Цифровой видеоархив для дома
Рано или поздно счастливый обладатель видеокамеры сталкивается с проблемой сохранения многочисленных отснятых фильмов. Очевидное ее решение – собственно на видеокассетах – безусловно, самое простое, но не всегда самое эффективное. Во-первых, магнитный слой пленки имеет тенденцию со временем осыпаться. И в результате дорогой Вам фильм о первых шагах ребенка может не дожить до свадьбы последнего. Во-вторых, стоимость кассет, особенно mini-DV формата, для российского кошелька весьма чувствительна, и их число хотелось бы ограничить потребностями собственно исходной съемки (3-5 штук). В третьих, их габариты не пренебрежительно малы, и хранение большого числа кассет требует значительного пространства.
Наконец, последний аргумент связан с компьютерным монтажом. Дело в том, что мало кто остается удовлетворенным отснятым "сырым" видеоматериалом – обычно требуется его пост-обработка: "обрезка" лишних фрагментов, перестановка и гладкая склейка удачных сюжетов и построение эффектных переходов между ними, наложение титров, включение заставок и т.д. Все эти операции вполне по силам современному домашнему компьютеру. Достаточно установить в него соответствующую плату и программу цифрового видеомонтажа, например, из комплекта или . При этом собственно процесс обработки предваряет преобразование исходного видео в цифровой сигнал и его запись на жесткий диск компьютера. Ну а коли Ваше видео приобрело компьютерный цифровой вид, то разумно и хранить его в этом же виде. Особенно если в будущем при создании новых фильмов Вы предполагаете еще не раз воспользоваться снятыми материалами. Одним словом, возникает задача архивирования видео в цифровом виде на компактных, долговечных и недорогих носителях.
Существенным моментом данной постановки является требуемое качество видео. Конечно, хотелось бы как можно выше, но это вступает в противоречие с требованием минимизации затрат. Кроме того, само понятие качества и тем более его оценка весьма субъективны. В поиске разумного компромисса будем опираться на классификацию качества видео, обеспечиваемого потребительскими камерами различных форматов записи на магнитную ленту. Весьма условно, здесь можно выделить 3 уровня: Стандартное Видео (VHS, C-VHS, Video8), Супер-Видео (SVHS, C-SVHS, Hi8) и Цифровое Видео (DV, mini-DV, Digital8). Для простоты в дальнейшем будем обозначать их как Video, S-Video и DV. Количественно они обычно характеризуются горизонтальным разрешением (числом различаемых в строке элементов – телевизионных линий). Считается, что Video обеспечивает разрешение до 280 линий, S-Video – до 400 линий, а DV – не менее 500. Важно отметить, что телевизионный кадр (здесь и далее PAL стандарта) содержит 576 активных строк (всего их 625, но часть из них служебные), причем согласно рекомендации ITU-R BT.601 международного профессионального телевизионного сообщества (ITU – International Telecommunications Union) каждая строка содержит 720 независимых отсчетов. Таким образом, принципиально телевизионный кадр представляет собой матрицу 720х576, а предельно достижимое разрешение ограничено 700 линиями.
Известно, что телевизионный сигнал представляет собой совокупность сигнала яркости Y и двух цветоразностных сигналов U и V. Вариации их значений допускают 256 градаций (от 0 до 255 для Y, и от –128 до 127 для U/V), что в двоичном исчислении соответствует 8 битам (bit) или 1 байту (Byte). Теоретически каждый элемент кадра имеет собственные значения YUV, т.е. требует 3 байт. Такое представление, когда как яркость, так и сигналы цветности имеют равное число независимых значений, обычно обозначают как 4:4:4. Однако, было установлено, что зрительная система человека менее чувствительна к цветовым пространственным изменениям, чем к яркостным. И без видимой потери качества число цветовых отсчетов в каждой строке можно уменьшить вдвое. Именно такое представление, обозначаемое как 4:2:2, было принято в профессиональном телевидении. При этом U- V-матрицы уменьшаются до 360х576, а для передачи полного значения телевизионного сигнала в каждом отсчете кадра достаточно 2 байт (чередуя через отсчет независимые значения U и V). Но для целей потребительского видео было признано допустимым уменьшить вдвое и вертикальное цветовое разрешение, т.е. перейти к представлению 4:2:0. Это уменьшает цветовые матрицы до 360х288, а приведенное число байт на отсчет – до 1,5 (см. таблицу ниже) Именно такое представление было заложено в DV-формат цифровых камер.
