|
| |
 |
ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ |
 |
|
|
Вопросы по видеозахвату
В основном, цифровое хранение и обработка видео привлекают по двум
причинам: во-первых, цифровое видео не "заезжается" от многократных просмотров;
во-вторых, очень легко получить копию видеоматериала, абсолютно идентичную
оригиналу.
Видеозахватом (или оцифровкой) называют процесс преобразования аналогового видео
в цифровой вид и последующим его сохранением на цифровом носителе информации.
Самый типичный пример видеозахвата - оцифровка телеэфира или VHS кассеты на
жесткий диск компьютера.
Минимальные требования к системе указаны на упаковке к тв-тюнеру. Эти требования
даны с учетом возможности записи в формате MPEG-1 и других форматах с
аналогичными параметрами (разрешение и скорость потока). Основное требование
предъявляется к ОЗУ – потребуется как минимум 128 Мбайт.
Файловая система FAT-32 не позволяет создавать на диске файлы, размер которых
выше 4Гб. Методы решения следующие: 1. Используйте другую файловую систему – NTFS, где нет подобного ограничения на
размер файла. 2. Используйте автоматическую разбивку файлов при записи. Такая возможность есть
в нашем программном обеспечении.
Если в процессе захвата драйверы устройства не смогли по какой-то причине
вовремя скопировать очередной кадр из буфера оцифровщика в оперативную память,
этот кадр "отбрасывается", так как оцифровщик записывает поверх него в буфер
очередной кадр. Это приводит к тому, что в оцифрованном видео появляется
"пустой" кадр - кадр, идентичный предшествующему "отброшенному". Если в процессе
захвата было много "отброшенных" кадров, то все движения в полученном
видеофрагменте будут резкими, "дерганными". Поэтому при видеозахвате стараются
добиться отсутствия "отброшенных" кадров. В нашем программном обеспечении
имеется возможность контролировать количество потерянных кадров. Основными
причинами возникновения "отброшенных" кадров являются: нехватка
производительности ЦПУ для сжатия "на лету", нехватка производительности
дисковой подсистемы для записи видео с таким битрейтом и плохое качество
аналоговых сигналов источника видео. Причиной возникновения "отброшенных" кадров
в многозадачных системах также могут стать запущенные параллельно видеозахвату
программы.
Сжатия разделяют на два типа: без потери качества (или "без потерь") и с
потерей качества ("с потерями"). Разница понятна из их названия. Максимальная степень сжатия среднестатистического видеофрагмента, достигаемая алгоритмами без потерь,
обычно не превышает 3 к 1, в то время как алгоритмы, работающие с потерей
качества, могут сжимать вплоть до 100 к 1. В них сохраняются полностью лишь
отдельные кадры, называемые ключевыми кадрами. Все остальные кадры содержат лишь отличия от предыдущих (иногда они также содержат ссылки на информацию, содержащуюся в последующем кадре). При сжатии без потерь, все кадры являются ключевыми.
При сжатии без потери качества чаще всего используются алгоритмы, аналогичные применяемым в файловых архиваторах (ZIP, RAR, LZH). Наиболее сильно сжимают алгоритмы, использующие дискретное преобразование Фурье с сохранением такого количества коэффициентов, которого достаточно для полного восстановления исходной информации.
В методах сжатия с потерей качества также чаще всего применяются алгоритмы, основанные на дискретном преобразовании Фурье, однако количество сохраняемых коэффициентов практически всегда значительно меньше алгоритмов, работающих без потери качества.
Основная причина возникновения эффекта расхождения звука от видео - захват их с разных устройств.
Во-первых, как бы ни были точны современные кварцевые генераторы импульсов, но расхождения между конкретными экземплярами по частоте все-таки есть. Они практически незаметны на малых периодах времени, но за двадцать минут захвата из-за расхождений генераторов частот на карте видеозахвата и звуковой карте может набежать секунда разницы.
Во-вторых, если во время захвата производится сжатие "на лету", и в какой-то момент кодек был вынужден затребовать все вычислительные мощности процессора для сжатия особо сложной сцены, кроме отброшенных кадров могут возникнуть и отброшенные звуковые данные. Поскольку вместо всех отброшенных кадров в видеопоток будут вставлены "заглушки", а в аудиопоток аналогичные "заглушки" вставить невозможно, звук "убежит" вперед.
В аналоговом видео принято разделять полный кадр на два полукадра. В одном
полукадре содержатся нечетные линии кадра, в другом - четные. Такое разделение очень удобно для отображения видео на электронно-лучевых трубках телевизоров, использующих чересстрочную развертку. При чересстрочной развертке на экране сначала прочерчиваются
нечетные линии, а затем - четные (или наоборот). Такой метод позволяет добиться отсутствия видимого мерцания картинки, несмотря на сравнительно медленную скорость ее изменения.
Тот факт, что отображение на экране четных и нечетных полукадров разнесено во времени, позволил повысить видимую частоту кадров - при съемке видеокамера производит захват кадров не 25 раз в секунду, а 50. Из каждого захваченного кадра попеременно отбрасываются четные либо нечетные строки, и полученный полукадр модулируется в аналоговый сигнал. Получается, что четные и нечетные полукадры такого сигнала относятся к разным моментам времени, и при выводе на
кинескоп с чересстрочной разверткой это позволяет достигнуть большей плавности
движений.
Негативными последствиями чересстрочного видео является проблема его вывода на экран с прогрессивной разверткой, при которой отображается весь кадр целиком. Из двух полукадров приходится предварительно собирать один полный кадр, и лишь после этого производить отображение. Но, так как четные и нечетные полукадры такого кадра относятся к разным моментам времени, на границах движущихся предметов неизбежно возникнут несостыковки четных и нечетных линий, видимые в виде "зазубренностей". Этот эффект получил название эффекта "гребенки",
ввиду того, что границы предметов при их движении становятся похожи на расческу.
Методы борьбы с этим эффектом коротко назвали деинтерлейсом.
Самым простым способом является захват с разрешением по вертикали не превышающим 288 строк для PAL/SECAM или 240 строк для NTSC. При таком захвате будет использоваться информация только из одного полукадра (четного или нечетного, в зависимости от устройства видеозахвата), что исключит возможность возникновения эффекта расчески.
Недостатком этого метода является потеря половины информации о видеосигнале.
Как возможный выход можно производить смешивание соответствующих линий полукадров, и дублирование результата. В этом случае на границах движущихся предметов вместо "гребенки" возникнет подобие эффекта "motion blur", гораздо лучше выглядящего на дисплее с прогрессивной разверткой. Но для быстро движущихся предметов вместо "motion blur" возникнет эффект "двойного изображения".
В нашем программном обеспечении используются несколько видов фильтров
деинтерлейса: программные и аппаратные. Можно выбрать любой подходящий для
лучшего восприятия.
|