Возникновение видеозаписи

 

 

Цифровое видео

 

 Недостатки, присущие  аналоговому способу воспроизведения  видео, в конце концов привели к разработке цифрового видеоформата. На смену аналоговому видео пришло цифровое. В области профессионального видео применяется несколько цифровых видеоформатов: D1, D2, Digital BetaCam и др. В отличие от аналогового видео, качество которого падает при копировании, каждая копия цифрового видео идентична оригиналу.

 

Хотя современный видеоряд базируется на цифровой основе, практически все цифровые видеоформаты до сих пор в качестве носителя исходного сигнала используют пленку с последовательным доступом. Поэтому большинству профессионалов в области видео все еще привычней работать с пленкой, чем с компьютером.

 

Конечно, пленка в качестве источника данных пока еще остается более предпочтительной, чем жесткий диск компьютера, поскольку вмещает значительно больший объем данных. Но зато для цифрового видеомонтажа использование компьютеров дает ряд существенных преимуществ: не только обеспечивает прямой доступ к любому видеофрагменту (что невозможно при работе с пленкой, поскольку к необходимым участкам можно добраться лишь последовательно просматривая видеоматериал), но и предполагает широкие возможности обработки изображения (редактирование, сжатие).(4)

В процессе развития форматов видеозаписи в сторону улучшения изменялись следующие основные показатели:

- качество изображения; 
- эксплуатационные возможности; 
- массогабаритные параметры видеоленты, длительность записи и стоимость одной минуты записи; 
- затраты на приобретение и эксплуатацию техники.(3)

Аналоговые форматы Формат Q (Ampex, НЗТМ)

 

Отечественное телевидение перешло на видеозапись, используя видеомагнитофоны "Кадр-3ПМ" формата Q, в которых в качестве носителя применялись видеорулоны с лентой шириной 2". Видеокамер этого формата, естественно, не было вообще: использовались передвижные телевизионные станции и кинокамеры.

 

Характеристики формата:

 

- Формат Q обеспечивает высокое  качество изображения (полоса 6 МГц). Сигнал/шум 40 дБ. На ленту записывается  полный композитный видеосигнал  в стандарте SECAM, поэтому при воспроизведении  в эфир не требуется транскодирования.

- Возможности минимальные. Пользоваться видеомагнитофонами  могут только квалифицированные  инженеры, подготовка к воспроизведению  требует не менее пяти минут  тщательных настроек параметров  САР и режимов каждой из  четырех видеоголовок. Поиск изображения  с просмотром отсутствует, монтажная  разметка производится только  по ходу. Точный покадровый монтаж  возможен только с использованием  пульта монтажа по временному  коду.

- Длительность записи  на видеорулон до 90 минут. Вес рулона порядка 10 кг, диаметр катушки около 0,5 м, ширина ленты 2".

- Цена аппарата была  очень высокая, причем стоимость  ЗИП (комплекта запасных плат  и блоков) составляла чуть ли  не половину стоимости видеомагнитофона. Низкая надежность увеличивала  расходы на ремонт и обслуживание.

 

На смену формату Q пришел более прогрессивный формат записи видеосигнала - формат C (видеомагнитофон "Кадр-103").

 

Характеристики формата: 

 

- Качество изображения  высокое: сигнал/шум 45 дБ, полоса 5,8...6 МГц, записывается полный композитный  видеосигнал SECAM.

- Весьма продвинутые для  своего времени возможности: для  воспроизведения практически не  требуется настроек, хотя заправка  ленты в тракт - сложная и долгая. Перемотка с просмотром, стоп-кадр  и система динамического трекинга  позволяют воспроизводить видео  с замедлением и ускорением  в два раза. Встроенный цифровой  корректор временных искажений (ЦКВИ) - с регулировками. Разметку можно  производить как на стоп-кадре, так и по ходу. Два независимых  звуковых канала позволяют проводить  озвучание и накладывать голосовой комментарий на одном аппарате. Возможна работа в трех- или четырехпостовом монтажном комплексе, управляемом компьютером (в начале 90-х годов использовался компьютер IBM PC XT), обеспечивающим по-настоящему гибкий видеомонтаж с покадровой точностью.

- Длительность записи  на видеорулон до 90 минут. Вес рулона около 2 кг, диаметр катушки около 20 см, ширина ленты 1".

- Цена высокая, надежность  оборудования низкая и, как следствие, дорогостоящее обслуживание и  ремонт.

 

Вся последующая техника, использующаяся в нашей стране, производилась за рубежом.

 

Betacam SP,   серия BVW (Sony)

 

С появлением формата записи Betacam SP (BVW-75 и др.), резко уменьшился размер видеоносителей, что вызвало настоящий переворот в видеопроизводстве. Кассетная конструкция позволила оперативно менять видеоленты, а новейшая технология "быстрого старта" дала возможность воспроизводить любые ленты с различными магнитными характеристиками практически сразу, без каких-либо предварительных настроек и ручной заправки ленты в тракт - достаточно было просто вставить кассету, как говорилось в рекламе.

 

Характеристики формата:

 

- Качество изображения  высокое - записываются отдельно  яркостная и две цветоразностных компоненты, что уменьшает взаимные влияния и позволяет делать копии с минимальными потерями. Сигнал/шум 51 дБ, полоса 5,75 МГц. Очень хорошая компенсация выпадений.

- Возможности очень высокие. Наличие интерфейса управления RS-422 позволяет реализовывать множество  монтажных функций с помощью  монтажного контроллера. Некоторые  видеомагнитофоны имеют глубокий  динамический трекинг: от -1 до +2. Встроенный ЦКВИ с регулировками. Четыре звуковых канала. На базе этих видеомагнитофонов можно строить очень продвинутые монтажные конфигурации. Сам по себе видеомагнитофон имеет встроенный монтажный контроллер для синхронной работы с видеоплеером. Точность монтажа 0 кадров.

- В видеокассете Betacam SP используется лента шириной 0,5". Имеется два типа кассет: съемочная кассета длительностью записи до 30 минут, размером 155x95x25 мм; монтажная кассета длительностью до 90 минут, размером 250x140x25 мм. Стоимость ленты из расчета на одну минуту - около 40 центов.

- Цена высокая, ремонт  и обслуживание довольно дорогие, но в целом оборудование надежное.

 

Betacam SP 2000Pro,   серия PVW (Sony)

 

Формат Betacam SP серии BVW оказался для большинства потенциальных пользователей избыточным, как по функциям и качеству, так и по цене. Поэтому была разработана более дешевая серия оборудования Betacam SP - 2000Pro (PVW-2800, PVW-2650, PVW-2600, PVV-1,3). Уровень этого оборудования очень высок, несмотря на то, что его удешевление произошло в ущерб качеству воспроизводимого изображения и надежности механизмов.

 

Характеристики формата:

 

- Качество изображения  ниже, чем в SP, сигнал/шум 48 дБ, полоса 5,5 МГц, метод записи компонентный, как и в SP. Удовлетворительная  компенсация выпадений.

- Возможности практически  те же, что и в Betacam SP, но имеется только два звуковых канала. Видеоплеер с динамическим трекингом. Видеомагнитофон имеет встроенный двухпостовый монтажный контроллер. Точность монтажа 0 кадров.

- Видеокассета Betacam SP (см. Betacam SP серии BVW).

- Цена не очень высокая, ремонт и обслуживание дешевле, чем в SP, но оборудование менее  надежное, чем SP.

 

Betacam SP 1000,   серия UVW (Sony)

 

Поскольку в середине 90-х годов стало появляться довольно много малобюджетных региональных и кабельных телевизионных центров, производственных и тиражных компаний, возник большой спрос на недорогое видеооборудование с пониженными требованиями к качеству и возможностям. Для того, чтобы удовлетворить растущий спрос, была создана дешевая серия Betacam SP UVW, или серия 1000. Удешевление оборудования произошло в ущерб качеству воспроизводимого изображения и функциональным возможностям.

 

Характеристики формата:

 

- Качество изображения  ниже, чем в SP 2000Pro, сигнал/шум 46 дБ, полоса 5 МГц, метод записи компонентный, как и в SP. Неглубокая компенсация  выпадений.

- Видеомагнитофоны серии UVW не имеют встроенного монтажного  контроллера, управление ЦКВИ осуществляется  только от дополнительного блока, все монтажные операции доступны  только от контроллера по интерфейсу  управления RS-422. (5)

-l Видеокассета Betacam SP (см. Betacam SP серии BVW).

- Цена оборудования умеренная, оно менее надежное, чем SP, ремонт  и обслуживание дешевле, чем в SP.

 

S-VHS (Panasonic, Sony, JVC)

 

Тенденция к снижению критериев оценки качества изображения привела к тому, что бытовой стандарт видеозаписи S-VHS приобрел профессиональный облик. Были выпущены съемочные и монтажные комплекты, имеющие практически все атрибуты вещательной техники. Этот формат очень экономичный. Его стали использовать многие малобюджетные телекомпании и студии производства программ.

 

Нужно заметить, что компания JVC как родоначальник форматов VHS и S-VHS не остановилась на достигнутом и разработала модификацию S-VHS под названием Professional S. Качество изображения в Professional S было существенно улучшено за счет новейшей технологии лаборатории Faroudja, использовавшей цифровой метод разделения яркостной и цветовых составляющих, а также обработку цветовых и яркостной составляющих цифровым гребенчатым фильтром. К сожалению, оборудование JVC Professional S не прижилось в нашей стране из-за своей высокой цены и необходимости использования внешних корректоров временных искажений, тоже недешевых.

 

Характеристики формата: 

 

- Качество изображения  невысокое, разрешение около 400 линий, сигнал/шум около 45 дБ, компенсация  выпадений низкая, метод записи Y/C (раздельно яркостная и цветовая  компоненты).

- Видеомагнитофоны S-VHS позволяют  выполнять практически все монтажные  операции совместно с контроллером  по интерфейсу RS-422, включая работу  с временным кодом двух типов  и раздельные вставки по двум  звуковым каналам. Дополнительных два звуковых канала (Hi-Fi) записываются видеоголовками и имеют очень высокие звуковые характеристики. Есть модели, имеющие управляемый ЦКВИ, компонентные выходы для совместной работы, например, с оборудованием формата Betacam. Кроме того, S-VHS воспроизводит и записывает видеокассеты бытового формата VHS. Недостатками этого формата являются лишь отсутствие дешевых видеомагнитофонов с динамическим трекингом (в продаже имеется видеоплеер формата Professional S JVC BR-S525E, позволяющий воспроизводить видеокассеты S-VHS, S-VHS-C, VHS и VHS-C с динамическим трекингом, но стоит он так же, как плеер Betacam) и немного большее, по сравнению с Betacam, время предотката (7 с) на монтажных операциях.

- В видеокассете S-VHS используется  лента шириной 0,5", длительность  записи 180 (240) минут, размер 187x104x24 мм. Стоимость  ленты из расчета на одну  минуту - около 5 центов.

- Цена оборудования низкая, в целом оно довольно надежное, ремонт и обслуживание дешевое.

 

Цифровые форматы

 

Стремясь к совершенству при разработке цифровых форматов, конструкторы учитывали не только тенденции развития аналоговой видеотехники, но и новые, очень важные требования, связанные с кардинальным изменением технологии съемочного процесса, и появление нелинейных систем видеомонтажа.

 

Благодаря новым технологиям были созданы высококачественные видеоматрицы ПЗС гораздо меньших размеров: 1/2", 1/3" и даже 1/4", что повлекло за собой изменение общего стандарта на размер видеокамеры ТЖК в сторону уменьшения и появление нового класса миниатюрных репортажных видеокамер. Оборудование новых форматов может быть гораздо компактнее и легче своих аналоговых предшественников. Итак, требования к технике - компактность и малая энергоемкость.

 

Обработка видеоизображения в видеокамере теперь происходит цифровым способом (DSP - Digital Signal Processing). Это позволяет управлять видеоматрицей при помощи цифровых команд и настроек, что дает оператору богатейшую палитру выразительных средств. Еще одно ребование к технике - взаимодействие с процессором DSP.

 

И, конечно, новые видеоформаты должны упростить взаимодействие с нелинейными системами видеомонтажа.

 

DV

 

Формат DV был разработан совместными усилиями крупнейших производителей видеооборудования: Sony, Panasonic, Philips и др. При разработке формата ставились следующие задачи:

 

- он должен быть недорогим, компактным и приемлемым для  использования в бытовых целях;

- он должен быть базой  для профессиональных форматов  и обязательно должен совмещаться  с ними.

 

Формат DV не стоит недооценивать только потому, что его назвали "бытовым": его характеристики абсолютно профессиональны. Судите сами:

 

- компонентная запись  видеосигнала на ленту (Y, R-Y, B-Y);

- временной код;

- два или четыре звуковых  канала качества CD;

- идеальные характеристики  синхроимпульсов и вспышек PAL при  воспроизведении;

- идеальный стоп-кадр;

- замедленное воспроизведение  без подрывов;

- запись в служебной  области даты и времени записи;

- цветовая четкость ниже  яркостной в четыре раза (метод 4:2:0);

- малозаметное на глаз  проявление выпадений на ленте - полностью отсутствуют свойственные  аналоговым форматам выпадения  выстреливающего характера, а серьезные  повреждения ленты выражаются  в виде стоп-кадров или "квадратиков" (артефактов);

- количество перезаписей  без существенной потери качества  на порядок выше - исчисляется  десятками.

 

Сначала производились только бытовые видеокамеры. Позже для профессиональной тележурналистики Sony, Panasonic и Canon разработали несколько очень удачных видеокамер формата DV так называемой серии VJCam. Их особенности: очень добротная камерная часть, на порядок выше качество кодеров аналогового выхода, высоконадежный, по сравнению с бытовым, лентопротяжный механизм. Обязательным параметром стала также приспособленность видеокамеры для работы в режиме монтажного плеера.

 

А компания JVC выпустила накамерный видеомагнитофон формата DV, который можно состыковать с профессиональными камерными головками JVC, Sony и Panasonic. Операторы по достоинству оценили так называемый Professional DV, и сейчас десятки тысяч телецентров в самых разных странах мира, включая и нашу страну, используют камеры DV в экспресс-новостях, съемках путешествий, подводных съемках и т.п.

 

Монтажные видеомагнитофоны формата DV стали появляться в нашей стране с 1998 г. Наличие в этих магнитофонах аналоговых (композитных и Y/C) и цифровых входов/выходов позволяет легко интегрировать эту технику в имеющееся оборудование, а встроенные монтажные контроллеры позволяют вести двухпостовый видеомонтаж режимами сборки и вставок.