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

• формат данных – MP@ML); MPEG-2 программный поток (смешанный поток видео/аудио);

• частота кадров – NTSC: 29,97 кадров/с; PAL: 25 кадров/с;

• размер кадров – NTSC: 720x480; PAL: 720x576;

• поток – 3000-15000 Кбит/с;

Плата Broadway

Рекомендуется как плата ввода видео для Internet-конференций. Осуществляет ввод видео с компрессией MPEG 1, а также ввод в AVI-формате. Размер кадра компрессированного видео: 352x240, 176x112, 320x240, 160x112. Входы – композитный, S-video.

Видеоплаты с функциями видеозахвата

Некоторые фирмы, производящие видеоплаты (например, фирма Matrox), создали свои модули захвата кадров, работающие только с данным видеоадаптером. Несколько лет назад такое решение было довольно распространенным, однако сейчас подобные устройства не очень популярны. Известный производитель видеоадаптеров – фирма ATI – пошла еще дальше и создала полностью интегрированную видеоплату с видеовходом, выходом и ТВ тюнером.

Универсальная видеоплата ATI All-In-Wonder 128

Предшествующий вариант платы ATI All-In-Wonder, появившийся пару лет назад, уже имел функции ввода/вывода видео и ТВ тюнер, однако тот не работал в отечественной системе SECAM. Сейчас производители исправили этот недочет. По их утверждению, новый вариант платы принимает SECAM нормально.

Кроме выхода для SVGA-монитора, обычного для видеоадаптера, плата имеет композитный (VHS) и S-Video входы и аналоговый видеовыход.

Простейшие устройства приема цифрового видеосигнала

Одной из важнейших функций большинства систем видеоввода является оцифровка аналогового сигнала. Однако в последнее время все чаще встречается ситуация, когда мы имеем на входе цифровой сигнал, и задача системы – принять его с минимальными искажениями. Среди бытовой видеотехники все большую долю занимают устройства DV и Digital 8 форматов (ранее доступные лишь единицам). Естественно, информация от цифровой видеотехники на компьютер должна передаваться по цифровому интерфейсу. В качестве такового обычно используется шина FireWire. Конечно, разъемы FireWire присутствуют на многих высокопрофессиональных платах нелинейного монтажа, однако наличие в доме хорошей цифровой видеотехники еще не обязывает пользователя становиться профессиональным оператором. Как раз для такого случая и предназначены простые устройства с FireWire-интерфейсом.

Плата Miro Studio DV

PCI-плата, имеющая два внешних и один внутренний FireWire-разъемы. Работает с видео в форматах DV, PAL; размер кадра – 720x576 и дискретизация – YUV 4:2:0 и NTSC (720x480, YUV 4:1:1).

Интерфейс несколько напоминает Studio 400, причем это сходство не только внешнее. При записи используется технология Smart Capture, суть которой заключается в том, что в начале производится захват кадров небольшого размера с низким качеством, а после завершения монтажа на диск с высоким разрешением записываются только нужные кадры. Естественно, эта технология предполагает управление видеомагнитофоном. Автор не имела возможности протестировать это устройство (за отсутствием в хозяйстве цифрового видеомагнитофона), поэтому проверить, насколько качественно осуществляется управление (возникают ли неприятности, как со Studio 400), предстоит вам самим, уважаемые читатели.

Данная плата предъявляет довольно жесткие требования к аппаратному обеспечению (например, компьютер Pentium не ниже 233 МГц), что, впрочем, вполне естественно для FireWire-устройства. Ниже приведен полный список системных требований:

• 233 MГц или более быстрый Pentium;

• 32 Mбайт оперативной памяти (рекомендуется 64 Mбайт);

• Windows 98 (рекомендуется Second Edition);

• графический адаптер с отображением 256 цветов (минимум) и совместимый с DirectX 6.0 (или выше);

• звуковая карта, совместимая с DirectX 6.0 (или выше);

• DV или Digital-8 камера или магнитофон с портом Fire Wire/iLink;

• 30 Mбайт свободного дискового пространства для установки ПО;

• 50 Mбайт дискового пространства на отдельном жестком диске для каждых 20 минут видео, захваченного с качеством для предварительного просмотра (4 Гбайт для каждых 20 минут полноценного DV видео);

• жесткий диск должен обеспечивать непрерывную скорость записи/воспроизведения как минимум 4 Mбайт/с (рекомендуются EIDE UDMA/66 жесткие диски новых серий).

Платы нелинейного монтажа начального уровня

Этот раздел содержит обзор наиболее простых устройств для ввода видеопоследовательностей в реальном времени. Это еще не профессиональные платы, но уже и не «игрушки» (каковыми, в общем-то, являются USB-устройства видеозахвата). При помощи этих плат можно уже не только делать семейные альбомы и участвовать в видеоконференциях, но и создавать научные видеоархивы (необходимые, например, в различных областях медицины и биологии), делать несложные фильмы. Обычно эти устройства обеспечивают аппаратную компрессию, хотя можно работать и без нее.

Наиболее дешевые устройства такого класса могут вводить только видео. Для записи звука необходимо использовать звуковую карту. При этом не всегда удается добиться хорошей синхронизации звука и изображения. Это в значительной степени зависит от возможностей звуковой платы, поэтому очень важно нижеследующее правило.

...

Если вы собираетесь записывать озвученные ролики, при приобретении устройства видеоввода без функции записи звука его следует проверять именно с той звуковой платой, с которой вы планируете вести запись.

Плата начального уровня Miro VIDEO STUDIO DC 10 Plus

Плата в стандарте PCI (рис. 4.25). Принимает сигнал в стандартах NTSC, PAL, SECAM. Работает с полноразмерным кадром (576x768 для PAL и SECAM, 640X480 для SECAM). Имеет композитный и S-Video входы. Поток данных до 6 Mбайт/с. Компрессия Motion JPEG с коэффициентом до 3,5:1. В комплект программного обеспечения входит программа miroInstant, снимающая ограничение в проигрывании файлов размером более 2 Гбайт.

Рис. 4.25. Miro Studio DC10 Plus

Требования к системе:

• 133 МГц Pentium и выше;

• оперативная память 32 Мбайт;

• адаптер 16 бит SVGA;

• Windows 95 или Windows 98;

• жесткий диск 2 Гбайт.

Плата AVer Media MV 300

Эта плата (рис. 4.26) имеет практически те же характеристики, что и Studio DC10 Plus. Компрессия от 4:1 до 30:1. Обеспечивает поток до 5 Мбайт/с. Поставляется с программой Ulead Media Studio Pro. Имеется SDK для Windows 95.

Рис. 4.26. Miro Video MV300

Требования к системе:

• 90 MГц Pentium и выше;

• оперативная память 32 Мбайт;

• адаптер 16 бит VGA;

• Windows 95;

• жесткий диск 2 Гбайт.

Однопотоковые платы ввода/вывода

При помощи этих устройств можно производить оцифровку изображения, а также осуществлять запись смонтированного видео на аналоговые (или некомпьютерные цифровые) видеомагнитофоны. В этом разделе представлены вполне серьезные профессиональные платы. Они вряд ли представляют интерес для начинающих, поэтому здесь в основном приводятся лишь краткие характеристики.

Плата ввода/вывода Miro Video DC30/30+

Плата в стандарте PCI (рис. 4.27). Осуществляет ввод видео и аудио, монтаж, позволяет создавать спецэффекты и титры, микшировать звук, осуществляет вывод смонтированного ролика на видеокассету.

Рис. 4.27. Плата Miro Video DC30

Имеет композитный и S-Video входы, принимает сигнал в стандартах PAL, SECAM, NTSC с полным размером кадра. Компрессия MJPEG от 3:1 до 100:1. Поток до 6 Мбайт/c. В комплект программного обеспечения входит Adobe Premiere LE, а также программа miroInstant Video, которая снимает ограничения на размер AVI-файла в 2 Гбайт.

Несмотря на пугающее слово «профессиональный», плата довольно легко инсталлируется. Основные проблемы могут быть связаны с устаревшими компьютерами. Впрочем, довольно трудно предположить, что среди пользователей найдутся желающие устанавливать плату стоимостью 800 долларов в 486-й компьютер.

Качество захваченного кадра хорошее (рис. 4.28), хотя маловероятно, чтобы кто-нибудь решился использовать устройство такого класса только для захвата кадров.

Рис. 4.28 Кадр получен с использованием Miro Video DC30

Плата Fast AV Master

Весьма популярная в мире (к весне 2000 года продано более 70000 комплектов) плата в стандарте PCI производства фирмы Fast Multimedia. Она имеет сходные характеристики с платой Miro Video DC30/30+: тот же набор входных и выходных разъемов, поток до 5 Мбайт/с, аппаратная M JPEG-компрессия на основе той же микросхемы фирмы Zoran. Различия в основном касаются качества драйверов и поставляемого с платой программного обеспечения: Miro поставляется с программой Adobe Premiere, AV Master – с Ulead Media Studio.

Плата AV Master 2000 поставляется с новой версией программы записи/воспроизведения FASTCap, позволяющей преодолеть барьер в 2 Гбайт и работающей под управлением Windows NT4.0, а также с забавным мультимедийным пакетом MatchWare Mediator 5 LE и улучшенной версией видеоредактора Ulead Media Studio Pro 5.2.

Плата DPS EditBay

Набор характеристик почти тот же, что и у Fast AV Master. Максимальный поток – 6,5 Мбайт/с. С платой поставляется программа нелинейного монтажа Video Action Pro.

Плата Fast DV Master и DV Master Pro

Плата DV Master выполнена в стандарте PCI и работает почти на профессиональном уровне. Имеет два внешних и один внутренний цифровые входы/выходы DV. Кроме того, на подключаемом к плате внешнем блоке (I/O Box) есть аналоговые входы S-Video, композитный (через адаптер), выходы S-Video, компонентный YUV, вход/выход стереозвука. Благодаря интегрированной плате DVBK-1 (фирмы Sony) и двум портам FireWire DV Master может служить преобразователем видеосигнала формата DV в S-Video/Component и аналогового Composite/S-Video в DV-формат в реальном времени.

При записи аналогового видео на жесткий диск DV Master поддерживает фиксированный коэффициент сжатия 5:1, скорость – 3,6 Мбайт/с. Программное обеспечение – Ulead Media Studio Pro 5.2.

DV Master Pro обеспечивает профессиональный уровень качества, работает под управлением Windows NT4.0. Программное обеспечение – видеоредактор Speed Razor DV.

Плата Miro Video DV 300

Плата с интерфейсом Fire Wire; аналоговых входов/выходов не имеет и предназначена для ввода записей в форматах DV и Digital 8. Поток данных – 3,6 Мбайт/с.

Плата DPS Spark

Функционально аналогичная плата. Имеет вариант Spark Plus со встроенным контроллером SCSI для записи видео на выделенные жесткие диски.

Система Miro Video DC50

Имеет, кроме композитного и S-Video, компонентный вход/выход, а также вход и выход внешней синхронизации. Поток видеоданных до 7 Mбайт/с. Компрессия MJPEG от 2,8:1 до 20:1 при полном разрешении. Внешний вид системы показан на рис. 4.29.

Рис. 4.29. Miro Video DC50

Система DPS Video Recorder

Набор входов/выходов тот же; кроме того, при помощи дополнительной платы организуется цифровой вход и два цифровых выхода. Есть контроллер FAST SCSI-2 для подключения выделенных жестких дисков для видеозаписи. Для платы такого уровня система довольно нетребовательна к ресурсам компьютера. Основной ее недостаток заключается в том, что для работы со звуком требуется отдельная плата, и это, естественно, вызывает проблемы синхронизации.

Карта «Форвард»

Разработка российской фирмы Soft Lab. Данная карта позволяет при работе с медленными дисками записывать несжатое видео в несколько проходов. Другим интересным решением является возможность наложения проходящего видеосигнала на воспроизводимый AVI-файл.

Карта имеет компонентные (Y/C) и композитные входы, встроенный коммутатор входов. Звук пишется синхронно с видео. В новых версиях имеется вход внешней синхронизации.

Двухпотоковые платы ввода/вывода

Высокопрофессиональные устройства, которые дают возможность не просто работать одновременно с двумя потоками видео, но и просчитывать эффекты, накладывать титры, осуществлять переходы в реальном времени. Все эти платы имеют компонентный вход/выход, встроенную поддержку звука. Такие системы стоят дорого и используются, например, на телевидении.

Приведем несколько примеров подобных устройств.

Система PS Perception RT

Одна из систем нелинейного монтажа двух видеослоев в реальном времени. Включает две платы: PCI – входы/выходы SDI и управление; ISA – дополнительная плата аналоговых входов/выходов. Позволяет осуществлять запись одного и воспроизведение двух потоков видео в реальном времени, имеет встроенный блок двумерных эффектов, который дает возможность осуществлять свыше 200 монтажных эффектов и управлять параметрами бордюров, размытием границ, цветокоррекцией на одном из каналов в реальном времени. Также в реальном времени на видеоизображение могут накладываться 32-битные статические титры, которые способны медленно появляться и исчезать. Для трехмерных эффектов необходима дополнительная плата.

Благодаря тому, что видео записывается на диски, подключенные через встроенный UW-SCSI контроллер, Perception RT может воспроизводить два потока видео любого уровня компрессии при минимальной загрузке центрального процессора и PCI-шины компьютера.

Система Matrox DigiSuite DTV

Новинка. На плате DTV, по утверждению производителей, аппаратно реализованы механизмы сжатия, почти аналогичные алгоритмам, реализованным в известном архиваторе ZIP, благодаря чему достигается сжатие без потерь. Этот механизм не исключает наличие аппаратного кодека (микросхемы) MJPEG-компрессии. К сожалению, в одном проекте нельзя использовать фрагменты с компрессией разного вида.

В стандартном комплекте DTV имеет композитный, Y/C и аналоговый компонентный входы/выходы. Как опция поставляются SDI (поддерживаются форматы Digital-S, DVCPRO, DVCPRO 50, DVCAM и все существующие форматы DV), SDTI, на плате которого установлен дополнительный кодек, существенно ускоряющий работу с видеопотоками, а также, в виде опции, интерфейс FireWire с Ultra-Wide SCSI контроллером.

Плата может работать с двумя потоками видео в формате DV, DV50 или MPEG-2, причем поток может быть преобразован из одного формата в другой и обратно; более того, поддерживается вывод MPEG-2 и создание DVD. Есть облегченный Matrox DigiSuite LE, использующий компрессию MJPEG и не содержащий SCSI-контроллера.

...

По способу записи на диск различаются два варианта исполнения:

1. Запись видео/аудио в стандартный файл на жесткий диск компьютера.

2. Запись на выделенный жесткий диск при помощи собственного контроллера.

Первый способ используется в основном в устройствах нижней ценовой группы, второй – в более дорогих, хотя бывают и исключения.

Система Miro Video DC 1000

Плата с большими возможностями для создания эффектов в реальном времени. Обеспечивает MPEG-компрессию и возможность подключения цифрового интерфейса.

Система blue. фирмы FAST Multimedia и другие

Некоторые фирмы стараются поставлять устройства двухпотокового монтажа (и другую аппаратуру) не в виде отдельных плат, а в виде готовых, полностью укомплектованных систем, представляющих собой системный блок с установленным аппаратным и программным обеспечением. Конечно, это значительно повышает стоимость предлагаемого продукта. Такая политика связана с утверждением производителей, что настройка подобных комплексов может вызвать проблемы даже у подготовленного пользователя. (Конечно, позиция спорная, но фирмы заботятся не столько о нас, сколько о собственном имидже).

Система blue. состоит из нескольких основных функциональных блоков (blue.Connect, blue.Workstation, blue.Control, blue.Studio) и ряда дополнительных блоков или плат, которые расширяют возможности системы и по желанию заказчика поставляются отдельно. Отличительной особенностью является возможность работы со всеми форматами видеоданных. Обработка осуществляется по принципу «Every In – Any Out» (все стандарты на входе – любой на выходе). Система blue. имеет полный набор аналоговых входов/выходов, цифровые интерфейсы SDI, FireWire (DV) и QSDI (DVCAM). Еще одной интересной особенностью системы blue. является работа по принципу Native Digital, что означает «монтаж в «родном» или некомпрессированном цифровом формате». Это позволяет свести к минимуму потери качества, связанные с кодированием/декодированием сигнала.

blue.Connect – внешний блок для ввода/вывода видео и звука, включающий в себя:

• двухканальный кодек MPEG-2;

• двухканальный кодек Sony DVBK-1;

• 10-битные АЦП-ЦАП для видео (YUV);

• два интерфейса RS-422;

• два интерфейса FireWire;

• композитный, S-Video, YUV входы/выходы;

• SDI-вход/выход для видео и звука;

• вход/выход синхронизации;

• четыре аналоговых симметричных аудиовхода/выхода;

• цифровой аудиовход/выход (AES/EBU);

• 20-битные АЦП-ЦАП для аудио;

• DV-вход/выход.

blue.Workstation – закрытая рабочая станция на базе IBM PC совместимого компьютера с установленной операционной системой Windows NT4.0 и необходимым программным обеспечением.

blue.Control – устройство с набором программируемых клавиш и возможностью вывода звука на головные телефоны.

blue.Studio – программа нелинейного монтажа.

blue.Genue – плата, обеспечивающая просчет трехмерных эффектов в реальном времени, и соответствующее программное обеспечение.

Система blue. позиционируется фирмой-изготовителем в качестве замены популярного (продано более 17.000 комплектов) программно-аппаратного комплекса гибридного монтажа FAST Video Machine (три полноразмерных платы в стандарте ISA, I/O box, пульт), который еще в 1994 году удивлял специалистов способностью устойчиво работать и обеспечивать профессиональное качество видеопрограмм (по 601 стандарту) на 486-м компьютере под управлением Windows 3.1 (!).

В качестве упрощенного варианта системы blue. – только для формата MPEG-2 и подготовки видеопрограмм для DVD-video – фирма предлагает комплекс нелинейного монтажа FAST601.

Видеомультиплексоры

Эти устройства позволяют подключать большое число видеокамер. Они обычно используются в системах безопасности и контроля доступа, а также в научно-измерительном оборудовании. Здесь приводятся два примера многоканальных плат видеоввода, разработанных широкоизвестными фирмами. На самом деле рынок подобных моделей значительно шире, однако в большинстве случаев отдельно они не поставляются и не рекламируются и доступны только в составе готовых, укомплектованных систем. Клиент может вообще не представлять, как выглядит плата оцифровки, работающая в его охранном комплексе.

Кроме того, существуют фирмы, разрабатывающие и поставляющие устройства, представляющие интерес только для разработчиков. Это может означать, например, что вместо пользовательского программного обеспечения устройство поставляется с исходными материалами для написания собственных программ. Поскольку данная книга предназначена для конечного пользователя, такие устройства не вошли в наш обзор.

Устройство Darim VideoSpider

Разработка корейской фирмы Darim, занимающейся преимущественно проектами с использованием формата MPEG. В этой книге уже упоминались программа DV MPEG и платы MPEGator, сконструированные этой фирмой. VideoSpider также использует формат MPEG, но является многоканальной платой ввода. Описание возможностей охранной системы, созданной на основе этой платы, есть в разделе, посвященном системам безопасности. Здесь приведем лишь основные характеристики VideoSpider:

• видеовходы – 8 композитных;

• компрессия – MPEG 1;

• частота кадров на канал – NTSC: 0,9-15 кадров/с; PAL: 0,8 -12.5 кадров/с;

• общая максимальная частота кадров – NTSC: 29,97 кадров/с, PAL: 25 кадров/с;

• разрешение – 352x240, 320x240 (default), 160x120;

• поток на канал – 10-700 Кбит/с.

Требования к системе:

• Pentium 166 и выше;

• оперативная память 32 Mбайт, рекомендуется 64 Mбайт и больше;

• Microsoft Windows NT 4.0, Service Pack 4;

• 40 Mбайт свободного дискового пространства для установки программного обеспечения.

Продукт AVer Media Security

Фирма AVer Media пытается выйти и на этот рынок. Если еще несколько лет назад компьютерные охранные видеосистемы были доступны только крупным фирмам и банкам, то сейчас и у частных пользователей появляется к ним интерес. Эту тенденцию, естественно, немедленно уловила фирма, основная специализация которой – компьютерное видео для дома. Конечно, репутация фирмы-производителя устройств для развлечения может сослужить недобрую службу на рынке систем безопасности. А может, и нет. Поживем – увидим.

Предлагаются платы для подключения четырех и шести видеокамер и программное обеспечение к ним, осуществляющее обнаружение движения в охраняемой зоне и запись на диск оцифрованного изображения. Подробнее об AVer Media Security рассказывается в разделе, посвященном системам безопасности.

Основные характеристики: