MPEG-2 в задачах нелинейного монтажа E-mail
Термин нелинейный монтаж не соответствует сути процесса, а лишь отражает одну из его характеристик. На самом деле речь идет о монтаже видеофильмов, осуществляемом в цифровом виде на компьютерах. При этом исходные видеофрагменты подвергаются обязательной оцифровке и записи на винчестер в виде соответствующих файлов. В отличие от накопителей на магнитных лентах, доступ к любому из этих файлов-фрагментов не требует утомительной перемотки (а этот процесс линейный), т.е. все кадры видео доступны в произвольном порядке. Это важное свойство и обусловило название цифрового монтажа как нелинейного, хотя, очевидно, возможности цифровой обработки намного шире и богаче. Напомним, что согласно рекомендации ITU-R BT.601 телевизионный кадр представляет собой матрицу 720х576. Принимая во внимание телевизионную кадровую частоту в 25 Гц, приходим к выводу, что одна секунда цифрового видео в представлении 4:2:2 требует 25x2x720x576=20736000 байт, т.е. поток данных составляет 21 MBps. Запись подобных потоков технически осуществима, но сложна, дорогостояща и неэффективна с точки зрения последующей обработки. Реальные возможности практики требуют значительного уменьшения потоков. Известно множество алгоритмов, осуществляющих компрессию без потери информации, но даже самые эффективные из них на типичных изображениях не обеспечивают сжатия более 2 раз. До недавнего времени в мире систем нелинейного видеомонтажа безраздельно царил M-JPEG. Различные решения отличались степенью компрессии, что соответствовало различным уровням качества результирующего видео. Весьма условно, здесь можно выделить 4 уровня: Стандартное Видео (VHS, C-VHS, Video8), Супер-Видео (SVHS, C-SVHS, Hi8), Цифровое Видео (Betacam SP, DV/DVCAM/DVCPRO, mini-DV, Digital8) и Студийное Видео (Digital-S, DVCPRO50). Для простоты в дальнейшем будем обозначать их как Video, S-Video, DV и Studio-TV. Количественно они обычно характеризуются горизонтальным разрешением (числом различаемых в строке элементов – телевизионных линий). Считается, что Video обеспечивает разрешение до 280 линий и соответствует MJPEG поток около 2 MBps, S-Video – 400 линий и 4 MBps, DV – 500 линий и 3,1 MBps, а Studio-TV обеспечивает разрешение не менее 600 линий при потоках в 7 MBps. Коэффициенты компрессии составляют соответственно 10:1, 5:1, 5:1 и 3:1 (напомним, что DV алгоритм эффективнее MJPEG). Но даже подобное сжатие требует для хранения и обработки видеофайлов значительных объемов дискового пространства. Например, 1 минута MJPEG-видео требует 120 MB для качества Video и около 500 MB для Studio-TV. Но ведь хочется работать с роликами продолжительностью в десятки минут! И вот здесь на арену выступает '''MPEG-2'''. Уже просто переход к I-кадрам позволяет сэкономить 15% объема, а если использовать P-кадры, то можно выиграть еще вдвое (для групп IPPP), а это уже существенно. Правда, существует мнение, что в последнем случае теряется одно из основных преимуществ нелинейного монтажа, а именно его по-кадровая точность. На самом деле, это заблуждение. По разностным P-кадрам исходная структура изображений легко и быстро восстанавливается (для современных процессоров подобная задача не составляет труда и выполняется в реальном времени). Что касается точности восстановления, то в длинных группах и/или при наличии B-кадров она действительно заметно падает. Поэтому, например, DVD-Video (GOP 15/3) не подлежит редактированию. В то же время у коротких групп только из I и P кадров восстановление происходит практически без накопления ошибок. Таким образом, при MPEG2 кодировании 422P@ML для обеспечения студийного качества достаточно потока в 50 Mbps при I-кадрах (I-frame only) и в 25 Mbps при группе IPPP (см. таблицу)
  Video S-Video DV Studio-TV
MJPEG 16 Mbps 32 Mbps 38 Mbps 56 Mbps
I-frame 422P@ML 14 Mbps 28 Mbps 33 Mbps 49 Mbps
I-frame MP@ML 10 Mbps 21 Mbps 25 Mbps 37 Mbps
IPPP 422P@ML 7 Mbps 14 Mbps 17 Mbps 24 Mbps
IPPP MP@ML 5 Mbps 10 Mbps 12.5 Mbps 18 Mbps
IBP 15/3 MP@ML 2.5 Mbps 5 Mbps 6 Mbps 9 Mbps

Именно в таком направлении и идут современные системы нелинейного монтажа. Пока примеров их не много. Это Fast 601 [six-o-one] и Pinnacle miroVideo DC1000 и Matrox DigiSuite DTV. Но преимущества данного подхода столь очевидны, что в ближайшем будущем обязательно появятся и другие решения. Category:Видеоформаты Category:Цифровое телевидение

Источник: http://www.broadcasting.ru/wiki/index.php?title=MPEG-2

 
 
« Пред.   След. »