Digital Processing Systems - системы нелинейного монтажа

Сергей Мирошников

      Первые платы ввода/вывода (Personal Animation Recorder)  от канадской компании Digital Processing Systems, Inc. (DPS) вот уже почти пять лет эксплуатируются в нашей стране в условиях реального производства теле- и видеопродукции. PVR-3500 Perception Video Recorder - устройство для компьютерного видеомонтажа нового поколения, сменившего Personal Animation Recorder, на протяжении нескольких лет (срок в этой области небывалый) был хитом продаж. По официальным каналам авторизованных дилеров DPS в России было продано и в настоящее время находится в эксплуатации более 300 единиц Perception. PVR является наиболее продаваемым среди продуктов, ориентированных на профессиональное использование в области видеомонтажа (не считая, естественно, видеооборудования как такового).

Новые возможности старого знакомого

      На протяжении всего времени существования Perception Video Recorder компания DPS регулярно обновляет драйверы для этого устройства, значительно расширяя реальные возможности пользователя, работающего с Perception. Таким образом, такое, казалось бы, локальное событие, как выход новой версии программного обеспечения, каждый раз становится настоящим подарком для обширного сообщества пользователей PVR-3500. В связи с этим нельзя не отметить как запас возможностей, с которым была изначально спроектирована плата, так и привычное не только для DPS, но и для других производителей подобных устройств перманентное отставание уровня проработки программной компоненты от аппаратной.
      Что же нового появилось в последней версии драйверов с номером 2.60, анонсированной в марте этого года?
      Поддержка работы с временным кодом. Если в компьютере пользователя установлены Perception Video Recorder и A4V, то он может захватывать временной код при записи и выдавать его в процессе проигрывания видео. Поддерживаются стандарты VITC и LTC.
      Восстановление информации на PVR-диске. В функции Perception Player добавлена процедура восстановления информации на выделенном жестком диске, подключенном к PVR. Эта процедура выявляет возможные нарушения целостности файлов и позволяет восстановить потерянные файлы, включая удаленные. Процедура абсолютно безопасна, так как в свою очередь никогда не удаляет никакой информации, имеющейся на PVR-диске.
      Поддержка 48 кГц аудио. Добавлена программная поддержка работы с аудиоинформацией с частотой дискретизации 48 кГц (если установленная в системе аудиокарта обладает соответствующими параметрами).
      Автоматическая загрузка плей-листа. Добавлена возможность автоматической загрузки определенного плей-листа при активации Perception Player. При этом возможно также автоматическое включение режима эмуляции VCR.
      Поддержка нескольких PVR в одном компьютере. Реализована поддержка полноценного независимого функционирования нескольких устройств PVR, установленных в одном компьютере. При этом для управления каждым из них запускается отдельная копия Perception Player.
      Полное форматирование PVR-диска. Наряду с существовавшим раньше "обычным" форматированием PVR-диска теперь имеется "полное", в результате которого информация удаляется и не может быть восстановлена, даже с использованием описанной выше процедуры восстановления.
      Тримминг файлов PVD (WAV / AVI / AVC). Добавлена возможность осуществления тримминга PVD-файла (и соответствующих ассоциированных с ним  файлов) средствами Perception Player, т. е. еще до его импортирования в какую-либо программу нелинейного монтажа.
      Раздельное задание скорости воспроизведения для видео и аудио. Пользователь может задать различную скорость воспроизведения видео- и аудиоинформации (в кадрах в секунду). По умолчанию скорость воспроизведения полагается одинаковой.
      Расширенный вид окна плей-листа. В окне плей-листа каждый клип может быть показан вместе с информацией о точке входа и точке выхода (in/out point).
      Ресэмплирование и интерполяция аудио (для A4V). Обеспечивается полная интерполяция аудиоинформации при воспроизведении аудиоклипа с частотой дискретизации, отличной от той, при которой был осуществлен захват.
      Также внесено значительное количество менее существенных изменений и исправлен ряд ошибок.

Удар, еще удар... гол! А теперь посмотрим повтор...

      На выставке NAB'98 компания DPS представила систему Whiplash, предназначенную для показа замедленных повторов во время трансляций спортивных мероприятий. Традиционные для DPS удобство и надежность в работе сочетаются в Whiplash с беспрецедентно низкой стоимостью по сравнению с устройствами подобного назначения от других производителей.
      Whiplash представляет собой компьютер с процессором Intel Pentium, смонтированный в 19-дюймовом корпусе для установки в стандартную монтажную стойку. Компьютер оснащен платой PVR-3500 Perception Video Recorder и DAR-3500 Audio for Video Board, а также (опционально) SD-3500 SDI Card. Изюминкой системы является специализированное программное обеспечение, отличное от штатного ПО Perception. Все управление системой выведено на специализированный пульт Jog/Shuttle с горячими клавишами для оперативного поиска и показа оцифрованных видеофрагментов. Whiplash сконфигурирован таким образом, что в его состав не входят стандартная PC-клавиатура и VGA-монитор. Это позволяет, во-первых, сэкономить пространство, что немаловажно, например, в условиях ПТС, и, во-вторых, сделать интерфейс системы менее "компьютероподобным", более привычным для видеоинженеров и режиссеров. В стандартную комплектацию входит также жесткий диск на 9 Гбайт, позволяющий сохранить около 20 мин оцифрованного видео вещательного качества (коэффициент компрессии 3:1). Стоимость системы указанной конфигурации - $18 тыс.
      В отличие от систем подобного назначения, базирующихся на использовании стандартных ленточных видеомагнитофонов, при работе с Whiplash не требуется пользоваться функцией "rewind" для поиска необходимого фрагмента. Входная информация постоянно оцифровывается и записывается на жесткий диск в цикле. В процессе трансляции режиссер может мгновенно помечать наиболее интересные моменты спортивного состязания буквально одним нажатием кнопки, а затем при необходимости опять-таки одним нажатием быстро "пробежаться" по помеченным фрагментам, выбрать нужный и запустить его на воспроизведение. Выбранный видеофрагмент может быть воспроизведен в прямом или обратном направлении с любой скоростью в диапазоне от 0 до 100% от нормальной.
      Специально разработанный программный алгоритм динамически оптимизирует оцифрованную информацию для получения абсолютно "гладкого" воспроизведения в замедленном режиме, без видимых подергиваний и подрывов изображения.
      Система Whiplash также может быть использована в качестве цифрового дискового видеорекордера для записи, хранения и воспроизведения заставок, отбивок, анонсов, рекламных роликов. При этом дисковое пространство системы разбивается на две части: одна используется, как было сказано выше, для циклической записи поступающей на вход видеоинформации, другая часть - под хранение базы видеоданных. Средства системы Whiplash предоставляют пользователю возможность удобно распределить оцифрованные видеофрагменты по различным разделам (Banks) и оперативно сформировать плей-лист - список, определяющий порядок воспроизведения хранящихся в базе фрагментов.
      В нашей стране система Whiplash уже прошла "проверку боем" на ОРТ-Спорт во время трансляций "Кубка "Балтики"" по хоккею. Она была установлена в одной из ПТС, и телезрители Финляндии, на которую шли трансляции матчей, наблюдали повторы в исполнении Whiplash. Система также демонстрировалась специалистам ВГТРК и заслужила их высокую оценку.

«Младший брат» в семействе DPS

      Будучи одним из признанных лидеров в области производства high-end-решений для компьютерного видеомонтажа, с некоторых пор компания DPS обратила внимание на рынок систем, которые традиционно позиционировались и рекламировались как системы "уровня S-VHS". В настоящее время такое определение явно неактуально: действительно, плата ввода/вывода класса miroVIDEO DC30plus при наличии соответствующего жесткого диска и контроллера обеспечивает работу с потоком данных до 7 Мбайт/с (компрессия порядка 3:1), что позволяет характеризовать подобные устройства как работающие "с качеством, близким к Betacam SP". К этому классу принадлежит и разработка компании DPS под названием EditBAY.
      Плата EditBAY устанавливается в слот расширения PCI PC-совместимого компьютера. Степень сжатия видео - до 3:1, алгоритм компрессии - M-JPEG (Zoran ZR36050). Разрешение - 720 x 570 (PAL). Видеовходы/выходы - Composite PAL и S-Video (Y/C), стереовход по звуку (оцифровка с частотой дискретизации до 44,1 кГц). В комплект поставки входит программное обеспечение Video Action 6.2, для которого поддерживается аппаратное ускорение просчета спецэффектов. Возможно воспроизведение AVI-файлов размером более 2 Гбайт. Цена - $800.

Реальная работа в реальном времени

      Новейшая разработка компании DPS - интегрированная программно-аппаратная двухпоточная система нелинейного видеомонтажа Perception RT.
      Наличие установленных на плате двух модулей декомпрессии по алгоритму M-JPEG и выделенного WideSCSI-контроллера позволяет воспроизводить в реальном времени два потока видеоданных с минимальной загрузкой CPU и системной шины (коэффициент компрессии - от 1.2:1). На этой основе реализована аппаратная поддержка выполнения двумерных эффектов в реальном времени. Всего имеется более 200 разновидностей эффектов переходов (transitions), каждый из которых - с настраиваемыми и анимируемыми параметрами, такими, как пространственное расположение и ориентация, цвет и прозрачность границы.
      Существуют две разновидности Perception RT: PRT-5200 с аналоговыми видеовходами/выходами (Composite PAL, S-Video, Y/R-Y/B-Y) и PRT-5250 с цифровым входом/выходом SDI. Каждая из этих разновидностей имеет два небалансных аудиоканала (16 бит 48 кГц). В комплект поставки входит breakout box - внешний блок для коммутации видео- и аудиосигналов, позволяющий легко интегрировать монтажную систему, построенную на базе Perception RT, в профессиональную монтажную студию. Стоимость PRT-5200 - $7 тыс., PRT-5250 - $9 тыс.
      Открытая архитектура Perception RT, совместимая с интерфейсом Movie-2 Bus, дает возможность использовать устройства третьих фирм, поддерживающие указанный интерфейс.
      Для Perception RT имеется опциональная плата 3D-эффектов R3DX - полноразмерная PCI-плата, подсоединяемая к Perception RT по интерфейсу Movie-2 Bus (cтоимость комплекта PRT-5200 Perception + 3DFX Card - $11 тыс., PRT-5250 + 3DFX Card - $12 тыс.).
      Установка платы R3DX принципиально расширяет функциональные возможности монтажной системы, построенной на базе Perception RT. При наличии этой платы пользователю системы доступны:
       более 200 анимируемых 3D DVE, выполняемых в реальном времени, с настраиваемыми параметрами;
       32-битные титры (бегущая строка, вертикальный барабан);
       рир-проекция по цвету и по яркости (chroma- и lumakeying);
       замедление/ускорение воспроизведения видеофрагмента.
       Все описанные выше видеомонтажные функции выполняются в среде программного обеспечения Video Action RT, входящего в комплект поставки Perception RT. Video Action RT - интегрированная программная среда, сочетающая мощь профессионального монтажного средства с легкостью в использовании, предназначена для выполнения видеозахвата, монтажа и воспроизведения с идеальной аппаратной синхронизацией видео и аудио. В ее составе более 200 разновидностей эффектов монтажных переходов. Эти эффекты выполняются в реальном времени устройством Perception RT или просчитываются при наличии более чем двух слоев.
       Video Action RT позволяет воспроизводить неограниченное количество аудиотреков (конкретное количество зависит от производительности CPU конкретной рабочей станции).
       Дополнительные возможности:
       встроенные вектороскоп и измеритель формы волны;
       возможность захвата видео в пакетном режиме (при наличии устройства PVR-422);
       видео/аудиоскраббинг;
       монтаж с неограниченным количеством видеослоев в режиме просчета (рендеринга).
       В марте этого года компанией DPS была анонсирована новая версия Video Action RT с порядковым номером 6.3. Среди наиболее интересных нововведений новой версии необходимо упомянуть следующие:
       интегрирован титровальный модуль Inscriber CG;
       введена функция "Оптимизация воспроизведения" (RT Playback Optimization), доступная при наличии более чем одного выделенного PRT-диска, которая позволяет манипулировать распределением захваченных видеофрагментов по PRT-дискам с целью достижения наивысшего возможного качества при воспроизведении двух потоков видео;
       реализована аппаратная поддержка ускорения рендеринга на базе Perception RT;
       оптимизация объединения в рамках одного проекта эффектов, выполняемых в реальном времени, и эффектов, требующих рендеринга. Эффект, требующий просчета, просчитывается однократно, а затем включается в проект и вплоть до завершения работы над ним, может использоваться как эффект реального времени наряду с "настоящими" RT-эффектами.
      Комплект, включающий Perception RT, плату трехмерных эффектов и программное обеспечение Video Action RT, представляет собой наиболее привлекательную по соотношению цена/качество + возможности двухпоточную систему нелинейного монтажа и 3D DVE на рынке средств компьютерной видеографики.

Перспектива: сила тяжести и цифровой детектив

      На выставке IBC'98 в Амстердаме осенью прошлого года фирма DPS впервые представила широкой публике свою новую систему Gravity (на закрытых презентациях она демонстрировалась еще за год до того). До настоящего времени система еще не поступила в продажу в качестве законченного коммерческого продукта.
      В окончательном варианте Gravity будет представлять собой систему, поставляемую "под ключ", ценой, по словам специалистов DPS, "сопоставимой с ценами на продукты Avid или Scitex". Конструктивно она будет состоять из Perception RT + платы 3D-эффектов + еще не существующей аудиоплаты, проходящей под псевдонимом "новая A4V", установленных в PC-совместимый компьютер в оригинальном корпусе с пультом Jog/Shuttle. Изюминкой системы является программное обеспечение, абсолютно отличное от штатного Video Action RT и разрабатывающееся отдельной командой программистов на протяжении последних трех лет. В ближайшее время бета-версия ПО Gravity должна поступить к дилерам DPS для организации демонстраций для потенциальных заказчиков.
      Другое направление деятельности, с которым DPS связывает большие надежды, в корне отлично от всего, чем занималась компания до сих пор. Накопленный многолетний опыт в производстве устройств для обработки цифрового видео DPS решила использовать для создания интеллектуальной системы видеонаблюдения под названием Digital Detective. Система получила высокую оценку специалистов в области охранного бизнеса и технических систем обеспечения безопасности.