Створення VideoCD
На
порозі 21-те століття, і ви вирішили спробувати попрацювати з цифровим відео? Або
усвідомили, що майбутнє телебачення, телефонії, радіо - всієї індустрії передачі
інформації - належить "цифри"? Тоді саме час спробувати
зробити свій власний цифровий відеодиск - Video CD. Далі будуть розглянуті
етапи його створення і визначені вимоги до необхідного обладнання та
програмами.
Трохи історії
Спочатку
CD (Compact Disk) був розроблений фірмою Philips для запису музики. Для
16-бітового кодування з частотою 44100 Гц стерео була потрібна швидкість близько
170 Кб/с (це і є одноразова або 1х швидкість), повна місткість диска
тривалістю 74 хвилини при цьому перевищувала 700 Мб. Таку величезну на ті часи
ємність незабаром вирішили використати і для інших цілей - з'явився диск для
зберігання комп'ютерних даних (CD-ROM або ISO9660/Joliet), інтерактивний диск
(CD-I), диск з фотографіями (Kodak photo CD) і нарешті відеодиск Video CD
версії 1 (1992 р.), 1.1 (1993 р.) і 2.0 (1994 р.). І хоча на час появи
стандарту Video CD 1х швидкісні дисководи вже давно були витіснені 2х та 4х
швидкісними побратимами, стандартної була обрана однократна швидкість. Для
стиснення відео до такої швидкості використовували алгоритм стиснення MPEG1 - відеопотік
зі швидкістю 1125 kbit/s, аудіопотік зі швидкістю 224 kbit/s, що дозволяло
записати більше 70 хвилин відео з якістю, як стверджували VHS. Таким воно і
було, якщо у відеоматеріалі не було швидких рухів на екрані, в іншому ж
випадку екран покривався десятками і сотнями квадратиків. Стандарт Video CD 2.0,
прийнятий роком пізніше, додав можливість створення екранного меню і нерухомих
зображень. Video CD можуть відтворюватися на комп'ютері програмними або
апаратними програвачі, CD-I-плеєрами (Sony PlaySta-tion), VideoCD-і
DVD-програвачами.
Video
CD 1.0 являє собою один і більше треків аудіо/відео даних у форматі MPEG1
(аналогічно аудіодиск). Процес відтворення його також аналогічний CD: після
відтворення першого треку починає відтворюватися другого і так далі. При
запису фільмів, як правило роблять два треки: перший - з заставкою виробника,
друга - власне фільм, при цьому завжди є можливість цю заставку
пропустити. Не зв'язані один з одним відеофрагменти, відеокліпи і навіть
концерт можна розбити на треки для швидкого доступу до кожного з них. VideoCD
2.0 дозволяє зробити екранне меню з інформацією про зміст кожного треку,
наприклад, назви пісень, фото виконавців і т.д.
Етапи створення Video CD
Оцифровка
відео або, якщо воно цифрове (Digital 8, miniDV, DV, DVCAM/DVCPRO), перенесення в
комп'ютер. Потрібно плата відеовведення (відеокарта з відеовходом, TV-тюнер) або
адаптер IEEE 1394 для цифрового відео. Вимоги до комп'ютера не дуже
великі - процесор класу Pentium/K6 або, краще, UDMA жорсткий диск максимально
можливого обсягу (особливо для DV).
Відеомонтаж
на комп'ютері (ця операція не потрібна, якщо монтаж не потрібно або він вже
виконаний на стрічці). Чим більше розмір жорсткого диска, більше пам'яті і швидше
процесор - тим краще.
Кодування
матеріалу в MPEG1. На цьому етапі важлива швидкість процесора (на Celeron-400 60
хвилин відео кодується ~ 12 годин).
Запис
Video CD. Потрібен пишучий CD ROM - CD-R або CD-RW - і відповідна програма.
Розглянемо
ці етапи детальніше.
1.
Оцифровка відео
Оскільки
цей етап не є специфічним саме для створення Video CD, то я лише
перерахую можливі варіанти. Найдешевший - плата відеовведення, наприклад, на
мікросхемі Bt848 (~ 25-30 $). Такі плати мають роз'єм Video і (іноді) S-Video.
Трохи дорожче їх TV-тюнери - вони, як правило, використовують ту ж елементну базу,
що й прості плати, і не мають перед ними переваг (у плані створення Video
CD). Порівнянні за ціною (та й за можливостями) з TV-тюнерами відеокарти з
можливістю введення відео. Усі згадані вище пристрої не мають власного
кодера, використовують програмний і тому не можуть писати з форматом кращим, ніж
352х288 (хоча старші моделі Pentium II/III вже справляються з роздільною здатністю
352х576, наближаючись до заповітного 720х576). Незжаті ж відео вимагає на порядок
більшого обсягу і швидкості вінчестера. Наступний ціновий клас займають
недорогі плати вводу-виводу відео з апаратним MJPEG кодером/декодером,
використовують для оцифровки звуку звукову карту. При ціні близько $ 200-500 вони
дозволяють працювати з якістю SVHS, але іноді з ними бувають проблеми з
разсінхронізаціей зображення і звуку (знову ж таки, іноді проблема вирішується
підбором звукової карти). Типові представники - Miro video DC10/10 +/20, Iomega
BUZ (аналог Miro DC10 +, але дешевше відсотків на 20). Власний звуковий канал
і якість SVHS мають Miro video DC30, Fast AV Master та ін ціною порядку
500-700 $. DV500 від Pinnacle, DV.now від Fast і Matrox RT2000 мають аналоговий і
цифровий входи/виходи і відносяться, мабуть, до класу напівпрофесійних і
професійних пристроїв (ціна від 1000 $).
Окремо
варто згадати плати, відразу стискають відео в MPEG1, наприклад, Miro Video
Studio MP10 (~ 400 $). Таке стиснення сильно обмежує вибір програми для
наступного редагування і негативно впливає на якість відео при
редагуванні, хоча якщо подальша обробка не потрібно, якість MPEG1
краще, ніж при використанні програмних кодерів.
2.
Відеомонтаж на комп'ютері
Для
відеомонтажу на комп'ютері має сенс вибрати найбільш популярну програму --
по ній більше літератури і часто навіть є у кого запитати. З нескладних у
використанні я б рекомендував Ulead Video Studio - вона іноді йде в
комплекті з платами відеовведення/виводу (наприклад Miro DC10), з BUZом йшла
програма Video Wave. Помічна її Ulead Media Studio (остання версія 6.0).
Якщо ж займатися відеомонтажем серйозно, то краще зупинитися на Adobe
Premiere (остання версія 5.1c). Перед початком монтажу потрібно визначити, що
буде на майбутньому VideoCD - один великий відеофрагмент або декілька маленьких.
Справа в тому, що Windows 95/98 має обмеження по довжині AVI-файлів 2 Гб, що
за роздільної здатності 352х288 дозволяє записати близько 30 хвилин, тобто менше половини
диска. Для запису 74 хвилин відео можна розділити матеріал на декілька частин,
роздільно стиснути їх в MPEG1, а потім склеїти або ж відразу кодувати в MPEG1 при
виведення результатів редагування. Для першого варіанту можна використовувати
будь-який MPEG1-кодер, наприклад, DVMPEG (назви декількох інших трохи нижче).
Другий варіант можливий, якщо використовувати спільні до програми
відеомонтажу кодери, наприклад, Adobe Premiere + Xing MPEG1 Encoder або
Panasonic MPEG1 Encoder plugin (остання версія 2.1, у версії 2.0 картинка
була стислій по горизонталі, втім, один байт коректувався в MPEG-файлі).
Xing, на мій погляд, краще кодує однорідні ділянки зображення, але набагато
гірше - кордони і переходи. У Panasonic `а з кордонами все нормально, але з
однорідними ділянками трохи гірше.
3.
Кодування матеріалу в MPEG1
Багато чого
про кодування вже було викладено в попередньому розділі, так як це може бути
об'єднано з остаточним прорахунком і виведенням результатів монтажу в файл.
Перерахую, мабуть, лише деякі програми кодування в MPEG1: Xing MPEG1
Encoder, Panasonic MPEG1 Encoder, MPEG Power Professional, DVMPEG, MegaPEG, LSX
MPEG, bbMPEG. У багатьох можна вибрати тип результату Video CD/PAL, і
необхідні параметри відео та аудіо будуть заповнені автоматично. Хоча
стандарт обмежує лише максимальну швидкість потоків, вибирати менше не
раджу - якість і так не вельми. Хоча, може бути, мальовані зображення
стискаються краще і з ними можна поекспериментувати. Параметрів кодування, в
відміну, наприклад, від MPEG2, небагато. Так, Panasonic дозволяє вибрати тип
матриці кодування, послідовність кадрів, співвідношення сторін екрану і
корекцію тони - комп'ютер або телевізор. Деякі програми дозволяють вручну
опорні розставляти кадри, що може помітно поліпшити якість кодування.
4.
Запис Video CD
Для
запису CD-R існує величезна кількість програм, багато з яких
підтримують запис Video CD і Video CD 2.0 - Adaptec Easy CD Creator, WinToGo,
WinOnCD. Деякі з них поставляються в комплекті з друкарськими дисководами,
інші продаються окремо. Оскільки програми дуже прості в освоєнні, можна
спробувати кілька, почавши, наприклад, з що йде в комплекті з дисководом (для
Mitsumi це WinOnCD). Процес створення Video CD 1.0 дуже простий - потрібно вибрати
отриманий після кодування MPEG-файл і перенести його в проект. Якщо файлів
декілька, то можна додавати групами (порядок проходження можна поміняти
пізніше) або перетягувати їх по одному, відразу з огляду на потрібну
послідовність. Структура Video CD 2.0 складається з елементів PlayList,
SelectionList, PplayItems і SegmentPlayItems. PplayItems - це звичайні
послідовності аудіо/відео даних, що розміщуються в каталозі MPEGAVI, і
аудіоданих у форматі CD (44.1 кГц, 16 біт, стерео), які розміщуються слідом за
аудіо/відеоданими в каталозі CDDA. Таким чином, при відтворенні в
пристрої, не підтримує Video CD 2.0, або при вільному відтворенні
спочатку програють усі відеофайли, потім всі аудіофайли. SegmentPlayItems --
це нерухомі зображення зі стандартним (288 ліній) або високим (576 ліній)
дозволом, а також аудіо-та аудіо/відео данні, стиснуті в MPEG1 і розташовувані
в каталозі SEGMENT. Розташування даних в цьому каталозі має деякі
особливості. По-перше, це розташування файлів в першому треку на диску, що не
дозволяє читати їх на простих програвачах CD-I. По-друге, швидкість
аудіопотоку в MPEG1-файлі може бути встановлена від 0 до 384 kbit/s (при цьому
швидкість відеопотоку може бути 1374-990 Kbit/s відповідно). Ну, і третій --
це можливість створення слайд-шоу з музичним супроводом або без нього.
PlayList - це список в який можуть вноситися аудіо-, аудіо/відео- і
слайдові послідовності, що розміщуються PplayItems і SegmentPlayItems, тобто
це просто посилання на треки, які визначають певний порядок відтворення.
SelectionList - це меню вибору, яке може посилатися на підменю та PlayList.
З цих елементів і формується структура меню або алгоритм відтворення
диска, візуально набагато більш простий і зрозумілий, ніж при описі
словами :-)). Програма Video Pack, часто використовується для створення Video CD,
має ще один елемент для створення структури диска - Container. Він може
містити складну ієрархічну систему меню і підменю, які будуть показані одним
квадратиком, що корисно при проектуванні складних систем. Video Pack
дозволяє відразу записати диск або зберегти його образ у вигляді RAW-файлу, що
досить актуально, тому що програма підтримує не всі типи пишуть
дисководів.
Проблеми
при створенні Video CD
До
жаль, як часто буває при спілкуванні з комп'ютерами, при створенні Video CD
можуть підстерігати проблеми, і не завжди просто чи відомо, як їх вирішити.
Найчастіше, на мій погляд, вони виникають під час відтворення дисків на
апаратних Video CD або DVD-програвачі. Наприклад,. це пропажа звуку
після 10-15 хвилин відтворення та відставання зображення від звуку (або
навпаки) в міру відтворення диска (до 1,5 сек. до кінця диска), при цьому в
обох випадках на комп'ютері диски гралися нормально. До речі, в довідці по
програмі Panasonic MPEG1 Encoder чесно написано, що "файл VideoCD,
створений даними кодером, відповідає специфікації на VideoCD 2.0, проте
можливі проблеми сумісності в залежності від використовуваного для запису диска
програмного забезпечення ". Проблема ускладнюється ще й тим, що більшість
програвачів не можуть відтворювати перезаписувані диски CD-RW і кожна
проба коштує одну матрицю. Читають CD-RW DVD-програвачі Philips 710 і 930.
Що
ще?
Які
ще варіанти цифрового відео можна записати на CD-R/RW, поки DVD-R ще занадто
доріг? Є так званий miniDVD - звичайний CD-R-диск, записаний за правилами
DVD. Але, не кажучи вже про крихітному (близько 20 хв.) Обсязі диска, більшість
програвачів його не розуміє - деяких бентежить об'єм, інші, визначивши носій
як CD-R, відразу відносять його до класу CD. Можна, просто кодуючи в MPEG2,
зберігати на CD-R у вигляді файлів, розраховуючи років через кілька переписати на
DVD. Активно розвивається метод стиснення MPEG4, і якщо для подальшого перегляду
використовувати тільки комп'ютер, то можна його скуштувати. Успіхів!
Параметри
Video CD
--
швидкість відео - 600-1150 kbit/s;
--
швидкість аудіо:
моно - 64/96/192 kbit/s;
стерео - 128/192/224/384 kbit/s;
--
формат відео:
PAL
- 352х288, 25 кадрів/с;
NTSC
- 352x240, 29.97 кадрів/с;
film
- 352x240, 23.976 кадров/с;
--
тривалість відеодис об'ємом 650 МБ - 1 година 14 хв. 15 сек.;
--
тривалість відеодис об'ємом 700 МБ - 1 година 21 хв. 45 сек.
1152000 bit/s = 1125 kbit/s = 144000
Byte/s = 141 kByte/s
Список літератури
Для
підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.i2n.ru/
