Что за зверь видеомикшер?
Юрий Михаиловский
Видеомикшеры - достаточно распространенная категория видеоустройств,
которые используются для телевещания и телевизионного производства.
Видеомикшеры применяются в многокамерных студийных блоках, передвижных
телестудиях, монтажных аппаратных и аппаратных выпуска. В целом
видеомикшер можно описать следующим образом - это устройство,
предназначенное для коммутации или смешения нескольких видеосигналов,
а также позволяющее модифицировать видеосигнал посредством регулировок
его параметров и назначения спецэффектов.
В данной статье мы постараемся рассмотреть наиболее распространенные
группы видеомикшеров.
Классифицировать эти устройства не очень легко, так как все
они по своему уникальны, очень отличаются по принципу работы,
исполняемым функциям и цене.
Студийный видеомикшер-коммутатор
Исторически самый первый видеомикшер был коммутатором, с которого
можно производить "чистое", без нарушения синхронизации,
переключение видеосигналов от различных источников. Использовался
он в студии, где работало несколько видеокамер, и режиссеру требовалось
в процессе работы переходить с одной камеры на другую. Стоит
заметить, что все видеосигналы, поступающие на любой студийный
видеомикшер, должны быть синхронизированы и сфазированы. Только
в этом случае может происходить "чистая" коммутация.
Студийный видеомикшер имеет несколько коммутационных линеек.
Первая из них - программная - предназначена для подачи выбранного
видеосигнала непосредственно на программный выход видеомикшера.
Фактически при многокамерной студийной работе видеорежиссер производит
включение видеокамер и других источников в эфир, пользуясь именно
этой линейкой.
Парные коммутаторы, базовые видеоэффекты
Дополнительно существуют линейки, благодаря которым производится
плавная смена видеоизображений. Как правило, это пара коммутаторов,
на одном из которых выбирается исходный видеосигнал, а на другом
- замещающий видеосигнал. Смена исходного видеосигнала на замещающий
происходит не мгновенно, а медленно: либо вручную при помощи
микшерного движка, либо автоматически, с заранее определенным
временным интервалом. Способ замещения изображений называется
видеоэффектом.
Использование в студийных видеомикшерах простейших видеоэффектов
яркостного вытеснения ("наплыв"), шторок существенно
разнообразили выразительные возможности коммутации источников
в телепрограмме, однако не стали основной особенностью. И действительно,
в процессе производства или трансляции студийной программы злоупотребление
эффектами при переключении камер нежелательно. Эта базовая концепция
студийных видеомикшеров. Для работы с большим количеством источников
одного парного коммутатора бывает недостаточно, и поэтому существуют
видеомикшеры с несколькими парами коммутаторов с отдельными движками.
Выход пары может поступать либо на программный коммутатор, либо
на вход другой пары, позволяя смешивать три или более видеосигнала.
В некоторых моделях выход пары выводится на отдельный выходной
разъем.
Контрольный коммутатор (aux)
Студийные видеомикшеры могут иметь один или несколько дополнительных
коммутаторов для просмотровых задач, посредством которых любой
из входящих видеосигналов выводится на контрольный монитор. Часто
этот коммутатор используется для подключения к видеомониторам,
расположенным на съемочной площадке, чтобы участники телепрограммы
могли при необходимости видеть источники изображения, отличающиеся
от набранных в программную линию. Еще одна область применения
этого коммутатора - набор входного видеосигнала на вход титровальной
системы или процессора спецэффектов, которые работают в режиме
GenLock, пропуская видеосигнал "сквозь себя".
Выход индикации набранного в программу источника (tally)
В студии обычно работает несколько человек: дикторы и другие
участники съемки, режиссер, помощник режиссера, звукорежиссер,
операторы, инженеры, осветители и т.д. Для слаженной работы всего
персонала очень важно, чтобы с одного взгляда всем участникам
съемки было понятно, какой источник в данный момент выбран в
программный выход. Студийные видеомикшеры имеют выходы Tally,
которые соединяются с одноименными входами на камерных каналах
и системных видеомониторах в студийном и инженерном блоках. В
результате, при вводе источника в программный выход, на видеокамерах
и соответствующих камерам контрольных видеомониторах загорается
сигнальная лампа. Если видеорежиссер производит микширование
двух источников, сигнальные лампы Tally горят сразу на обеих
камерах и соответствующих им мониторах.
Операции яркостной и цветовой рир-проекции (luma key, chroma
key)
Существенная особенность студийных видеомикшеров - исполнение
операций "прорезки", в которой контур определяется
содержимым видеоизображения и критерием прорезки. Очень популярна
рир-проекция по ключевому цвету (chroma key), которая позволяет
делать эффект присутствия объектов съемки в виртуальной среде,
а фактически "накладывать" объект из видеосигнала №1
на подложку видеосигнала №2. Алгоритм этого спецэффекта основан
на принципе вырезания фрагментов изображения, окрашенных в определенный
цвет. Поясним на конкретном примере. Объект съемки, например,
ведущий программы, помещен в среду, где задний план окрашен в
какой-либо цвет, который называется ключевым. Чаще всего используется
синий, хотя в зависимости от цветовой гаммы самого объекта съемки
цвет заднего плана может быть любым другим. Единственное требование
- объект не должен содержать деталей, совпадающих по цвету с
ключевым. Сигнал с видеокамеры, снимающей ведущего, подается
на вход видеомикшера. На второй вход подается видеосигнал с изображением
обстановки, где виртуально должен находиться ведущий программы,
например, полог ревущего водопада. При включении спецэффекта
рир-проекции (chroma key) все участки видеоизображения №1, окрашенные
в цвет заднего фона (ключевой), подменяются видеоизображением
№2. При правильной настройке видеомикшера и (что немаловажно)
правильном освещении объекта съемки создается полная иллюзия
присутствия ведущего на полянке возле водопада. Так создаются
антуражи новостийных студий, музыкальных и игровых программ,
сериалов и видеоклипов.
Студийный видеомикшер дает возможность отрегулировать цвет прорезки,
а также пороговую яркость прорезки. Обычно это делалось вручную
с помощью пробных экспозиций, но современные видеомикшеры имеют
режим автоматической подстройки под цвет, что значительно ускоряет
процесс подготовки к съемке.
При яркостной прорезке (luma key) фрагменты изображения, имеющие
яркость ниже пороговой замещаются фрагментами второго изображения.
Как правило, это используется в тех случаях, когда прорезаемые
объекты могут иметь любой цвет, и вследствие этого цветовая рир-проекция
невозможна. Однако, в этом случае есть другое ограничение - объект
не должен содержать элементы более темные, чем пороговое значение
прорезки. Как правило, яркостная прорезка используется для наложения
титров.
Вход силуэтного сигнала
Часто требуется получить прорезку первого видеоизображения вторым
по определенному нестандартному контуру (например, имитация подглядывания
в замочную скважину и т.п.). Для этого используется дополнительное
устройство - генератор контура, выход которого может быть подан
на вход силуэтного сигнала. Видеомикшер произведет прорезку по
подготовленному генератором контуру. Видеомикшеры, как правило,
имеют средства для модификации границ прорезки - окрашивания
контуров цветом, добавления на контуре псевдотеней,
Генератор фона
Студийный видеомикшер обязательно имеет генератор фона. Обычно
это окрашенные в определенные цвета поля, цветные полосы, поля
с фактурами ("кирпичи", всевозможные "сетки" и
т.п.) и реже - тестовые таблицы. Коммутационная линейка имеет
отдельную кнопку, включающую фон в программу. Данные видеоизображения
могут быть использованы как режиссером в художественных целях,
так и техническим персоналом для проверки трактов прохождения
сигналов. Дополнительные генераторы цветных полей дают возможность
получать окантовки шторок, тени, прорезаемые фактуры цветами,
отличающимися от генератора фона.
Различия студийных видеомикшеров
Первое отличие - это количество входов. Фактически им чаще всего
определяется сложность видеомикшера - чем больше входов, тем
более гибким и развитым должен быть видеомикшер. Студийные видеомикшеры
имеют от четырех до нескольких десятков входов. Также может варьироваться
количество каналов прорезки. Вторым отличием является поддержка
различных входных/выходных видеосигналов. Видеосигналы на входах
могут быть аналоговыми компонентными (YUV, RGB, Y/C) и композитными,
либо цифровыми (последовательный SDI (D1), параллельный (D2),
компрессированные SDDI, SDTI и т.п.).
Количество коммутационных линеек также может быть различным.
Существуют упрощенные модели, в которых имеется всего две коммутационные
линейки - программная (foreground) и дополнительная (background),
между которыми производится видеоэффект. К таким микшерам относятся,
например, For.A VPS-300, VPS-400, JVC KM-1200 и т.п. Также бывают
расширенные версии с несколькими парными линейками и контрольными
коммутаторами, например, видеомикшер Sony DVS-7350 имеет 10 линеек
(до 4 пар) плюс до 28 контрольных коммутаторов.
Различаются и интерфейсы управления. Видеомикшер может управляться
от внешних устройств, либо сам управлять подчиненными устройствами,
например, звуковым микшером. Самые распространенные интерфейсы
управления - RS-422 и GPI.
Монтажный видеомикшер
Видеомикшеры этой категории предназначены для видеомонтажа.
Они имеют, как правило, небольшое количество входов (2…4), коммутирующие
линейки организованы так же, как и в студийных видеомикшерах,
только упрощены. И, в отличие от студийных, они ориентированы,
в первую очередь, на исполнение достаточно широкого ассортимента
видеоэффектов. Обязательное условие для монтажных видеомикшеров
- наличие интерфейсов управления для совместной работы с контроллерами
видеомонтажа. Благодаря видеомикшеру становится возможным видеомонтаж
методом A/B Roll. Этот метод основан на принципе заранее запрограммированной
смены одного видеоизображения другим при помощи спецэффекта.
Два изображения одновременно воспроизводятся на двух видеоплейерах,
и видеосигналы от них поступают в видеомикшер. Видеосигнал с
выхода видеомикшера поступает на вход записывающего видеомагнитофона.
Слаженную, синхронную работу всех видеомагнитофонов и видеомикшера
обеспечивает контроллер монтажа, который управляет всеми этими
устройствами и в процессе видеомонтажа в нужный момент времени
дает команду на выполнение заранее запрограммированного эффекта,
которую исполняет видеомикшер.
Управление видеомикшером от внешнего контроллера
Подавляющее большинство монтажных видеомикшеров имеют порт GPI,
через который видеомикшер принимает команду на выполнение видеоэффекта.
При работе с GPI все предварительные настройки (вид эффекта,
длительность, коммутация входов и т.д.) выполняются непосредственно
на самом видеомикшере. Интерфейс GPI универсален и поддерживается
практически всеми контроллерами видеомонтажа. Однако при работе
с GPI нельзя исполнять несколько склеек в программном режиме,
так как каждую склейку нужно персонально, вручную, подготавливать
на видеомикшере.
Также монтажные видеомикшеры имеют другие, более гибкие способы
управления извне. Самый распространенный - порт управления RS-422.
Через этот порт оператор может предварительно устанавливать все
режимы с помощью контроллера монтажа. Номера задействованных
входов, номер используемого видеоэффекта, длительность исполнения
эффекта и некоторые другие параметры могут быть занесены в лист
монтажных решений в памяти контроллера, и это позволяет производить
в автоматическом режиме любое количество монтажных событий с
разными настройками спецэффектов. К сожалению, и протокол управляющих
команд у видеомикшеров разных производителей существенно отличаются
- видеомикшеры Sony, Panasonic, For-A имеют разную систему внутренних
команд, которую поддерживают только "родные" монтажные
контроллеры. Но, справедливости ради, стоит заметить, что есть
монтажные контроллеры, поддерживающие несколько протоколов (например,
Panasonic AG-A850).
Работа с несинхронными источниками видеосигнала
На входы монтажных видеомикшеров, в отличие от студийных, можно
подавать несинхронные видеосигналы - о нормальной работе позаботятся
внутренние синхронизаторы. Это означает, что в качестве источника
может быть использован не только несинхронный с микшером сигнал,
но и сигнал с дефектами синхронизации, например, с полупрофессиональных
или бытовых видеомагнитофонов. Это, конечно же, удобно при использовании
в видеомонтаже. Однако, использовать монтажные видеомикшеры в
качестве студийных, то есть для переключения видеокамер в студии,
не рекомендуется. Входные синхронизаторы не позволяют произвести
чистовое мгновенное переключение источников, как это делается
в студийных видеомикшерах, т.к. при переключении возникает "подмораживание" предыдущего
сигнала на несколько кадров, перед тем как появится новое изображение.
Есть, конечно, способ использовать автоматический микшерный переход
(Auto Take) длительностью в 0 кадров, однако он тоже не идеален
- переключение происходит через несколько кадров после нажатия
кнопки. Это плата за возможность использования несинхронных источников.
Большой набор видеоэффектов
Монтажные видеомикшеры предназначены для художественной обработки
видеосигналов, а также организации смены или смешения разных
видеоизображений с использованием спецэффектов. Поэтому количество
спецэффектов и их типы имеют немаловажное значение. Недорогие
четырехвходовые видеомикшеры с аналоговыми входами Composite
и Y/C Panasonic WJ-MX20 и WJ-MX50A, которые разработаны для небольших
монтажных систем, имеют в своем арсенале несколько сотен видеоэффектов,
основанных на шторках, слайдах, симметричных и несимметричных
сжатиях, яркостных и цветовых рир-проекциях. Кроме того, обязательны
цветокоррекция, стоп-кадр, стробирование, соляризация, мозаика
и т.п. Видеомикшер WJ-MX50A отличает простота эксплуатации и
эргономичность. Большим преимуществом является также управляемый
от контроллера монтажа встроенный звуковой микшер, имеющий, кроме
стандартных звуковых, дополнительные линейные и микрофонный входы,
а также индикатор уровня звука. Стоит отдельно упомянуть такое
устройство, как монтажная система Sony FXE-120. Это гибрид двухвходового
видео/звукового микшера и A/B Roll-контроллера видеомонтажа в
одном корпусе. Более сложные видеомикшеры Sony DFS-300, DFS-500,
For.A. Mighty Mix имеют аналоговые компонентные входы/выходы
и гораздо большее количество видеоэффектов, включая эффекты трехмерного
искривления плоскости видеоизображения, позволяющие производить
эффекты перелистывания страниц, сворачивания в шар, осуществлять
сложные траектории вылетов с разворотами и т.п. Эти видеомикшеры
гораздо сложнее в управлении и очень специфичны, но не имеют
встроенного звукового микшера. Некоторые студийные видеомикшеры
могут выполнять функции монтажных, т.к. имеют интерфейсы управления
RS-422 и (или) GPI, например, Sony DFS-700, JVC KM-5000, For.A
VPS-300. В этой связи стоит отметить новый видеомикшер Sony DFS-700,
который, несмотря на свою явную принадлежность к студийным видеомикшерам,
с успехом может называться монтажным из-за обилия видеоэффектов.
Генераторы спецэффектов
Еще одна группа видеомикшеров - видеопроцессоры или генераторы
спецэффектов. Эти устройства не являются коммутаторами. Их задача
- только производить видеоэффект. К данным устройствам относятся
генераторы различных 2-мерных эффектов, процессоры рир-проекции,
и т.п. Панели управления этих устройств внешне больше походят
на панели компьютеров - настолько велико количество настроек.
Пользователь может разрабатывать свои собственные видеоэффекты,
а так же очень гибко модифицировать уже имеющиеся. Широко известны
блоки цифровых спецэффектов DME-3000, DME-7000 производства фирмы
Sony. К этой группе можно отнести и блоки рир-проекции.
Эфирный видео/звуковой микшер - процессор
Нельзя не упомянуть выходные устройства, используемые только
в нашей стране, и предназначенные для работы в аппаратных эфира
- эфирные микшеры. Это фактически гибрид видеомикшера и транскодера.
Устройство выполняет функции коммутатора-видеомикшера, синхронизатора,
корректора характеристик видеосигнала, конвертера из одной системы
цветности в другую (транскодирование). Эти устройства отечественного
производства очень популярны в нашей стране по причине того,
что все съемочное и монтажное оборудование, работающее в России,
имеет стандарт PAL, при стандарте вещания - SECAM. Поэтому любой
вещательный канал обязан иметь в своих аппаратных воспроизведения
в эфир конвертеры стандартов цветности, т.е. транскодеры. Кроме
описанных функций эфирные видео/звуковые микшеры имеют дополнительные
возможности. К ним относятся: наложение на выходной сигнал логотипа
компании, титров, вывод заранее запрограммированных стоп-кадров,
телефонных номеров системы интерактивного опроса. Поэтому эфирные
микшеры очень удобны в отечественных условиях и пользуются заслуженной
популярностью.
[дальше]
«625»
«Звукорежиссер»
«ТТК»
