Для начала информация что такое монтаж и краткий экскурс в его историю.
Монтаж (фр. montage) — творческий и технический процесс в кинематографе, на телевидении или звукозаписывающих студиях, позволяющий в результате соединения отдельных фрагментов исходных записей получить единое, композиционно целое произведение (Фототехника, 1981)
Видеомонтаж - это процесс, во время которого создается полноценный фильм из отснятого материала. Во время видеомонтажа специалист удаляет неудавшиеся моменты, создает сюжетный ряд, убирает погрешности съемки, редактирует звук. Добавление фотографий, титров в начале и конце фильма, субтитров, калибровка скорости и музыка делают фильм живым. Видеомонтаж - это искусство, и профессионал в этой области, как художник, создает шедевр из простой последовательности кадров, складывает мозаику так, чтобы получился увлекательный фильм.
Но как же люди обходились в то время, когда компьютеров еще не существовало?
В далеком 1958 году фирма Ampex Corp. создала макет видеомонтажного устройства, работающего с видеолентами шириной 2 дюйма. На то время это был прорыв в деле монтажа, и вскоре многие компании, занимающиеся видеотехникой, следуя стопами Ampex, создали свои устройства. И именно о том времени можно говорить как о времени создания полноценного видеомонтажа.
Что же представляло собой это устройство? В его состав входили острое лезвие и малюсенький микроскоп, позволявший лезвию точно находить точку разреза. Место разреза оператор предварительно посыпал специальным порошком, после чего происходила проявка видеодорожки, и затем с помощью микроскопа оператор разрезал ленту в точно определенном месте. А затем концы ленты соединялись специальной клеящей лентой.
В начале 1960 года появился термин "электронный монтаж". Первые системы электронного монтажа тут же заняли первые места в продажах, сместив с лидирующих позиций прочно угнездившихся там механических устройств. Плюс электронного монтажа был в том, что он позволял сохранять записи исходного отснятого материала и в дальнейшем работать с ним. Системы работали мудрено: для монтажа требовалось два магнитофона, один работал на воспроизведение (на нем проигрывалась лента с записанным исходным материалом), а второй - на запись (на его ленту оператор в определенной последовательности записывал отрывки исходников). Однако первые устройства электронного монтажа не были автоматическими и многое зависело от искусства монтажера, который должен был вручную запустить оба аппарата и в нужный момент нажать на кнопку записи. Так как возможности отрепетировать склейку не было, то это делало монтаж весьма трудоемким и довольно нудным процессом, к тому же требующим изрядной ловкости и мгновенной реакции.
Позже возникла идея применения адресно-временного кода совершила революцию в технологии монтажа и вскоре появились компьютерные автоматизированные системы, использующие АВК. Эти системы позволяли автоматически синхронизировать работу двух и более видеомагнитофонов и достигли высокой точности монтажа (до кадра).
К компьютерному монтажу человечество пришло не скоро - только в 1994 году по телевидению в масштабах страны была показана программа, полностью смонтированная на компьютере.
Нелинейный монтаж - означает как раз то, что монтаж происходит уже после того, как материал был отснят, перенесен на жесткий диск компьютера и разбит на фрагменты. О линейном монтаже говорят, когда оператор в реальном времени занимается переключением различных источников видеосигнала.
Теперь о цифровом видео.
Цифровое видео — совокупность технологий записи, обработки, передачи и хранения изображения и звука цифрового телевидения. Основное отличие от аналогового видео заключается в том, что видеосигнал и звук кодируются и передаются не в исходном виде, а после аналогово-цифрового преобразования в потоки видео- и звукоданных. В большинстве случаев цифровое видео подвергается компрессии для уменьшения объёма данных, предназначенных для передачи и хранения.
Как формируется цифровое видео.
Оптическое изображение формируется с помощью объектива на светочувствительной матрице видео- и телевизионных камер, телекинопроекторов, цифровых фотоаппаратов, камерафонов или планшетов, веб-камер, камер систем видеонаблюдения и других подобных устройств.
С помощью различных систем производится цветоделение изображения для получения монохромных полутоновых компонент трёх основных цветов.
После применения гамма-коррекции сигналов R, G, B производится их преобразование для получения сигнала яркости Y' и двух цветоразностных сигналов: R'-Y' и B'-Y'.
При этом используют метод субдискретизации цвета. Он основан на том, что человеческий глаз гораздо более чувствителен к яркости, чем к цвету (другая причина принятия данного стандарта: когда-то он обеспечивал совместимость цветных и черно-белых телевизоров – им достаточно сигнала яркости). Поэтому при компрессии видеосигнала количество информации о цвете меньше, чем количество информации о яркости. Не будем лезть в математику процесса, перейдем к сути.
Первая цифра в этой системе значений – всегда «4» и она говорит нам о том, что разрешение в канале яркости полное, то есть уменьшения детализации нет. Следующие две цифры – это число выборок цветоразностных сигналов.
Можно не запоминать эту формулировку – означают они следующее:
- если после «4» стоят цифры 2:0 – это значит, что информации о цвете в 2 раза меньше и по горизонтали и по вертикали, то есть, при разрешении 1920х1080 пикселей, разрешение в канале цвета составит 960х540 точек.
- если после «4» стоят цифры 2:2, то разрешение в канале цвета составит 960х1080 точек, то есть уменьшено в 2 раза только по горизонтали.
Таким образом, при выборке 4:2:2 разрешение канала цвета в 2 раза меньше, чем в канале яркости, а при выборке 4:2:0 информации о цвете уже в 4 раза меньше, чем в канале яркости. Это касается только камер снимающих сразу в компрессированные форматы, в других сферах видео и кинопроизводства могут использоваться и другие значения, например 4:4:4:4, где последняя цифра несет информацию о наличии альфа-канала.
Также рассмотрим другие основные параметры цифрового видео:
• Разрешение — величина, определяющая количество точек (элементов растрового изображения) на единицу площади (или единицу длины, как в нашем случае). Ограничимся описанием размеров SD, 720p, 1080p и 4K (вот несколько картинок для понимания)
• Развертка («p» или «i»). Для сокращения передаваемого потока вдвое применяется чересстрочная развёртка, при которой каждый кадр передается двумя последовательными полукадрами — полями. Одно поле содержит чётные строки, второе — нечётные.
Такой режим развёртки обозначается значком «i» от англ. interlace. Такой режим был разработан в эпоху аналогового телевидения, когда не было возможности передавать сигналы с широкой полосой пропускания. Они передавали половину кадра раз в 1/50 секунды, и на выходе получалось что один кадр показывался за 1/25 секунды (25 кадров в секунду).
Также первые цифровые форматы и даже HD использовали этот режим для уменьшения видеопотока. Недостатком такого режима является наличие эффекта «гребёнки» на движущихся объектах при воспроизведении на устройствах отображения с прогрессивной развёрткой.
При построчной передаче (p) всего кадра таких проблем не возникает, однако ширина полосы пропускания или поток такого видеосигнала будет вдвое большими.
• Частота кадров — частота смены кадров за единицу времени, как правило, за секунду.
Чем она больше, тем плавнее выглядит картинка.
Для немого кинематографа частота киносъёмки и кинопроекции была выбрана Люмьером в 1896 году и составляла 16 кадров в секунду. Расход 35-мм киноплёнки при этом составлял ровно 1 фут в секунду, облегчая расчёты.
В наше время существуют два основных стандарта - PAL(аналогичная ей SECAM) и NTSC. Откуда они взялись?
Кадровая частота кадров телевидения изначально для упрощения конструкции приёмника привязывалась к частоте местных электросетей. В частности:
- Европейский стандарт разложения 625/50 передаёт 50 полукадров в секунду, соответствуя промышленному току с частотой 50 Гц.
- Американский стандарт 525/60 — 60 полукадров в секунду, совпадая по частоте с электросетями Северной Америки (позже перешли на 59,94 и 29,97).
В наше время основными частотами кадров являются:
- на основе форматов семейства PAL/SECAM: 25p, 50p (и кратные).
- на основе форматов семейства NTSC: 29.97p, 30p, 59.94p, 60p (и кратные).
- киноформаты: 23.98p, 24p
• Видеопоток (Битрейт) - количество битов, используемых для хранения одной секунды мультимедийного содержимого. Чем он выше – тем лучше качество изображения. Если слишком мал – изображение будет распадаться на квадраты.
Существует три режима сжатия потоковых данных:
- CBR (англ. Constant bitrate) — с постоянным битрейтом;
- VBR (англ. Variable bitrate) — с переменным битрейтом;
- ABR (англ. Average bitrate) — с усреднённым битрейтом.
Постоянный битрейт — вариант кодирования потоковых данных, при котором пользователь изначально задаёт необходимый битрейт, который не меняется на протяжении всего файла. Его главное достоинство — возможность довольно точно предсказать размер конечного файла. С переменным битрейтом кодек выбирает значение битрейта исходя из параметров (уровня желаемого качества), причём в течение кодируемого фрагмента битрейт может изменяться. Данный метод даёт наилучшее соотношение качество/размер выходного файла, однако точный его размер оказывается очень плохо предсказуем.
• Соотношение сторон. Типичными форматами для видео являются стандартный 4:3 (1,33:1) или широкоэкранный — 16:9 (1,77:1).
• Глубина цвета. Глубина цвета (битность изображения) — термин компьютерной графики, означающий количество бит (объём памяти), используемое для хранения и представления цвета при кодировании одного пикселя растровой графики или видеоизображения. В видео используем 8 бит и 10 бит – 256 и 1024 уровней соответственно.
Кодеки и контейнеры.
(А сейчас будет сложно. Тут особо не закапывайтесь в сложные термины - сейчас тут расписано только обзорно - все будет доступно объясняться в последующих постах)
Стандарт видео — это спецификация (описание) алгоритма кодирования (сжатия) данных.
Популярные стандарты:
• Стандарты MPEG (Moving Picture Exper Group) — отличаются высокой скоростью компрессии/декомпрессии видео и звука и высокой степенью сжатия без заметной потери качества изображения. Стандарт MPEG-1 обеспечивает «картинку» аналогичную VHS-видео. MPEG-2 (DVD-Video) по качеству соизмерим с телевизионным изображением. MPEG-3 разрабатывался для систем телевидения высокой четкости (HDTV) и сейчас является частью стандарта MPEG-2. MPEG-4 используется в разработке интерактивного мультимедиа, графических приложений и цифрового телевидения.
• H.264 (также известен как MPEG-4 AVC (Advanced Video Coding) — принят в качестве стандарта для сжатия видео высокой чёткости (HD, HDTV), распространяемого на оптических носителях нового поколения: Blu-ray и HD DVD. Сжатие H.264 обеспечивает отличное качество изображения и небольшой объём файла, но предъявляет более высокие требования к оборудованию для кодирования и воспроизведения видеофайлов. Уже разработан h.265.
• WMV (Windows Media Video) — формат сжатия видео от Microsoft; для записи, как правило, используются контейнер Windows Media (*.wmv).
• DV — формат записи, использующийся в цифровых видеокамерах.
• Другие форматы: Apple Quicktime, VCD (Video CD), Super Video CD и пр.
Кодек — программная реализация алгоритма кодирования. Популярные кодеки:
• DivX — самый распространённый кодек стандарта MPEG-4;
• Xvid — открытый кодек, основанный на одной из версий кодека DivX;
• ProRes 422 — семейство кодеков от Apple Inc.
• x264 — кодек для сжатия в стандарте H.264. и пр.
Строго говоря за декодирование отвечает декодер (например, ffDShow), хотя под кодеком часто понимают и кодер, и декодер. Если в системе не установлен необходимый декодер, то видеозапись не будет воспроизведена. Существуют монтажные кодеки (тот же ProRes 422).
Контейнер — формат файла, в котором сохраняется видеоряд, звуковая дорожа/дорожки, субтитры и служебная информация.
(На картинук под словом "видеофайл" следует понимать контейнер)
Популярные контейнеры:
• Audio and Video Interleaved (AVI) — стандартный медиаконтейнер для Microsoft Windows; позволяет использовать различные кодеки, обычно DivX и XviD.
• MPEG-4 (MP4) — медиаконтейнер, поддерживающий аудио и видео из группы MPEG-4; официальный стандарт контейнера для видео H.264; может содержать звук только в формате AAC.
• Matroska (MKV) — открытый и гибкий формат контейнера; расширения файлов: *.mkv — для видео с субтитрами и звуком, *.mka — для аудиофайлов, *.mks — для субтитров.
• Ogg — медиаконтейнер для аудиокодека Vorbis и видеокодека Theora.
• Windows Media — формат контейнера для видеозаписей, разработанный Microsoft; расширения: *.asf, *.wmv, *.wm.
• Другие виды: QuickTime (*.mov, *.qt), MPEG-2 (*.mpg), 3GP, FLV и пр.
Соответственно когда речь идет о формате видео, нужно обращать внимание не только на расширение файла, но и на кодек которым закодировано видео внутри.
Пайплайн в производстве видео.
Последней информацией на сегодня будет короткое описание пайплайна в производстве видео.
1. Съемка видео.
2. Загрузка материала в видеоредактор.
3. Синхронизация камер и звука.
4. Отсмотр материала, черновой монтаж.
5. Коррекция видео (стабилизация, черновая цветокоррекция)
6. Накладывание эффектов, титров и пр.
7. Работа со звуком.
8. Цветокоррекция.
9. Рендер материала.
Тут стоит сказать что рабочий процесс у каждой студии индивидуален, и не стоит брать этот порядок как единственно возможно верный. Каждый выбирает для себя - что и как ему делать.
На сегодня все. Все вопросы пишите в комментарии, отвечу в меру своих знаний.
А если вы считаете что я написал какой-то бред - милости прошу с адекватной критикой в обсуждение, я всегда рад поучится чему-то новому.
Всем добра и хорошего материала на монтаже!
