Видеокарты с функцией оцифровки аналогового видеосигнала

Олег Татарников

Немного теории

Аппаратный базис

Реализация

Классификация видеокарт с функцией оцифровки аналогового видеосигнала

   Платы с чипами Zoran

   Платы на чипсете nVIDIA Riva

   Решения от ATI Technologies

   Другие решения

Проблемы выбора

   Требования к компьютеру для недорогой видеосистемы.

   Коммутация — на вынос

Нынешние тенденции превращения компьютера в единый аудиовизуальный инструмент вызвали появление большого количества графических адаптеров, имеющих функции оцифровки аналогового видеосигнала, вывода видеоизображения или приема телевизионных программ.

Раньше такие функции реализовывались отдельными специализированными платами (Video Capture card, Scan Converter или TV-tuner), но не за горами тот день, когда все компьютеры будут содержать базовые средства для работы с видео (включая и программное обеспечение для видеомонтажа) в стандартной комплектации.

Многие производители освоили выпуск современных мощных видеокарт с ТВ-входами и выходами, где функции оцифровки, компрессии и вывода видеоизображения выполняют те же кодеки, что и на специализированных платах. Другие же возложили эти функции напрямую на сам микросхемный набор, который уже не специализируется на поддержке 2D, 3D или видео в отдельности, а сочетает в себе все эти возможности.

Среди подобных «универсалов» можно отметить All-In-Wonder фирмы ATI, который «умеет» и оцифровывать видео, и принимать ТВ-программы, и выводить изображение на телевизор и, естественно, продолжает сохранять традиционно высокую производительность в 2D- и 3D-графике.

Оставим пока в стороне возможность приема телевизионных программ (ТВ-тюнеры с возможностью декодирования сигнала в нашем формате SECAM относительно редки, по сравнению с обычным телевизором довольно дороги и пока не настолько популярны).

Рассмотрим только возможность приема (оцифровки) аналогового видеосигнала и вывод видео на телевизор (видеомагнитофон). Прием и оцифровка сигнала особенно важны для проведения видеоконференций (в том числе и по Internet), а возможность вывода компьютерного изображения на телевизионный экран интересна, например, для проведения демонстраций, презентаций, видеоигр и обучения. И, конечно же, обе описанные функции представляют интерес для видеолюбителей, которые смогут теперь использовать компьютер в качестве недорогой монтажной системы, сопоставимой по своим возможностям с профессиональной студией.

Итак, пользователь теперь имеет возможность просматривать видео прямо с видеокамеры или магнитофона на своем компьютере в отдельном окне или оцифровывать его, а затем обрабатывать и сохранять на видеоленте, компакт-диске или публиковать в Internet.

Немного теории

Видеосигнал имеет аналоговую природу. Так называемые линии, характеризующие его качество, вопреки распространенному в компьютерном мире заблуждению не имеют никакого отношения к дискретному компьютерному разрешению. И качество цифрового образа этого сигнала зависит только от той степени дискретизации, которую может обеспечить аналого-цифровой преобразователь, являющийся частью любого устройства ввода и обработки изображений. На основании полосы пропускания сигнала можно рассчитать оптимальную частоту дискретизации, чтобы, с одной стороны, не происходило ухудшения качества, а с другой — излишнего удорожания прибора. Для преобразования любого аналогового сигнала (звука, видеоизображения и т.д.) в цифровую форму необходимо выполнить три основные операции: дискретизацию, квантование и кодирование.

Рассмотрим этот процесс, а заодно и выясним, откуда берутся «магические» значения разрешений для видеокадров, оцифрованных и сохраненных в компьютере: 720x576 и 768x576.

Оборудование для перевода компонентного видеосигнала (в профессиональном телевидении) в цифровую форму разрабатывается в соответствии с рекомендациями ITU-R 601 (по так называемому стандарту CCIR 601). Дело в том, что исторически для достижения совместимости с черно-белым телевизионным сигналом (и практически — для обеспечения лучшего восприятия изображения) применяется правило раздельной дискретизации, квантования и кодирования сигнала яркости и цветности. В цветном телевидении используются специальные схемы суммирования трех составляющих видеосигнала (Y, R-Y(Cr) и B-Y(Cb), где Y означает яркость, а Cr и Cb — так называемую цветоразность), восстанавливающие исходные составляющие цвета: красную (R), синюю (B) и зеленую (G), которые подаются на соответствующие электронные пушки кинескопа.

Так как человеческий глаз более чувствителен к перепадам яркости, чем цвета (количество колбочек, воспринимающих яркость, значительно больше количества палочек, ответственных за цвет), то необходима более точная передача сигнала, ответственного за яркость. Поэтому частота дискретизации для яркостного сигнала Y устанавливается равной 13,5 МГц, что в два раза больше, чем для цветоразностных сигналов — 6,75 МГц, то есть значения яркости снимаются в два раза чаще (говорят еще, что полосу частот, занимаемую цветным сигналом, сужают).

Если принять за условную единицу (базовую для цифровых стандартов) значение частоты 3,375 МГц, то частоты дискретизации яркостного и двух цветоразностных сигналов будут находиться в соотношении 4:2:2, которое, собственно, и дает часто используемое название стандарта. Существуют и другие форматы представления профессионального компонентного видеосигнала в цифровом виде: от 4:1:1 в DV, до 4:4:4 в Digital-формате. Кодирование по стандарту 4:4:4 предполагает использование единой частоты 13,5 МГц для всех трех компонентов: R, G, B, или, как принято в компонентной записи, — Y, Cr, Cb. Такое кодирование, если принять во внимание соотношение частот этих сигналов, в общем-то излишне, однако в этом случае сохраняется максимальная информация в дискретной форме о каждом из этих сигналов (в этом случае говорят, что все компоненты передаются в полной полосе).

Длина кодового слова, то есть значение кода сэмпла, необходимого для восстановления исходного сигнала, выбирается 10 или 8 бит. Не путайте эти значения с возможным компьютерным представлением цвета (8-10 разрядов глубины, то есть количество цветовых оттенков в компьютерных форматах, которые не имеют с этим практически ничего общего). В цифровом видео это число уровней квантования, которое, в свою очередь, определяет шум квантования и, соответственно, динамический диапазон сигнала. В этом же смысле иногда говорят о 10- или 8-битном разрешении по уровню сигнала, что приводит к некоторой путанице с компьютерной терминологией.

Величины 13,5 и 6,75 МГц выбраны исходя из тех соображений, что они кратны как частоте строчной развертки стандарта телевизионного разложения 625/50 (PAL\SECAM), так и частоте развертки стандарта 525/60 (NTSC). Собственно, и выбор в качестве базовой частоты 3,375 МГц связан с этим же соображением универсальности.

Благодаря такому выбору частот удалось ввести единый мировой стандарт цифрового кодирования компонентного видеосигнала, при котором в активной части строки содержится 720 (!) отсчетов яркостного сигнала и по 360 — для каждого цветоразностного. А различие в системах PAL\SECAM и NTSC свелось только к разному числу строк и количеству кадров в секунду (576 и 486 соответственно).

Забудем теперь про американскую систему NTSC и запомним следующее: в активной части кадра оцифровывается 576 строк по 720 элементов в каждой. Отсюда вытекает и компьютерное представление кадра — 720x576 (PAL\SECAM). Для получения большего разрешения недостаточно данных.

Откуда же берется так называемый квадратный пиксел (аспект единица и пр.), то есть разрешение 768x576?

Исторически оно появилось еще до ввода профессионального цифрового стандарта CCIR 601 и применялось для представления «бытового» композитного сигнала. Этот сигнал и в системах PAL\SECAM, и в NTSC дискретизуется с соответствующей частотой гармоник.

Напомним, что в композитном сигнале и яркостная, и цветоразностные составляющие «замешиваются» в одном сигнале. Полосы частот цветоразностных сигналов сужают с помощью специальных фильтров и применяют схемы модуляции, позволяющие передавать два цветоразностных сигнала в одном общем участке спектра, а сам их спектр располагают в высокочастотной части спектра сигнала яркости.

При квантовании в системе NTSC строка содержала 910 отсчетов, 768 из которых образовывали активную часть (в системах PAL\SECAM, кстати, на интервал аналоговой строки приходилось нецелое число отсчетов с этой частотой), поэтому и для компьютерного представления выделяли 768 различных пикселов в строке. Но если учесть, что видеосигнал в композитном представлении очень «грязный» (малые, то есть высокочастотные, изменения несущей яркости влияют на цвет), то и увеличение разрешения при компьютерном представлении с 720 до возможных 768 не представляется целесообразным (это приведет только к увеличению размеров файла, но никак не будет способствовать улучшению качества).

Аппаратный базис

Что же требуется для оцифровки аналогового изображения? Это в первую очередь кодеки (ЦАП и АЦП), то есть цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи — самые распространенные и недорогие из них выпускает фирма Philips (например, Philips SAA7145 или SAA7146/7111A обеспечивают захват видео и реализуют интерфейс Bus Master с PCI-шиной), — и специализированные процессоры для компрессии и декомпрессии (самые популярные на сегодня — Zoran ZR36050/ZR36055 или ZR36060, которые реализуют аппаратное сжатие в формате M-JPEG в реальном времени).

Несмотря на множество реализаций аппаратных кодеков и компрессоров для видео, используются в основном только два вида сжатия: метод Motion-JPEG (M-JPEG) и MPEG. Оба метода основаны на дискретно-косинусном преобразовании изображения (DCT), разработанном для формата JPEG, а разница между ними заключается лишь в том, что M-JPEG устраняет только внутрикадровую избыточность (то есть он практически аналогичен формату JPEG, примененному для каждого кадра из последовательности, с той лишь разницей, что может поддерживать чересстрочную развертку), а формат MPEG дополнительно использует и межкадровые изменения, устраняя избыточность при динамических переходах. Однако MPEG1 не поддерживает чересстрочной развертки и работает только с половинным разрешением (не более 352x288). Для сохранения чересстрочного видео в полном разрешении требуется кодек MPEG2.

Необходимо заметить, что MPEG-кодирование существенно сложнее M-JPEG и для получения высококачественного видео в этом формате, а тем более для последующей работы с ним требуется специальное оборудование или программное обеспечение с интеллектуальными алгоритмами кодирования, автоматическим определением быстрых изменений в кадре и т.д. При этом необходимо анализировать не только отдельные кадры, но и последовательности в целом. Если видео уже оцифровано и записано на диск, то возможно, конечно, постепенное кодирование, но при записи «на лету» для оптимального сжатия необходимо использовать большой буфер и сложные алгоритмы предсказания. Поэтому простые и дешевые MPEG-кодеки немногим отличаются от M-JPEG (то есть слабо используют межкадровое кодирование) и не позволяют позиционировать полученное видео с точностью до кадра (это значит, что после такого кодирования вы не сможете монтировать видеоматериал). Некоторые же кодеры вообще используют Editable MPEG, в котором все кадры ключевые. При этом разница между M-JPEG и MPEG в силу особенностей последнего формата — далеко не в пользу последнего. Поэтому далее мы будем рассматривать только Motion-JPEG.

Главным требованием при применении любого алгоритма сжатия является необходимость ограничения потока данных при записи видео на диск. Соотношение размера исходного и результирующего изображения называется коэффициентом компрессии. На практике при кодировании применяются коэффициенты от 1:1 (без сжатия) до 30:1 (уменьшение объема исходного кадра в 30 раз). Иногда степенью компрессии характеризуют качество получаемого видео и ставят ее в соответствие существующим аналоговым стандартам. Говорят, например, что если эталонный сигнал имеет компрессию 1:1, то 1:2-1:5 — это качество Betacam SP, если 1:5-1:10 — S-VHS, а свыше 1:10 — бытовой уровень (VHS). Однако такое сопоставление неправомочно, и качество оцифровки зависит от большого числа других факторов.

Приобретая плату для оцифровки, не гонитесь за минимальным коэффициентом компрессии; значительно важнее повысить качество исходного изображения — «эталона». Собственно, и качество M-JPEG или MPEG-кодирования на «чистом» изображении будет значительно выше. Поэтому обращайте внимание на наличие у платы S-Video-входа и, соответственно, приобретайте видеокамеру и магнитофон с таким же выходом (что, кстати, обойдется значительно дешевле, чем более профессиональная видеоплата, работающая с меньшей компрессией, плюс быстрые и емкие диски, способные сохранять подобный малосжатый поток).

Причем следует особо отметить, что тот же M-JPEG применяется и в профессиональных, и бытовых цифровых устройствах, порой с той же аппаратной реализацией соответствующего кодека. А отличие профессиональной техники от бытовой заключается не в кодеке и не в алгоритме сжатия, а в качестве объективов, CCD-матриц и т.д., то есть в том, что поднимает качество исходного сигнала.

Реализация

Итак, основным методом сжатия, используемым в популярных платах, причем как в недорогих (Matrox Marvel G200 или miroVIDEO DC10), так и в профессиональных (Matrox DigiSuite DTV, Fast AVMaser или miroVIDEO DC50), является M-JPEG.

А отличиями профессиональной аппаратуры от бытовой (помимо программного обеспечения) определяются возможности работы с тайм-кодом, управление по протоколу RS-422, поддержка внешней синхронизации, наличие компонентного и цифрового входа и пр.

Иногда даже аппаратные средства у плат различного класса практически одинаковы, но набор выполняемых функций и возможностей искусственно ограничен. Например, и у той же Matrox Marvel (или Rainbow Runner), и у miroVIDEO DC10 , и у DC20, и у DC30 используются одни и те же чипы Zoran, а максимально возможные размеры кадра или минимальная степень компрессии изменяются пропорционально цене. У Matrox Marvel искусственно ограничен коэффициент сжатия (6:1, что определяет поток примерно 3 Мбайт/с), у DC10 уменьшен максимальный размер изображения (352x576), а вот у DC20 таких ограничений нет, зато цена в несколько раз выше.

Конечно, запреты на лучшее качество изображения или размеры кадра не всегда диктуются чисто маркетинговыми соображениями (хотя у вышеупомянутых фирм в большей степени так оно и есть). Качество разводки, сборки, помехозащищенность, индивидуальная настройка, надежность компонентов и сложность программного обеспечения — вот главные причины таких ограничений. Поэтому фирмы и не берут на себя повышенной ответственности за свои изделия, вносят искусственные ограничения в драйверы и повышают цены на профессиональные модели как на принципиально лучшие. Но основа у всех одна, и некоторыми «запрещенными» методами можно добиться от дешевых изделий гораздо более высокой производительности. Например, можно без проблем повысить степень компрессии карты Matrox Rainbow Runner примерно до 3:1, установив значение параметра реестра Windows MyComputer/HKEY_LOCAL_MACHINE/SOFTWARE/Matrox/Rainbow Runner/0/VidCap/Current Values/MJPeg/MJPegQuality. Значение MJPegQuality можно рассчитать, исходя из возможной на вашем компьютере скорости записи данных (потока) на жесткий диск и варьировать ее, руководствуясь следующей формулой: MJPegQuality Ѕ 2 (число полей) Ѕ 25 (кадров в секунду) = поток (Кбайт/c). Правда, придется использовать уже не стандартный пакет Video Tools от Matrox, а Adobe Premiere или Vidcap32.

Классификация видеокарт с функцией оцифровки аналогового видеосигнала

Платы с чипами Zoran

Тот факт, что компания Pinnacle купила фирму miro, автоматически подразумевает, что профессиональные пользователи, хорошо знакомые с продукцией Pinnacle, теперь получат и популярные видеотехнологии. Компания переработала спецификации на линейку продуктов DC, чтобы они удовлетворяли студийному стандарту CCIR601, и теперь вместо традиционных для серии DC квадратных пикселов, образующих изображение формата 768x576, используются прямоугольные при полном разрешении — 720x576.

miroVIDEO DC10 — одна из самых первых карт для работы с видео в нижнем ценовом диапазоне, но, как уже упоминалось, ее максимальное разрешение — 352x576, а минимальный коэффициент компрессии 1:10. Особенно раздражает энтузиастов некоторая «капризность» этой платы, которая вдруг начинает вести себя как упрямый ребенок, отказываясь выполнять команды и синхронизировать звук с видео.

У miroVIDEO DC20 также искусственно ограничен минимальный коэффициент компрессии и так же, как у DC10, возникают проблемы синхронизации звука и видео.

И только в miroVIDEO DC30 возможности чипа Zoran используются полностью и имеется свой собственный звук. Фактически это означает, что синхронизация звука и видео без каких-либо проблем осуществляется внутри самой платы и по качеству звука (в том числе и по соотношению «сигнал/шум») внутренняя аудиосистема DC30 превосходит большинство бытовых звуковых плат. Однако звуковая часть DC30 не может полностью заменить вам аудиоплату, если речь идет о компьютерных играх и MIDI-файлах.

И, наконец, новое решение от фирмы Pinnacle для широкого рынка — miroStudio DC10 Plus.

Эта плата расширяет возможности DC10, и, хотя использует прежнюю, не слишком передовую технологию, она вполне подойдет для начинающих. Приличный пакет поставляемого с ней программного обеспечения превращает Studio DC10 Plus в прекрасную студию видеомонтажа и редактирования видео начального уровня, которая обещает положить конец мучениям видеолюбителей и поможет привести домашние видеозаписи в порядок.

Процесс редактирования специально разработан для новичков. Его предлагается разделить на три этапа: «сбор материала», «редактирование» и «монтаж фильма». Планирование и сам процесс монтажа помогает осуществить прилагаемое программное обеспечение и подробное руководство.

Хронометраж и объем определяется не менее просто: подключите вашу камеру или видеомагнитофон по композитному (RCA) или S-Video-шнуру к DC10 и звуковой плате, выберите одно из трех возможных разрешений — «хорошее-Good» (384x288), «лучше-Better» (370x540) или «лучшее-Best» (720x540) — и ждите, пока ваш жесткий диск до отказа заполнится цифровым видео. Ваше видео автоматически упакуется в M-JPEG и сохранится в AVI-файле для дальнейшего редактирования.

В режиме редактирования верхняя половина рабочего экрана выполнена в виде «фотоальбома», куда вы можете добавлять сцены, титры, переходы, звуковые эффекты и музыку. В одном из трех окон для просмотра в нижней части экрана можно быстро прокрутить выбранный фрагмент. Составление «раскадровки» (Storyboard) происходит путем упорядочивания фрагментов из этого «альбома» методом drag-and-drop, то есть простым перетаскиванием с места на место при помощи мыши, и быстро структурирует будущий фильм.

И наконец, когда все фрагменты находятся в нужной последовательности, вы редактируете их длительность по шкале времени (Timeline). Такому простому и изящному интерфейсу могла бы позавидовать не только фирма Apple, но и «праматерь» всех оконных интерфейсов — лаборатория Xerox PARC в Пало Альто!

Итак, вы меняете длительность фрагментов, нарезаете нужные куски, создаете плавные переходы, редактируете титры и комментарии, подставляете звуковые эффекты и добавляете фоновую музыку. Все это можно тут же просматривать в правом нижнем окне. Можно распечатать список всех событий вашего фильма в хронологическом порядке. И при всем этом богатстве возможностей, которое предоставляет программное обеспечение DC10 для создания видеоленты любой сложности, вы никогда не почувствуете себя подавленным множеством «кнопок», «рулей» и параметров. Простое перетаскивание и «защищенный от дурака» интерфейс не позволят вам сделать ничего лишнего, а возможность многократных отмен защитит самого неопытного пользователя от серьезного ущерба. В то же время все необходимые функции всегда под рукой.

Для того чтобы автоматически фиксировать изменения в «исходнике», используется детектор сцены. Каждый раз, когда он обнаруживает изменение, DC10 создает отдельную сцену в экранном «альбоме». Если в процессе сбора материала получилось слишком много коротких кусков или, наоборот, слишком длинные фрагменты, их можно произвольно объединять или дробить по шкале времени.

Когда же фильм собран, все, что вам остается, — это нажать кнопку «Make a movie» и выбрать то, что вы хотите: создать AVI-файл или записать видео обратно на пленку (если, конечно, вас удовлетворит то качество, которое получится в результате). Напоминаю, что для приличного качества вам потребуется и серьезная компьютерная система — например, необходимо по крайней мере 64 Мбайт памяти и быстрый SCSI-диск (кстати, стандартный lDE-диск даже в самом низком разрешении на DC10 может пропускать кадры при оцифровке).

Итак, новички, несомненно, будут осчастливлены «цветастым» редактором Studio DC10 Plus — это идеальное решение для местечковых энтузиастов. Однако более серьезных пользователей не удовлетворят цветопередача и нестандартное разрешение.

Однако если пользователь вырастет из стадии «чайника» и станет более честолюбивым, то сможет увеличить возможности своей системы и перейти к более продвинутой программе типа Adobe Premiere, а через некоторое время заменит... и саму плату.

Matrox Rainbow Runner Studio для Mystique представляет собой дочернюю плату, «одевающуюся» на Matrox Mystique. Кроме видеовходов и выходов она имеет возможности и MPEG-1-декодера. Панель управления выполнена в виде традиционного пульта дистанционного управления и включает в себя также управление ТВ-тюнером, который поставляется как отдельная ISA-карта. Максимальное разрешение видеокадра — 704x576, минимальная степень компрессии в M-JPEG — 1:6. Возможна настройка сигнала различных стандартов (PAL, SECAM и NTSC), изменение цветовой гаммы, насыщенности, яркости и т.п. Функции оцифровки видеосигнала обеспечивают запись на жесткий диск видео в формате AVI (кодированное в M-JPEG или в несжатом виде — в RGB), а также захват отдельных видеокадров в формате BMP или JPEG.

Возможен также вывод содержимого компьютерного дисплея на телевизионный экран.

Matrox Rainbow Runner Studio для Millennium II полностью аналогична по возможностям предыдущей, но с учетом особенностей платы Millennium II конструктивно выглядит по-другому — она также выполнена в виде дочерней платы, но разъем для подключения видеовходов/выходов (RCA и S-Video) выведен на отдельную «заглушку».

Matrox Rainbow Runner Studio G-Series используется для плат серии «G» фирмы Matrox. Она также аналогична предыдущим по возможностям, но устанавливается в отдельный PCI-слот и соединяется двумя плоскими кабелями с видеокартой. На самой карте уже имеются выходы (RCA и S-Video), поэтому можно работать одновременно с монитором и телевизионным экраном и без Rainbow Runner. Причем выход, в отличие от многих других подобных плат, работает в режимах 640x480, 800x600, 1024x768 (NTSC или PAL) и не требует перезагрузки системы. На экране телевизора даже при использовании композитного выхода изображение имеет довольно высокое качество и не изменяет пропорции картинки на мониторе (меняется лишь частота кадров, которая становится телевизионной: 50 или 60 Гц). При воспроизведении готовых AVI-файлов в формате M-JPEG на видеовыходе всегда присутствует полноэкранное изображение, независимо от размера окна на экране монитора. Монитор в этом случае продолжает работать в своем обычном режиме, и можно менять регулировку яркости и контрастности только для телевизионного изображения. Кроме того, можно выставить режим подавления мерцания по краям изображения, улучшить показ текстовой информации и т.д.

Установка Rainbow Runner добавляет входы (RCA и S-Video), причем захват и показ видео в окне осуществляется в режиме overscan, то есть по полному сигналу, тогда как на телевизионном экране часть картинки по краям «съедается». Кроме видеовходов Rainbow Runner имеет вход и выход для звука и (в версии с TV-тюнером) антенный вход. Отрадно, что сама по себе дополнительная плата не использует прерываний, поэтому по сравнению с другими специализированными платами для работы с видео не требует дополнительных ресурсов и вызывает меньше проблем.

Matrox Marvel G200 по сути представляет собой комплект из видеоакселератора Matrox Millennium G200 и Matrox Rainbow Runner Studio серии «G», встроенных в одну плату. Однако если учесть, что стоимость Marvel G200 значительно ниже, а в качестве дополнительного «бонуса» вы получаете еще и выносной коммутатор, то приобретение такой платы выглядит предпочтительнее.

Итак, Marvel G200 — это не просто видеоадаптер с расширенными функциями для работы с видео, а целый комплекс оборудования с выносным блоком для подключения телевизионной антенны (в версии с TV-тюнером), входом и выходом для звука и входами и выходами для видео (RCA и S-Video), специальным полутораметровым кабелем для соединения коммутационного блока с видеоадаптером и звуковой платой и комплектом необходимых шнуров.

На самой плате уже установлен чип для M-JPEG-компрессии (Zoran) и разъем для подсоединения внешнего коммутационного блока. Причем Marvel G200 может быть расширен дочерней платой аппаратного DVD-декодера (на коммутационном блоке есть разъем для вывода сигнала Dolby Digital).

В поставку вышеописанных видеокарт входит следующее программное обеспечение:

• Matrox PowerDesk Software;

• Matrox VideoTools (с панелью управления PC-VCR);

• VDOnet Internet VDOPhone;

• Avid Cinema;

• Ulead Photo Express.

Diamond Video Crunch It 2000 — это PCI-плата для работы с видео мультимедийного уровня, имеющая и некоторые другие возможности. Плата использует технологию Bus Master, что обеспечивает достаточно высокую скорость передачи данных в сочетании с минимальной загрузкой системы.

Video Crunch It поддерживает видеостандарты PAL\SECAM и NTSC при полном разрешении видеокадра (до 768x576) и максимальной частоте кадров (до 30 в NTSC) в полноцветном режиме. В комплекте с Video Crunch It 2000 поставляется и необходимое программное обеспечение для обработки видеоизображений.

Плата видеоввода Diamond Crunch It! 1002 обеспечивает обработку видеоизображения от видеомагнитофона или видеокамеры (по RCA или S-Video) в стандартах PAL\SECAM и NTSC, имеет встроенную поддержку звука (Audio DSP) и обеспечивает обработку до 25 кадров в секунду размером до 704x576 с количеством цветовых оттенков от 256 до 16 миллионов. В этих платах реализована оцифровка в форматах YUV 4:2:2, YUV 4:1:1 и RGB. Каждый комплект содержит программное обеспечение для видеотелефона (через Internet и point-to-point) и проведения видеоконференций. В режиме видеотелефона Video Phone Kit обеспечивает скорость передачи до 15 кадров в секунду. Дополнительно, благодаря использованию технологии V.80, достигается полная синхронизация передаваемого звука и видеоизображения. При этом размер передаваемого изображения может изменяться от 176x144 до 352x288.

Платы на чипсете nVIDIA Riva

Canopus Total3D V128 — это также достойный и опытный игрок на рынке плат для захвата и оцифровки видео. Плата имеет все необходимые возможности, в том числе и вывод компьютерного изображения на телевизионный экран.

Данная плата является безусловно лучшей среди аналогов на чипсете nVIDIA Riva 128 (особенно если говорить о работе с видео) и поставляется с наиболее полным пакетом программного обеспечения.

В комплекте поставляются сразу две программы для захвата и оцифровки видео: Cinema EX и V-Shot. Первая — это видеоплейер с выбором между RGB-видео, MPEG и аудио-CD. Настройки по захвату видео и одиночных кадров находятся непосредственно на мониторе плейера. Программа оцифровывает видео с разрешением до 640x480, принимает сигналы NTSC и PAL (к сожалению, формат SECAM не поддерживается).

Программа V-Shot служит для получения высококачественных одиночных кадров.

Кнопкой записи V-Shot «снимает» до 6 кадров, а потом можно выбрать нужный вариант и кнопкой Process завершить запись в файл. После выбора из буфера удаляется все ненужное. Программа V-Shot позволяет выбрать и тип съемки — быстрая смена кадров (бег, движение) или медленная, а размер изображения может быть увеличен до 1500x1100. После этого можно вызвать входящий в комплект графический редактор и подретушировать полученный кадр.

Подчеркнем, что, хотя эта плата и выполнена на весьма распространенном чипсете nVIDIA Riva128, она выгодно отличается от своих конкурентов. Для сравнения: плата ASUS 3DexPlorer V3000, созданная на том же чипсете, реализует значительно меньше функций и работать с ней менее удобно.

Плата Canopus Total3D позволяет менять частоту кадров без перезагрузки системы и редактировать цветовую гамму, контрастность и яркость изображения, а также выдавать полную информацию обо всех текущих параметрах.

Из недостатков можно отметить только высокую цену по сравнению с другими платами на известном чипсете nVIDIA Riva128 (тот же ASUS 3DexPlorer V3000 стоит вдвое дешевле) и отсутствие поддержки стандарта SECAM.

miroMAGIC Premium — это плата, уже не специализированная для видео, как другие решения от miro, а универсальная. Как и все остальные платы, выполненные на чипсете nVIDIA Riva128, она имеет 4 Мбайт видеопамяти без возможности расширения и довольно быстро работает с 2D- и 3D-приложениями. Несмотря на принадлежность к «славному» семейству miro, этот адаптер, пожалуй, ничем не выделяется среди ему подобных от фирм Diamond или Asus и имеет только одну неприятную особенность: он не обнаруживается автоматически под Windows 95 и требует установки драйверов вручную или при помощи собственной утилиты (впрочем, как и другие платы miro).

На miroMAGIC Premium также имеются композитные (RCA) и S-Video-входы и выходы, а дополнительный плюс этой платы заключается в том, что она имеет удобную утилиту miroLIFE для демонстрации видео со стандартной видеокамеры или видеомагнитофона (все-таки miro имеет большой опыт работы с видео).

В пользу графических плат с чипом nVIDIA Riva 128 говорит только то, что они обеспечивают хорошую двух- и трехмерную производительность (примерно на 25% быстрее, чем широко распространенные года два назад S3 Трио 64+) и имеют низкую цену (платы с видеовыводом немного дороже). А неплохой чип nVIDIA Riva 128, да еще и с видеовозможностями — это удачное сочетание во всех отношениях.

ASUS V3400TNT/TV и ASUS V3800TNT/TV — это представители последних поколений видеокарт на базе чипсетов nVIDIA Riva TNT и TNT2 соответственно.

ASUS V3800TNT/TV имеет 32 Мбайт SGRAM, специализированные микросхемы, отвечающие за работу с видео, и помимо видеовходов и выходов (причем вход только S-Video, но в поставку входит переходник S-Video — RCA) — вход для стереоочков.

Как графические адаптеры эти карты, конечно же, отличаются друг от друга, но их видеовозможности абсолютно идентичны — это касается и функциональных возможностей, и качества получаемого изображения.

С TV-выходом работать неудобно — требуется установить разрешение 640x480 или 800x600 (это на 32-мегабайтной плате!) и перезагрузить систему при подключенном телевизоре. Видеовход обслуживается не слишком удобной утилитой Live3800 (или Live3400 для V3400TNT/TV).

Решения от ATI Technologies

ATI AII-in-Wonder Pro — это полный комплект оборудования от фирмы ATI на собственном чипсете, который «умеет» и оцифровывать видео, и принимать ТВ-программы, и проигрывать DVD-диски, и выводить изображение на телевизор и, естественно, сохраняет традиционную надежность и высокую производительность 2D-графики. Все эти функции поддерживаются следующим программным обеспечением: VideoWave (MGI Software) и играми Team Apache (Simis), Lunatik (Eidos) и Green Eggs and Ham HAM (Living Books/Broderbund).

Плейер здесь очень удобный и качественный, с поддержкой стандартов PAL и SECAM (NTSC — только в американской версии) и с возможностью настройки телевизионных каналов, позволяющий проигрывать аудио- и видео-CD, MPEG- и AVI-файлы. Качество оцифровки в RGB AVI-файлов неплохое, но поддерживаются нестандартные для видео разрешения (640x480), да и цветовая гамма требует дополнительной коррекции.

ASUS V264GT/PRO также построена на базе чипсета от ATI (3D Rage II+DVD), и в комплекте с ней поставляется такое же программное обеспечение. Однако ASUS V264GT/PRO и другие платы на базе чипсета от ATI стоят несколько дешевле оригинала.

В целом эти недорогие решения выглядят весьма неплохо, и единственным серьезным недостатком, который можно отметить, является их невысокая производительность в 3D-графике.

ATI All-in-Wonder 128 — это новые интегрированные платы от фирмы ATI на чипсете Rage 128. Помимо традиционной для ATI высокой производительности в 2D эти платы обладают и весьма приличной 3D-производительностью (и хорошо поддерживают OpenGL API).

Фирма объявила о создании программного пакета ATI Multimedia Center, который будет поставляться со всеми картами семейства All-in-Wonder 128, но поддерживает все семейство графических процессоров ATI Rage128, а также RAGE Mobility, RAGE XL/XC и все платы на их основе. Он состоит из четырех функциональных блоков: DVD-проигрывателя, TV-тюнера, блока видеозахвата (в том числе и в MPEG-2) и проигрывателя Audio и Video CD.

Программа ATI DVD Player, входящая в состав Multimedia Center, обеспечивает полноэкранное воспроизведение DVD с необходимой скоростью и качеством, не уступающим качеству аппаратных DVD-проигрывателей. Проигрыватель использует средства ускорения воспроизведения MPEG-2 (фурье-преобразователь, блоки компенсации движения и декодирования подизображений), встроенные в графический процессор ATI Rage128. ATI DVD Player получил сертификаты Microsoft WHQL, Macrovision и Dolby.

Функции захвата и оцифровки видео, основанные на новейшей технологии Ligos GoMotion, позволяют записывать видеосигнал стандарта MPEG1 или MPEG2 в реальном времени с качеством на уровне DVD — возможность, которую раньше предоставляли только дорогостоящие аппаратные кодеки. Максимальное разрешение по-прежнему составляет 640x480 (для одиночных кадров — до 1024x768) и зависит от мощности процессора, то есть программно поддерживается масштабируемость.

Масштабируемая архитектура ATI Multimedia Center позволяет OEM-производителям использовать только те модули, которые необходимы для управления компонентами конкретной системы. В то же время ATI Multimedia Center позволяет производителям графических аппаратных средств реализовать единый подход ко всему комплексу мультимедийных функций, необходимых современным пользователям. Компания ATI, известная в первую очередь как поставщик аппаратных средств, рассматривает ATI Multimedia Center как средство расширения функциональных возможностей своих продуктов.

Функции Video CD и Audio CD позволяют воспроизводить на персональном компьютере музыкальные и видео-CD, а у «интеллектуального» TV-тюнера из этого комплекта существуют и совсем экзотические возможности, такие, например, как «Hot Words», то есть показ или запись начинаются тогда, когда в трансляции встретились заранее заданные слова.

Другие решения

Очень интересное решение предлагает та же фирма Pinnacle — Studio 400 или Iomega, выпустившая Iomega BUZ. Это недорогие внешние устройства (Iomega BUZ стоит менее 200 долл., то есть столько же, сколько стоило в свое время популярное устройство Snappy, позволявшее цифровать одиночные кадры), которые одновременно выполняют и роль коммутационного блока. Iomega BUZ помимо кодека M-JPEG включает и Ultra SCSI-контроллер (фирма Iomega советует подключать к нему свой JAZ и прямо на него писать видео). Максимально возможный поток — более 6 Мбайт/с (то есть минимальная компрессия — примерно 3:1) при разрешении 720x576 (25 кадров в секунду для PAL). Оба эти устройства имеют удобные входы и выходы, как для видео (RCA и S-Video), так и для звука (44 кГц).

Проблемы выбора

На чем же остановить свой выбор, чтобы добиться максимального качества и не переплатить? Решайте сами, ведь, как было показано выше, в своей аппаратной основе такие платы порой практически не различаются… И в конце концов ваш выбор будет определяться только вашими личными пристрастиями, целями и средствами. Если вы хотите всего лишь демонстрировать видео с компакт-диска или винчестера и использовать в качестве устройства отображения обычный телевизор (например, для игры!), то к вашим услугам целое поколение графических плат с видеовыходом (RCA или S-Video). Некоторые расширенные модификации позволяют дополнительно вводить видео для показа на мониторе, оцифровывать и сохранять его на диске, а еще более продвинутые имеют и ТВ-тюнер. Насколько хорошо такие платы выполняют возложенные на них функции и какие из них нужны вам — решайте сами.

Кроме обязательного наличия вышеупомянутого S-Video-входа, рекомендую обращать внимание на программное обеспечение (прилагаемое к плате или поддерживаемое ею в виде plug-in) и дополнительные аксессуары. Например, чаша весов в пользу Matrox Marvel может склониться только потому, что там имеется удобный внешний коммутационный блок, а в пользу ATI All-in-Wonder выступят надежные драйверы, гибкие возможности настройки и низкая цена полного комплекта с TV-тюнером. Некоторые современные платы позволяют использовать колесико на мыши в качестве специального пульта управления (в профессиональных видеомагнитофонах и контроллерах такое устройство называется Jog/Shuttle) для поиска видеофрагментов на диске или же управляемом видеомагнитофоне. А кто-то просто предпочтет, чтобы возможность работы с видео была интегрирована в его любимую видеокарту (или обеспечивалась дополнительной дочерней платой). Однако замечу, что и ATI, и Diamond, и ASUS — новички в работе с видео, поэтому, если вас серьезно интересует именно эта возможность, обратите внимание на фирмы, имеющие больший опыт в этой области.

КомпьютерПресс 7'1999