| Источник: Архив журнала
«625» Тема: Компьютерная графика |
||||
| Константин Федотчев | Видео внутри компьютера | |||
| Итак, все, что
попадает в компьютер извне
хранится в нем и используется в
цифровой форме. Видеосигнал не
является исключением. Один полноцветный кадр (24-bit или 16,7 миллионов цветов) в компьютерном виде представляет собой файл размером около 1 Мб. И этот файл вмещает в себя только графическую информацию. Для того, чтобы получить последовательность кадров, нужна дополнительная информация, которая добавляет еще 3-5 Мб к кадровому файлу. Вот почему широко известные в нашей стране видеоадаптеры Targa фирмы Truevision имеют 4 Мб видеопамяти. Все, кто имеет дело с компьютерной видеографикой, сразу вспомнят еще одну плату. Это плата видеоконтроллера для покадрового перевода (сброса) компьютерной графики на видеоленту. Файл, хранящийся на жестком диске, попадает через компьютерную шину в видеоадаптер, также подключенный к этой шине. Видеоадаптер преобразовывает компьютерный файл в обычный видеосигнал какого-либо стандарта. В целом этот процесс занимает от одной до нескольких секунд. Итак, персональный компьютер не может воспроизвести последовательность полноформатных видеокадров в реальном времени. Дело в том, что пропускная способность компьютерной шины не превышает 10 Мб в сек. А, как отмечалось выше, 1 видеокадр без служебной информации заменяет 1 Мб пространства на жестком диске. Следовательно, чтобы воспроизводить видео в реальном времени, компьютеру нужно пропускать через шину, соединяющую жесткий диск и видеоадаптер, не 10 Мб, а минимум 25 Мб (25 кадров) в секунду. Проблема на этом не заканчивается. В настоящий момент нет таких жестких дисков, которые могли бы воспроизводить и записывать 25 Мб в секунду. Поэтому до настоящего времени персональные компьютеры использовались при работе с видео только для специфических целей. Однако, сейчас стало возможно, благодаря использованию алгоритмов компрессии, воспроизведение видео- и аудиопоследовательностей внутри компьютера, но с ухудшением качества. Существуют несколько типов компрессии, но наиболее широко применяются два метода JPEG и MPEG. Эти методы по разному сжимают видео- и аудиосигналы. JPEG-метод сжимает каждый кадр отдельно, MPEG-метод сжимает целые фрагменты исходного видеоматериала. Поэтому каждый из них используется в разных областях. JPEG-метод является основой в многочисленных системах "чернового монтажа". На нашем рынке такие системы появились только в прошлом году. Широко реализуются и находят покупателей станции Avid и Lightworks. Эти системы используют платформы стандартных персональных компьютеров, и, кажется, читатель достаточно хорошо успел познакомиться с этими продуктами. Кроме этих систем, в этом году, очевидно, появятся более простые и дешевые. Автор полагает, что это будет продукция фирм Touch Vision и EMC. Эти фирмы предлагают набор плат и программного обеспечения, устанавливаемого самим покупателем на обычный IBM PC. Причем производители утверждают, что при использовании "486" процессора можно получить качество близкое к VHS, при уровне компрессии 30:1. Возвращаясь к методам компрессии и переходя к алгоритму MPEG, можно сказать, что продукция, основанная на этом методе, пока не находит применения на нашем рынке. При использовании алгоритма MPEG исходный материал сжимается целиком, а не покадрово, что делает его пригодным при использовании в системах телекоммуникаций и телевещания. Но пока наши бизнесмены обходятся телефонами и факсами. И все-таки, возможно ли получить качество Betacam SP или D-1 с использованием компьютерной технологии? Возможно, и здесь существуют два способа. Первый способ заключается в отказе от компрессии и использовании сложной компьютерной архитектуры, где целое множество компьютеров объединяется в одну систему. Примером таких решений является продукция фирмы Quantel и Getris Images. Этот способ хорош тем, что сложные графические работы, благодаря наличию большого числа процессоров, выполняются мгновенно. Два недостатка такого решения заключаются в высокой стоимости этих систем и их "закрытости". Последний термин означает, что программное обеспечение и комплектующие поставляет только одна фирма. Хотя продукция "Getris Images" и воспринимает программы, написанные на языке "С". Второй способ менее дорогостоящий благодаря использованию обычного персонального компьютера Quadra 950 фирмы Apple Macintosh. Другими комплектующими являются видеоадаптер Explorer фирмы Intelligent Resourses, плата компрессии Digital Magic Board фирмы ADJ и специально доработанный до этой цели той же фирмой жесткий диск (Hard Drive). Сочетание Explorer-Quadra давно нашло применение в самых престижных студиях компьютерной графики. Видеоадаптер Explorer может работать как в формате Batacam SP, так и в формате D-1, причем пропускная способность Explorer составляет 320 Мб/сек. Поэтому эффекты типа микширования и "шторок" этот видеоадаптер осуществляет в реальном масштабе времени. Кроме этих преимуществ использование персонального компьютера для видеографики позволяет производителю быть конкурентоспособным. На первый взгляд это выглядит заблуждением, но разобраться в этом поможет только один пример. Getris Images только в ноябре прошлого года выпустил модуль морфирования и интерполяции. Программы "морфинга" для Apple Macintosh появились уже в конце 1992 г. Итак, возвращаясь к теме использования компрессии, рассмотрим последние два элемента. Это плата Digital Magic Вoard (DМВ) и жесткий диск. Видеосигнал попадает в видеоадаптер Explorer, а из него в DМВ. Здесь сигнал сжимается в соотношении 4:1 (качество, соответствующее Betacam SP) или 2:1 (качество D-1). Затем сжатый сигнал попадает на жесткий диск. Все это происходит в режиме Real Time (реальное время), причем объем потока данных превышает пропускную способность внутренней шины Apple. Противоречие? Нет. Все три элемента Explorer - DМВ - Hard Drive соединены по собственной не компьютерной шине. Последняя используется для того, чтобы подать питание на платы и для обмена данными. Рассмотрим, что это дает. Во-первых, работа с видео и аудио в режиме "cut" в реальном времени и применение порядка 50 спецэффектов в режиме просчета. Для этого используется программа "Adobe Premiere" фирмы Adobe. Во-вторых, работа с видео и аудио в многослойном режиме с применением маскирования. (Программа "After Effects Pro" фирмы CoSa). В-третьих, использование трехмерной графики. Ранее просчитанные файлы через компьютерную шину попадают на жесткий диск, где могут быть соединены с исходным видеоматериалом. Тоже самое можно сделать с титрами. И последнее, что можно сказать об этом комплексе. В начальной конфигурации используется один жесткий диск объемом 2,3 Гб. Этого объема достаточно для работы с 7 минутами исходного материала качества Betacam SP. Но при желании можно подключить еще 15 дисков. Этот комплекс, а также продукцию фирмы Getris Images, можно посмотреть в демонстрационном зале и заказать через компанию I.S.P.A. |
Бесплатная подписка на mail-list «625-net» и журнал «625»
Вопросы и предложения по
содержанию журнала направляйте: web.editor@625-net.ru
Замечания и предложения по работе
сервера направляйте: web.master@625-net.ru
© 1996,1997 Журнал «625». Все права защищены.
© 1996,1997 «625» Magazine. All rights reserved.