Мультимедиа

сигнале, где каждый цвет описывается тремя составляющими: красной (R),

зеленой (G) и синей (B), на их базе формируются сигнал яркости Y и

цветоразностные сигналы U и V, причем последние передаются с разрешением, в

два раза меньшим, чем Y. В телевизионном приемнике эти сигналы

декодируются, и восстанавливается исходный RGB-сигнал.

В бытовых видеомагнитофонах для простоты декодирования сигналов объем

информации в них ограничивается, что ведет к уменьшению четкости

изображения и снижению числа строк до 240. Такое решение используется в

форматах VHS и Video-8.

Более качественный результат получается при передаче двух композитных

сигналов: яркости вместе с синхроимпульсами (Y) и модулированных цветовых

сигналов (C). При этом обеспечивается разрешение в 400 линий. Такому

решению соответствуют форматы записи S-VHS и Hi-8.

Только при переходе к компонентному сигналу, в котором все три

составляющих — Y, U и V — передаются отдельно, можно достичь наиболее

высокого качества. Такой сигнал используется в профессиональной аппаратуре

формата Betacam, что позволяет получить разрешение до 650 линий.

Цифровое видео первоначально представляло собой преобразованный в

цифровой формат аналоговый сигнал, в котором данные о серии изображений

сохранялись на каком-либо запоминающем устройстве. Появление цифровых

видеокамер позволило получать сигнал сразу в цифровой форме. Для них был

разработан новый цифровой формат записи на магнитную ленту — DVC (Digital

Video Cassette) или DV (Digital Video). Это компонентный формат

представления сигнала, который обеспечивает разрешение по горизонтали 500

линий. Оцифровка осуществляется с разрешением 720 х 576 согласно схеме

4:2:0 (каждый кадр содержит 720 х 576 значений яркости Y и по 360 х 288

значений цветоразностных сигналов U и V). Благодаря раздельной записи видео

и звука формат DV позволяет добавлять звуковое сопровождение после

завершения записи или редактирования видео, а также перезаписывать звук.

Для телевидения также разработан новый цифровой стандарт HDTV (High

Definition Television), который обеспечивает 1200 строк разрешения при

соотношении размера кадра 16х9 по горизонтали и вертикали.

Для уменьшения объема цифровых видеофайлов используют методы сжатия

данных, которые базируются на математических алгоритмах устранения,

группировки и усреднения схожих данных, присутствующих в видеосигнале.

Существует большое количество разнообразных алгоритмов сжатия, включая

Compact Video, Indeo, Motion-JPEG, MPEG, Cinepak, Sorenson Video. Все они

могут быть разделены на следующие категории.

Обычное сжатие (в режиме реального времени). Система оцифровки

видеосигнала с одновременным сжатием. Для качественного выполнения этих

операций требуются высокопроизводительные специальные процессоры.

Большинство плат ввода/вывода видео на PC пропускают кадры, что нарушает

плавность изображения и его синхронизацию со звуком.

Симметричное сжатие. Оцифровка и запись производится при параметрах

последующего воспроизведения (например, разрешение 640 х 480 при скорости

30 кадров в секунду).

Асимметричное сжатие. Обработка выполняется при существенных затратах

времени. Так, отношение асимметричности 150:1 указывает, что 1 минута

сжатого видео соответствует затратам на сжатие в 150 минут реального

времени.

Сжатие с потерей или без потери качества. Все методы сжатия приводят к

некоторой потере качества. Существует только один алгоритм (разновидность

Motion-JPEG для формата Kodak Photo CD), который выполняет сжатие без

потерь, однако он оптимизирован только для фотоизображений и работает с

коэффициентом 2:1.

Коэффициент сжатия — это цифровое выражение соотношения между объемом

исходного и сжатого материала. Качество видео зависит от используемого

алгоритма сжатия, параметров видеоплаты оцифровщика, конфигурации

компьютера и даже от программного обеспечения. Для MPEG сейчас стандартом

считается соотношение 200:1. Различные варианты Motion-JPEG работают с

коэффициентами от 5:1 до 100:1, хотя уже при уровне 20:1 трудно добиться

нормального качества изображения.

Для редактирования видео существует большое количество программных

продуктов. В дополнение к пакетам трехмерной анимации существуют

узкоспециализированные программы, например, для создания объемных шрифтов.

Они также используют разнообразные эффекты анимации, выполняют визуализацию

изображения и позволяют создать видео файлы. Некоторые из них будут

представлены далее.

. Quick Editor

Это условно-бесплатный редактор, осуществляющий основные операции с

видеоизображением в формате MOV и AVI быстро и просто. Он представляет

собой хорошее и доступное средство для работы с небольшими

видеопоследовательностями. Для работы с этим редактором на вашем компьютере

должна быть установлена программа просмотра QuickTime версии 3 и выше.

Конечно, данный редактор не заменит средств для профессионалов, но для

многих небольших проектов будет крайне полезен.

. Adobe Premiere

Наиболее распространенная программа редактирования цифрового видео.

Обладает удобным интуитивно понятным интерфейсом. Поддерживает несколько

видео- и звуковых каналов, содержит набор переходов между кадрами,

позволяет синхронизировать звук и изображение. Поддерживает файлы форматов

MOV и AVI. Подключение дополнительных модулей (plug-ins) от независимых

производителей расширяет возможности программы.

. Speed Razor SE

Программа фирмы in-sync, имеющая удобный пользовательский интерфейс.

Благодаря более развитым инструментам работы с видео- и звуковыми каналами

Speed Razor удобнее использовать в проектах со сложной композицией и

наложениями. Содержит набор часто используемых спецэффектов, монтаж встык

(прямые склейки) выполняется в режиме реального времени и не требует

рендеринга. Поддерживает работу с картами видеозахвата miroVIDEO DC30,

обеспечивая все их возможности и обратную связь с VGA монитором.

Мультимедиа-проекты, созданные с помощью этой программы, могут быть

записаны на видео, CD-ROM или помещены на Web-сайт.

. Ulead VideoStudio

Программа Ulead VideoStudio предназначена для начинающих пользователей. В

ней доступна полная поддержка форматов DV и MPEG-2 для цифрового видео. А

для музыкального сопровождения фильма можно использовать музыкальные файлы

в формате MP3 или звуковые дорожки с аудиодиска. Работа с программой

достаточно проста благодаря продуманному и дружественному к пользователю

интерфейсу. Оцифровка легко выполняется с помощью специального модуля Video

Wizard. Он помогает пройти по всем стадиям этого процесса и дает

необходимую информацию для начала редактирования. С помощью технологии

SmartRender работа с оцифрованным видео происходит достаточно быстро. Это

связано с тем, что при получении результата идет просчет не по всей

видеоинформации, а лишь только той ее части, которая подверглась

изменениям. В видеофильм можно вставить титры, воспользоваться плавными

переходами между отдельными фрагментами и добавить голос или фоновую музыку

к получившемуся клипу.

. Video Trope

Простая программа для редактирования и добавления эффектов к видео и

компьютерной анимации. Позволяет добавить звуковую дорожку к видеоматериалу

и синхронизировать ее. С ее помощью можно также построить цифровую

видеопоследовательность или анимацию, собрав ее из отдельных,

подготовленных ранее статических кадров или из захваченных отдельных

фрагментов созданных ранее оцифрованных фильмов. Video Trope также позволит

добавить звуковую дорожку к видеоматериалу, синхронизировав звук с

изображением. Сохраняет видео в формате AVI.

. AVIedit

Небольшая, но мощная программа для работы с видео в формате AVI. По своим

функциональным возможностям во многом совпадает с Video Trope. Позволяет

захватывать отдельные кадры и живое видео в файлы формата AVI и выполнять

их редактирование. Возможно создание клипа путем импорта серий изображений

из файлов BMP и анимированных GIF и, наоборот, экспорт выбранных кадров или

всего клипа в последовательность отдельных файлов BMP, TARGA или в другой

клип. Можно также создать клип с текстовыми титрами, указывая размер шрифта

и цвет. От аналогичных программ отличается большей гибкостью настроек и

удобством работы. В программе приняты меры для преодоления ограничения в 2

Гбайта на размер файлов AVI.

. VideoMan

Программа, разработанная российской фирмой STOIK Software. VideoMan —

редактор видео с многодорожечной временной шкалой. Имеет дорожку для

создания переходов между видеофрагментами, три звуковых дорожки и три

видеодорожки (включая одну оверлейную дорожку для клипов с прозрачностью).

Содержит библиотеку переходов и динамических специальных эффектов и

звуковой редактор. В работе можно использовать интерактивный

предварительный просмотр, утилиту для захвата видео и режим автовставки,

который позволяет захватывать клипы с TV- или VCR-входа и создавать

собственные фильмы с титрами, звуком и специальными эффектами.

. Digital Movie Studio

Программа для редактирования видео фирмы Hitachi. Она позволяет создавать

MPEG-файл (*.mpg) на основе видеоклипов и статичных изображений, добавлять

звуковую дорожку или заменять ее, добавлять титры, дату и время,

использовать эффекты перехода между кадрами, изменять скорость изображения.

. PowerVCR

Программа фирмы CyberLink, работающая как интерактивная видеокамера,

записывает файлы непосредственно в формате MPEG-1 с разрешением CIF (352 х

288) или SIF (352 х 240), что позволяет пользователю экономить как время,

так и место на жестком диске. PowerVCR также обеспечивает возможность

редактирования и создания титров, и преобразование файлов формата AVI в

MPEG-1. Имеет интуитивно понятный пользовательский интерфейс. Позволяет

получать сигнал от видеомагнитофона или видеокамеры, а также с TV-тюнера.

. Producer

Программа фирмы Emulive позволяет записывать видео и звук, полученные от

различных источников. Она обеспечивает преобразование изображения в

реальном масштабе времени и включает возможности добавления титров,

статичных изображений, размывания изображения или увеличения резкости,

подсвечивания изображения, его вращения и др. Для последующей передачи

можно сохранить запись в формате JFX, разработанном фирмой Emulive. Также

возможно преобразование файла в форматы AVI и WAV. Технология Screenscrape

позволяет использовать в качестве источника изображения экран компьютера,

задавая размер изображения от полного экрана до 320 х 240, 240 х 180, 160 х

120 либо 80 х 60 точек. Режим “pointer-follow-me” дает возможность

отслеживать перемещения указателя мыши.

. COOL 3D

Программа создания 3D-заголовков фирмы Ulead для презентаций, видео,

мультимедиа и Web-страниц. Программа включает в себя более 100

автоматических мастеров, множество эффектов, которые в значительной степени

упрощают моделирование и рендеринг конечной сцены. Также содержит огромную

библиотеку 3D-объектов и материалов плюс фотореалистичные шаблоны и

текстуры.

. 3Dplus

Программа 3DPlus фирмы Serif автоматизирует создание трехмерных сцен с

помощью большого набора мастеров. Она специально приспособлена для

совместной работы с PagePlus — приложением, предназначенным для создания

публикаций на бумаге или Web-страниц.

Цифровой звук

Хотя в воспринимаемом человеком потоке информации зрительный канал играет

главенствующую роль, но не менее важен и канал звуковой. Звук является

наиболее выразительным элементом мультимедиа. Рассмотрим, какие существуют

способы получения звука на компьютере.

В звуковых платах реализуются два основных метода синтеза: таблично-

волновой и на основе частотной модуляции. Первый основан на воспроизведении

сэмплов — образцов звучания реальных инструментов. Сложные синтезаторы для

воспроизведения каждой ноты применяют параллельное проигрывание нескольких

сэмплов и дополнительную обработку звука (модуляцию, фильтрацию,

спецэффекты и др.) в результате чего достигается реалистичность звучания.

Синтезаторы с частотной модуляцией используют несколько генераторов сигнала

с взаимной модуляцией. При этом достигается большое разнообразие звучаний,

но трудно имитировать звучание реальных инструментов и обеспечить

благозвучный тембр.

Программы для работы со звуком можно условно разделить на две большие

группы: программы-секвенсоры и программы, ориентированные на цифровые

технологии записи звука, так называемые звуковые редакторы.

MIDI-секвенсоры предназначены для создания музыки. С помощью секвенсоров

выполняется кодировка музыкальных пьес. Они используются для аранжировки,

позволяя “прописывать” отдельные партии, назначать тембры инструментов,

выстраивать уровни и балансы каналов (треков), вводить музыкальные штрихи

(акценты громкости, временное смещение, отклонения от настройки, модуляция

и проч.). В отличие от обычного сочинения музыки эффективное использование

секвенсора требует от композитора-аранжировщика специальных инженерных

знаний. Программы звуковых редакторов позволяют записывать звук в режиме

реального времени на жесткий диск компьютера и преобразовывать его,

используя возможности цифровой обработки и объединения различных каналов.

. Cakewalk Pro Audio

Профессиональный многодорожечный секвенсор компании Twelve Tone Systems

пользуется заслуженной популярностью у профессионалов. Поддерживает до 64

аудиодорожек и 256 — MIDI, 64 канала звуковых эффектов. Cakewalk был одним

из первых программных продуктов, в котором появилась поддержка

дополнительных подключаемых модулей (plug-in) разнообразных аудиоэффектов,

созданных для интерфейса DirectX. Характерная особенность DirectX-эффектов

заключается в том, что все они работают в реальном времени — достаточно

щелкнуть по кнопке Preview, и можно настраивать все параметры выбранного

эффекта прямо в процессе воспроизведения звукового фрагмента.

. Cubase VST

Это универсальный и сложный профессиональный секвенсор фирмы Steinberg.

Он имеет большее количество способов просмотра и манипулирования музыкой,

чем какая-либо другая программа. В отличие от других, эта программа

использует много непривычных терминов, поэтому для работы с ней требуется

подготовка. Программа поддерживает как подключаемые модули с интерфейсом

DirectX, так и с интерфейсом VST. VST специально разработан фирмой

Steinberg как альтернативная платформа для поддержки эффектов реального

времени.

. Logic Audio Platinum

HiEnd профессиональный секвенсор фирмы Emagic имеет 128 аудиодорожек и

неограниченное количество MIDI. Обеспечивает поддержку DirectX, обработку в

реальном времени, качество 16/24 бит, может работать с несколькими

звуковыми картами. Он также позволяет записывать звук и выполнять цифровую

его обработку. Удобный оконный интерфейс отображает пьесу в виде,

соответствующем решаемой задаче. Команды меню можно представить на разных

языках.

. Band in Box

Профессиональный авто аранжировщик фирмы PGmusic. Позволяет создавать

импровизации в различных стилях от блюза до техно. Обеспечивает также

поддержку аудиозаписи, что дает возможность добавить вокал или

инструментальное сопровождение. Мастер стиля показывает, какие стили имеют

такой же темп, жанр и чувство. Поддерживает дополнительные подключаемые

модули, различные стили, соло, эффекты (MegaPack). Позволяет сохранять

файлы в форматах как MIDI, так и WAV, а также использовать установленные в

Windows кодеки для сжатия файла.

. MusiNum

Программа позволяет создать музыку и не требует знания нот, так как

алгоритм ее работы основан на теории чисел. Первоначально задается, какие

инструменты будут в оркестре, который проиграет сочиняемую мелодию. Всего в

оркестре может быть до 16 участников. Настройки каждого голоса вызываются

щелчком мыши по кнопке с номером вверху окна. Четыре числовых параметра в

первой строке обозначают коэффициенты математической формулы, по которой

работает программа. Подробную информацию об этом можно прочесть в файле

помощи. Эти коэффициенты определяют мелодию для выбранного инструмента.

Следующая строка описывает характер звучания мелодии, а строка под ней —

инструмент. Самая нижняя строка описывает положение инструмента в

стереофонической панораме и ритм музыки. Параметры мелодии можно сохранить

в собственном формате программы MusiNum (MIN). Также возможно создание MIDI-

файла, для чего нужно задать начальный и конечный номера нот для участка

генерируемой последовательности.

. Sound Forge

Программа Sound Forge является одним из лидеров среди звуковых

редакторов. Она обладает мощными функциями редактирования, позволяет

встраивать любые подключаемые модули, поддерживающие технологию DirectX,

имеет удобный современный интерфейс. Включает две дополнительных

компонента: Batch Converter, позволяющий объединить группу файлов в один

общий файл, и Spectrum Analysis, представляющий данные в двух видах (спектр

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6