авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 6 |

«МИНОБРНАУКИ РОССИИ УДК 621.3(075.8) ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ ББК 32.94я73 ...»

-- [ Страница 3 ] --

Рис.3.4 Графическое представление двухмерного DCT преобразования Два члена в квадратных скобках являются ядрами преобразования, показанными ниже на рис. 1.6, а р(х,у) представляет собой пиксельные данные блока реального рисунка. Начало координат и обоих случаях в верхнем левом углу. Процесс кодирования сводится к разбиению изображения на блоки 8x пикселей и выполнению процедуры двухмерного DCT для каждого из этих блоков.

Полученные коэффициенты преобразования дискретизируются. 64 числа, характеризующие уровень сигнала, превращаются в 64 коэффициента преобразования (амплитуды пространственных частот), которые хорошо поддаются процедуре сжатия.

Дискретизатор округляет коэффициенты, эта процедура вносит некоторые ошибки, но обратное преобразование на принимающей стороне за счет усреднения частично устраняет вносимые искажения. На практике дискретизатор реализует несколько более сложный алгоритм.

Интуитивно метод DCT базируется на выявлении того, насколько вышестоящий блок отличается от нижестоящего.

DCT обеспечивает сжатие на уровне от 0.5 до 1.0 бит/пиксель при хорошем качестве изображения. Сжатие требует времени, а максимально приемлемым временем задержки при пересылке изображения является 5 секунд. На рис.1. приведена качественная оценка четкости и соответствия оригиналу изображения в зависимости от величины сжатия (DCT). Заполненные квадратики соответствуют цветному изображению, а незаполненные - черно-белому.

Рис.3.5 Качество DCT-изображения для различных значений сжатия информации Если использовать скорость обмена 64 кбит/с, то степени сжатия 0,01 бита на пиксель будет соответствовать время передачи изображения 0,04 секунды, а сжатию 10 - время передачи 40сек.

Отображение графического образа может выполняться последовательно (примерно так, как мы читаем текст: слева-направо и сверху-вниз) или с использованием прогрессивного кодирования (сначала передается вся картинка с низким разрешением, затем последовательно четкость изображения доводится до максимальной). Последний метод весьма удобен для систем WWW, где просмотрев изображение низкого разрешения, можно отменить передачу данных улучшающих четкость и тем самым сэкономить время. Хорошо распознаваемое изображение получается при сжатии порядка 0,1 бита на пиксель.

На следующем этапе сжатия производится статистическое кодирование без потерь по методу Хаффмана. Алгоритм метода заключается в следующем.

Сначала анализируется вся последовательность символов. Часто повторяющимся сериям бит присваивается короткие элементы (маркеры). В частности, последние нули в конце строки могут быть заменены одним символом конца блока. Поскольку блоки имеют одинаковую длину, всегда определено количество опущенных нулей.

При восстановлении данных (декодировании) перечисленные операции выполняются в обратном порядке. Возможная степень сжатия зависит как от вида изображений, так и от применяемых тиной матриц квантования. Гладкие полутоновые изображения без мелких деталей сжимаются лучше, чем с мелкими деталями. Увеличение размера матрицы квантования приводит к повышению коэффициента сжатия.

Следует отметить, что в настоящее время имеется несколько различных пакетов программ по алгоритму JPEG. В некоторых программах требуется дополнительное дисковое пространство в дополнение к основной памяти. Некоторые предусматривают несколько фиксированных режимов сжатия, другие дают возможность выбирать их. Важным фактором является скорость сжатия, которая может изменяться в широких пределах. Некоторые алгоритмы создают самовосстанавливающиеся изображения. Многие системы сжатия по стандарту JPEG требуют очень большого объема памяти. Заметим, что пользователи алгоритма JPEG могут устанавливать различную степень сжатия, идя на компромисс между качеством изображения и размером файла (временем вычислений). Разные программы могут обладать весьма различными функциональными и скоростными возможностями.

Для цветного изображения при использовании полного алгоритма в зависимости от качества изображения обеспечиваются следующие затраты бит на растровый элемент (пиксел):

- 0,25...0,5 бит/эрл - хорошее качество;

- 0,5...0,75 бит/эрл - очень хорошее качество;

- 0,75... 1,5 бит/эрл - отличное качество для большинства применений.

Заметим, что обычно при передаче телевизионного изображения затрачивается 8 бит/эрл.

Следует отметить, что обычно стандарты определяют процедуры сжатия (кодирования) и декодирования, а не сами схемные и алгоритмические решения. Этим самым они дают возможность их совершенствования. В настоящее время уже разработаны и ведется дальнейшее совершенствование СБИС высокоэффективных сигнальных процессоров для видеокодеков различного назначения.

Алгоритм сжатия движущихся изображений Проблема сжатия и передачи движущегося изображения сложнее. При пересылке движущегося изображения производится сравнение текущего кадра с предшествующим.

Если кадры идентичны, никакого информационного обмена не происходит. Если кадры отличаются лишь смещением какого-то объекта, выявляются границы этого объекта, направление и величина вектора его перемещения. Так как направление и величина вектора его перемещения. Так как использование индивидуальных векторов перемещения для каждого пикселя слишком расточительно, используется общий вектор для блока пикселей 16x16 по яркости и для соответствующего блока 8x8 по цвету.

Точность задания вектора перемещения обычно лежит в пределах 1/2 пикселя. Только эта информация и передается по каналу связи.

Выявление движущихся объектов осуществляется путем вычитания изображения двух последовательных кадров. Если бы передавалась всегда только разница кадров, происходило бы накопление ошибок. Кроме того, как кодер, так и декодер содержат прямой и обратный DСT-преобразователь. Если комбинация прямого и обратного DCT преобразования не приводит к получению исходного объекта, то такого рода эффекты могут заметно усилиться. Для исключения этого время от времени производится передача непосредственно видеосигнала.

Система передачи и мультиплексирования потока видео данных содержит помимо обычной информации описания формы движущихся объектов векторы перемещения, коэффициенты дискретизации.

Схема передачи графической информации (рис. 1.8) имеет многоуровневую иерархическую структуру. Имеется четыре уровня (слоя):

- кадров;

- группы блоков GoB (Group of Blocks);

- макроблоков (MB);

- блоков (В).

Передача каждого кадра изображения начинается с 20-битного кода PSC (Picture Start Code), который позволяет выделить начало кадра изображения в общем потоке.

Далее следует временная метка –5-битовый код TR (Temporal Reference), позволяющий поместить соответствующую часть изображения в правильную точку экрана.

Рис.3.6 Алгоритм передачи движущихся изображений Формат изображения (CIF или QCIF) определяет поле PTYPE, содержащее бит. В формате CIF группа блоков составляет 1/12 часть кадра, а в формате QCIF— 1/3.

Резерв изображения (8-битное поле PSPARE) определяет однобитное поле PEI (1 или 0). Если PEI =0, начинается цикл передачи в слое группы блоков (GoB).

Стартовым в слое группы блоков является 16-разрядный код -GBSC (Group of Blocks Start Code).

Номер группы блоков содержится в 4-х битном коде GN (GoB number). Код GN указывает, какой части изображения соответствует данная группа блоков GoB.

На номер преобразователя одного из 31 дискретизаторов, который используется в данной группе блоков GoB, указывает 5-ти битный код GQUANT.

Резерв изображения в слое группы блоков (8-битное поле GSPARE) определяет однобитное поле GEI (1 или 0). Если GEI=0, начинается цикл передачи в слое макроблоков (GoB).

Смысл GEI в слое группы блоков идентичен PEI в слое кадров и указывает на наличие или отсутствие резерва изображения.

GEI и GSPARE позволяют сформировать структуру данных, идентичную той, которая используется в слое кадра.

Рассмотрим формат передачи изображения в слое макроблоков.

Группа блоков делится на 33 макроблока (MB), каждый из которых соответствует 16 строкам по 16 пикселей. В каждом макроблоке четыре блока 8x составляющей яркости Y и два блока цветности 8x8 (СB и CR).

Положение макроблока в группе блоков определяется его адресом MBA (MacroBlock Address).

Макроблоки не передаются, если в них изображение не изменилось.

Формат макроблока характеризуется кодом MTYPE. Данный код определяет метод обработки движущегося изображения. В частности, применение при обработке изображения метода подвижного вектора (MVD).

На номер преобразователя (дискретизатора), который используется н данном макроблоке (MB), указывает 5-ти битный код MQUANT.

Информация о номерах блоков, содержащих изменяющиеся коэффициенты, в слое блоков содержится в кодах СВР (Coded Block Pattern). В частности, в кодированном блочном изображении имеется информация о том, какие из шести блоков преобразования (рис. 1.8) изменяются.

Передача информации завершается флагом ЕОВ (End of Block) от каждого из блоков в нижнем слое (рис. 1.8).

Природа алгоритма кодирования и передачи движущихся изображений такова, что число бит передаваемых в единицу времени зависит от динамики изображения. Чем выше скорость изменения изображения, тем больше поток данных.

Для выравнивания потока данных широко используется буферизация. Буферизация, в свою очередь порождает дополнительные задержки, которые не должны превышать нескольких сотен миллисекунд.

Качество передачи изображения в каналах связи неразрывно связано c ошибками, которые приводят к искажениям сигнала.

Для уменьшения искажений, в передаваемый информационный поток включаются коды коррекции ошибок ВСН (Forward Error Correction Code), которые позволяют исправить любые две ошибки или кластер, содержащий до 6 ошибок в блоке.

Стандарт цифрового сжатия MPEG- В 1988 г. сформирована международная группа экспертов по движущимся изображениям - Motion Pictures Experts Group (MPEG) при Объединенном техническом комитете по информационным технологиям.

Цель создания группы - выработка международного стандарта цифрового сжатия движущихся изображений и звуковых сигналов до скорости порядка 1,5 Мбит/с для записи на CD-ROM с качеством бытового формата VHS.

Стандарт MPEG-1 принят в 1993 г. и получил в международной классификации индекс ISO/IEC 11172.

MPEG-1 не определяет схему и конструкцию кодера и декодера, он лишь описывает средства, используемые для обработки сигнала, определяет синтаксис (правила построения последовательности символов) цифрового потока. В качестве кодера может быть аппаратное или программное устройство любой сложности, дающее на выходе синтаксически правильный цифровой поток.

Таким образом, стандартом не накладываются ограничения на технологию, алгоритмы работы, сложность построения кодера и его будущие усовершенствования.

В отношении декодера существует одно жесткое ограничение: он должен декодировать любой цифровой поток, совместимый со стандартом MPEG-1.

При разработке стандарта были приняты следующие ограничения, определившие его область применения:

- размер изображения по горизонтали 768 пикс;

- размер изображения по вертикали 576 строк;

- число макроблоков 396;

- частота кадров 30 Гц;

- развертка прогрессивная;

- скорость цифрового потока 1,856 Мбит/с.

Ограничивающим параметром стандарта MPEG-1 для кодирования сигналов вещательного телевидения является число макроблоков в видеокадре. Для обработки сигнала изображения Телевидения стандартной четкости (720 х пике.) надо иметь (720:16) х (576:16) = 1620 макроблоков/кадр. Стандарт MPEG- предусматривает только 396, что соответствует формату разложения не выше CIF (Common Interchange Format) - единый формат обмена (формат изображения с разрешающей способностью 352 х 288 отсчетов с частотой кадров 30 Гц, используемый в видеоконференциях).

Второе ограничение - отсутствие чересстрочной развертки, принятой сегодня во всех телевизионных системах стандартного качества.

В стандарте MPEG-1 используются современные методы цифрового сжатия:

предсказание, внутрикадровое и межкадровое кодирование, дискретное косинусное преобразование (ДКП), компенсация движения, адаптивное квантование, энтропийное кодирование.

Определены три типа видеокадров:

I-видеокадры (от intra - внутри) кодируются без какой-либо связи с другими видеокадрами (внутрикадровое кодирование);

Р-видеокадры (от predicted - предсказанные) формируются методом предсказания вперед по предыдущим видеокадрам. Первый Р-кадр предсказывается по I-кадру, второй и последующие - по предыдущему Р-кадру;

В-видеокадры формируются методом предсказания «вперед» или предсказания «назад» (отсюда bidirectional, т.е. двунаправленный).

Стандарт цифрового сжатия MPEG- MPEG-2 принят как международный стандарт под номером ISO/IEC 13818 в 1996 г. и дополнен в 1997 г.

Стандарт MPEG-2 называется «Информационные технологии — Обобщенное кодирование движущихся изображений и сопровождающей звуковой информации» и содержит 9 частей, описывающих различные компоненты цифрового потока и средства поддержки [2, 5].

13818-1 «Системы» описывает объединение одного или нескольких ЭП видео, звука и других данных в одно- или многопрограммный поток, пригодный для записи или передачи.

13818-2 «Видео» специфицирует средства компрессии видеоданных и процесс декодирования, необходимый для восстановления изображения.

13818-3 «Звук» представляет обратно совместимое расширение звукового стандарта MPEG-1.

13818-4 «Соответствие» и 13818-5 «Моделирование программного обеспечения» описывают процедуры испытаний на соответствие требованиям частей 1, 2, 3 и дают примеры реализации программного обеспечения.

13818-6 «DSM-CC» стандартизует набор протоколов по управлению цифровыми потоками MPEG-1 и MPEG-2.

13818-7 «ААС» специфицирует алгоритм кодирования многоканального звука АAС, не совместимый с MPEG-1.

13818-9 «Интерфейс реального времени для декодеров» описывает интерфейс реального времени для декодеров транспортного потока.

13818-10 «Соответствие для DSM-CC» рассматривает вопросы соответствия в применении к протоколу DSM-CC.

13818-8 Часть 8 предназначалась для кодирования видео с разрешением бит, но не вызвала практического интереса и была исключена.

Наиболее существенное отличие алгоритма обработки видео в MPEG-2 от соответствующего алгоритма MPEG-1 - возможность обработки чересстрочных изображений Алгоритм обработки видеоданных в MPEG-2 состоит из следующих шагов:

пространственное сжатие и временное сжатие.

Пространственное сжатие На рис.3.7 показаны три основных этапа пространственного сжатия.

Рисунок 3.7 - Этапы пространственною сжашх Вначале изображение разбивается на макроблоки 16 х 16 отсчетов, каждый из которых содержит по 4 блока отсчетов яркости Y размером 8 x 8 пикселов и блоков сигналов цветности СB и СR размером также 8 х 8 пикселов. Количество блоков сигналов цветности определяется форматом дискретизации (рис. 3.8).

.

Рисунок 3.8 - Форматы дискретизации Сначала пикселы изображения преобразуются в блок 8 x 8 дискретным косинусным преобразованием (Discrete Cosine Transform, DCT). Затем коэффициенты преобразования кодируются при помощи кодирования с переменной длинной (Variable Length Coding, VLC). Затем идет процесс квантования. Далее квантованные коэффициенты преобразования размещаются в одномерный вектор и кодируются по методу Хаффмана с переменной длиной слова (Variable Length Coding, VLC). Словам с наибольшей вероятностью появления присваиваются более короткие кодовые комбинации, а более редким символам - более длинные.

На вход дискретного косинусного преобразователя DCT поступают 8x8 массивы пикселов изображения с различными значениями интенсивности по яркости и цвету.

На выходе преобразователя уже другой массив чисел размером 8x8. Пространственное преобразование преобразует блок изображения размером 8x8 элементов в блок коэффициентов того же размера, который может быть закодирован с использованием значительно меньшего количества бит, чем оригинальный блок, который мы имели на первом этапе.

Первый коэффициент преобразования, имеющий индекс (0, 0) особенный. Он представляет среднее значение всех 64 входящих пикселов матрицы 8x8. При движении коэффициента слева направо по горизонтали или вниз по вертикали преобразования говорят о росте пространственной частоты. DCT преобразование эффективно из-за того, что оно имеет тенденцию концентрировать энергию преобразования в коэффициентах преобразования, расположенных в верхнем левом углу матрицы, где наименьшая пространственная частота.

Квантование Второй этап пространственного сжатия - квантование коэффициентов преобразования, которое уменьшает число бит для представления DCT коэффициентов.

Квантование выполняется путем деления коэффициентов преобразования на целое число с последующим округлением до ближайшего целого числа.

Целый делитель каждого DCT коэффициента состоит из двух частей. Первая часть уникальна для каждого коэффициента в DCT матрице 8x8. Набор этих уникальных чисел также является матрицей и называется матрицей квантования. Вторая часть делителя (quantizer_scale) - это целое число, которое фиксировано для каждого следующего макроблока. В частности, существуют две матрицы квантования с фиксированными коэффициентами для I-кадров и не I-кадров. Эти две матрицы показаны в табл. 3.3 и 3.4.

Таблица 3.3 -Матрица квантования для I-кадров 0 1 2 3 4 5 6 08 16 19 22 26 27 29 1 16 16 22 24 27 29 34 2 19 22 26 27 29 34 34 3 22 22 26 27 29 34 37 4 22 26 27 29 32 35 40 5 26 27 29 32 35 40 48 6 26 27 29 34 38 46 56 7 27 29 35 38 46 56 69 Коды переменной длины Следующим этапом в пространственном сжатии является размещение квантованных DCT коэффициентов в одномерный вектор, который затем будет являться частью таблиц Таблица 3.4-Матрица квантования для не I-кадров 0 1 2 3 4 5 6 0 16 16 16 16 16 16 16 1 16 16 16 16 16 16 16 2 16 16 16 16 16 16 16 3 16 16 16 16 16 16 16 4 16 16 16 16 16 16 16 5 16 16 16 16 16 16 16 6 16 16 16 16 16 16 16 7 16 16 16 16 16 16 16 кодов переменной длины. Процесс этого размещения называется зигзагообразным сканированием.

После этого производится статистическое кодирование без потерь по методу Хаффмана. Алгоритм метода заключается в следующем.

Сначала анализируется вся последовательность символов. Часто повторяющимся сериям бит присваивается короткие элементы (маркеры). В частности, последние нули в конце строки могут быть заменены одним символом конца блока. Поскольку блоки имеют одинаковую длину, всегда определено количество опущенных нулей.

Временное сжатие В отличие от пространственного сжатия, которое обеспечивается техникой преобразования изображений, временное сжатие достигается компенсацией движения (рис. 1.16).

Для достижения максимального сжатия избыточность в изображении должна быть удалена в трех направлениях: двух пространственных и одном временном. С этой целью для удаления избыточности по времени изображение передается в виде последовательности I-, Р- и В-кадров (рис. 3.9).

Рисунок 3.9 Удаление избыточности по трем осям.

Рисунок 3.10 - Типовая группа изображений На рис. 3.10 представлена типовая группа изображений GOP (Group of Pictures) это набор изображений, который включает в себя:

- кадры, не требующие информации от других кадров приходящих раньше или позже (определены как Intra или I—кадры);

- кадры с однонаправленным предсказанием по предыдущим кадрам (Р-кадры);

- кадры с двунаправленным предсказанием по предыдущим и следующим кадрам (В-кадры).

Группа изображений - серия изображений, содержащих один I-кадр (рис. 3.10), где стрелками показаны направления предсказания в пределах одной группы изображений.

С информационной точки зрения каждое изображение представляет собой три прямоугольных матрицы отсчетов изображений: яркостную Y и две матрицы цветности С. Соотношение между количеством отсчетов яркости и цветности определяется форматом дискретизации (рис. 1.2-1.5,1.15):

- 4:2:0 - размеры матриц СB, и CR в два раза меньше, чем Y, и в горизонтальном, и в вертикальном направлении;

- 4:2:2 — все три матрицы имеют одинаковые размеры по вертикали, но в горизонтальном направлении матрицы цветности имеют и два раза меньшее количество элементов;

- 4:4:4 — все матрицы одинаковы.

Р- и В-кадры используются для достижения временного сжатия. Опыты показывают, что Р-кадрам требуется только 40%, а B-кадрам 10% от количества бит, требуемых для I-кадров.

Структуру, показанную на рис. 3.9, обычно называют гибридным кодированием.

В основном из-за того, что пространственное сжатие достигается техникой преобразования, а временное сжатие — компенсацией движения.

Так как В-кадры должны быть получены из I- и Р-кадров, то декодер должен сначала получить те и другие кадры, прежде чем;

будет декодирован В-кадр. Поэтому порядок передачи не может быть IBBP IBBP. Порядок передачи кадров должен быть следующий IPBB IPBB.

Это вносит ограничения для кодера, так как он должен хранить кадры, которые должны стать В-кадрами. Это ведет к росту задержки - время от момента начала кодирования кадра до момента его воспроизведения.

Изображения (I-, Р- или В-кадры) делятся на слайсы (Slices), макроблоки (Macroblocks) и блоки (Blocks), каждый из которых имеет свой заголовок. Следует отметить, что в литературе слайсы иногда принято называть срезами.

Слайс Как отмечалось ранее, видеокадры делятся на слайсы (срезы). Так называется группа последовательных макроблоков в видеокадре (рис. 3.11), объединяемых общей шкалой квантования.

Срез предстаьляет собой минимальную единицу видеопоследовательности в борьбе с ошибками. Если декодер обнаруживает ошибку, он игнорирует данный срез и сдвигается к началу следующего. Чем больше срезов в видеокадре, тем эффективнее борьба с ошибками (но ниже степень сжатия). Деление изображений на срезы (слайсы) является одной из новаций в алгоритмах сжатия MPEG.

Макроблок В стандарте MPEG-2 возможны два варианта внутренней организации макроблока (рис. 3.12):

- кадровое кодирование, при котором каждый блок яркости образуется из чередующихся строк двух полей (рис. 3.12а);

- полевое кодирование, при котором каждый блок яркости образуется из строк только одного из двух полей (рис. 3.126).

Рисунок 3.11 - Деление изображения на срезы и макроблоки Макроблок яркости - это область, имеющая размер 16x16 пикселей. Цветовая часть макроблока зависит от выборки отсчетов яркости. Структура макроблока с форматом 4:2:0 показана на рис. 3.8. Из этого рисунка видно, что макроблок формата 4:2:0 состоит из шести блоков. Яркостная составляющая представляет из себя квадрат из четырех блоков размером 8 х 8, а каждая из цветовых составляющих состоит из одного блока 8x8 пикселов.

Векторы для компенсации движения определяются по яркостной составляющей макроблока.

Блок Блоки имеют размер 8x8 пикселей и являются наименьшим синтаксическим элементом MPEG-2. Блоки являются основными элементами для DCT кодирования.

Набор операций такого кодирования:

- дискретное косинусное преобразование;

- взвешенное квантование, определяемое элементами матрицы квантования;

- энтропийное кодирование серии коэффициентов косинусного преобразова ния, полученной в результате диагонального сканирования матрицы коэффициентов.

Рисунок 3.12 - Внутренняя организация макроблока Уровни и профили стандарта MPEG- Чрезвычайно широкий набор приложений стандарта MPEG-2 требует соответствующего набора скоростей, разрешений и качества изображения.

Построить оборудование обработки видеосигналов, удовлетворяющее одновременно всем требованиям стандарта, возможно, но неэкономично, так как оно окажется весьма сложным и дорогим, и в то же время будет обладать большой избыточностью по отношению к более простым приложениям.

Все средства и инструменты обработки видеосигналов разделены на несколько Профилей {Profile), различающихся использованием тех или иных элементов синтаксиса. Как правило, каждый Профиль добавляет один или несколько инструментов к имеющимся инструментам у нижележащего Профиля.

В стандарте принято пять основных и один дополнительный, профессиональный Профиль «4:2:2», введенный позднее.

Внутри каждого Профиля выделены Уровни {Level), определяющие допустимые пределы изменения основных параметров цифрового потока. Таких Уровней четыре.

В литературе принято обозначать сочетания профиля и уровня первыми буквами, разделенными знаком @ (см. табл. 1.3). Например, сочетание «Основной профиль Основной уровень» записывается как MP@ML (Main Profile@Main Level). Режим MP@ML стал наиболее распространенным и широко употребительным. Он обеспечивает полную разрешающую способность 720x576 пикс., которая признана наиболее подходящей для цифрового вещания.

Скорость потока видеоданных 15 Мбит/с обеспечивает качество изображения, превышающее возможности аналоговых стандартов PAL, SECAM u NTSC.

Простой профиль (SP—Simple Profile), не поддерживающий двунаправленное предсказание и В-кадры, предназначался первоначально для массовых применений при обработке компьютерных изображений и в других приложениях, не требующих высокого качества изображения, однако стоимость микросхем, разработанных для Основного профиля, оказалась так низка, что разработка специальных изделий для Простого профиля была признана нецелесообразной. Он применяется лишь в простейших программных MPEG-кодерах.

Масштабируемые профили пока широко не используются, хотя в некоторых приложениях для них просматриваются возможные области применения (например, в наземном цифровом вещании).

Масштабируемостью называют способность кодека (кодера и декодера) формировать и обрабатывать упорядоченный набор из нескольких цифровых потоков. Минимально необходимый набор потоков называется базовым слоем, каждый из остальных -улучшающим слоем.

Базовый слой передает сигнал пониженного качества с более высоким отношением сигнал/шум, или сигнал с пониженным пространственным разрешением, который может приниматься декодером низкого профиля.

В улучшающих слоях передается дополнительная информация, используя которую, кодеры более высокого профиля восстанавливают улучшенное изображение.

Синтаксис MPEG-2 поддерживает два слоя масштабирования в каждом из двух профилей: в профиле с масштабированием по отношению сигнал-шум и в профиле с пространственным масштабированием.

Таблица 1.3 - Параметры цифрового потока для различных уровней Основного профиля MPEG- Уровень Параметр Ограничение Число отсчетов на строку Высокий Число строк на кадр MP@HL Частота кадров, Гц Скорость потока, Мбит/с Число отсчетов на строку Высокий Число строк на кадр МР@Н1440 Частота кадров, Гц Скорость потока, Мбит/с Число отсчетов на строку Основной Число строк на кадр MP@ML Частота кадров, Гц Скорость потока, Мбит/с Число отсчетов на строку Низкий Число строк на кадр MP@LL Частота кадров, Гц Скорость потока, Мбит/с При использовании профиля с масштабированием по отношению сигнал/шум (SNR — Signal—to—Noise Ratio) в базовом слое передаются грубо квантованные коэффициенты ДКП. Они передаются с низкой скоростью, что несколько повышает шумы квантования, но улучшает помехоустойчивость.

Профиль с пространственным масштабированием (Spatial Scalable Profile) введен в стандарт для обеспечения доступа декодерам стандартной четкости к программам телевидения высокой четкости (ТВЧ). Привязкой к ТВЧ объясняется довольно большая скорость цифрового потока, предусмотренная в этом профиле.

В базовом слое такой системы передается после прореживания информация, соответствующая стандартному разрешению, а в улучшающем слое дополнительные отсчеты, отфильтрованные в базовом слое.

Профиль «Высокий», предусматривающий все инструменты нижних профилей, в настоящее время пока не используется по нескольким причинам, в том числе, по видимому, из-за отсутствия интегральных микросхем с достаточными ресурсами производительности.

Несколько особняком, вне иерархии, стоит профиль «Профессиональный 4:2:2», предназначенный для обеспечения совместимости с цифровым студийным оборудованием видеопроизводства. В этом формате работают, например, перевозимые комплекты цифровых систем сбора новостей, передающие сигнал через спутники для последующей записи и монтажа. Профиль «4:2:2» должен обеспечивать качество изображения, сравнимое с цифровой видеозаписью формата D1, и возможность многократного MPEG кодирования-декодирования сигнала. D1 - формат цифровой видеозаписи компонентного сигнала «4:2:2» с разрядностью 8 бит/отсчет. Его основными свойствами являются:

- структура дискретизации «4:2:2» (в Основном профиле «4:2:0»);

- увеличенное число строк - 608, в отличие от 576;

- возможность работы с повышенными скоростями до 50 Мбит/с вместо 15 Мбит/с, обеспечиваемым Основным профилем.

Последнее свойство связано с более короткими группами видеокадров, используемыми при видеомонтаже. Высокий уровень этого профиля позволит расширить область использования MPEG-2 при подготовке ТВЧ программ.

В MPEG—2 в части кодирования звука так же, как и в MPEG-1 используется трехуровневая система. Различия между стандартами начинаются при переходе от двухканального звука, принятого за основу в MPEG-I, к многоканальному звуку, поддерживаемому в MPEG-2.

MPEG-2 поддерживает различные режимы передачи многоканального звука, в том числе семиканальный формат, применяемый в кинотеатрах с широким экраном.

Одной из разновидностей многоканального звука является многоязычное звуковое сопровождение. Оно может осуществляться либо передачей отдельного цифрового потока для каждого языка, либо добавлением нескольких (до семи) языковых каналов со скоростью 64 кбит/с к многоканальному потоку 384 кбит/с.

Более подробно стандарт сжатия MPEG-2 можно изучить, используя рекомендованную литературу.

Контрольные вопросы 1. Основные параметры стандарта сжатия MPEG-1?

2. Основные уровни стандарта сжатия MPEG-2?

3. Основные профили стандарта сжатия MPEG-2?

4. Перечислите основные методы сжатия изображений?

5. Расскажите основные этапы алгоритма сжатия неподвижных изображений JPEG?

6. В чем суть дискретно-косинусного преобразования?

7. Расскажите основные этапы общего алгоритма сжатия подвижных изображений?

8. Каковы ограничивающие параметры стандарта сжатия MPEG-1?

9. Расскажите основные этапы алгоритма сжатия подвижных изображений MPEG 2?

10. Основные этапы пространственного сжатия алгоритма MPEG-2?

11. Основные понятия временного сжатия алгоритма MPEG-2?

Литература 1. Быков Р.Е. Основы телевидения и видеотехники [Текст]:Учебник для вузов. – М.:

Горячая линия – Телеком, 2010. – 399 с: ил.

2. Телевидение[Текст]::Учебник для вузов/ В.Е.Джакония, А.А.Гоголь, Я.Д. Друзин и др.;

Под ред. В.Е.Джаконии. 3-е изд. перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 2010. – с.: ил.

3. В.Л.Карякин Цифровое телевидение [Текст] – М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2008. – 272 с.: ил.

– (Серия «Библиотека инженера»).

Тема 4. Видеоинтерфейсы.

Лекция№6. Понятие интерфейса. Виды интерфейсов. Последовательный и параллельный интерфейс. Стандартные интерфейсы для видеотехники.

Толковый словарь по вычислительным системам определяет понятие интерфейс (interface) как границу раздела двух систем, устройств или программ;

элементы соединения и вспомогательные схемы управления, используемые для соединения устройств. Эта лекция посвящена интерфейсам, позволяющим подключать к персональным (и не только) компьютерам разнообразные устройства видеотехники:

видеокамеры, телевизоры, видеомагнитофоны, проекционные установки(видеопроекторы), фотоаппараты и т.д., а также соединять их между собой.

Другими словами интерфейс определяют так: Интерфейс это соглашение об обмене между электронными устройствами, включающее в себя меры по электрическому, логическому и конструктивному сопряжению аппаратуры. То есть интерфейс всегда имеет три аспекта – электрический, логический и конструктивный.

Используется также термин (синоним интерфейса) устройство сопряжения – как устройство для обмена информацией между компьютером и внешним устройством.

Таким образом, к понятию интерфейса относят:

- электрический разъем;

- набор проводов, соединяющих устройства;

- совокупность правил обмена информацией по этим проводам;

- уровень и форма электрических сигналов (напряжения или токов)передаваемых по этим проводам.

Современные интерфейсы должны обеспечить обмен информацией (данными) между периферийными устройствами и компьютером.

Компьютер без периферийных устройств не может реализовать все свои возможности. Приче дальнейшее развитие компьютерной техники предполагает дальнейшее увеличение числа периферийных устройств подключаемых к компьютеру.

Количество различных видов интерфейсов в настоящее время насчитывает более нескольких десятков.

При рассмотрении интерфейсов важным параметром является пропускная способность. Или, тоже самое скорость передачи данных. Технический прогресс приводит к неуклонному росту объемов передаваемой информации. Если раньше матричные принтеры, печатающие в символьном режиме, могли обходиться и СОМ портом с невысокой пропускной способностью, то современным лазерным принтерам при высоком разрешении не хватает и производительности самых быстрых LPT-портов, что привело к переходу на новый интерфейс USB. В настоящее время LPT- порты даже не встраивают в комьютеры. То же касается и сканеров. А передача "живого" видео, даже с применением компрессии, требует немыслимой ранее пропускной способности.

Другим немаловажным параметром интерфейса является допустимое удаление соединяемых устройств. Оно ограничивается как частотными свойствами кабелей, так и помехозащищенностью интерфейсов. Часть помех возникает от соседних линий интерфейса - это перекрестные помехи, защитой от которых может быть применение витых пар проводов для каждой линии. Другая часть помех вызывается искажением уровней сигналов.

Важным свойством интерфейса, на которое часто не обращают внимания, является гальваническая развязка, а точнее ее наличие или отсутствие. Это особенно важно когда происходит соединение нескольких ПУ и компьютера или нескольких компьютеров с помощью того или иного интерфейса. Отсутствие такой развязки может привести к невозможности передачи информации или даже к выходу из строя отдельных узлов компьютеров.

Следующим параметром интерфейса может быть нагрузочная способность, то есть сколько ПУ может быть подключено к компьютеру с помощью данного интерфейса.

Классификация интерфейсов Интерфейсы классифицируют по следующим основным признакам.

По функциональному назначению интерфейсы подразделяются на такие типы - внутренние — внутриплатные, межплатные и системные;

- внешние — для периферийных устройств, для локальных сетей, для распределенных систем управления.

По направлению обмена информацией различают следующие интерфейсы:

• симплексные — обмен в одном направлении ;

• полудуплексные — поочередный обмен в двух направлениях • дуплексные — одновременный обмен в двух направлениях;

мультиплексные — обмен реализуется с помощью общей магистрали (шины), в которой в каждый момент времени взаимодействуют источник и приемник информации По способу передачи информации во времени различают следующие интерфейсы:

• синхронные — с фиксированной длительностью операций обмена;

• асинхронные — с переменной длительностью операций обмена;

• синхронно-асинхронные — с комбинированным соединением двух способов.

По разрядности передаваемых данных различают интерфейсы с параллельным (словами)-параллельный интерфейс, последовательным (битами)-последовательный интерфейс и параллельно-последовательным обменами.

Последовательный и параллельный интерфейс В настоящее разработано довольно большое количество интерфейсов разного назначения.

Параллельные интерфейсы применяются как внутриплатные. Они рассчитаны на небольшие расстояния и имеют большие скорости передачи. Однако для связи с периферийными устройствами они не получили распространения. Имеется только один интерфейс LPT (другие названия этого интерфейса Cetronics, IEEE-1284 являются модификациями), который уже сильно устарел и практически не применяется.

Поэтому на практике большое распространение получили последовательные интерфейсы, особенно для связи на большие расстояния. Для связи с устройствами видеотехники получили распространение интерфейс FireWire, USB и некоторое применение находят беспроводные интерфейсы Wi-Fi и Bluetooth.

Интерфейс FireWire, известный как IEEE 1394 (Institute of Electrical and Electronics Engineers), был разработан фирмой Apple Computer и служит стандартным методом передачи данных между различным оборудованием профессионального и полупрофессионального класса.

В первоначальном воплощении FireWire обеспечивал передачу данных со скоростью 100-400 Мбит/с. Теперь этот стандарт позволяет передавать данные со скоростью свыше 2 Гбит/с. Кроме того, можно одновременно использовать несколько контроллеров Fire Wire для увеличения скорости передачи данных.

Стандарт Fire Wire обеспечивает поддержку 63 устройств на одном порте.

Несколько портов FireWire могут работать параллельно. FireWire работает, используя самоинициализацию устройства, которое подключается к порту. Для персональных DNLE-спстем интерфейс FireWire просто незаменим, потому что он позволяет соединять друг с другом различные устройства и управлять ими с помощью компьютера.

USB - Universal Serial Bus - универсальная последовательная шина. Стандартный последовательный интерфейс, используемый во многих компьютерах Macintosh и PC.

Аппаратные средства, подключаемые через эту шину, автоматически распознаются и конфигурируются компьютером. Имеются три модификации этого интерфейса 1.0, 2.0 и 3.0, которые различаются скоростями передачи и током потребления, подключаемых к нему устройств. В настоящее время получил очень широкое распространение для подключения бытовых электронных устройств.

HDMI - High Definition Multimedia Interface (HDMI) - мультимедийный интерфейс высокой четкости, передающий по одному кабелю многоканальный звук, изображение и команды управления. Используется для подключения видеопроигрывателей в том числе на базе жестких дисков.

Интерфейсы и разъёмы используемые в видеотехнике BNC - Bayonet Neill-Concelman. Разъем, названный по имени его изобретателя, обычно используется с коаксиальным кабелем. Широко применяется в видеотехнике, в первую очередь для передачи сигнала RGB, горизонтальной и вертикальной синхронизации, а также композитного сигнала.

DisplayPort Мультимедийный интерфейс, обеспечивающий передачу по одному кабелю. Через разъем Display port может передаваться как графические сигналы с высоким разрешением,так и аудиосигналы. DispalayPort превосходит по полосе пропускания Single Link DVI в 4 раза, что позволяет передавать по кабелю видеосигнал с разрешением до 3840х2400 с кадровой частотой 60Гц. Это в 4 раза больше, чем разрешение современных дисплеев и телевизоров Dolby Digital HDMI - High Definition Multimedia Interface (HDMI) - мультимедийный интерфейс высокой четкости, передающий по одному кабелю многоканальный звук, изображение и команды управления.

DVI - Digital Video Interface - цифровой видеоинтерфейс.

Для пересылки конкретных данных о каждом пикселе в цифровом соединении используется комбинация высокоскоростных последовательных интерфейсов, поэтому исключаются потери битов, которые неизбежны при анализе аналоговых сигналов.

Рабочая группа по цифровым дисплеям (Digital Display Working Group - DDWG) составила спецификацию разъема DVI, объединив как аналоговые, так и цифровые интерфейсы в одном разъеме, хотя в действительности существуют три различных варианта: DVI-A предназначен только для аналоговых сигналов, DVI-D принимает только цифровые сигналы, а DVI-I (интегрированный) - единый разъем как для аналоговых, так и цифровых сигналов. Многие современные графические платы выпускаются с цифровыми разъемами. В большинстве используется стандарт DVI-D, но они могут подключаться к кабелю DVI-I через простой адаптер.

Mini-jack - Интерфейсный разъем для подключения аудиоустройств (наушников, микрофонов, внешних колонок и т.п.) RCA - Разъем, используемый для передачи композитного видео- и аудиосигнала.

Также известен под названием "тюльпан".

RGB - аналоговый компьютерный сигнал изображения;

вход (или выход) проектора RGB (или VGA) - обычно разъем 15 pin D-sub, реже - фирменный разъем производителя и переходный кабель в комплекте поставки проектора для подключения к разъему 15 pin D-sub.

RS-232 - Recommended Standard 232-C. Интерфейс, используемый для последовательной передачи данных. Используется для управления проектором с компьютера.

SCART - разъем европейского стандарта;

объединяет в одном кабеле видео- и аудиосигналы и первоначально использовался для упрощения соединения телевизора с видеомагнитофоном. В настоящее время устанавливается на плазменных панелях, видеомагнитофонах, телевизорах.

Беспроводной интерфейс - интерфейс беспроводной связи (на радиочастоте).

Стремительно набирает популярность, так как позволяет обходиться без кабелей и проводов. Сейчас наибольшее распространение получили интерфейсы Bluetooth и Wi-Fi.

Wi-Fi (от Wireless Fidelity) - формат передачи цифровых данных по радиоканалам, использующий ряд протоколов стандарта IEEE 802.11. Для радиосвязи используются частотные диапазоны 2,4 и 5 ГГц. Дальность действия Wi-Fi достаточна для подключения устройств в одном или близко расположенных помещениях, а на открытом пространстве может доходить даже до нескольких сотен метров.

Сегодня большинство ноутбуков оснащены беспроводным интерфейсом Wi-Fi, позволяющим подключать устройства друг к другу или к локальной сети, не используя соединительных кабелей. Многие проекторы также стали оснащаться этим интерфейсом, встроенным или в виде карты-адаптера в комплекте.

Возможность беспроводного соединения во многом упрощает операцию подачи сигнала изображения на проектор. Подключение по Wi-Fi существенно экономит время и, что особенно ценно для мобильного использования, позволяет не брать с собой кабель. Кроме очевидного комфорта, интерфейс Wi-Fi дает более современное решение с точки зрения технической эстетики - он привносит элемент стиля Hi Tec.

Самыми распространенными протоколами W-Fi сегодня являются IEEE 802.11b с максимальной скоростью передачи 11 Мбит/с и IEEE 802.11g, передающий до Мбит/с. Введение нового стандарта 802.11n позволит увеличить скорость передачи до 320 Мбит/с.

Y/C-кабель - четырехштырьковый кабель, используемый для передачи S-Video.

Y-кабель - кабель, расщепляющий сигнал от монитора, необходим для одновременной работы монитора и жидкокристаллической панели.

Радиоинтерфейс Bluetooth Bluetooth (синий зуб) — это фактический стандарт на миниатюрные недорогие средства передачи информации с помощью радиосвязи между мобильными (и настольными) компьютерами, мобильными телефонами и любыми другими портативными устройствами на небольшие расстояния.

Каждое устройство ВТ имеет радиопередатчик и приемник, работающие в диа пазоне частот 2,4 ГГц. Для ВТ используются радиоканалы с дискретной (двоичной) частотной модуляцией, несущая частота каналов F=2402+k (МГц), где k=0…..78.

Кодирование простое — логической единице соответствует положительная девиация частоты, нулю — отрицательная. Передатчики могут быть трех классов мощности, с максимальной мощностью 1, 2,5 и 100 МВт, причем должна быть возможность понижения мощности с целью экономии энергии.

USB - Universal Serial Bus - универсальная последовательная шина. Одноименный разьем называется также USB.

Устройства и форматы используемые в видеотехнике 5.1-канальный цифровой стереофонический формат звука, используемый в кинотеатрах, бытовой видеозаписи, DVD и HDTV.

Dolby Pro Logic Разновидность декодера Dolby Surround с улучшенными характеристиками по сравнению со стандартным декодером - имеет лучшее разделение каналов и выход центрального канала. Поступающие на вход два цифровых сигнала, кодированные в Dolby Surround, декодер Dolby Pro Logic разделяет на сигналы левого, центрального, правого каналов и канала окружения. Почти все A/V-ресиверы и процессоры оснащены системой Dolby Pro Logic.

Dolby Surround Формат кодирования звукового сигнала, при котором четыре звуковых канала (левый, центральный, правый и тыловой) объединяются в два канала с последующей передачей или записью. При воспроизведении декодер Dolby Surround (или Dolby Pro Logic) восстанавливает исходные четыре канала.

DSS - Digital Satellite System - системы приема цифрового спутникового телевидения - один из самых быстрорастущих секторов рынка потребительской электроники. Большой успех DSS обеспечивается высоким качеством звука и изображения, приемлемой стоимостью и широким диапазоном программ. DSS становится основным средством доставки видеосигналов телевидения высокой четкости (см. HDTV). В DSS используется алгоритм сжатия видеосигнала MPEG-2.

DTS - Digital Theater System - цифровые театральные системы - цифровой формат объемного звука, использующийся в кинотеатрах и некоторых системах домашнего театра. С точки зрения звучания - лучшая альтернатива формату Dolby Digital. DTS поддерживает как 5.1-канальный, так и 7.1-канальный варианты звука. Также называется DTS Surround Sound.

DVD-Audio - формат диска, созданный специально для многоканального высококачественного воспроизведения музыки. Для хранения звуковой информации используется весь объем диска, что обеспечивает верность воспроизведения выше, чем при использовании обычного CD. Диск формата DVD-Audio может содержать двухканальный стереосигнал и шестиканальный вариант стереофонограммы.

Пользователь сам выбирает ту или иную версию.

Сверхвысокое разрешение и динамический диапазон дисков DVD-Audio (до дБ) - результат 24-битового квантования и частоты дискретизации 192 кГц, значительно превосходящих 16-битовое квантование и частоту 44,1 кГц обычных компакт-дисков.

DVD, DVD-Video Формат DVD постепенно вытесняет видеокассеты как основное средство просмотра видеозаписей в домашних условиях. Первоначально DVD являлось сокращением от Digital Video Disk - цифровой видеодиск, затем от Digital Versatile Disk цифровой многофункциональный диск. Сегодня по официальным данным DVD уже не является аббревиатурой, а представляет формат цифровой записи видеосигнала, закодированного вместе с 6-канальным звуком Dolby Digital. DVD использует ту же систему сжатия видеоинформации, что и DSS - MPEG-2, и каждый DVD-плеер снабжен MPEG-2 декодером для восстановления исходного вида сжатой видеоинформации.

Диск DVD по диаметру (120 мм) и толщине (1,2 мм) аналогичен традиционному компакт-диску (CD), позволяя при этом вместить от 4,7 до 9,4 гигабайт информации.

Существуют однослойные (SL) и двухслойные (DL) DVD-диски. Данный носитель информации нашел широкое применение в первую очередь в сфере высококачественной видеозаписи.

DVIДля формирования изображений с разными уровнями разрешения и частотами регенерации в проекторах и мониторах применяются сигналы синхронизации различной частоты. Раньше для передачи информации об изображении из графического адаптера в монитор или проектор использовался аналоговый сигнал, подаваемый через знакомый 15-контактный разъем VGA. Информация об изображении расшифровывалась в схемах монитора, определялись координаты первого пиксела, а затем вычислялись последующие строки и столбцы изображения.

HDTV - High Definition Television - ТВЧ -телевидение высокой четкости, новая цифровая система передачи видеосигнала с высоким разрешением. HDTV имеет более высокое разрешение по сравнению со стандартным телевидением. Разрешение изображения стандартного телевидения равно 720x480 для системы NTSC и 720x576 для системы PAL. Стандартые разрешения для HDTV - это 1920x1080 (1080i) и 1280x (720p). HDTV не имеет стандартов для передачи видео в формате 4:3 - только 16:9.

HDTV поддерживает скорость до 60 прогрессивных кадров в секунду в то время, как стандартное телевидение поддерживает только 25/30 кадров в секунду (или 50/ полукадров в секунду). Также HDTV поддерживает различные цифровые аудио форматы (вплоть до Dolby Digital 5.1).

MPEG - Motion Pictures Experts Group - международная комиссия по выработке стандартов цифрового сжатия, хранения и передачи видеоинформации. Алгоритмы сжатия - кодирования цифрового сигнала, - созданные по стандартам MPEG, основаны на внутрикадровой компрессии видеоизображения. Коэффициент сжатия при этом колеблется в пределах от 100 : 1 до 200 :1.

MPEG-2 - Алгорим сжатия видеосигнала, используемый в системе DSS и для записи на DVD. Название является аббревиатурой комитета Moving Picture Experts Group, созданного для выработки международного стандарта сжатия видеоинформации.

До 1995 года в системе DSS использовался алгоритм MPEG-1.

NTSC - National Television Standards Committee - Стандарт цветового кодирования для телевещания и видеозаписи, установленный Национальным комитетом по телевидению США: 29,97 кадров в секунду, 525 строк в кадре, цветовая модель YIQ.

PAL - Phase Alternation by Line - аналоговый стандарт вещания цветного телевидения, используемый в Европе, Австралии, Китае и в некоторых странах Южной Америки и Африки. Стандарт предусматривает 625 строк в кадре и передачу 25 кадров в секунду. Из 625 строк этого стандарта видимыми являются 576 строки.


RGB 1) аббревиатура от английских названий цветов - Red, Green, Blue (красный, зеленый, синий). В проекционных технологиях цветовая модель RGB используется для получения любых других цветов (например, три электронно-лучевых трубки в CRT проекторах или три ЖК-матрицы для трех разных световых потоков в LCD-проекторах.

2) RGB - аналоговый компьютерный сигнал изображения/ SACD - Super Audio Compact Disk - цифровой формат высокого разрешения, разработанный компаниями Sony и Philips. Диск имеет размер обычного CD, но на него можно одновременно записать 2-канальную и 6-канальную версии музыки высокого качества. Главное в формате SACD: один и тот же диск можно использовать для воспроизведения цифровой музыки высокого разрешения на SACD-проигрывателе и звукового сигнала с качеством обычного CD на обычном CD-плеере.

Для операций записи и воспроизведения SACD использует прямопоточное цифровое кодирование - Direct Stream Digital (DSD). Это совершенно иной подход к кодированию цифрового звука. SACD дает звуковой сигнал с полосой частот 100 кГц (для сравнения - на CD - 20 кГц), а его динамический диапазон равен 120 дБ (на CD - дБ).

SACD гораздо ближе к high-end-качеству в музыке, чем DVD-Audio. SACD проигрыватель не надо подключать к видеомонитору, как DVD-проигрыватель, и он не имеет никакого отношения к формату Dolby Digital.

SECAM - От французского "Sequential Coleur avec Memorie". Аналоговый стандарт вещания цветного телевидения, используемый во Франции, Восточной Европе, России и некоторых странах Африки и Средней Азии. Стандарт предусматривает строк в кадре и передачу 25 кадров в секунду. Из 625 строк этого стандарта видимыми являются 576 строки.

SRGB - Standard Red Green Blue - стандарт воспроизведения изображения, при поддержке которого цвета воспроизводятся в соответствии с оригиналом на принтере, сканере, мультимедиа-проекторе или дисплее.

S-VHS Super VHS - видеостандарт высокого качества. Предусматривает разделение сигналов яркости и цветности (компонентный видеосигнал).

S-Video - Тип видеосигнала, у которого компоненты яркости и цветового соотношения (Y/C) передаются раздельно.

TCP/IP - Transmission Control Protocol/Internet Protocol (протокол управления передачей/протокол Интернета) - комплект стандартных протоколов обмена данными между компьютерами, среди которых TCP и IP - два основных. Особенность и важность TCP/IP заключается в том, что он позволяет самостоятельным сетям подключаться к Интернету или объединяться для создания частных интрасетей.

THX - Критерии Холмана (Tom Holman's eXperiment)- сертифицированные технические требования к акустике зрительного зала кинотеатра и звуковоспроизводящей аппаратуре, соблюдение которых гарантирует верное восприятие звукового ряда фильма - как у режиссера на этапе озвучивания картины.

Звуковоспроизводящяя аппаратура, соответствующая критериям THX, отмечается сертификатом и имеет логотип THX.

YCC - Система раздельной кодировки цвета. Разработана для фото-компакт дисков (Photo-CD). В системе YCC кодирование сигналов яркости (Y) и цветности (C) осуществляется раздельно.

Беспроводная мышь Устройство, реализующее функции компьютерной мыши, не подсоединенной к компьютеру. Беспроводная мышь может работать по беспроводному интерфейсу;

дальность действия такого устройства может достигать 30 метров. В пультах дистанционного управления проекторов, оснащенных функциями мыши, используются стандартные инфракрасные приемники и передатчики.

Видеосовместимость Video compatibility - способность компьютеров и проекционных устройств поддерживать видеосигнал в формате PAL, SECAM и NTSC.

Композитное видео (Composite) Полная форма цветового видеосигнала, состоящая из сигналов цветности и яркости, кадровых строчных и цветовых синхроимпульсов, закодированных в один сигнал. Как правило, для такого сигнала используется разъем типа RCA (Тюльпан).

Пульт дистанционного управления Пульт дистанционного управления - ПДУ - устройство, предназначенное для управления проекционным оборудованием на расстоянии. Традиционно пульт позволяет выбрать источник изображения, вызвать экранное меню для изменения настроек и установок, а также имеет кнопки пользовательских функций - "картинки в картинке", цифрового масштабирования, "заморозки" и т.д.

Слот карточки флэш-памяти Слот - Slot - в одном из значений переводится как "щель, прорезь". В силу небольших размеров карточек флэш-памяти, особенно толщины - карточки весьма тонкие, буквально несколько миллиметров толщиной, разъем устройств чтения-записи карточек представляет собой узкий паз, называемый слотом.

Кроме цифровых фотокамер, слотами для считывания карточек флэш-памяти в настоящее время оснащаются многие модели мультимедиа-проекторов и плазменных панелей: это дает возможность воспроизводить изображение без подключения источника сигнала с помощью проводов.

Слот для карточки флэш-памяти также часто называют гнездом.

Флэш-память Флэш-память - Flash Erase EEPROM (Electronically Erasable Programmable ROM) можно перевести как "быстро электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство".

Флэш-память - энергонезависимая (не потребляющая энергии при хранении данных) перезаписываемая (данные можно стереть и записать заново) память, содержимое которой можно быстро стереть (Flash Erase).

Флэш-память - полупроводниковая память особого типа. Ее элементарная ячейка, в которой хранится один бит информации, представляет собой не конденсатор, а полевой транзистор со специальной электрически изолированной областью, которую называют 'плавающим затвором' (floating gate). Электрический заряд, помещенный в эту область, способен сохраняться в течение многих лет. При записи одного бита данных ячейка заряжается - заряд помещается на плавающий затвор, при стирании - заряд снимается с плавающего затвора и ячейка разряжается.

Преимущества флэш-памяти по сравнению с другими средствами переноса и хранения данных: высокая надежность и ударопрочность (результат отсутствия движущихся компонентов и простоты механической конструкции носителей и накопителей), малое энергопотребление, компактность. Однако у нее есть недостатки ограниченное количество циклов перезаписи (от 10 тыс. до 1 млн.) и относительно медленная работа.

Последнее обстоятельство связано с принципиальной особенностью работы флэш-памяти: нельзя перезаписать содержимое одной отдельно взятой ее ячейки можно только стереть содержимое всей микросхемы памяти (именно поэтому эту память назвали 'быстростираемой') или блока из нескольких ячеек памяти и потом записать туда новую информацию.

Флэш-память появилась довольно давно - первые образцы были разработаны компанией Toshiba еще в 1984 г., - однако массовое ее использование началось только несколько лет назад с появлением цифровых фотокамер. Сейчас флэш-память с каждым годом все активнее применяется для хранения и переноса данных, и в ближайшее время, судя по всему, этот рынок будет активно развиваться.

Сегодня производители выпускают накопители на флэш-памяти нескольких типов: карты Compact Flash, SmartMedia, MultiMedia Card, SecureDigital Card, Memory Stick и USB-накопители.

5.1-канальный звук Разновидность стереофонической фонограммы кинофильмов, ставшая стандартом для кинотеатров и DVD-дисков. Пять каналов - это левый, центральный, правый, тыловой левый и тыловой правый каналы. Цифра "1" обозначает канал низкочастных эффектов с диапазоном до 100 Гц.

7.1-канальный звук 7 каналов - это левый, центральный, правый, боковой левый и боковой правый, тыловой левый и тыловой правый каналы. Цифра "1" обозначает канал низкочастных эффектов с диапазоном до 100 Гц.

Контрольные вопросы 1. Дайте определение понятия интерфейса?

2. Перечислите три аспекта интерфейса?

3. По каким признакам классифицируются интерфейсы?

4. Что такое параллельный интерфейс?

5. Что такое последовательный интерфейс?

6. Достоинства и недостатки параллельного интерфейса?

7. Достоинства и недостатки последовательного интерфейса?

8. Какие интерфейсы применяют в видеотехнике?

9. Как соотносятся понятия разъем и интерфейс?

10.Дайте характеристику беспроводных интерфейсов?

Литература 1. Быков Р.Е. Основы телевидения и видеотехники [Текст]:Учебник для вузов. – М.:

Горячая линия – Телеком, 2010. – 399 с: ил.

2. Василевский Ю.А. Практическая энциклопедия по технике аудио- и видеозаписи [Текст]. -М., 1996, - 207с.

3. Интернет-ресурс: www.solarforce.narod.ru/DVBtransmitter.htm Тема 5. Системы электронного монтажа видеофильмов и создания видеопрограмм.

Лекция№7 Технологии производства аудиовизуальных программ.

Аналоговые системы видеомонтажа. Принципы линейного и нелинейного видеомонтажа. Контроллер видеомонтажа. Адресно-временной код и его использование при монтаже. Средства обработки сигналов при монтаже:

микшеры, корректоры, генераторы спецэффектов, титровальные устройства, системы рирпроекции.

Современные компьютерные технологии производства цифровых аудиовизуальных программ существенным образом отличаются от традиционных методов создания видеофильмов, как по составу оборудования, так и по техническим возможностям.

Для того чтобы лучше понять преимущества цифровых технологий редактирования и монтажа, активно используемых в настоящее время в производстве видеопродукции, необходимо вернуться на два десятка лет назад и рассмотреть старую классическую (аналоговую) схему линейного видеомонтажа (рис.5.1), отточенную практикой предыдущих десятилетий.

Принцип линейного видеомонтажа. Базовая монтажная система состояла из двух видеомагнитофонов {Player-Recorder) и управляющего ими монтажного контроллера (контроллер видеомонтажа). Процесс монтажа представлен на рис.5.2.


Рис. 5.1 Классическая система видеомонтажа Рис.5. 2 Процесс видеомонтажа Отбираемая пользователем "полезная" видеоинформация (фрагменты А и В) с исходной ленты (источника) на первом магнитофоне {Player) переписывалась на результирующую ленту на втором магнитофоне {Recorder), в то время как неудачная или избыточная информация оставалась на источнике. Получаемая в результате новая запись становилась так называемой Мастер кассетой. При этом для точного позиционирования всех выделяемых видеофрагментов монтажный контроллер использовал специальную числовую информацию (тайм-код) (адресно-временной код), записанную на ленту одновременно (параллельно) с видео (каждый кадр обладает своим уникальным номером).

Если же было необходимо не просто последовательно собрать (стык в стык) отдельные видеофрагменты в единое целое, но построить между ними плавные переходы со шторками или реализовать другие эффекты, то требовалась более сложная монтажная схема (рис.5.3).

Рис. 5.3 Система монтажа с использованием видеопереходов Схема из трех магнитофонов основана на одновременном использовании двух лент (А и В) с исходным материалом (рис.5.4) и соответственно двух Player. При этом монтажный контроллер, опираясь на информацию о тайм коде, управлял всеми аппаратами, в том числе микшерами, генераторами спецэффектов, титровальными устройствами, системами рирпроекции.

Рис. 5.4 Процесс монтажа с использованием видеопереходов Можно сказать в таких системах преобладали аппаратные средства видеомонтажа.

Рассмотренная выше технология линейного видео монтажа связана с необходимостью постоянной (линейной) перемотки ленты вперед-назад при просмотре и поиске фрагментов редактируемых клипов.

Видеомонтажеры, продюсеры, режиссеры, писатели, в общем, все те, кто участвует в процессе видеопроизводства, всегда будут стремиться что-нибудь изменить, попробовать разные новинки, и обычно обстоятельства складываются так, что они будут делать это до самого последнего момента. Это послужило толчком для создания первых аналоговых систем нелинейного монтажа.

При нелинейном монтаже отснятые планы доступны в любом порядке и могут быть переставлены так же просто, как переставляются слова при работе с текстовым редактором. Достоинством нелинейного монтажа является возможность пробовать и разыгрывать сценарии типа «а что, если...», не только с текстом, но и с движущимися изображениями и звуком.

Системы аналогового нелинейного монтажа, представлявшие первое и второе поколения монтажных систем и использовавшие видеоленту и лазерные диски, относятся к первому и второму поколений систем видеомонтажа.

В начале 1970-х годов в производстве рекламы 35-мм кинопленка была преобладающим носителем. По мере развития видеомонтажа видеомагнитофоны дешевели, и телепрограммы все чаще снимались и монтировались на видеоленте.

В 1970 г. началась разработка электронных систем нелинейного монтажа. При этом преследовались следующие цели:

- достижение быстрого произвольного доступа к материалу;

- непоследовательный монтаж;

- простота внесения изменений;

- получение на выходе рабочей копии.

Ленточные системы монтажа (первое поколение), а впоследствии и дисковые системы (второе поколение) предполагали следующий порядок работы:

- переносится исходный отснятый материал на идентичный либо иной носитель;

- включается несколько устройств воспроизведения для достижения нелинейности и произвольного доступа;

- осуществляется процесс видеомонтажа;

- составляется лист монтажных решений;

- формируется окончательная версия программы и осуществляется ее вывод из системы.

В период с 1972 по 1984 г. разрабатываются системы монтажа, работающие с видеолентой. Однако эти системы не обеспечивали произвольного доступа. Процесс монтажа все еще оставался последовательным, т.к. монтажер вынужден был перематывать ленту и ждать, когда появится нужный фрагмент.

С 1984 по 1989 г. создаются более совершенные нелинейные электронные системы монтажа. При монтаже появилась возможность склеивать и переставлять планы в любое место последовательности, просматривать видеоэффекты.

Первой была система Montage Picture Processor, созданная в 1984 г. Само название системы говорит об аналогии с обработкой текстов, но только для изображения и звука. В 1985 г. была создана система Ediflex, а в 1986 г. — система Touch Vision.

Ленточные системы выполняли нелинейный монтаж благодаря большому числу видеомагнитофонов. Последовательность создавалась путем установки каждого воспроизводящего устройства на необходимый фрагмент, после чего планы воспроизводились в соответствии с предполагаемым порядком. При такой работе ничего нельзя было привести к окончательному виду до тех пор, пока монтажер не решал, как должны располагаться планы.

Каждая из таких систем использовала видеомагнитофоны форматаVHS.

Сначала исходный материал копировался на соответствующие видеокассеты, причем все видеокассеты имели идентичные номера и временной код. Некоторые системы могли содержать до 27 видеомагнитофонов.

Поколение нелинейного видеомонтажа, ориентированного на видеоленту, достигло своего расцвета в 1988 г., но уже через 6 лет ни одна система первого поколения не применялась.

В 1989 г. создана система видеомонтажа второго поколения Epix, которая использовала в качестве носителя лазерные диски, а не магнитную ленту. Благодаря использованию лазерных дисков система допускала произвольный доступ, т. е. не надо было последовательно просматривать видеоленту. Теперь время доступа к материалу значительно уменьшилось и составляло от 900 мс до 2 с.

В системах первого поколения на перемотку тратилось много времени, а рекламные ролики с их большим количеством склеек требовали носителя с очень малым временем доступа.

Лазерные диски позволили решить эту проблему. Как и в системах первого поколения, один и тот же материал записывался на несколько дисков.

Существует два типа лазерных дисков: с постоянной угловой скоростью (СА V — Constant angular velocity) и с постоянной линейной скоростью {CLV- Constant linear velocity). Системы второго поколения работали с лазерными дисками CAV, имевшими ограничение записи 30 мин на диск.

Между дисками CAV и CLV существуют серьезные отличия. Диск CAV вращается со скоростью один оборот на видеокадр. Каждая дорожка состоит из двух полей, формирующих один кадр. Постоянная скорость вращения 1800 об/мин диска CAV позволяла получать стабильные стоп-кадры.

В дисках CLV времени записи составляет 60 мин на одну сторону. Внутренние дорожки диска вращаются со скоростью 1800 об/мин, но по мере удаления от центра диска частота вращения дорожек уменьшается до 600 об/мин на самой внешней дорожке. В результате диск CLV не обеспечивает воспроизведения полного кадра за один оборот и поэтому не воспроизводит стоп-кадров.

Для доступа к кадрам видеозаписи на диске применяются коды Discovision Associates (DVA). Они представляют собой в некотором роде версию временного кода видеоленты и описывают доступ к диску. Когда делается запрос на доступ к кадру, луч лазера должен перейти из одной позиции в другую и начать отображать запрошенный кадр. Время перехода называется временем доступа. В системах нелинейного монтажа второго поколения при использовании дисков наблюдались скачки, возникающие в результате того, что диск из—за влажности покрывается тонким слоем воды. Этот слой нарушал фокусировку луча лазера, мешая воспроизведению.

В системах второго поколения продолжалась разработка набора инструментов для предварительной визуализации. Наплывы и шторки и ранее были доступны, но диски CAV теперь позволили монтажерам создавать целый ряд эффектов движения, таких как ускоренное и замедленное воспроизведение, стоп-кадры и обратное воспроизведение (которое в кино называется обратной печатью — reverse printing).

В системы второго поколения была добавлена еще одна новая функция — титрование: текстовые символы выводились на фоне изображения в качестве титров.

Каждое новое поколение систем нелинейного монтажа предоставляло дополнительные средства и возможности для предварительного просмотра программ до вывода их из системы.

Системы второго поколения широко применялись в период 1984— 1992 гг.

Начиная с 1994 г. уже трудно было найти эти системы в аппаратных монтажа, т.к. были созданы новые инструменты, а пользовательские интерфейсы переопределены. Они принесли с собой цвет, пиктограммы, а также предоставили пользователям удобные средства видеомонтажа.

Системы первого поколения в основном использовались для производства больших программ, а системы второго предназначались, прежде всего, для коротких программ, таких как реклама. Благодаря быстрому и произвольному доступу лазерные диски справлялись с большим числом склеек, например, в рекламе, но сами дисковые системы имели низкую пропускную способность. Если нужно было делать переходы между двумя синхронизованными источниками звука, как в случае с двумя разговаривающими людьми, требовалось четыре диска и четыре воспроизводящих устройства: два диска для перехода по видео и два диска для перехода по звуку.

Нелинейные системы второго поколения были аналоговыми, но они удовлетворяли требованиям, которые предъявлялись к электронным нелинейным монтажным системам произвольного доступа. Принципы их работы, интерфейсы и средства, которые они предлагали, обеспечивали высокий уровень функциональности.

Системы второго поколения использовались для чернового монтажа. Со временем эти системы начали применяться в производстве больших программ, таких как телешоу, документальные и художественные фильмы.

В настоящее время лазерные диски в основном используются для создания презентаций и для архивирования, включая показы музейных экспозиций и интерактивные обучающие программы.

Системы аналогового нелинейного монтажа уже к 1997 году вышли из употребления.

В настоящее время все производство видеопродукции переведено на цифровой нелинейный монтаж.

Лекция№8 Цифровые системы видеомонтажа разных поколений. Программные и аппаратные средства монтажа. Системы программирования и автоматизации монтажных операций. Комплексы для монтажа программ новостей. Комплексы для компоновки и монтажа художественных программ. Видеосистемы электронного кинематографа.

Системы цифрового нелинейного монтажа объединили не только кино, видео и звук, но также и много других форм представления информации, которые ранее просто не могли существовать в едином пространстве.

Процесс производства цифровых аудиовизуальных программ (видеомонтаж) осуществляется в три этапа:

1-й этап - «видео захват». Импорт исходного видеоматериала на жесткий диск компьютера. Источниками могут служить цифровые и аналоговые видеомагнитофоны, а также видеосигнал в реальном времени, полученный с телекамеры, видеокамеры или веб-камеры.

2-й этап - «редактирование». Размещение видеоматериалов в желаемой последовательности, с упорядочиванием эпизодов и удалением лишнего. Добавление визуальных эффектов, например, переходы, титры и графика, а также дополнительный звук, в частности, звуковые эффекты и фоновая музыка. При записи DVD-дисков и VCD-дисков создание интерактивного меню, позволяющего зрителям настраивать параметры просмотра.

3-й этап - «вывод фильма». После того как проект закончен, окончательная запись фильма выводится в подходящем формате на выбранный носитель: видеокассету, VCD-диск, S-VCD-диск, DVD-диск, в файл AVI, MPEG, Real Video или Windows Media.

Цифровой нелинейный монтаж обладает следующими преимуществами:

1. Простор для творчества. Технологии становятся более прозрачными, позволяя сосредоточиться на творческих задачах без необходимости вникать в технические детали работы системы.

2. Возможность объединять представленную в разных формах информацию.

Система цифрового нелинейного монтажа позволяет пользователю объединять в одну программу различные формы представления информации независимо от того, состоит ли программа только из видео или является комбинацией видео, кино, 35 миллиметровых слайдов и т. д.

3. Экономия времени и денег. Системы цифрового нелинейного монтажа обеспечивают экономию времени, которая дает возможность применять дополнительные спецэффекты или уменьшить стоимость проекта.

4. Подготовка для цифровой интеграции. По-видимому, вскоре всё будет цифровым, и вопрос обучения персонала цифровому манипулированию медиаданными становится очень важным. Системы цифрового нелинейного монтажа закладывают краеугольный камень процесса обучения. Представление и настройка систем нелинейного монтажа в рабочей среде определяют своего рода базу для цифровых механизмов доставки, которые требуются для многочисленных каналов медиаданных.

Системы цифрового нелинейного монтажа, используемые для монтажа кино и видео, проходят тот же путь развития, который прошли системы работы с текстами.

Системы цифрового нелинейного монтажа, предназначенные исключительно для выполнения монтажных задач, применялись с 1988 по 1995 г. и работали с ними специально обученные профессионалы в области кино- и видеомонтажа. Но в конце 1995 г. появились менее сложные и менее дорогие, но достаточно мощные системы, на которых могли работать люди, не получившие специального образования. Со временем эти новые системы пройдут тот же путь, что и устройства для обработки текстов:

программное обеспечение достигнет уровня, когда аппаратные средства перестанут играть решающую роль.

Крайне важно отметить, что это развитие идет очень быстро. Мощные программы многослойного монтажа, позволяющие людям без особого образования и опыта работать со слоями изображений, могут работать на настольных компьютерах.

В зависимости от решаемых задач компьютерные системы обработки могут иметь различную архитектуру построения. Наибольшее распространение получила однопотоковая архитектура. В такой системе при цифровой обработке реально задействуется один исходный видеоклип в виде AVI-файла.

Для создания перехода между двумя клипами (А и В) при однопотоковой архитектуре в оперативной памяти компьютера необходимо одновременно содержать кадры как заканчивающегося клипа А, так и начинающегося клипа В, последовательно загружая их с жесткого диска, декомпрессируя и производя цифровую обработку результирующего клипа, затем осуществляя обратную компрессию и запись на диск. Этот процесс в публикациях имеет название рендеринг (rendering).

Очевидно, что скорость цифровой обработки существенно зависит от быстродействия компьютера и используемой для обработки архитектуры плат нелинейного монтажа.

Современные платы нелинейного монтажа, использующие однопотоковую архитектуру, для операций компрессии и декомпрессии видео эффективно задействуют установленные на них микросхемы, что, безусловно, ускоряет рендеринг, однако не позволяют вести обработку в реальном времени.

В системах нелинейного монтажа, работающих в режиме реального времени, используют двухпотоковую плату цифровой обработки видео. В таких системах в процессе обработки осуществляется один цикл компрессии, декомпрессии, а в однопотоковых системах этот цикл выполняется, по крайней мере, дважды. Благодаря применению двухпотоковой архитектуры значительно сокращается время на обработку сигнала.

Третье поколение электронных нелинейных систем представляет собой цифровые системы видеомонтажа. В этих системах аналоговые сигналы преобразуются в цифровые, которые затем сохраняются на компьютерных дисках. Преобразование аналогового сигнала в цифровой называется оцифровкой. Процесс уменьшения объема данных, представляющих исходную информацию, называется компрессией {compression). Компрессия применяется часто, хотя и не всегда, потому что количество информации в видео обычно превышает возможности хранения.

Системы цифрового нелинейного монтажа DNLE (Digital Nonlinear Editing Systems) стали появляться в 1988 г. и развивались параллельно с системами первого и второго поколения. В 1991 г. системы первого поколения уступили место на рынке системам второго поколения, а в 1994 г. на смену им пришли цифровые системы третьего поколения. С 1995г. системы первого и второго поколений практически вышли из употребления. За 4 года (с 1988 по 1992 г.) различными фирмами-производителями было создано более 15 систем цифрового нелинейного монтажа. За время своего бурного развития с 1991 по 1997 год системы третьего поколения полностью вытеснили своих предшественников. Цифровые системы утвердились на рынке и предлагали удивительные возможности, хотя и не были первопроходцами.

DNLE-системы меняют природу хранения материала и доступа к нему, поскольку сигналы уже не аналоговые, а цифровые. В этом заключается принципиальное отличие систем третьего поколения.

Цифровые системы монтажа представляют собой уникальное сочетание компьютера и усовершенствованных цифровых сопроцессоров на компьютерных интерфейсах.

Очевидно, что цифровые методы обеспечивают гораздо больше возможностей обработки сигнала, уменьшение потерь (по сравнению с аналоговым сигналом) благодаря функциям восстановления, и, что самое важное, существует ряд программных продуктов, работу которых не могут выполнить никакие специальные переходные устройства. Хотя на этапе компрессии качество исходного материала снижается, система обеспечивает много уровней разрешения для изображений, которых более чем достаточно для создания монтажных решений.

Системы цифрового нелинейного монтажа часто называют «текстовыми процессорами для изображения и звука». Операции перемещения, улучшения и перестановки являются основой монтажа изображения и звука, что аналогично редактированию текста. Поэтому вполне логичным шагом было применение этой концепции в программном обеспечении для систем цифрового нелинейного монтажа.

Поскольку в этих системах аналоговый сигнал преобразован в цифровой, можно получить доступ к материалу примерно за 6 мс или, в самом худшем случае, за 13 мс. Очевидно, что эти значения существенно меньше, чем при перематывании видеоленты и при использовании лазерных дисков (~ 900 мс).

Еще одна новая возможность цифровой системы - включение в программу только что поступившего «горящего» материала. И в ленточных, и в дисковых системах для этого надо было перезаписать новый материал, прежде чем его можно было монтировать. При работе с цифровыми системами материал переносился в реальном времени, после чего можно было начинать монтаж.

Достоинство цифровых систем состоит в том, что исходный материал можно использовать многократно. Видеолента тоже дает такую возможность, но постоянная перемотка и поиск нужного материала существенно снижают долговечность ленты. А при использовании однократно записываемых дисков вообще не было речи о дополнительной записи. Перезаписываемые диски позволяли производить повторную запись, но высокая стоимость носителей и устройств записи ограничивала их применение.

Системы цифрового нелинейного монтажа имеют огромное преимущество — магнитные и оптические медиадиски являются перезаписываемыми и очень надежными устройствами. Обычныйминимальный ресурс магнитных дисков составляет около 40 тысяч часов работы. Ресурс оптических дисков составляет около одного миллиона циклов перезаписи.

Вывод непосредственно с диска оказывается важным и предпочтительным по двум причинам. Первая касается творчества. Системы третьего поколения цифрового нелинейного монтажа, особенно в первые пять лет (1988—1993) работали с программным обеспечением, которое в основном предназначалось для чернового монтажа, который являлся промежуточным этапом в технологии видеомонтажа.



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 6 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.