Методы обработки видеоинформации

Цифровая обработка видеоинформации является одним из важнейших направлений в информационных технологиях, служащая для реализации функций искусственного интеллекта, связанных с обработкой статических изображений и видеопотоков.

Основные задачи видеомонтажа - это удаление ненужных участков сюжета, состыковка отдельных фрагментов видеоматериала, создание переходов между ними, добавление спецэффектов и поясняющих титров. Существует три вида видеомонтажа: линейный, нелинейный и гибридный.

Линейный монтаж

Линейный монтаж подразумевает перезапись видеоматериала с двух или нескольких видеоисточников на видеозаписывающее устройство с вырезанием ненужных и «склейкой» нужных видеосцен и добавлением эффектов. Этот способ применяется с самого начала видеопроизводства и подразумевает использование, по крайней мере, двух устройств -камеры или видеомагнитофона с исходным материалом и рекордера - видеомагнитофона с чистой кассетой. Посредством различных манипуляций материал переписывается в нужной последовательности с плеера на рекордер, с ленты на ленту. Записываемый видео поток может проходить через устройство наложения спецэффектов, переходов и титров, которое в реальном времени осуществляет необходимые преобразования. Линейный монтаж, как правило, выполняется в реальном времени. Видеоряд из нескольких источников (камер, видеомагнитофонов, тюнеров и т.д.) поступает на приемник (записывающее устройство и эфирный транслятор) через коммутатор. Также о линейном монтаже говорят и при урезании каких-либо сцен в видеоматериале без изменения их последовательности.

Достоинства линейного видеомонтажа:

– Полный видеосигнал. Высокая оперативность, особенно при большом количестве исходников.

– Легкость работы с большим количеством дублей.

– Создание сложных эффектов в реальном времени.

– Большая надежность аппаратуры

– Линейный монтаж осуществляется быстрее.

- Надежность аппаратных средств.

- При покадровой отработке монтажного листа достигается полный хронометраж передачи.

– Стабильная работа оборудования, которая позволяет осуществлять монтаж на протяжении длительного периода времени без перерывов;

– Высокая оперативность в работе, которая хорошо ценится при огромном количестве материала, к монтажу которого требуется особый подход.

– Высокая степень готовности всех элементов оборудования к работе (очень важный параметр при подготовке различных новостных сюжетов и их выдачи в эфир);

– Создание очень сложных эффектов происходит в реальном времени. Данное качество важно как для режиссеров, так и для видеомонтажеров: благодаря ему существенно сокращается время необходимое на монтаж.

Недостатки линейного видеомонтажа:

– Большая зависимость качества от количества перезаписей. Громоздкость аппаратуры.

– При любой последующей корректировке необходимо стирать и записывать сигнал заново.

– Трудность обучения обслуживающего персонала.

– Необходимость предварительного перевода композитного сигнала в компонентный.

– Ограниченное число применяемых звуковых дорожек;

– Невозможность быстрого изменения хронометража уже смонтированного видео;

- Снижение качества звукового и видеосигнала с каждой перезаписью (характерно только для аналогового оборудования);

- Необходимость наличия дополнительного оборудования

- Колоссальная стоимость аппаратных средств.

- Риск человеческого фактора.

- Большие временные затраты на поиск начала монтируемого фрагмента, перемотку и репетицию, для уточнения монтажных точек.

Однако даже, несмотря на вышеперечисленные недостатки, линейный монтаж активно применяется на современном телевидении. А появление цифрового оборудования, совместимого с ранее приобретенным аналоговым, позволяет применять в аппаратных для линейного монтажа все преимущества цифрового формата, а также повышать качество готового материала. Поэтому на длительном этапе полного ухода аналогового вещания телекомпаний к цифровому возможно применение прекрасно зарекомендовавших себя аналоговых цвет корректоров, видео микшеров, оборудования видеоэффектов.

Нелинейный монтаж.

Нелинейный монтаж видео можно охарактеризовать как сборку фильма на жестком диске персонального компьютера. После появления цифровой записи и различных программных пакетов для работы с видео появился нелинейный монтаж. Благодаря ему потери качества при редактировании, дорогие аппаратные средства и машины для редактирования, скачущие переходы стали пережитками прошлого.

Сегодня любой желающий, обладающий познаниями в персональном компьютере или ноутбуке может с легкостью выполнить качественный монтаж видео.

Нелинейный монтаж подразумевает мгновенный доступ к абсолютно любому сюжету из редактируемого видео и моментальное воспроизведение его фрагментов в определенном пользователем порядке. Более того все эти действия можно выполнять при помощи привычной для нас технологии MicrosoftWindows под названием «Drag-and-Drop» – перетащить и отпустить. Так, при помощи компьютерной мыши все нужные сюжеты переносятся на TimeLine (монтажную линейку) либо перемещаются по ней, а если необходимо – подрезаются.

Так как нет нужды в физической перемотке ленты при позиционировании на начало нужного отрезка (линейный монтаж) можно легко добиться четкой покадровой стыковки фрагментов за считанные минуты. Этот принцип и является основным преимуществом рассматриваемой технологии монтажа по сравнению с линейной.

Но мгновенный доступ к видеоматериалу – это не единственное достоинство, которым может похвастаться нелинейный монтаж. Современные видеоредакторы открывают просто безграничные возможности для реализации творческих идей видеолюбителя. Так, почти все программные пакеты для работы с видео в своих арсеналах имеют сотни различных настраиваемых эффектов переходов между фрагментами видео (перевороты страниц, растворение, шторки, смывка, свертка, прогорание и т.д.) и десятки видеофильтров (волны, вспучивание, мозаика, кристаллизация, ветер и т.д.) с возможностью добавления новых. Здесь пользователь может одновременно накладывать десятки слоев графии и видео с использованием прорезания по цвету (Chromekey), альфа-каналу или яркости (Lumakey). Все слои могут менять размеры, прозрачность, форму, пропорции, перемещаться по сложным траекториям и при этом вращаться вокруг трех осей (Х, Y, Z). Более того, одновременно здесь обеспечивается многоканальное микширование звуковых файлов.

Благодаря постоянному совершенствованию видео редакторов, пользователь получает все новые и новые возможности, без необходимости замены аппаратного обеспечения, нужно лишь приобрести или скачать обновление к программе.

Правильно сочетая инструменты разного программного обеспечения, можно творить чудеса на экране телевизора или монитора. Сегодня все музыкальные клипы, рекламные ролики и заставки, которые ежедневно транслируются на экранах наших телевизоров, созданы при помощи программ нелинейного монтажа видео.

Даже, несмотря на свои неограниченные возможности, современные нелинейные монтажные системы, оказываются дешевле линейных. Это связано с тем, что для них требуется только персональный компьютер.

Подводя итог, следует отметить, что нелинейный монтаж позволяет видеомонтажеру отстраниться от технических нюансов и полностью погрузиться в мир творчества.

Достоинства нелинейного видеомонтажа:

- Сохранение информации в случае сбоя аппаратуры.

- Не требует перезаписей.Мгновенный доступ к любому кадру.

- Совместимость со многими цифровыми и нелинейными системами.

- Небольшая цена по сравнению с аналоговой аппаратурой.

- Возможность изменять смонтированный материал в любое время и в любом месте.

- Возможность работы с большим количеством звуковых дорожек.

- Отсутствие контактных и структурных шумов во время "сгона" видеоряда, так как операция перезаписи отсутствует.

- Прямой доступ к любому месту видеосюжета.

- Относительная легкость выполнения операции из-за возможности визуального контроля частотного спектра на мониторе.

- Возможность многоразового возврата к монтажу.

Недостатки нелинейного видеомонтажа:

- Большое время рендеринга видео файлов.

- Трудность работы с большим количеством громоздких исходных материалов.

- Любая «склейка» происходит в реальном времени.

- Компрессия.

- Требует много времени на ввод сигнала в компьютер.

- Требует перевода в аналоговый вид для выдачи в эфир.

- Необходима большая аккуратность при подготовке к монтажу.

- Трудность чередования двух и более программ при работе на одном компьютере.

- Чем больше записано исходного материал, тем хуже работает аппаратура.

Гибридный монтаж сочетает в себе достоинства линейного и нелинейного монтажа. При создании видеоролика на основе фоторяда за основу кадров берутся только фотоснимки, иллюстрации, картинки, которые «оживают» в ролике за счет добавления эффектов, переходов, музыкального сопровождения, а также на счет применения различных специальных эффектов к кадрам ролика.