Построчная развертка или чересстрочная nvidia что лучше
Прогрессивная развертка против чересстрочной.
Сегодня существуют два различных способа перевода изображения: чересстрочная развертка и построчная развертка. Выбор способа производится в зависимости от того, для какой цели будет использован видеопоток, нужно ли четкое изображение движущихся объектов и возможность фиксировать мелкие детали движущегося изображения.
Чересстрочная развертка.
Для этого способа используется метод, разработанный для электронно-лучевой трубки TV мониторов (CRT) которые состоят из 576 видимых горизонтальных строк на стандартном телеэкране. Поочередное сканирование строк делит их на разрозненные и однородные строки, а затем поочередно обновляет их по 30 кадров в секунду. Небольшая задержка между обновлением строк создает некоторое искажение или «зубчатость». Это происходит из-за того, что только половина строк сохраняет связь с движущимся объектом, а половина в этот момент обновляется. 
Чересстрочная развертка использовалась аналоговыми камерами, телевидением и VHS видео очень долгое время. До сих пор этот метод является наиболее подходящим для определенного применения. В настоящее время, с появлением LCD и TFT мониторов, DVD и цифровых камер, эта технология меняется. Сейчас альтернативным методом подачи изображения на экран является построчная развертка.
| Построчная развертка. | |
 | Прогрессивная развертка в противоположность чересстрочной сканирует картинку целиком, строку за строкой каждую шестнадцатую секунды. Другими словами, зафиксированное изображение не разделяется и не расщепляется, как при чересстрочной развертке. Монитору компьютера не нужно чередование, чтоб вывести изображение на экран. Нет эффекта «мерцающего изображения». В применении к удаленному наблюдению это дает возможность разглядеть мелкие детали изображения, например, убегающего человека. Такой метод сканирования дает наилучший эффект при использовании монитора высокого качества. |
Пример: фиксация движущихся объектов.
Когда камера фиксирует движущийся объект, четкость изображения зависит от используемой технологии. Сравните эти изображения формата JPEG, записанные тремя разными камерами с использованием построчной развертки, 4CIF чересстрочной развертки и 2CIF чересстрочной развертки соответственно.
Пожалуйста, обратите внимание на то, что:
Что означает наличие прогрессивной развертки в телевизоре
Покупателям при выборе телевизора рекомендуют обращать внимание на технические спецификации моделей. В описании нередко можно встретить термин «прогрессивная развертка», не совсем понятный рядовому пользователю. Что такое развертка телевизора, какой она бывает, и что лучше выбрать — расскажем далее.
Виды развертки
Технологию, по которой ТВ-сигнал переносится на экран телевизора, принято называть разверткой. Это похоже на написание текста: изображение вырисовывается строчками, путем перемещения электронного луча по горизонтали слева направо, спускаясь сверху вниз. В зависимости от метода формирования картинки на экране различают чересстрочную и прогрессивную разновидности развертки.
Чересстрочная
Чересстрочный метод разворачивания изображения был придуман в то время, когда возможности техники не позволяли за короткий временной промежуток сформировать весь кадр построчно. Технология строится на последовательном выводе изображения на экран двумя «полукадрами»: нечетных и четных строк пикселей.
Главный минус технологии — низкое качество изображения, создающее дискомфорт при просмотре. У современных ТВ-панелей этот тип строчной развертки применяется на моделях бюджетного класса в сочетании с функцией деинтерлейсинг, посредством которой имитируется полнота видеоряда. Качество формирования картинки зависит от мощности деинтерлейсинг-системы, но какова бы та не была, подвижные сцены при воспроизведении размываются в 80% случаев.
Прогрессивная или построчная
Прогрессивная развертка в телевизоре стала применяться гораздо позже, когда появилась техническая возможность разворачивать кадр целиком: все четные и нечетные линии последовательно друг за другом.
Считается, что эта технология воспроизводит изображение реалистичнее, что создает атмосферу комфорта при просмотре. Отсюда и название кадровой развертки — прогрессивная. Обозначается числовом выражением, соответствующим количеству строк с буквой «p» рядом (от английского слова progress): 1080p, например.
Преимущества прогрессивной развертки
Усовершенствованная схема формирования изображения стала возможна благодаря техническому развитию. У построчной технологии в сравнении с предыдущим вариантом есть ряд весомых преимуществ.
Что такое стандарт разложения
Стандарт разложения (иначе формат развертки) характеризует уровень качества ТВ-сигнала/видеозаписи. Термин определяет количество строк изображения, метод разворачивания и частоту смены кадров. Так, для кинескопных телевизоров существовало два основных стандарта: 625 строчек с частотой 50 Гц и 525 строк/60 Гц. Сегодня эти цифры неактуальны, и большинство ЖК телевизоров поддерживают прогрессивную развертку с количеством строчек 720/1080 или чересстрочную на 1080 строк. Кроме того, современные стандарты включают в себя также разрешение экрана, соотношение его сторон.
Современное телевидение продолжает развиваться. В прошлое уходят стандарты телевещания аналоговых форматов NTSC/PAL/SECAM. Развивается пришедшее на смену цифровое вещание и телевидение высокой четкости, появились и продолжаются появляться новые стандарты качества трансляций и видезаписей: SD, HD, FullHD, HDR и другие.
Производители ТВ-панелей работают над улучшением воспроизведения изображений различных форматов развертки. Топовые телевизоры Самунг, LG, Филипс и некоторых других марок поддерживают стандарты разложения видео сверхвысокого формата четкости 4K: 2160p. На подходе техника стандарта 4320p.
Выбор монитора
Мониторы входят в состав любой компьютерной системы, являясь наиболее редко обновляемой ее частью. В большинстве случаев смена монитора происходит раз в 3-5 лет. Часто основным критерием при выборе монитора является объем рекламы производителя, поскольку существенная категория пользователей недостаточно хорошо разбирается в спецификациях современных мониторов. Ниже приводятся наиболее важные из них.
Частоты регенерации и разрешающая способность
Теневая маска и апертурная решетка
Что такое шаг точки и как он влияет на изображение
Чем меньше шаг точки или шаг полосы, тем более качественное изображение позволяет достичь монитор. Из-за очевидных различий между шагом точки и шагом полосы их нельзя точно сравнивать друг с другом. Определенный шаг апертурной решетки соответствует шагу точки, размер которой немного больше. Например, шаг апертурной решетки 0.25 мм соответствует шагу точки 0.27 мм.
Безопасность эксплуатации монитора
Чересстрочная и построчная развертка
Наиболее распространенным видом антибликовой обработки экрана является покрытие его поверхности соединениями на основе диоксида кремния. Шершавое под микроскопом, антибликовое покрытие отражает лучи света под разными углами. При покупке монитора следует учитывать тот факт, что качественное антибликовое покрытие не должно оказывать влияния на яркость и четкость изображения.
svoemesto
svoemestosvoemesto
Как показала практика, в умах контингента есть сильное брожение по поводу понимания различных понятий, связанных с форматами видео. Всякие «Full HD», «HD Ready», «1080i» и прочие «матроски» вносят сумятицу в умы. Поэтому настало время расставить точки над «i», двоеточия над «ё» и чорточки над «й».
Когда мы говорим о цифровом видео, надо иметь в виду следующие параметры:
Видео:
— разрешение картинки
— «аспект» картинки
— кодек, которым эта картинка закодирована
— параметр видео потока (количество кадров в секунду, битрейт)
Аудио:
— количество звуковых дорожек и что каждая дорожка из себя представляет (оригинальный звук, перевод, комментарии режиссера и т.п.)
— количество каналов звука каждой дорожке
— кодек, которым закодирована каждая дорожка
— параметры потока каждой дорожки (битрейт)
И для каждого из вышеперечисленных пунктов существеут масса терминов и понятий, с совокупности которых и наступает полная путанница.
Попробуем разобраться во всем это по-порядку.
Разрешение картинки.
Про прогрессивную и чересстрочную развертку.
Откуда взялась черезстрочная развертка и зачем она вообще нужна.
К картинкам стандартного разрешения относятся все остальные картинки с меньшим разрешением. Среди них можно выделить следующие: 720х576 (PAL), 720х480 (NTSC), 640х480 (VGA), 320х240 (QVGA). А вообще картинка может быть любой, главное чтобы её линейные размеры в пикселях по вертикали и горизонтали были кратны 32.
Количество кадров в секунду (frames per second, или сокращенно fps) в видеофайле в основном бывает или 30 (NTSC), или 25 (PAL). Но, в принципе, может быть любым.
Что такое HD DVD?
Аббревиатура HD DVD расшифровывается как High Density Digital Versatile Disc – универсальный диск высокой плотности. Данный стандарт является прямым потомком DVD-Video и продвигается на рынок компаниями Toshiba, NEC и Sanyo. Несмотря на аналогичный DVD диаметр носителя HD DVD, этот диск способен вместить до 15 Гбайт на каждый информационный слой. Слоев же может быть несколько: на данный момент уже разработаны экспериментальные 3-слойные диски ёмкостью 45 Гбайт. Впрочем, даже штатных двухслойных дисков более чем достаточно для большинства фильмов. Увеличения плотности записи удалось добиться благодаря применению сине-фиолетового лазера с длиной волны 405 нанометров. Сам по себе формат HD DVD предполагает работу с видеопотоком разрешения до 1080p, звуком вплоть до 7.1 и поддержкой протокола защиты информации HDCP. Скорость считывания данных составляет 32,4 Мбит/с. Поддерживаются алгоритмы кодирования видео – MPEG-2 HD, VC1 (Video Codec 1, базируется на Windows Media Video 9) и H.264/MPEG-4 AVC.
Что такое Blu-ray Disc?
Данный формат продвигает Blu-ray Disc Association во главе с Sony. Blu-ray переводится примерно как «голубой луч». Исковеркать написание слова Blue (голубой) пришлось ради возможности зарегистрировать торговую марку. Как и в случае HD DVD, в основе Blu-ray лежит технология «синего» лазера с длиной волны 405 нанометров, да и диски имеют аналогичный диаметр – 12 см. Между тем разработчикам удалось «втиснуть» на каждый слой до 27 Гбайт данных, а количество слоев уже сейчас может доходить до 4. Очевидное преимущество перед HD DVD с точки зрения информационной ёмкости обернулось удорожанием технологии, что отразилось на цене аппаратуры и на стоимости самих носителей BD-Disc. Первые опытные образцы дисков Blu-ray были заключены в защитные картриджи, оберегающие информационный слой. От картриджей удалось отказаться после того, как поверхность Blu-ray-дисков стали покрывать сверхпрочным оптическим покрытием. По части заложенной поддержки форматов изображения и звука Blu-ray в целом идентичен HD DVD, так что повторять перечисление нет смысла.
Все ли телевизоры c логотипами, содержащими аббревиатуру HD, воспроизводят этот формат с максимальным качеством?
Нет. К примеру, один из самых распространённых логотипов – HD Ready – означает лишь возможность воспроизведения видео высокой чёткости с интерполяцией до физического разрешения матрицы телевизора или проектора. При этом оно может быть любым, даже SDTV. К примеру, такой логотип имеют многие плазменные панели с матрицами 848х480 точек. Отобразить видео высокой чёткости с максимальным качеством могут лишь телевизоры и проекторы с физическим разрешением 1920х1080 точек и поддержкой прогрессивной развёртки. Чаще всего их оснащают логотипом FullHD. Но лучше всего обращать внимание именно на разрешение, а не на рекламные надписи.
Какие интерфейсы используются для передачи HD-сигнала?
Видео высокой чёткости можно передавать посредством как аналогового, так и цифрового трактов. Но в связи с распространением полностью цифровых устройств отображения видеосигнала (проекторы, плазменные и ЖК-телевизоры) необходимость в использовании аналогового тракта отпала. Тем более обеспечить достойную защиту от копирования в этом случае невозможно. На сегодняшний день существует два основных цифровых интерфейса для передачи HD-сигнала – DVI и HDMI. DVI расшифровывается как Digital Visual Interface, а литера после аббревиатуры означает тип: I – Integrated, D – Digital, A – Analog. В первом случае по одному кабелю может передаваться как аналоговый сигнал RGB, так и цифровой, во втором – только цифровой, в третьем – аналоговый. Максимальная пропускная способность интерфейса составляет 3,7 Гбит/с по одноканальной шине (single link) и 7,4 Гбит/с при двухканальном интерфейсе (dual link). Этого более чем достаточно для передачи любого видеопотока HD.
HDMI является модифицированной версией DVI и переводится как High Definition Multimedia Interface. Разъёмы и коннекторы этого интерфейса намного компактнее и удобнее в подключении, нежели DVI. Для передачи сигнала HDMI использует те же принципы, что и DVI-D (и обратно совместим с ним), однако по HDMI может передаваться как цифровой RGB-сигнал, так и цифровой компонентный. Это надо учитывать при выборе аппаратуры. В отличие от DVI, HDMI разрабатывался для бытовой AV-электроники, ввиду чего разработчики исключили свойственные только ПК разрешения, оставив «кинотеатральные» 480(576)i/p, 720i/p и 1080i/p. Помимо удобства подключения HDMI имеет ещё одно преимущество перед DVI: возможность передачи цифрового аудиопотока по одному кабелю параллельно с видео. В частности, в версии цифрового протокола HDMI 1.1 была добавлена совместимость с цифровым сигналом DVD-Audio, а в версии 1.2 появилась поддержка многоканального звука (вплоть до 7.1), что позволяет подключить к плееру последовательно AV-ресивер и устройство отображения. При такой схеме ресивер «заберёт себе» цифровой аудиопоток, а видеосигнал направит дальше. Недавно появилась новая версия HDMI – 1.3. Главная её особенность заключается в повышении пропускной способности до 10,2 Гб в секунду. Это дало возможность увеличить цветовой охват видеоряда до 1 миллиарда оттенков и параллельно с этим обеспечить поддержку форматов звука Dolby TrueHD, DTS HD и других.
Какие форматы используются для кодирования видеосигнала для HDTV?
Одним из наиболее распространённых форматов является MPEG-2 HD. Он создан группой Moving Picture Expert Group и является развитием «обычного» MPEG-2, используемого в DVD-Video. MPEG-2 HD обеспечивает высокое качество видеоряда, однако сам алгоритм компрессии не слишком эффективен, из-за чего один полнометражный фильм может занимать 50 гигабайт и более. Тем не менее данный формат был выбран в качестве основного для бытовых видеосистем высокого разрешения. И неслучайно: он хорошо известен и освоен, для реализации тракта не нужны сложные декодеры. А что касается ёмкости – «синие» диски в большинстве случаев позволяют подобные «излишества». Второй перспективный формат – H.264 AVC (MPEG-4 v.10). Его разработка была завершена в мае 2003 года усилиями групп MPEG и VCEG (Video Coding Experts Group). Аббревиатура AVC расшифровывается как Advanced Video Coding (прогрессивное кодирование видео). В настоящее время алгоритм H.264 AVC является одним из самых эффективных, демонстрируя феноменальное соотношение «качество изображения на объем данных». Однако для декодирования видеопотока требуются серьёзные вычислительные мощности процессора. Помимо описанных выше индустриальных форматов кодирование HD возможно и такими популярными кодеками, как DiVX HD и WMV-HD. В обоих случаях используются незначительно модернизированные алгоритмы MPEG-4. Как известно, одним из форматов, принятых для кодирования HD-потока для HD DVD, является VC-1, разработанный компанией Microsoft и тоже основанный на алгоритме компрессии MPEG-4. Этот кодек активно используется в дисках HD DVD, однако на сегодняшний день нет никаких достоверных данных о его практическом применении в качестве кодека для передачи потокового HDTV.
Продолжение следует.
Телевизионные поля в компьютерной графике
1. Основы формирования телевизионного изображения на телеэкране
Изображение на экране телевизора (и компьютерного монитора) рисуется построчно. Делается это т.н. «электронной пушкой» испускающей поток электронов, которые бомбардируют изнутри покрытый люминофором экран кинескопа и заставляют некоторое время после попадания светиться нужные участки нужным цветом и светом. Это не проецирование за раз единой собранной картинки как в диафильме, а очень быстрое рисование тонким лучём сотен линий в определённом порядке друг за другом.
Опытным путём установлено, что для того, чтобы человеческий глаз мог видеть цельноидущее непрерывное изображение на экране телевизора, а не набор последовательно вспыхивающих картинок, частота смены этих картинок должна быть не менее 50 раз в секунду (50 Гц). Это связано с так называемым временем послесвечения люминофора, которым изнутри покрыт экран кинескопа и благодаря свечению которого мы и можем видеть изображение. Если замедлить эту частоту, то к тому моменту пока будет прорисован следующий кадр, часть люминофора на экране уже успеет потерять яркость и начнёт гаснуть. Визуально это будет выглядеть как постоянно пульсирующее изменение яркости изображения. Надеюсь ясно, какой дискомфорт при этом будет испытывать телезритель. Итак, подавать сигнал на экран телевизора вроде бы надо с частотой 50 кадров в секунду, но на самом деле на экран наших с вами телевизоров подается только 25 и никаких особо заметных мельканий яркости мы не видим. Как же так?! Для этого надо понять как же работает экранная развёртка.
Примечание: все приведённые тут и далее цифры справедливы для стандартов PAL и SECAM. В версии NTSC применяется 30-кадровая развёртка, но об этом стандарте речи не идёт.
2. Работа экранной развертки
Существует 2 вида телевизионных развёрток (способов прорисовывания электронным лучом телевизионного растра изображения):
Чересстрочная – здесь луч кинескопа сначала прорисовывает на экране все нечётные строки. Далее следует т.н. «обратный ход» — луч позвращается наверх к строке 2 и так же последовательно продолжает чертить все чётные строки между уже нарисованными (ещё светящимися от бомбардировки электронами) нечётными строками и заканчивает свой ход в правом нижнем углу кинескопа в строке 624. При наложении этих двух полукадров друг на друга и получается полный кадр. По сравнению с построчной развёрткой, здесь экран засвечивается за секунду дважды, что значительно сглаживает мерцание картинки вцелом. Другими словами, при чересстрочной развёртке можно понизить частоту кадров в 2 раза без особого ущерба для комфорта восприятия. Хитро придумано, верно?
Вы ничего пока не улавливаете? Это те самые 2 прохода луча, из которых состоит цельный кадр и которые называют «полукадрами» или «полями». Для особо одарённых перефразирую: первый полукадр (первое поле) – это строки 1,3,5,7. 625, второй полукадр (второе поле) – строки 2,4,6,8….624.
Термины «первое» или «второе» указывают на доминантное в видеосигнале поле, т.е. с какого поля начинается формироваться полный кадр. Если говорят что «ролик принесли с первым полем», это значит что каждый кадр в материале начинаются с первого поля (с нечетной строки).
ВАЖНО!
А вот далее начинается нечто мутное и не до конца понятное даже мне: при всей своей очевидной правильности использования в качестве доминантного именно первого поля, доминантным полем в видеоматериале бывает и второе. Откуда растут уши я не знаю, но всё это зачастую вызывает у пользователей недетский геморрой. Особенно сейчас, с активным внедрением стандарта DV и плат на его основе, работающих со вторым полем. Ещё непонятнее становится после осознания того, что такие видеоплаты всё равно конвертируют на своём видеовыходе сигнал в первое поле, потому как наши (включая самые древние ламповые) телевизоры работают именно с первым полем. Вот где здесь логика я объяснить затрудняюсь, но как то много лет назад мне попадалась статья про историю формата DV. Руку к его разработке приложил всеми «любимый» Билл Гейтс со своей компанией, пытаясь сделать его основным форматом видео для Windows. А компания его — американская. А в Америке-то телестандарт — NTSC. А у него-то первое поле — это как раз второе (простите за каламбур). Не знаю правда или нет, но такое объяснение вполне может описать получившуюся несуразицу.
Понятно, что чересстрочная развёртка – must die! Она сложнее и труднее в обработке, чем построчная, она доставляет немало хлопот при конвертировании с одного поля в другое. Но тем не менее, именно с ней работают все телевизоры в мире (во всяком случае при трансляции эфирных телепрограмм). Однако, раз всё так плохо, почему всё так запущено?
3. История появления полей
Всё началось в середине 20 века, когда зарождалось телевидение и начался передел частот эфирного радиодиапазона. Диапазон это далеко не резиновый, существуют жёсткие рамки широты (количества каналов) его использования для разных служб (милиция, любительская радиосвязь, радио, авиация, такси, телевидение и т.д.), да плюс ещё и ограничения по элементной базе в то время, с невозможностью создания сверхвысокочастотных приёмников и передатчиков. В общем, даже тогда конструкторы понимали, что отведенного под телевидение диапазона частот явно будет мало уже в ближайшем будущем.
Сколько было выделено конкретно места под весь метровый ТВ-диапазон я не знаю, но в курсе что один телевизионный канал по расчётам должен был занимать полосу частот порядка 12 МГц. Обрабатывать и передавать такой широкополосный сигнал очень сложно и требует больших затрат. К тому же, сокращается количество телеканалов, которые можно втиснуть в отведённый для ТВ-вещания диапазон эфирных частот, особенно учитывая что лепить каналы вплотную друг к другу нельзя, так как появляются взаимные наводки и паразитные гармоники.
Инженеры дружно ломали головы. А и как было не ломать, когда в будущем нам с вами светило смотреть только 4-5 каналов, вместо пары десятков. Овчинка не стоила выделки. А выход был один – уменьшать занимаемый каждым отдельным телеканалом диапазон частот (тот самый, который 12 МГц). Уменьшением частоты кадров в 2 раза (до 25 с 50-ти необходимых для люминофора, помните?) и введением полей его в итоге сузили до 6 МГц. И это было элегантным и красивым решением.
К счастью, эти проблемы уже похоже отходят на задний план и недалёк тот день, когда телевещание перейдёт с аналогового сигнала на цифровой. Тогда в тот же самый диапазон частот можно будет впихнуть тысячи телеканалов, да ещё и с HD-разрешением, преобразовав их в цифровой вид… и забыть о полях, как о страшном сне. Не знаю когда это случится в «великой и могучей», но в Японии и Европе уже многие телестанции если и не вещают в цифре постоянно, то проводят генеральные репетиции.
Ну а пока всё остаётся по старому, нам надо уяснить для себя пару выводов:
Вывод1: Главное преимущество чересстрочной развёртки перед построчной состоит в том, что при одинаковой частоте смены изображений (25 полукадров х 2 прохода = требуемые 50Гц в секунду) и одинаковом числе строк (625 на один полный кадр), в 2 раза снижена частота повторения полных кадров и так же в 2 раза уменьшена полоса занимаемых в ТВ-сигналом эфирных частот.
Вывод2: Для качественного и комфортного восприятия телезрителями ТВ-картинки, подаваемый на выход телевизионного передатчика видеосигнал должен содержать информацию не только о количестве и частоте кадров, но и о полукадрах! Естественно, что этого можно добиться только в том случае, если вся компьютерная графика и весь видеоматериал подаваемый в эфир будет так же содержать эту информацию про полукадры. Работая без полей, ламер-дизайнер невольно показывает зрителю частоту кадров в 2 раза меньшую, чем есть возможность показать на самом деле. Правда глупо?
Надо заметить, что это правило в основном относится к быстродвижущимся элементам и к камерным панорамам. На статичных планах отсутствие полей вовсе не будет заметно, но кто же крутит на телевидении статичные кадры. Кстати всё ЦТ работает с полями, так что равняйтесь на профессионалов.
4. Комьютерные платы для захвата/вывода видео
Практически все известные мне платы нелинейного монтажа умеют захватывать и выводить видео с полями. Исключение составляет плата Miro Video DC1, но она вряд ли уже где используется, да и работала с 1/4 от нормального телевизионного разрешения с квадратным пикселем (384х288), так что всё нижеописанное её не касается.
Захват видеоматериала происходит либо в монтажной видеопрограмме через драйвер устройства ввода, либо с помощью утилит самой платы. Дальнейшая работа с материалом происходит уже на TimeLine видеоредактора и уже от настроек проекта зависит, будет ли содержать поля выходной клип или нет. В последнее же время широкое распространение получил ввод информации через 1394 интерфейс (FireWire/iLink), но способ захвата/обработки не меняется и здесь.
Когда не существовало формата DV и плат работающих в нём (золотая эра нелинейного монтажа — середина 90-х), всё было достаточно просто. Подавляющее большинство плат того времени работали в формате сжатия изображения MJPEG и имели в качестве доминирующего поля именно первое. Яркие представители этого класса: Truevision Targa 1000/2000; Miro Video DC30; Matrox DigiSuite; DPS Perception. Тогда практически не существовало проблем – ролики со студии на студию передавались в большинстве случаев с первым полем и перегон принесённого материала в «свой формат» делался через Avid MCX Press или Adobe Premiere путём тупого пересчёта в свой кодек. Оппонентами таких видеоплат работающими со вторым полем были Fast AV Master, Miro Video DC20. Бывало нет нет, да и приносили ролик в их формате и тут начинались головняки. У незнающих.
Можно долго распространяться о том, какие возникали (да и возникают сейчас) сложности при переносе видеоматериала с платы одной группы на другую. И дело не столь в кодеке, сколь в разном разрешении, доминирующем поле, размере и кроппинге кадра. Очень часто простым переворотом полей в самой распространённой монтажной программе Adobe Premiere качественно проблему не решить. Нужно запускать тяжёлую артиллерию типа Adobe After Effects или Eyeon Digital Fusion, чтобы правильно изменить поля, поменять разрешение кадра, обрезать кроппинг (какой идиот его ещё использует) и т.д.
С приходом стандарта DV с его вторым полем стало одновременно и хуже и лучше. Хуже — потому как ещё обширен парк старых плат, работающих с первым полем и нет никаких предпосылок к тому, чтобы парк этот сколь более менее быстро умер. До сих пор живут много дорогих и просто отличных по характеристикам видеоплат (Truevision Targa, Matrox DigiSuite, DPS Perception и т.п.) работающих в формате MJPEG или Uncompress, предназначенных именно для профессионального применения и дающих намного более высокое качество чем DV. Так почему именно второе поле в качестве доминантного получило DV, я не знаю. Однако, как уже упоминалось выше, мне довелось слышать мнение, что это произошло с подачи Microsoft: американцы вполне логично сделали новый стандарт под себя и под свой формат NTSC. Но как бы то ни было, а расхлёбывать эту кашу приходится всему миру до сих пор.
А чем же стало лучше? Унификация! Сейчас (2006 г. — Примечание) острота проблемы потихоньку снимается: DV всё более проникает в низкобюджетные студии и становится стандартом de-facto, каким ещё лет 10 назад там был S-VHS. Фактически сейчас существует один универсальный кодек — Microsoft-DV; единый размер кадра; единый видеобитрейт; единые параметры звука. Другими словами передача материала с одной студии на другую превратилась в простейшее дело, не требующее времени на конвертацию и напряжения мозга видеомонтажёров.
5. Работа с видеоматериалом
С видеозаписями всё относительно несложно. Видеокамеры разработаны были для телевидения, работают с полями, видео записываемое ими на носитель содержит информацию о полях и вполне очевидно, что в видеоредакторе с захваченным видеоматериалом тоже нужно работать с полями. И для этого достаточно лишь однажды сделать правильные настройки программного обеспечения. При работе в проекте, используя различные встроенные фильтры и эффекты можно быть уверенным в том, что и при видеовыводе вы получите правильный видеосигнал.
Вы по прежнему не понимаете о чём речь? Ну что же, это вполне объяснимо, если вы раньше никогда не работали с полями, а всё ваше знакомство с ними сводится в основном к матам в адрес конторы, чьего производства ролик начал давать на экране телевизора строб или гребенку.
Ниже представлены 2 кадра видео содержащего поля. Скриншоты сделаны С ЭКРАНА КОМПЬЮТЕРА. Именно компьютерный монитор имея построчную развёртку позволяет увидеть и исследовать суть чересстрочной развёртки.
Автомобили в кадре имеют заметные полосы: это и есть телевизионные поля. Тогда почему на машинах они заметны, а на людях и траве — нет?
Машина перемещается в кадре быстро. Пока луч кинескопа прорисовывал нечётные строки (у него на это ушло 1/50 секунды), машина успела чуть проехать и при рисовании второго полукадра её положение уже иное. Именно так видео засняла и разложила на поля видеовидеокамера, именно так его и надо выводить на экран ТВ. А перемещение людей и травы было небольшим (если вообще было), оттого и гребёнки на них практически не видно. Но, такая картина наблюдается только на компьютерном мониторе, имеющем построчную развёртку, а стоит вывести её на экран обычного телевизора и мы не увидим никаких полос, перемещение объектов будет гладким, а сами объекты целыми.
Постараюсь тоже самое объяснить на примере анимированных картинок. Для простоты и удобства я взял всего 4 строки (соответственно по 2 строки на кажое поле) и всего 4 кадра, но этого будет вполне достаточно. Итак, мы перемещаем по экрану слева направо квадрат. Доминирующее поле в материале — первое.
(Примечание: для наглядности создаваемой картины нечётные и чётные строки будут показаны единовременно, а не по очереди. Читатель же должен помнить о последовательности рисования сначала первых, потом вторых).
Pис.1 — полукадры (поля) присутствуют.
Вот та самая «гребёнка». Здесь видно, как квадрат разбивается на строки при перемещении… и такое происходит в масштабе всего телевизионного растра! За один кадр луч кинескопа делает по экрану два прохода и содержимое этих проходов РАЗНОЕ (вот он, ключевой момент — в отличие от прогрессивного сигнала!). Каждая следующая строка как бы дорисовывает движение, начатое в предыдущей строке (и так до смены съёмочного плана).
Ну а человек, в силу инертности зрения видит на экране не скачкообразное перемещение квадрата 25 раз в секунду наглыми прыжками вбок, а… (как бы это выразиться. ) видит более сглаженное. «перетекающее» движение состоящее из 50 фаз, что воспринимается как плавное скольжение. Вот такой вот чистой воды обман зрения, только вдумайтесь!
Считайте, что этот квадрат — это наш стремительно двигающийся автомобиль с ранее приведённых скриншотов. Совсем иное дело, если бы квадрат не двигался (как люди или трава) — мы бы не увидели никакой гребёнки на изображении.
(Примечание: сам того не желая, я здесь невольно затронул тему кодирования (компрессирования) видеоматериала. Многие алгоритмы сжатия как раз основаны на анализе положения таких вот объектов в кадре (т.н.«блоков»). Так вот… в первом случае, из-за разности содержимого кодировать пришлось бы все 4 кадра, а во втором, только один — первый, а последующим за ним при воспроизведении лишь передавать ссылку на него. А это экономия времени при кодировании и дискового пространства при хранении информации).
Pис.2 — полукадры (поля) отсутствуют.
А сейчас рассмотрим вариант без полей. По этой анимации видно, что квадрат перемещается за те же самые временные интервалы целиком и как бы дискретно: был тут, а теперь уже тут. И никаких вам переходных фаз, никакого разбиения на строки. Переместившись на новое место он тупо там стоит 1/25 секунды. А вот при чересстрочной прорисовке он стоял бы неподвижно «в одной позе» всего 1/50 секунду.
Если такое движение никоим образом не стилизовать под кино размывая движущиеся объекты или смешивая смежные кадры (blending), то зритель увидит лёгкий и неприятный строб.
Чтобы закрепить материал, предлагаю проделать опыт. Создайте (например в Adobe Photoshop) файл вашего экранного разрешения под вашу видеоплату. Нарисуйте примерно в центре окна белый квадрат размером около 50 х 50 пикселей и сохраните файл. Импортируйте его в видеоредактор и проделайте анимацию горизонтального перемещения слева направо с таким расчётом, чтобы квадрат начинал движение у левого края телемонитора, а заканчивал у правого за 2 секунды. Поковыряйтесь в настройках проекта (и выходного файла), найдите функцию включения полей. Какое именно поле выбрать, зависит от вашей видеоплаты, но если вы работаете в DV, то скорее всего у вас будет второе поле (lower, bottom, second). Отрендерите и посмотрите готовый клип на экране телемонитора – квадрат должен проехать гладко и чётко от края до края. Если так и есть, то вы увидели правильное изображение с полями, состоящее аж из 100 статичных картинок (25 полукадров х 2 прохода за кадр х 2 секунды). А теперь просчитайте этот же самый клип, но с выключенными полями и просмотрите уже его – наш квадрат тоже проедет, но уже со стробом, теряя чёткость изображения и форму — это вы просмотрели всего 50 статичных картинок. Можете изменить поле на другое, и тогда увидите, что квадрат стал дрожать вовсе не по-детски.
Вот фотографии с экрана телемонитора, сделанные с большой выдержкой. Хотя строк образующих изображение тут и не видно, зато видно дискретность перемещения квадрата по экрану. Обратите внимание на отличия между рисунком 1 и 2. Вы видите какова разница в шаге квадрата по экрану: на картинке 1 движение состоит как бы из двух мелких перемещений (Сначала за 1/50 секунды рисуется одно поле, а потом за тоже время — второе, а квадрат же за это время уже успевает сместиться вправо). На рисунке 2 за тоже время квадрат проходит только один большой скачёк длительностью в 1/25 секунды. А теперь догадайтесь, в каком случае движение будет более гладким? Что касается рисунка 3, то здесь наш квадрат будет буквально скакать, потому как нарушен порядок полей при выводе видео с видеоплаты. В данном случае показан материал со вторым полем, а пытался я его вывести через видеоплату, которая работает с первым (Matrox DigiSuite LE).
Примечание: Если вы всё проделали правильно, уверены в правильности настроек, но разницы в отображении на экране телемонитора не увидели (кривые руки?) или разница вас не убедила (особенности зрения?), то боюсь это уже не лечится.
6. Работа с компьютерной графикой
Тут всё гораздо сложнее и будем разбираться долго. Правда, всё что написано ниже касается только тех, кто все-таки принял правила игры и хоть смутно, но стал осознавать разницу работы с полями и без, и готов продолжить обучение.
Итак нам ясно, что всю информацию на телевизор надо подавать с полями. Но если в отснятом камерами видеоматериале они есть с самого начала и генерятся на уровне железа принудительно, то в компьютерную графику нам их придётся внедрить самим и так же принудительно. И нужно внимательно прослеживать наличие полей во время работы над видеороликом, чтобы нигде ничего не упустить (кстати, этот факт является наверно самым распространённым фактором тормоза при работе с полями: некоторым товарищам просто лениво с ними возиться, поэтому они предпочитают кормить публику 25 стробящими картинками вместо намного более гладко двигающихся 50).
Типичный путь создания какого либо графического ролика выглядит так:
1. анимация объектов в 3D редакторе и просчёт сцены в секвенцию;
2. импорт секвенции, её обработка и добавление объектов в программе композитинга;
3. финальный просчёт композиции и запись на ленту или на эфирный сервер.
Итак, на всех этапах работы нужно следить за соблюдением полукадров. Стоит потерять их хоть в одном месте и привет – получите клип без полей. Во всех программах рекомендуется соблюдать одну и ту же очерёдность полей, хотя в большинстве случаев можно попробовать исправить неправильно отсчитанный исходный материал не прибегая к его пересчёту в 3D редакторе заново.
Теперь о сложностях. Чтобы отрендерить в 3D редакторе графику с полями, включить банальное «Used fields» в рендер-сеттингах может оказаться недостаточным. Например 3DSMax ещё требует их правильной настройки в Preference Settings/Rendering/Field Order – тут надо выбрать Odd или Even.
7. Варианты работы без полей и когда поля не нужны
Как ни странно может показаться, но не так уж редки ситуации, когда работа с полями может являться не только лишней, но и вредной.
Первый пример – работа с исходниками отснятыми на киноплёнку. В самом деле, зачем использовать поля при работе с материалом, в котором их изначальна не было. На киноплёнке все динамично перемещающиеся в кадре объекты не имеют чётких границ – там движения имеют естественный смаз и перемещение их не обладают такой чёткостью, как в компьютерной графике. Рассмотрите скриншоты, обратите внимание как отличается характер киноматериала от видеоматериала, представленного скриншотами на предыдущей странице (участки, на которые следует обратить внимание я выделил белой рамкой). А вот зато компьютерная графика, которая подмешивается к этому киноматериалу на монтаже, должна быть просчитана без полей и так, чтобы по своему виду по возможности не отличаться от киношного смазанного исходника. Это достигается разными способами, например применением motion blur к динамичным объектам, таким образом компьютерные объекты в кадре также приобретают смаз при движении и выглядят очень похожими на кино. Вот тут поля скорее даже повредят работе, чем помогут.
Второй пример — это когда на этапе композитинга приходится очень много и сложно работать с секвенциями, подготовленными заранее. Это различного рода трансформации, вращения, изменения перспективы, скорости воспроизведения, всякие варпинги, и т.д. Слишком сложные изменения с материалом содержащим поля, могут в итоге (и даже чаще чем вы думаете) вызывать всякого рода глюки типа мерцания, ряби, биения яркости и т.п. Положение ещё более усугубляется применением различных плугинов в композере. Бывает появляются такие глюки, что диву даёшься. К счастью и против этой напасти есть лекарство. Нужно всего лишь все просчитываемые для будущего композитинга секвенции считать без полей, но с частотой кадров не 25 в секунду, а 50 и выше. Потом в композере надо будет соответственно увеличить скорость воспроизведения этой секвенции до 200% (или выше). Таким образом, мы как будто получаем исходник без полей и можем быть спокойны, что никаких проблем с его обработкой дальше у нас не возникнет, коллизий не будет. А после композера у нас всё равно получится материал с полями, так как исходных данных в таких секвенциях предостаточно и редактор спокойно может разбить её не только на кадры, но и на полукадры.
Примечание: я стараюсь в основном именно так и работать, несмотря на то, что просчёт графики в 3D редакторе с частотой кадров 50 вместо 25 занимает в 2 раза больше времени.
Третий пример – вам нужно сделать видео не для трансляции по телевизору, а для просмотра на экране компьютерного монитора. Если материал будет с полями, то зритель увидит на экране монитора гребёнку. И это ясно, потому как компьютерные видеоадаптеры работают в прогрессивной развёртке, понятие полукадры для них неизвестно и черезстрочный материал будет иметь т.н. «расчёску» (некоторые VGA-адаптеры Matrox все-таки имеют возможность работать с полями, поэтому им всё равно какой материал воспроизводить).
Четвертый пример — вы делаете статичную заставку, например объявление состоящее из 1 картинки. Считать его с полями нет совершенно никакой надобности, ведь там нет движения. Но честно говоря это весьма сомнительный пример, ведь видеоредактор как правило настраивается единыжды и переключать его настройки каждый раз ради убогого объявления вряд ли будет целесообразным.
А бывает ещё совсем нетривиальная задача — стилизация видеоматериала под кино. Допустим сделали вы крутой (по сценарию) рекламный спот и хотите скрыть от телезрителей (и от конкурентов), что он снимался на какой-нибудь DVCAM. А может быть, ролик по замыслу должен быть похож на кино… Вот и ломай голову, как бы убрать поля, но при этом не сделать стробящую картинку. Но на этом я пока не буду особенно останавливаться, со временем будет написана отдельная статья. Скажу лишь, что для этих целей используются специальные plug-ins, которые анализируют материал с полями, убирают их и вместо полей делают смаз на двигающихся объектах. Правда, знающие спецы говорят, что полноценного варианта всё равно нет, бывает появляются какие-то странные глюки.
8. Передача материала на другие студии и монтажные станции
«Поступай с другими так, как хочешь чтобы поступали с тобой» – гласит народная мудрость. К сожалению, большинство компьютерных монтажёров-дизайнеров на неё кладут _сами_знаете_что_. Правда стоит отметить, что этим в основном страдают регионалы: самоучки и шабашники-самоделкины. Таким глубоко фиолетово, что материал который они отдают Заказчику в виде секвенции или avi-файла на компакт-диске, должен быть без проблем прочитан на той студии, куда впоследствие этот Заказчик обращается. Диск после них обычно выглядит как голая болванка, в лучшем случае прямо на ней корявым почерком нацарапано «Реклама АВИ». Самое смешное, что они же, получив подобный диск с чужим роликом, трехэтажным матом обкладывают техника, сделавшего его. При этом, всё остаётся по старому – ни одна из сторон не делает выводов из собственных и чужих ошибок. Зато материал, который передают к нам в регионы с московских студий, в 99% содержит всю нужную сопроводительную текстовую информацию об исходнике и автоматически снимается куча вопросов при конвертировании его в наш формат.
Не сильно трогая сейчас вопросы размера кадра (разрешения) и типов кодека (тут вообще болото) попробую сформулировать ключевые пункты, на которых нужно остановиться при подготовке ролика к записи на диск и передаче Заказчику:
— разрешение кадра – большинство из существующих на сегодняшний день видеоплат работают в двух разрешениях: 720х576 и 768х576. Не нужно выдумывать велосипед и придумывать экзотические разрешения удобные только вам;
— доминирующее поле – тут всё ясно, уже надоело об этом писать;
— формат звука – не нужно изгаляться и использовать какие либо хитрые кодеки. Существует большая вероятность того, что именно такого кодека не окажется на другой студии;
— формат видео – жмите видео во что-нибудь понятное любому видеоредактору без всяких дополнительных кодеков. На крайний случай (если вы хотите продемонстрировать толщину своего шворца), запишите этот кодек на диск рядом с видеоматериалом.
На самом же деле, вашу крутость гарантированно оценят в том случае, если вы запишете видео предварительно преобразовав в секвенцию кадров и приложите некомпрессированный wav-файл. Такой материал без проблем будет понят любой монтажной программой без всяких дивиксов и соренсонов.
А вообще, идеальным вариантом считается выяснение у Заказчика требований к выходному формату видеоролика. Уж лучше самому подготовить его в нужном виде, чем биться потом в истерике, узнав что качественный материал попал к какому то идиоту и тот его выдал в эфир неправильно преобразовав. Поверьте, Заказчик будет считать дураками вас обоих: идиота — потому что тот не смог правильно транслировать его рекламу, а вас – потому что идиот скажет, что это ВЫ дали материал в каком то странном формате и он с ним ничего сделать не смог.
Ну и конечно, диск с готовым материалом нужно снабдить подробным текстовым сопровождением. Укажите там название работы, её длительность, разрешение кадра, тип кодеков видео и аудио, доминирующее поле.
Заключение
Ну что… я почти закончил, но статья не будет завершена никогда. Она всегда открыта для уточнения, изменения и редактирования, так что если у вас есть чем дополнить, то обращайтесь. Надеюсь, что не слишком утомил вас таким потоком информации.
Запомните, пока мы делаем и используем телевидение работающее с полукадрами, то и материал для него нужно готовить соответственный. Пора заканчивать с этой безграмотностью и перестать выдавать в эфир стробящую голую компьютерную графику и тешить себя утверждениями, что вы таким образом стилизуете видеоматериал под кино.