Подготовка программ: что нас ждет в будущем

Дик Хоббс

Начиналось все с пленки

Еще не так давно при подготовке программ использовался стандартный подход: оцифровку (захват) материала и сам процесс создания программ проводили при максимально возможном разрешении, а затем уменьшали его до значений, задаваемых носителем, на котором предполагалось их распространять. Все классические телевизионные сериалы того времени снимали на пленку (причем если позволял бюджет, то на 35-мм), монтировали на пленке и только затем преобразовывали смонтированный фильм в видео с помощью телекинодатчиков. Если нужно было получить две версии (с разрешением 525 и 625 строк), пленку пропускали через телекинодатчик дважды. Записанное видео имело прекрасное качество благодаря разрешению, присущему пленке, которое намного выше, чем у видео.

О том, какое же реальное разрешение дает пленка, теоретики спорят до сих пор. Моя точка зрения такова: сканирование с разрешением 4К (4096 пикселов на полную ширину кадра) позволяет перенести с 35-мм пленки практически всю информацию о пространственном разрешении, цвете и яркости. Для получения уровня контраста диапазона 1000:1 или выше, как правило, необходимо по крайней мере 14-разрядное линейное кодирование, которое обеспечивает полный захват цветового разрешения (глубины цвета). Учитывая, что современные пленки имеют очень широкие временные интервалы проявки, контрастный диапазон может быть и шире. Все сказанное выше можно обобщить одной фразой: пленка является прекрасным носителем для захвата с высоким разрешением.

Когда существовало только аналоговое телевидение, о цифровом разрешении никто даже не задумывался, и задача оператора телекинодатчика заключалась лишь в том, чтобы четко проконтролировать уровень черного, коэффициент контрастности и усиление. Этого было достаточно, чтобы получить изображение с лучшим для аналогового мира качеством. В то время телекинодатчик был первым и главным инструментом для компрессии: он позволял преобразовывать пространственное разрешение, глубину цвета и контрастность в нечто, что подходило для цветовой гаммы видео. Впрочем, когда речь идет о сканировании пленки для видео, многие предпочитают не использовать термин «компрессия», а называют этот процесс выборкой из изображения высокого разрешения, зафиксированного на пленке, только той информации, которая обеспечит качественную картинку на видео.

Grass Valley Spirit Datacine компании Thomson

Конечно, современные телекинопреобразователи (теперь их называют фильм-сканерами) — это сложнейшие устройства, в которых заложены очень широкие возможности для творчества. А такие продукты, как Grass Valley Spirit Datacine компании Thomson, просто перевернули наше представление о том, как можно использовать пленку.

Вот уже 25 лет окончательную доводку телевизионных проектов выполняют не на пленке, а на видео. Монтаж видео не только выполняется гораздо проще, но дает много других преимуществ. Вы не рискуете повредить бесценный негатив, записанный камерой (через телекинодатчик Spirit его пропускают только один раз), и не нужно делать пробные копии в лаборатории. Монтажер сидит в комфортабельном кресле напротив экрана (а не сгибается над монтажным столом, заваленным контейнерами для пленок) и может сразу же увидеть результат своей работы.

А затем появилась совершенно уникальная по возможностям технология — нелинейный монтаж. Он позволил вносить изменения в смонтированный материал без повторного монтажа, а цифровые эффекты, заменившие оптические, давали совершенно неожиданные и ошеломляющие результаты.

Время крутого перелома

Расплачиваться за полученные удобства приходилось тем, что производственный процесс в самом начале ограничивался форматом с низким разрешением — видео. Никакого запаса между максимальной и допустимой величинами сигнала просто не существовало. Но даже процесс доставки копии в любом видеостандарте подразумевал прохождение сигнала через другое электронное устройство — телевизор, который ухудшал изображение. Поэтому сейчас, когда формат HD уже стал реальностью, все те программы стандартного разрешения 4:3, которыми мы так гордились, можно использовать лишь в качестве архивных материалов из другой эпохи.

Сегодня производители должны доставлять программы уже не в двух, а гораздо в большем количестве видеостандартов. Законченный проект может быть записан для демонстрации через кинопроектор, в виде файла для цифрового кинематографа, в качестве видео в форматах HD и SD и даже для просмотра на мобильных телефонах третьего поколения.

Наступает время еще одного крутого перелома в процессе подготовки программ, но может случиться так, что он вернет нас туда, откуда мы начинали. В будущем нам придется работать при очень высоком разрешении на всех этапах процесса подготовки программ, но те чрезвычайно удобные инструменты, которыми мы уже овладели, конечно, останутся. Сохранятся и нелинейный монтаж, и цифровой многослойный монтаж, а также замечательная возможность наслаждения результатом сразу же после завершения работы.

Произойдет этот перелом, когда мы сможем перейти от видеомодели к модели данных. Только нужно четко представлять, как будет работать эта новая модель, и тогда, возможно, мы поймем, что пока она не так уж и необходима.

Прагматичное решение

Как уже отмечалось выше, 35-мм фильм со стандартной частотой кадров — это 4Кx3К пикселов при 14-разрядной глубине красного, зеленого и синего цветов. Такое разрешение порождает огромный объем данных, причем он гораздо больше того, с которым могут справиться современные системы. Конечно, разрешение 4К остается заветной целью, и Союз студий Голливуда, объединяющий приверженцев цифрового кино, выдвинул его в качестве обязательного требования.

Прагматичное решение, удовлетворяющее и теории, и практике, должно привести к разрешению 2К. И горизонтальное, и вертикальное разрешение в этом случае уменьшается в два раза, а полученные файлы — в четыре. Преобразование 14 линейных бит в 12 логарифмических также способствует сокращению размера файла и превращает его в нечто более управляемое. Большинство систем, используемых сегодня для подготовки программ, поддерживают разрешение 2К.

Велико искушение напомнить, что 1920 пикселов на строку видео формата HD — это совсем близко к 2048 пикселам данных 2К. Почему же нельзя просто начать работать в HD? Дело здесь в том, что HD — это видеоформат, которому присущи свои ограничения, а мы стремимся вернуться к тому, чтобы в ходе всего процесса подготовки программ сохранить качество некомпрессированного изображения.

Видео формата HD прекрасно адаптировано к возможностям современных систем (в частности, отображающих устройств) и особенностям глаза человека. Так, мы хорошо воспринимаем цветовую субдискретизацию, поскольку она во многом близка к механизму нашего зрения. Кроме того, HD — это совершенный формат для доставки видео.

Исключаем компромиссы

Когда мы имеем дело с таким сложным процессом, как подготовка программ, очень не хочется на начальном этапе выбрасывать информацию, которая позже может пригодиться. Даже шаблонная маска голубого экрана может получиться менее эффективной из-за того, что при цветовой субдискретизации часть информации об этом цвете была утеряна.

Подготовка программ на высоком уровне подразумевает исключение компромиссов там, где это возможно и практически осуществимо. Мне кажется, что для той технологии, которая доступна сейчас и появится в ближайшем будущем, это означает работу при полном 2К-разрешении RGB и не менее чем 10-разрядной логарифмической, а предпочтительнее 12-разрядной глубине цвета. Для этих целей прекрасно подходит файловый формат DPX, который поддерживает включение метаданных, что дает дополнительные преимущества для работы.

В настоящее время существует два способа для получения оригинала с таким разрешением. Первый, который предпочитают многие, это все-таки снимать на пленку. В работе с пленкой накоплен огромный опыт, а производители, подобные компании Kodak, постоянно совершенствуют свои изделия и предлагают новые марки с отличными характеристиками.

Отработан и ряд способов, обеспечивающих прекрасные результаты при сканировании пленок. Например, можно использовать низкоскоростные сканеры, которые в автоматическом режиме выполняют ровное, нейтральное и очень точное сканирование. Но многие киностудии предпочитают применять современные телекинодатчики, которые позволяют в реальном времени не только контролировать качество изображения, но и сканировать.

Самым популярным устройством такого типа вот уже на протяжении десяти лет является модель Spirit. Ее HD-сенсор позволяет выполнять сканирование с разрешением 2К за время в четыре раза быстрее реального. Эти модели до сих пор прекрасно работают на многих студиях. Компания Thomson уже выпустила фильм-сканер и телекинодатчик Grass Valley Spirit 4K высокого разрешения, который имеет совершенно новую конструкцию и в соответствии с названием поддерживает сканирование с разрешением 4К, что важно для тех случаев, когда требуется безупречное качество изображения. Хотя устройство может выполнять и сканирование с разрешением 2К в реальном времени, причем этот режим является наиболее производительным. Телекинодатчики Spirit 4K уже работают в ряде студий, например в Laser Pacific и Technique, которые находятся в Лос-Анджелесе.

Второй способ получения оригинала с высоким разрешением — снимать цифровой кинокамерой. Видеокамеры HD первого поколения с дополнительными аксессуарами для киносъемки позволяли вести запись в формате HD с цифровым сжатием и цветовой субдискретизацией.

Камера Viper FilmStream компании Grass Valley

Современные камеры второго поколения сохраняют отдельно все сигналы RGB без субдискретизации. Одной из лучших среди подобных моделей является Viper FilmStream компании Grass Valley, в которой сигналы с камеры без какой-либо обработки записываются на жесткий внешний диск или на твердотельную карту памяти. За счет исключения процессов, связанных с преобразованием в формат HD, все ограничения в отношении контрастности и цветности снимаются, выполняется захват полностью некомпрессированного изображения, и для подготовки программы мы получаем материал с максимально высоким качеством. Камеры Viper FilmStream используют для съемки выдающиеся режиссеры не только в Голливуде, но и во всем мире.

Единые рабочие потоки

Замена видео файлами данных при подготовке программ изменит не только процесс выполнения работы, но и само отношение к ней.

Видео — это формат реального времени, то есть, подключив одно устройство к другому, вы на одном запускаете воспроизведение, а на другом — запись. Передача материала будет идти, пока он не закончится, а в записанном видеосигнале будет содержаться вся информация, которая необходима для его воспроизведения на любой системе.

При работе с данными файлы передаются с одного устройства на другое со скоростью, которая определяется пропускной способностью сети. Если она невысока или сеть занята, передача займет больше времени, чем в случае подключения напрямую. Поэтому главная задача системного интегратора состоит не в том, чтобы обеспечить прохождение сигнала через коммутатор, а в том, чтобы добиться эффективной пропускной способности сети. Неотъемлемой частью этой сети будут подсистемы, обеспечивающие хранение данных и их обработку.

При оптимальной организации весь проект распределяется в сети, к которой организован доступ групп специалистов, каждая из которых выполняет работу над отдельными элементами этого проекта. Одна будет создавать многослойные цифровые эффекты, другая — анимационные последовательности, третья — графику и титры, а объединив сделанное, все вместе они будут наслаждаться результатом.

Монтажер, выполнив монтаж фильма, отправит, если это необходимо, по той же сети копии низкого разрешения для согласования, а затем, сделав на основе подготовленного материала чистовой монтаж, пока будут дорабатываться окончательные последовательности эффектов, сохранит результаты в отдельных папках.

Таким образом, мы получим выигрышную во всех отношениях рабочую среду, идеально подходящую для совместной работы и реализации творческих замыслов, а также значительно увеличивающую производительность.

Виртуальный датчик данных Grass Valley Specter

Но чтобы она стала работоспособной, необходимо обеспечить эффективное управление этой средой, то есть какое-то устройство должно быть наделено общими контролирующими функциями. Компания Thomson изначально позиционировала Grass Valley Specter как виртуальный датчик данных, подразумевая, что в нем реализован набор инструментов кинотеледатчика, позволяющий выводить отсканированный с пленки материал в виде данных. За прошедшее время эти аппараты были значительно усовершенствованы, и теперь они способны выполнять функции устройства, управляющего рабочими потоками.

Specter позволяет управлять хранением данных и выполнять монтаж, импортируя монтажные листы. В нем предусмотрены инструменты для подгонки фрагментов, поэтому при необходимости он может выполнять функции контроллера реального времени. Для управления потоками данных (например, для их передачи по сети на устройства других производителей и обратного получения) могут быть использованы и системы других фирм. Так, часть данных, которые необходимы для создания эффектов, можно передать для обработки с помощью пакета Inferno компании Discreet (а затем получить обратно готовые кадры для вставки).

С момента появления Grass Valley Specter прошло всего пять лет. Но темпы развития IT-технологий таковы, что за это время многое изменилось, и хотя заложенные в Specter принципы по-прежнему остаются надежными, его возможности постоянно совершенствуются. Теперь он поддерживает сети SAN и системы хранения данных NAS, что позволяет организовать эффективное распределение потоков данных между всеми инфраструктурами студий кинопроизводства.

Лучшая революция — это та, которая дает свободу. Поэтому для подготовки программ нам нужны столь же удобные инструменты, с какими мы работали с видео в течение последнего десятилетия, но абсолютно независящие от разрешения. Тогда мы сможем для решения стоящих перед нами задач найти такие инструменты и создать такую рабочую среду, которая удовлетворяет нашим требованиям.

С появлением систем следующего поколения, а они должны появится очень скоро, процесс подготовки программ изменится коренным образом: основная роль в нем будет отведена файлам данных. Появятся относительно недорогие программные модули, которые будут использовать растущие мощности процессоров. Каждая студия подготовки программ, выбрав нужные для работы модули, сможет создать такую инфраструктуру, которая обеспечит выполнение стоящих задач и коммерческий успех.