«Форвард» - студия-трансформер на одной плате

Виктор Бабурин

      Продукт новосибирских разработчиков из фирмы SoftLab - плата "Форвард", предназначенная для комплектации домашних и полупрофессиональных компьютерных видеостудий, дает все основания смотреть на лэйбл "Сделано в России" с гордостью. В привычные представления о "видеомонтажном компьютерном железе" "Форвард" вписывается с трудом. Поэтому, предвосхищая многочисленные вопросы, на которые придется отвечать системным интеграторам и дилерам, попытаемся разобраться в особенностях этого оригинального устройства. Менее всего пользы будет от сравнения "Форварда" с продуктами типа miroVideo DC или Truevision TARGA (хотя именно этого чаще всего ждут пользователи).
      По сути дела это плата, которая может быть использована в вашей студии для выполнения самых разных функций, трансформируясь благодаря конфигурированию каналов ввода/вывода, использованию программных средств и дополнительных модулей то в студию нелинейного монтажа, то в виртуальную студию, то в комплекс для оформления эфира в реальном времени.
      Многофункциональность - главное свойство платы "Форвард". Плата содержит три независимых канала обработки сигнала: канал А - сигнал с видеоисточника (VCR/VTR), либо статическая графика (TGA/TIFF); канал В - все то же самое, плюс динамическая графика, плюс подгрузка видеофайлов; еще один канал используется либо как альфа-канал, либо для рир-проекции (хромакеинга). Кроме того, "Форвард" оснащен титровальными функциями реального времени (поддерживаются TGA/TIFF-файлы). И наконец, предусмотрен ввод/вывод звука 48 кГц, 16 бит.

Назначение каналов и порядок работы с ними

      Входной сигнал с видеоисточника подается на один из каналов: А или В. Это видео можно разными способами записать на жесткий диск в чистом виде. Но можно прямой видеосигнал смешать с другими сигналами. При смешивании с компьютерным видео (подготовленным на кодеке "Форварда") или со статичной графической картинкой компьютерный сигнал подается на второй канал и обрабатывается альфа-каналом по компоненте прозрачности либо по рир-проекции. При смешении видео с анимационной графикой анимация подается только на канал В. Эффект "картинка-в-картинке" (т. е. масштабирование одной картинки на фоне другой) можно выполнять без применения альфа-канала. Наложение титров (в том числе движущихся) осуществляется с помощью программы, входящей в комплект поставки.
      Источник "живого" видео может быть только один, но при комплектации "Форварда" дополнительным модулем возможно смешение двух источников "живого" видео.

Основные режимы работы

      Основные режимы работы "Форварда" обеспечивают входящие в комплект поставки программы: Frw Panel - панель управления каналами ввода/вывода, Frw IO Set - программа настройки каналов ввода/вывода и режимов работы, Frw Grab - захват видео, Frw Clip (аналог DDClip) - монтажное ПО, Frw Title - подготовка титров и Frw Roll - выпуск титров.

Ввод/вывод и нелинейный монтаж видео и звука

      Программа Frw Clip реализует монтажный стол с двумя дорожками видео и четырьмя дорожками звука, обеспечивая простой (без спецэффектов) оперативный монтаж "встык" как введенных фрагментов "живых" съемок, так и независимых видеофайлов.
      Программа Frw Grab, предназначенная для записи сигнала с видеоисточника, дает возможность при вводе динамически изменять степень сжатия видеоданных в широких пределах, задаваемых пользователем. Это позволяет использовать в большинстве типичных приложений простые жесткие диски (IDE) вместо дорогостоящих (SCSI). Если ввод/вывод всего видеофрагмента за один проход выполнить нельзя (слишком медленные жесткие диски, небольшой объем ОЗУ), либо, например, требуется ввод без компрессии, то возможен ввод/вывод видео за несколько проходов.
      Программно обеспечивается работа с профессиональными видеомагнитофонами по интерфейсу RS-422ЮRS-232 (протоколы Sony и Panasonic), при этом синхронизация осуществляется по тайм-коду в автоматическом режиме.

Виртуальная студия

      Предлагая целый набор различных вариантов микширования в реальном времени "живого" видео и компьютерной графики, "Форвард" дает возможность строить анимированные компьютерные декорации и даже создавать виртуальные компьютерные персонажи. Данный режим работы ориентирован на использование в вещательных студиях, в том числе в прямом эфире. Например, для того чтобы сделать компьютерные декорации для программ новостей, применяется аппаратно реализованная табличная рир-проекция (colorkeying) с оригинальным пользовательским интерфейсом. Оператор редактирует таблицу цветов, выделяя мышью соответствующие цветовые области непосредственно на исходном изображении. При этом возможно воспроизведение анимированной графики (в том числе оцифрованного "живого" видео) в качестве декораций. Используя динамический альфа-канал (восьмиразрядной компоненты прозрачности) можно строить двухплановые декорации для помещения актера внутрь сцены. Альфа-канал позволяет воспроизводить "живое" видео в прозрачных и полупрозрачных местах компьютерной графики, формировать "окна" произвольной формы с заданной размытостью границ или, например, интерактивно управлять синтезированным компьютерным ведущим в реальном времени. Кроме того, изображение "живого" видео может быть произвольно масштабировано и позиционировано в заданное место экрана.

Оформление эфира и титрование в реальном времени

      "Форвард" можно использовать практически в любой области производства видеопродукции, включая и оформление эфира. Специальное программное обеспечение позволяет накладывать в реальном времени (например, в прямом эфире) поверх изображения, поступающего с любого источника видеосигнала, титры, логотипы, бегущую строку, небольшие фильмы и др.
      В качестве шрифтов используются стандартные шрифты True Type, установленные в системе Windows. "Форвард" дает возможность комбинировать шрифты любого размера, типа и начертания с применением эффектов в реальном времени. Кроме того, в качестве титров может выступать любое полноцветное двумерное изображение (TIFF/TGA) или последовательность изображений (небольшой фильм), что позволяет использовать любые программы для подготовки титров и изображений. Программное обеспечение воспроизводит в реальном времени титры в горизонтальном или вертикальном направлениях, прокручивая их в нескольких непересекающихся областях экрана. Например, в правом верхнем углу вращается логотип, а внизу идет "бегущая строка". Кроме того, скорость воспроизведения (но не направление) титров также может быть изменена оператором в реальном времени.
      Таким образом, приобретая "Форвард", вы получаете "все в одном флаконе" и ваша небольшая (не обязательно домашняя) видеостудия достаточно оперативно может приспосабливаться под те творческие задачи, которые вы ставите перед собой в данный момент.
      Автор благодарит сотрудников SoftLab и лично Бориса Морозова (SoftLab, bbm@sl.iae.nsk.su) за предоставленную возможность познакомиться с работой платы "Форвард".

      В популярном московском клубе "Компьютер" видеокарта "Форвард" работает уже три месяца. Традиционное применение прекрасной по своим техническим характеристикам карте нашлось сразу. Первая работа для детей, хозяев клуба, - оцифровка видеоряда, на котором были запечатлены рыцарские доспехи, исходный материал для будущих компьютерных игр - прошла с легкостью, не встречавшейся ранее при работе с аналогичными устройствами. Пара нажатых кнопок на экране монитора в начале и "стоп" в конце - готово! Можно приступать к работе с образовавшимся AVI-файлом.
      Проверен был "Форвард" и в серьезной профессиональной работе при создании музыкального видеоклипа. Поскольку исходный материал был отснят на кинопленку, то результата мы ждали с нетерпением. Не появятся ли какие-то, чаще всего заметные только специалисту, изменения изображения? Вместе со мной всматривались чуть ли не в каждый пиксель Александр Ведешкин и Сергей Запорожцев - видные спецы цифрового композитинга. Оценка была "пять с плюсом" - перед нами было качественное некомпрессированное цифровое видео.
      Однако традиционное использование мощной, но недорогой для своего ряда, графической карточки - не предел. В клубе, нашей "Студией Технологий", создается миниатюрный видеоцентр, в котором мы собираемся снимать короткие детские программы с использованием виртуальных декораций. Кроме того, с помощью "Форварда" мы сможем создавать уникальные видеоаттракционы. Ребенок может быть "перенесен" в фантастический мир - вокруг будут летать диковинные аппараты, он будет окружен немыслимыми чудищами. И все это, записанное на обычную бытовую кассету, можно потом показать друзьям.
      Иное интересное применение уникальной видеокарты - привнесение в виртуальные декорации с вполне реальным актером управляемых трехмерных объектов. Примерно то же самое мы видели в "Чердачке Фруттис" в исполнении Братьев Пилотов. Но если в известном телесериале подобное развлечение стоило немалых денег, то в нашем случае расходы будут несравнимо меньшими. Уже сейчас некоторые трехмерные персонажи - Крокодил и Владимир Ильич - радостно дрыгают ножками и помахивают кепкой на фоне "живого" видео.
      Устанавливая "Форвард", мы не проводили специальной подготовки компьютера - из четырех Pentium просто выбрали тот, который был никем не занят. Никаких изменений не делали и на программном уровне - как стояла операционка NT4.0 SP4, так и осталась на месте. Надо бы увеличить объем дискового пространства, но кому из занимающихся компьютерной видеографикой хватало места для работы? Так сказать, привычная болячка.
      Приятной особенностью, понятной профессионалам, являются "прямоугольные пиксели", т. е. видеоизображение 720 х 576, а не квадратные - при 768 х 576. Мелочь, а "греет". За этим виден стиль авторов!
      Что и говорить, потенциал "Форварда" восхищает! Есть определенные замечания по программному обеспечению, но здесь оправдано такое сравнение. Спортсмен, чувствующий, что он бежит "на рекорд", перед самым финишем теряет важную деталь туалета. Остановиться? Или добежать в майке с номером? Конечно, второе. Сибиряки, авторы видеокарты, именно так и сделали. Осталось поработать над программной одежкой "Форварда" - нынешняя до звания "composer" немного не дотягивает - и достойную упаковку украсит надпись "Сделано в России".