применен
в AJA KonaLH/LHe. В результате достигнуто максимально возможное качество записи и воспроизведения.
JVC выпускает ВМ, который очень хорошо вписывается в подобный технологический процесс, поскольку оснащен
аналоговым компонентным HD-выходом, аналоговым звуковым выходом и последовательным портом RS-422A. Это
делает подключение аппарата и оцифровку материала в виде несжатого видео 720p настолько же простыми, как
и подключение к AJA Kona любого другого вещательного аппарата.
В общих чертах процедура выглядит так:






видеомагнитофон подключается к плате AJA KonaLH/LHe по компонентному аналоговому интерфейсу (BNC);
аналоговые звуковые сигналы подаются на плату через соответствующее устройство преобразования;
разъемы RS-422 ВМ и платы соединяются соответствующим кабелем;
в систему компьютера устанавливается новейший из имеющихся драйверов для AJA KonaLH/LHe;
используя программную панель управления Kona Control Panel нужно убедиться, что входное видео
воспринимается как 720p 59,94 кадра/с. Кроме того, надо удостовериться, что выбран аналоговый режим,
а не SDI, а звук также переведен в аналоговый режим;
запускается Final Cut Pro. Если драйвер Kona установлен буквально перед этим, автоматически появится окно
выбора процедуры Easy Setup. Следует выбрать AJA KonaLH — 720p 59,94 10 бит (или 720p 59,94 8 бит). Если
мастер настройки не появляется, то надо просто перейти в прокручивающееся меню Final Cut Pro и выбрать
опцию настройки в меню Easy Setup. Это важно сделать, поскольку установки платы по умолчанию могут
оказаться другими.
После этого можно начинать работу. Естественно, надо удостовериться, что компьютер оснащен дисками,
поддерживающими установившуюся скорость передачи данных для некомпрессированного 8- и 10-разрядного видео
высокого разрешения формата 720p, 59,94 кадра/с. Это составляет не менее 150 МБ/с. Также следует выяснить,
установлены ли эти диски, как Scratch Disk, что можно проверить через меню Final Cut Pro>System Settings>Scratch
Disks.
А что, если приходится работать просто с 8-разрядным материалом 4:2:2 на основе I-кадров, когда качество
изображения высокое, а производительность дисков оставляет желать лучшего? В этом случае оптимальным
выбором является кодек DVCPROHD. При достаточно высокой степени сжатия он дает хорошее качество картинки.
Скорость потока может начинаться со 150 МБ/с и быть снижена даже до 14 МБ/с, то есть экономия полосы
пропускания и емкости диска — примерно в 10 раз относительно несжатого 10-разрядного видео. Плата AJA
KonaLH/LHe имеет функции сжатия в этом кодеке при оцифровке в режиме реального времени. В таком случае
в меню Easy Setup надо просто выбрать опцию 720p 59,94 DVCPROHD.
Данная функция хороша не только этим. Например, порой возникает ситуация, когда часть материала снимается
камерами JVC серии GY-HD, а часть — Panasonic AJ-HDC27H Varicam. Эти части можно легко интегрировать друг
с другом. Если оцифровка материала HDV велась в 10-разрядном формате без сжатия, то, используя выход HD-SDI
платы AJA KonaLH/LHe, его можно монтировать на видеомагнитофонах форматов Panasonic D5 или Sony HDCAMSR.
Либо, если оцифровка была проведена в кодеке DVCPROHD, можно осуществлять монтаж на ВМ Panasonic AJHD1200A, используя интерфейс FireWire.
Если же HD не является выходным форматом, плата способна выполнить высококачественное понижающее
преобразование HD в SD.
Работа с оборудованием Sony формата HDV
Компания Sony создала технику HDV позже, чем JVC. Отличие в том, что и сама версия формата иная, поскольку
необходимо было получить растр изображения, соответствующий уже существовавшему формату HDCAM, то есть
1920×1080. Как и аппараты HDCAM, видеокамеры Sony HDV изначально снимают в разрешении 1440×1080
с последующим преобразованием в 1920×1080 для возможности воспроизведения на аналоговых устройствах.
Как и в устройствах JVC формата HDV, в аппаратах Sony также есть аналоговый компонентный выход,
соответствующий спецификации SMPTE 1080/29,97i. Сигналы с этого выхода «понятны» входам платы KonaLH/LHe.
Необходимо заметить, что структура GOP для формата 1080i 29,97 имеет длину в 15 кадров. Она легко
воспринимается приложением Final Cut Pro в исходном виде, поэтому материал можно вводить и по интерфейсу
FireWire.
Но если есть желание избежать работы со сжатым материалом, записанным на кассету, а хочется работать
с видео на основе I-кадров, то FireWire вряд ли можно считать оптимальным выбором. Полезно и то, что если все же
выбран именно этот интерфейс, все равно остается возможность использовать плату KonaLH/LHe (или Kona2) для
воспроизведения материала в HD или SD путем применения соответствующих настроек в Final Cut Pro — к примеру,
для HD надо просто выбрать в меню AJA Kona вариант 1080i 29,97 8 бит (1920×1080).
Вот как вкратце выглядит процедура работы с декой Sony HVR-M10U:




выходные разъемы RCA магнитофона соединяются с входными BNC платы (компонентный аналоговый
интерфейс). Рекомендуется использовать кабель «BNC — BNC» с адаптером «BNC — RCA» на стороне ВМ;
звуковые аналоговые выходы ВМ соединяются с соответствующими входами платы через корректирующее
устройство для стыковки оборудования по уровню сигнала;
поскольку в ВМ нет последовательного порта управления, надо подключить аппарат к компьютеру по IEEE 1394.
Нужно также изменить настройки как ВМ, так и платы. Для ВМ надо выбрать опцию iLink downconvert.
В результате сигнал HDV преобразуется в DV, передаваемый по iLink. Надо также удостовериться, что это
не повлияет на компонентный аналоговый выход HD, для чего надо включить аппарат без кассеты в нем;
устанавливается новейший драйвер для AJA KonaLH/LHe, а в библиотеку Library>Application Support>Final Cut
Pro System Support>Plugins загружается текстовый файл DisablePolling. Он позволяет трансформировать





настройки управления периферийными устройствами в Final Cut Pro в соответствующее состояние. Подробная
информация о настройках приводится в инструкции к плате;
из программного приложении Kona Control Panel надо убедиться, что сигнал на входе платы распознается как
1080i 29,97 кадров/с и что выбран аналоговый вход, а не SDI;
запускается Final Cut Pro, после чего появляется окно Easy Setup. В нем надо выбрать опцию AJA KonaLH —
1080i 29,97 10 бит (или 1080i 29,97 8 бит). Если окно не появляется, надо принудительно вызвать его в меню
Final Cut Pro — Easy Setup;
изменяется настройка управления внешними устройствами в меню Audio/Video Settings>Device Control Presets.
Вместо платы KonaLH (установка по умолчанию) необходимо использовать FireWire. Порой это сразу
не удается, но, как правило, выключение и повторное включение ВМ решает проблему. После этого
обеспечивается полное управление аппаратом из окна Log и Capture;
надо проверить, что настройки последовательности захвата для платы установлены в режим 1080i 29,97,
потому что по умолчанию они могут быть другими. Если этого не сделать, то придется пересчитывать
введенные фрагменты на временной шкале;
как и в случае с JVC, следует проверить соответствие производительности жестких дисков требованиям записи
несжатого 10- или 8-разрядного сигнала высокого разрешения 1080i 29,97 кадров/с. Скорость передачи данных
должна быть выше 170 МБ/с. Диски для записи видео необходимо выбрать как Scratch Disk, для чего
используется опция меню Final Cut Pro>System Settings>Scratch Disks.
После выполнения этих процедур можно начинать работу. Как и для JVC, материал можно оцифровывать
с кодеком DVCPROHD, что позволяет экономить полосу пропускания и дисковое пространство. Для этого нужно
выбрать в меню AJA Kona LH опцию 1080i 29,97 DVCPROHD Easy Setup, а для управления — FireWire. Впоследствии
этот материал можно вывести на ВМ Panasonic D5 и DVCPROHD или Sony HDCAM и HDCAM SR в формате 1080i
29,97 кадров/с.
Таким образом, очевидно, что платы AJA KonaLH/LHe в сочетании с приложением Final Cut Pro обеспечивают
среду обработки и монтажа несжатого и сжатого (I-кадры) материала высокого разрешения, причем на выходе
формируется сигнал удобного для распространения формата, а сам процесс отнимает у компьютера меньше
вычислительных ресурсов.
Можно было заметить, что в статье не рассматривался вариант работы с видеокамерами Canon, в частности,
с моделью XL H1. Дело в том, что кассеты, записанные на этой камере, легко воспроизводятся
на видеомагнитофонах Sony HDV, а потому нет смысла останавливаться на этом отдельно. К тому же камеры Canon
оснащаются интерфейсом HD-SDI, поэтому можно использовать соответствующий вход KonaLH/LHe, не применяя
аналоговый компонентный вход HD.
Платы KonaLH/LHe
И в завершение немного информации о самих платах KonaLH/LHe. Они ориентированы именно на платформу
Mac и систему Final Cut Pro и оснащаются аналоговыми и цифровыми входами/выходами стандартного и высокого
разрешения.
Коммутационный кабель для плат
KonaLH/LHe
KonaLH позволяет работать с 10-разрядным несжатым видео, двумя каналами цифрового звука AES и 8-ю
каналами вложенного в цифровой поток звука. Есть аналоговые композитный и компонентный видеоинтерфейсы,
входы/выходы для двух каналов аналогового звука. Предусмотрено аппаратное понижающее преобразование
с кадровой синхронизацией на аналоговых входах. Плата поставляется с многожильным коммутационным кабелем,
но может комплектоваться также внешним блоком KL-Box-LH, устанавливаемым в 19" стойку.
Что касается модели KonaLHe, она поддерживает исходную 10-разрядную глубину квантования и обеспечивает
максимально возможное по стандартам SMPTE SDI качество изображения стандартного и высокого разрешения.
Исходным форматом ввода для платы является QuickTime, захват осуществляется прямо на жесткий диск. Но есть
поддержка предыдущих 8-разрядных форматов, а также DVCPROHD и HDV, DV25, DV50, JPEG и др. Она также
поддерживает новый кодек Apple ProRes 422.
В KonaLHe применяется аппаратное ускорение обработки для DVCPROHD, HDV и Apple RT Extreme,
разработанное в тесном сотрудничестве с Apple. Аппаратный акселератор берет на себя часть задач
по кодированию/декодированию видео и звука, разгружая тем самым центральный процессор и позволяя системе
Final Cut Pro выполнять эффекты в режиме реального времени при воспроизведении проекта с временной шкалы.
Захват материала также поддержан аппаратно, в том числе и с кодеком DVCPROHD, благодаря чему можно
использовать SATA-диски компьютеров Mac Pro или PowerMac для записи, воспроизведения и эффектов при работе
с видео высокого разрешения. А применение подсистем хранения с интерфейсами SCSI или Fibre Channel
значительно повышает производительность всей системы.
Как же KonaLHe ускоряет работу с видео в форматах DVCPROHD и HDV, а также при реализации динамических
эффектов в режиме реального времени? Поскольку плата берет на себя часть работы, компьютер может больше
ресурсов выделить для просчета эффектов, то есть в реальном времени можно воспроизвести больше потоков видео
с повышенным числом эффектов. Большинство вещательных кодеков, включая DVCPROHD и HDV, предусматривает
двухэтапный процесс. Сначала видео понижается в горизонтальном разрешении, а затем подвергается компрессии.
Это делается потому, что незначительно пониженное разрешение является хорошим компромиссом между
разрешением и эффективностью кодека. Аппаратные средства платы не только существенно ускоряют процесс
понижающего преобразования, но делают это с 10-разрядной точностью. Используя кодек Final Cut Pro HDV
и аппаратные средства KonaLHe, можно выполнять воспроизведение материала в режиме реального времени. Даже
понижающий преобразователь платы обрабатывает HDV в режиме реального времени, за счет чего обеспечивается
возможность мониторинга, копирования или мастеринга. Поэтому плата позволяет поднять работу с HDV
на полностью профессиональный уровень.
Материал предоставлен компанией ProVideo Systems
Автор
Маргарита
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
35
Размер файла
79 Кб
Теги
hdv
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа