Товаров: 0 (0р.)

Vhs помехи: Создаём эффект помех VHS в Фотошоп / Фотошоп-мастер

Содержание

Как сделать VHS-эффект для видео

Время само по себе незримо, но оставляет видимые следы. А это значит, что если подметить характерные черты какого-то момента прошлого и воссоздать их, то можно как будто вернуть это прошлое. Если не само, то его оболочку точно. Именно так вы можете перенестись в 90-е годы, сделав клип в стиле ретро. Стоит наложить VHS-эффект на видео, и мгновенно сработает машина времени. Вы и ваши зрители почувствуете аромат той эпохи, когда по ТВ шла программа «Взгляд», впервые показывали сериал «Коломбо», транслировали затяжные сеансы аэробики и прения в Госдуме, а телеканал MTV переживал свой звездный час.

VHS-стиль: изучаем и воспроизводим

Ностальгия по 90-м сейчас в моде, и если знать, как сделать VHS-эффект в своих видео, то можно создать стильные клипы и попасть в тренд. К счастью, чтобы получить эффект старой записи (с датой на экране, полосами, дефектами изображения и прочим), сегодня совсем не обязательно снимать на аналоговую ретро-камеру и переносить запись на кассету VHS. Достаточно использовать несколько типичных приемов при съемке и добавить характерные признаки видеоряда 90-х при монтаже клипа с помощью фильтров и других инструментов (в программе, позволяющей такую обработку). Но прежде чем делать стилизацию помех VHS, давайте выясним, какие именно черты скажут нам, что перед нами видео конца прошлого века.

Особенности визуального языка 90-х

Клипы, фильмы и репортажи свидетельствуют, что видеографы искали тогда чего-то оригинального и непривычного. Один из узнаваемых операторских приемов – резкий зум. Иначе говоря, когда сначала мы видим объект на общем или среднем плане, а затем камера вдруг совершает «прыжок» – стремительный наезд до крупного плана. Другая типичная черта – сильный наклон горизонта, вплоть до 45°, так зрителю предлагалось взглянуть на происходящее «под другим углом». Этот прием особенно часто использовали в музыкальных клипах.

Не обойдем вниманием и качество картинки. По сравнению с тем, к чему мы привыкли сегодня, видеозаписи 90-х годов выглядят почти плачевно: размытые контуры, часто искаженное изображение, помехи и полосы, тайм-код на любительских роликах… Давайте рассмотрим, откуда брались эти черты.

Специфика видеопроизводства тех лет

4:3. Это соотношение сторон в видеозаписях конца прошлого века, кадр казался более «квадратным». Таким был формат вещания тех лет. И только с приходом цифрового телевидения в 2000-х годах пропорция изменилась на 16:9, вытянув кадр по горизонтали. Из-за этого, когда мы смотрим ретро-записи на современном экране, по бокам картинки появляются черные полосы.

Низкое разрешение. Из-за технических ограничений качество формата VHS было близко к разрешению 320 х 240 пикселей (против современного стандарта, например, YouTube – 1920 х 1080). Само же явление получило название «эффект старой VHS-пленки».

Аналоговый формат видеозаписи. Самый распространенный пример – VHS (Video Home System). Впервые он был представлен в Японии в 1976 году, а в СССР стал набирать популярность в 80-е годы с появлением первых видеомагнитофонов. Интересно, что полная остановка производства этой техники случилась лишь недавно, в 2016 году.

Частое перезаписывание. Для видео с кассет VHS характерны различные дефекты изображения (глитч-эффекты), шумы, полосы, помехи. Причина в том, что на одну и ту же кассету часто записывали много раз: одно видео поверх другого, ведь кассеты стоили дорого. Магнитный слой от перезаписи осыпался, и возникали дефекты изображения – типичные знаки визуального стиля 90-х.

Как сегодня создать видео в стиле ретро

Если вы хотите сделать «старое» видео, есть два пути: обработать то, что есть, или создать с нуля, начав со съемок. В первом случае можно взять один из своих роликов с универсальным сюжетом и стилизовать его под VHS-запись перестроечных времен. Второй вариант требует больше усилий, и мы рассмотрим его подробнее.

Выбор темы
Для того, чтобы ваш фильм смотрелся аутентично, нужно подобрать подходящую тему для съемок – такую, чтобы уже по содержанию угадывалась эпоха. Для сюжета в VHS-стиле удачным будет фитнес-видео («аэробика»), музыкальный клип в духе MTV времен расцвета, группы «Комбинация» или «Агаты Кристи»; или, например, – игра в КВН. Вишневая «девятка», реклама «МММ» или Zuko, игра «Угадай мелодию» и другие приметы того времени тоже могут вдохновить вас на выбор темы. Важно при этом соблюсти весь внешний декор эпохи: одеться по моде и взять в кадр типичные предметы тех лет.

Съемка
Вспомним про резкий зум и заваленный горизонт. Эти приемы необходимо использовать при съемке, как по отдельности, так и вместе.

  1. Эффект внезапного наезда камеры легко выполнить, если у вас объектив с зумом. Но можно сделать это и при съемке на телефон, резко увеличив картинку. Важно следить, чтобы при таком наезде герой кадра не оказался за границей изображения. Удобнее всего использовать штатив или монопод.
  2. Наклон горизонта. Это просто: поверните камеру или телефон на нужный угол. Слушайте свое чувство меры, при этом.
  3. Используйте оба приема в одной из сцен.

 

Видеомонтаж и обработка
Все остальные этапы будут происходить в программе для монтажа, включающей нужные инструменты. Мы расскажем вам, как это сделать в Movavi Видеоредакторе.

1. Монтаж.

Запустите программу, загрузите в нее отснятые фрагменты видео, нарежьте и смонтируйте их в нужной последовательности.

2. Смена пропорций кадра. Чтобы получить характерные черные полосы по бокам картинки, необходимо сменить соотношение сторон с 16:9 на 4:3. Откройте «Настройки проекта» и выберите шаблон 4:3. Или можно задать значение вручную. Для этого в поле ширины кадра введите значение 1440, отключите опцию «Сохранять соотношение сторон» и нажмите «ОК».

3. Обрезка черных полос сверху и снизу. Лишние черные полосы нужно удалять для каждого видеофрагмента (клипа) вашего фильма отдельно. Выберите клип, затем – инструмент кадрирования. Программа сама предложит вам нужный формат обрезки, нажмите «Применить». Повторите для каждого из клипов вашего видео.

4. Промежуточное сохранение видео. Когда формат изменен во всех клипах фильма, необходимо сохранить его как есть, пока без всяких эффектов, потому что дальше удобнее работать с единым, цельным видео. Для этого нажмите «Сохранить», задайте желаемые значения качества, затем – «Старт».

5. Добавление эффектов. Создайте в программе новый проект, импортируйте только что сохраненное видео. Воспользуйтесь вкладкой «Фильтры» и группой фильтров «Ретро», чтобы создать в своем фильме визуальный эффект VHS-пленки. Можно использовать несколько автоматических фильтров одновременно, например, «Винтаж – 70-е» и «Винтаж – царапины».

6. Сохранение готового видео. Если полученный результат вам нравится, осталось сохранить готовый фильм («Сохранить» – Задать параметры – «Старт»). Ваше ретро-видео готово!

Обработка видео с помощью автоматических фильтров придаст фильму характерный шарм ретро. Но если вы хотите сделать этот акцент более явным, стоит пойти дальше и воспроизвести все типичные дефекты видео 90-х (glitch-эффекты) вручную. Как это сделать, читайте ниже.

Как наложить VHS-эффект вручную

Итак вы выполнили этап 4 (из предыдущего раздела) и находитесь в начале этапа 5: создали новый проект и импортировали в программу смонтированное и сохраненное видео без эффектов. Продолжаем творить: исказим изображение, добавим помехи и наложим титры в духе эпохи.

Тройные контуры.Нечеткое изображение на видеокассете, столь желанное нам сейчас, получалось из-за расслоения объектов по цветам. Причиной нестыковки цветовых каналов были помехи при телетрансляции и несовершенство домашних видеомагнитофонов. Для того, чтобы имитировать такую картинку, нужно создать 3 копии нашего видео, в каждую добавить свой цветовой фильтр, а затем наложить друг на друга с небольшим сдвигом.

  1. С помощью контекстного меню мыши скопируйте видеодорожку и разместите копию над основной. Отключите звук на этой полученной копии.
  2. Кликните по копии правой кнопкой мыши, выберите в контекстном меню «Редактировать», затем – «Поверх клипа». Откройте вкладку «Фильтры» и добавьте эффект «Винтаж-ретро»; перейдите в группу «Шумы» и добавьте «Шум – цвет средний».
  3. Перейдите в «Настройки» и задайте значение непрозрачности 20%.
  4. Создайте еще одну копию дорожки и разместите ее над первыми двумя. Затем нажмите «Редактировать» и в окне предпросмотра растяните изображение по размеру основного кадра, не заботясь о безукоризненной точности.
  5. Выберите группу фильтров «Художественные», добавьте на эту копию (слой) дорожки эффект «Цветомикс синий», выставьте непрозрачность 20% и в окне предпросмотра сместите картинку чуть-чуть правее основного кадра.
  6. Скопируйте последний слой. При вставке его над всеми предыдущими проследите за тем, чтобы красный бегунок просмотра (плей-хэд) стоял на начале клипов – это важно для синхронизации изображения.
  7. Выберите фильтр «Цветомикс красный» и добавьте на новый слой, заменив им предыдущий фильтр.
  8. Нажмите «Редактировать» и сдвиньте картинку чуть выше исходного кадра. Вы получили нечеткие тройные контуры изображения из-за расслоения по цветам, а также – цветные полосы по краям кадра, как будто это дефект пленки.
  9. Отрегулируйте значение непрозрачности, чтобы добиться нужной степени эффекта.

Помехи изображения. На видеопленке, которую часто использовали, изображение местами «плывет». Для имитации этого нужно выбрать несколько зон на видео и добавить на них специальный эффект.

  1. Создайте копию самого верхнего слоя и разместите над всеми остальными.
  2. Нажмите на слое на иконку эффектов (белая звездочка на зеленом) и удалите все эффекты кроме непрозрачности.
  3. Разрежьте дорожку на 3 части.
  4. Укоротите каждый из полученных отрезков перетягиванием за края. Эти мини-отрезки станут местами, куда вы добавите помехи.
  5. Выберите первый из отрезков и добавьте на него эффект «Видеокассета» (вкладка «Фильтры», группа «Ретро»). Посмотрите на предпросмотре: изображение в этом месте видео искажается.
  6. На втором отрезке наложим эффект только на часть кадра. Выберите второй отрезок, затем – инструмент кадрирования и сузьте область до нужного размера. Нажмите «Применить».
  7. Снова вернитесь на отрезок, выберите «Редактировать» в контекстном меню, далее в окне предпросмотра сместите область на нужное место.
  8. Вновь добавьте эффект «Видеокассета» и просмотрите полученное. Если эффект слишком долгий, укоротите отрезок с ним.
  9. Выберите третий отрезок и повторите те же действия, что и со вторым, но во время редактирования сместите область в другом направлении.

Полосы. Еще одно свойство многих старых записей – горизонтальные полосы через весь кадр. Они могли возникать как от ТВ-помех (если записывали телепередачу), так и по причине брака пленки. Для успеха стилизации добавим и их.

  1. Предварительно создайте рисунок: прямоугольник с горизонтальными серо-белыми полосами, которые чередуются.
  2. Загрузите изображение в видеоредактор над всеми слоями и растяните его на всю длину видео.
  3. Нажмите «Редактировать», выберите «Картинка в картинке» и растяните картинку с полосами по всей поверхности кадра.
  4. Задайте значение непрозрачности около 30%.

Другие эффекты. Для усиления эффекта подлинности старой записи можно наложить еще пару фильтров.

  1. Встаньте на исходный, самый первый, слой вашего фильма.
  2. Добавьте на него фильтры «Виньетка-1» (группа «Виньетки») и «Винтаж-царапины» (группа «Ретро»).

Надписи. Если вы хотите создать впечатление, что запись сделана на старую любительскую камеру, стоит добавить на видео дату, надпись PLAY и тайм-код.

  1. Перейдите во вкладку «Титры» и выберите «Простой текст»
  2. Напишите желаемую дату, затем разместите слой титров над всеми другими слоями и растяните на всю длину фильма.
  3. Пользуясь предпросмотром, сместите дату в правый нижний угол кадра.
  4. Замените шрифт надписи на VCR OSD Mono, выбрав его из предложенного набора. Используйте размер 72.
  5. Чтобы добавить надпись PLAY, скопируйте слой титров и разместите копию вверху. Сделайте надпись и сдвиньте ее в левый верхний угол картинки.
  6. Для тайм-кода сделайте еще одну копию слоя титров, выберите титр «Таймер», разместите его в правом верхнем углу и сделайте фон титра полностью прозрачным. И это последний штрих к вашему фильму в стиле «винтаж».
  7. Сохраните готовое видео.

Если вам нужно большое подробностей, посмотрите наш видеоурок ниже. Здесь все шаги по созданию видео в стиле VHS показаны в интерфейсе видеоредактора.

Желаем вам приятного творчества!

Оцифровка видеокассет: главное — удаление помех | Мир ПК

Эпоха сменилась, и такой носитель видеоинформации, как кассета, стремительно устаревает. В ближайшем будущем видеомагнитофоны просто исчезнут из нашего быта. И если популярные фильмы, записи концертов постоянно выпускаются на новых носителях, то как быть с собственными любимыми съемками первых шагов своих детей, путешествий и спортивных соревнований?

Очевидно, их надо перенести с видеокассет на компьютерный диск, или, говоря техническим языком, оцифровать. И вот тут пользователей техники ожидает «засада».

Дело в том, что на компьютерных и DVD-носителях, которые распространены сегодня, для видео применяется так называемое сжатие с потерями. А именно записывается один из каждых 100 кадров, для остальных же 99 сохраняется только список отличий от первого. Чтобы издать фильм на DVD или VCD, его специально «чистят» в студиях таким образом, чтобы каждые 99 из 100 следующих друг за другом кадров (цифра примерна и ориентировочна) были максимально похожи на первый.

Поясним вышесказанное. Представьте сцену, где два героя сидят и разговаривают. Что меняется? Только маленькая часть кадра, где двигаются лица людей. Обо всей остальной картинке в таком случае записывается только то, что она равна предыдущей.

Даже в сценах погонь и катастроф всегда есть фрагмент 8×8 точек одного кадра (скажем, белое пятно на месте яркой вспышки), который соответствует такому же месту в другом кадре, только выше или ниже, чем в предыдущем.

В любительских же записях присутствуют две вещи, пагубно влияющие на возможность сохранить фильм в цифровом виде. Во-первых, это помехи аналогового носителя, т.е. видеопленки. Они проявляются в виде мелких точек или сеточки (то же самое бывает при записи с телевизионного эфира). Вторая проблема — дрожание рук снимающего. Как бы оператор ни старался, естественных колебаний положения камеры не избежать, что приводит к постоянным сдвигам изображения на одну-две строки влево-вправо и вверх-вниз. Это незаметно при просмотре видеозаписи по телевизору, но серьезно мешает оцифровке со сжатием.

Оба упомянутых фактора увеличивают количество отличий между кадрами, а когда их слишком много, это либо вообще не позволяет воспользоваться списком отличий, либо данный список настолько разбухает, что становится почти равным полной записи всех кадров.

Проиллюстрирую теорию практическим примером. Возьмем ту же сцену с двумя собеседниками. Из-за помех и подвижности камеры при съемке компьютер просто не признает фон за их спиной одинаковым для соседних кадров!

Между тем полная оцифровка, с записью всех кадров целиком, позволяет сохранить на DVD-диске (емкостью чуть более 4 Гбайт) всего лишь 2 мин видео. Поэтому, чтобы разместить на нем 120 мин (в 60 раз больше), нужно записать только каждый сотый кадр. Еще столько же места занимает список отличий от остальных кадров, которые в процессе воспроизведения «восстанавливаются» компьютером или процессором стационарного плеера.

Как же быть тогда с любительскими и эфирными записями?

Специалисты по оцифровке видео уже позаботились об этом за вас и придумали видеофильтры. О том, как применить их, чтобы качество домашних съемок сделать таким же (или почти таким же) хорошим, как у профессиональных DVD-фильмов, и сжать обработанный видеоматериал с помощью специальных алгоритмов для размещения на DVD- или VCD-диске, и пойдет речь в статье.

Мы уже рассказывали о том, как производить запись с ТВ или видеомагнитофона на компьютер (см. «Мир ПК», №12/01, с. 130; №3/04, с. 153). Очевидно, что для применения фильтров сначала надо сохранить видео с максимально возможной скоростью потока (bitrate) — во избежание искажений. Можно, например, использовать кодек huffuy, при этом 1 ч фильма потребует 12 Гбайт. Если такого объема свободного места на жестком диске нет, то следует записывать видео с размерами кадра 384×288 точек кодеком DivX 5-05, задав максимальную скорость потока — 4000 кбит/с (1 ч видео займет порядка 2 Гбайт).

Далее необходимо открыть видеозапись в видеоредакторе Virtual Dub 1.5.1 и применять фильтры.

В приведенных ниже описаниях некоторых фильтров указано «встроенный». Это означает, что вы получаете их сразу, загрузив из Интернета бесплатный видеоредактор Virtual Dub. Остальные разработаны разными людьми — любителями видео, эти фильтры придется искать в Сети отдельно.

Первое знакомство

2:1 Reduction (High Quality) (встроенный). Уменьшает вдвое размер изображения по вертикали и горизонтали. При этом используется матрица 3×3 точки, перекрывающая несколько соседних пикселов. Действует заметно быстрее, чем фильтр Resize. Однако поскольку в 2:1 Reduction (High Quality) применяется разновидность билинейного преобразования, а в фильтре Resize может быть задействовано и бикубическое преобразование, то для сохранения приемлемого качества при изменении размера кадра все же рекомендуется фильтр Resize.

2:1 Reduction (встроенный). Уменьшает вдвое размер кадра по вертикали и горизонтали. При этом используется простая матрица 2×2 точки из пикселов, перекрывающих друг друга. Работает значительно быстрее, чем фильтр Resize. Однако для сохранения приемлемого качества при изменении размера кадра все же рекомендуется фильтр Resize по тем же причинам, что и в предыдущем случае.

2:1 Vertical Reduction. Уменьшает размер каждого кадра вдвое только по вертикали. При этом используется простая матрица 1×2 точки.

2D Cleaner 0.6 beta. Заменяет каждый пиксел точкой со средним значением цвета в заданном радиусе (от 0 до 10 пикселов). Вычисленное значение не может отличаться от исходного более, чем на указанный порог (от 0 до 255). Имеет соответствующие ползунки — регуляторы радиуса и порога.

3×3 Average (встроенный). Заменяет каждый пиксел точкой с усредненным значением цвета соседних пикселов, при этом используется матрица 3×3 точки. Так как значения цвета пикселов различные (центрального — 32/256, каждого из окружающих — 28/256), то это не в точности среднее число. Фильтр неплохо обрабатывает большие изображения (384×288 пикселов или больше), которые зашумлены или имеют другие нежелательные артефакты. Был встроен в ранние версии редактора Virtual Dub.

ACDSee Filter. Автоматически регулирует уровни изображения. Данный фильтр основан на функции AutoLevels («Автоуровни») программы ACDSee. Однако каждый кадр обрабатывается отдельно, и, как результат, в готовом фильме возможно мигание видеоряда.

AddFrameNumber/AddTimestamp 0.4. Вставляет в изображение счетчик кадров и метку времени в нижнюю часть кадра.

Alidator. Вставляет текущие дату и время в левый нижний угол кадра.

AnamorphicResize 0.10. Уменьшает вертикальный размер изображения на 25%, использует такой же принцип, что и DVD-плееры.

Area Smoother 0.1. Заменяет относительно одинаковые участки кадра областями с усредненным значением цвета.

Bit Drop 0.9 beta. Предоставляет возможность побитового управления цветом.

Blur More (встроенный). Применяет гауссово размытие с удвоенным радиусом. Не годится для уменьшения шума, поскольку смазывает изображение слишком сильно.

Blur (встроенный). Тоже использует гауссово размытие кадра. В результате дает лучшее изображение, чем фильтр 3×3 Average.

Border Smear 1.0 beta. Размывает верх и низ изображения. Может оказаться полезным при вводе видео для Video-CD. Если отрезать края кадра, чтобы удалить нечеткие строки, получаемые после оцифровки VHS, то понадобится привести размеры картинки к тем, что пригодны для кодера. Это изменение иногда вызывает проблемы, которые решаются применением данного фильтра.

Box Blur (встроенный). Выполняет довольно быстрое билинейное, трилинейное или кубическое размытие — в зависимости от количества проходов при кодировании видео (одного, двух или трех соответственно). Билинейное размытие работает очень быстро, но качество результата низкое из-за получаемых артефактов (квадратов).

Brightness/Contrast (UI-enhanced) 1.0. Изменяет яркость и контрастность фрагмента, предусмотрена возможность предварительного просмотра.

Brightness/Contrast (встроенный). Регулирует яркость и контрастность всего видеоролика.

Chroma Noise Reduction 1.1. Уменьшает шум в цветопередаче, не изменяя черно-белую составляющую сигнала.

CmYUV DEbug Dev. Преобразует кодировку цвета из стандарта YUV в стандарт RGB.

Colorize 1.1 beta 1. Изменяет текущий цвет видеоролика на указанный монохромный (не полутоновый) цвет.

Conditional 0.3b. В прошлом был популярен. В настоящее время может пригодиться для использования в комплексе с некоторыми другими фильтрами.

Coring 1.0. Изменяет цвет пиксела на черный или зеленый, если его текущее значение ниже указанного уровня.

Decimate 1.1 beta 2. Обычно применяется после фильтра Telecide (или любого другого, продуцирующего поток кадров, состоящих из двух полей) и создает файл с продублированными кадрами. Их следует, как правило, удалять, если только мы не ставим задачу изменения частоты кадров.

Deflicker 1.0. Удаляет временные фрагментарные изменения мерцания. Рекомендуется для видео, переснятого с любительской пленки с частотой не 25 кадр./с, в результате чего некоторые кадры получаются заметно ярче.

Deinterlace — area based 1.2. Удаляет «расческу» — результат примитивного объединения полукадров, передающихся при чересстрочной развертке, — только там, где она заметна. Каждый кадр обрабатывается индивидуально. Когда фильтр обнаруживает «расческу», он удаляет ее, используя или смешивание, или интерполяцию — в зависимости от установок.

Deinterlace — PAL movie 1.1. Исправляет «расческу» в видео, но при этом показывает чередующиеся строки.

Deinterlace — PAL/Interpolate 1.0b1. Исправляет «расческу» в видео. При этом первое поле (полукадр) удваивается, второе — удваивается и сдвигается вниз на строку, третье опять удваивается, четвертое удваивается и сдвигается вниз на строку и т.д.

Deinterlace (встроенный). Неровные вертикальные линии в кадре, полученном при записи движения в видео, состоящем из последовательности полукадров, заменяет ровными.

Deinterlace — Auto PAL movie 2.0b. Корректно переводит видео в стандарт PAL.

DeLogo 1.0. Удаляет полупрозрачные и непрозрачные статические логотипы (надписи).

DiGiStudio Video Stabilizer 1.2C. Цифровой стабилизатор видео. Предназначен для правильного кодирования материала, снятого с помощью ручной камеры.

Dynamic Noise Reduction 2.1. Уменьшает шум в изображении, не используя размытия.

Emboss (встроенный). Осуществляет краевое градиентное преобразование изображения, создающее эффект 3D-гравировки. Операция выполняется над каждым из трех каналов по отдельности, поэтому возможно появление незначительных отличий. Если такой результат для данного видеоролика неприемлем, то сначала следует применить фильтр Greyscale.

Exorcist. Удаляет «призраки» (остаточное изображение из предыдущего кадра, появляющееся за движущимися фрагментами) из сигнала.

ExYUVDv. Изменяет значения параметров цветового кодирования (см. фильтр CmYUV DEbug Dev).

Field Bob (встроенный). Компенсирует вертикальные колебания изображения. Рекомендуется для стабилизации кадров видео, снятого с рук, с заметным дрожанием по вертикали.

Field Shift v1.0. Удваивает высоту кадра и сдвигает каждый второй полукадр вниз на одну строку.

Field Swap (встроенный). Предназначен для замены соседних линий видеоизображения (есть регулятор «добавить/убрать чередование строк»).

Fill (встроенный). Некоторый прямоугольник (его размеры и положение в кадре задает пользователь) на изображении заполняется указанным цветом.

Blender 1.1. Один из вариантов размытия изображения.

Flip Horizontally (встроенный). Переворачивает изображение слева направо.

Flip Vertically (встроенный). Переворачивает изображение сверху вниз.

Frame Tweaker 1.1. Выполняет определенный (написанный пользователем) сценарий (небольшую программу). Допустимые команды: black, copy, paste, shift, fadein|out.

General Convolution 3d 1.1. Применяет так называемые матрицы сверток 5Ё5 точек к трем последовательным кадрам. Если изображение дрожит, то этот фильтр позволяет стабилизировать картинку.

General Convolution (встроенный). Применяет к пикселу так называемую «матрицу свертки» 3×3 точки, т.е. заменяет каждый пиксел линейной функцией этого пиксела и восьми соседних с ним. Авторы фильтра дают следующее описание. Это разносторонний фильтр, которым можно заменить другие (например, 3×3 Average, Emboss, Sharpen, Brightness/Contrast), однако специфические фильтры значительно лучше оптимизированы для своих задач. Фильтр свертки просто позволяет добавлять к значению центрального пиксела дробные значения восьми окружающих соседей. Основание дроби равно 256.

Приведу примеры. Просто копия: 0,0,0/0,256,0/0,0,0. 3×3 Average: 28,28,28/28,32,28/28,28,28. Sharpen: -16,-16,-16/-16,384,-16/-16,-16,-16. Удвоенная контрастность: 0,0,0/0,512,0/0,0,0. Emboss from top-left, not rounded:-32,0,0/0,0,0/0,0,32.

Grayscale (встроенный). Делает из цветного изображения серое, полутоновое. При этом используется рекомендуемое для современных мониторов уравнение: Y=0,213R+0,715G+0,072B (оно отличается от традиционного уравнения NTSC: Y=0,30R+0,59G+0,11B).

Histogram equalize 1.1. Выполняет глобальное цветное выравнивание гистограммы. Может использоваться для коррекции видео, имеющего сжатый диапазон интенсивности пикселов. Полезен только для коррекции исходного сигнала, введенного с плохим качеством.

Hue/Saturation/Intensity 1.0. Изменяет цвет, насыщенность и интенсивность изображения.

Invert (встроенный). Инвертирует цвета изображения, преобразуя его в «негатив».

Levels (встроенный). Позволяет управлять входным и выходным уровнями яркости изображения. Авторы описывают фильтр так: «Когда изображение слабоконтрастное, перемещайте верхние левый и правый указатели так, чтобы сузить входной диапазон. Все, что останется слева от черной стрелки, станет черным, то, что справа от белой стрелки, — белым. Серая стрелка в середине регулирует гамму, указывая на значение 50% в выходном диапазоне. Для того чтобы использовать этот фильтр, желательно получить гистограмму образца видео. А затем переместить входные границы внутрь так, чтобы темные части изображения стали черными, а яркие — белыми».

Liquid. Применяется для создания эффекта переливающейся жидкости.

Logo 1.3 beta 4. Вставляет в изображение на протяжении всего ролика статичный или анимированный логотип.

logoаway 3.5. Удаляет логотип из изображения на протяжении всего ролика.

Motion blur (встроенный). Смазывает соседние кадры. Если 3×3 Average работает только с одним кадром, то данный фильтр суммирует соседние, что позволяет убрать шум. Однако при этом за движущимися фрагментами появляются «призраки». Кроме того, изображение становится более темным, поэтому рекомендуется после применения Motion blur включать фильтр Level с параметрами [0-1]>1,5>[0-1].

Null Transform (встроенный). Отрезает края кадра со всех четырех сторон.

Pan 1.0 beta 2. Позволяет просматривать часть видеопотока через окно меньшего (указанного) размера. При этом данное окно можно перемещать в пределах исходного кадра. Фильтр рекомендуется скорее для создания спецэффектов при монтаже, чем для какого-либо исправления ошибок записи.

Picfix 1.04. Стабилизирует изображение для лучшего сжатия. Рекомендуется применять для съемок, сделанных с помощью ручной камеры, где имеет место некоторое дрожание по вертикали и горизонтали.

Red/Green/Blue 1.1. Позволяет изменять уровни цветов RGB (каждого по отдельности) в видеопотоке.

Red/Green/Blue Adjustment 1.0. Позволяет изменять уровни цветов RGB в видеопотоке. Отличается от предыдущего фильтра возможностью предварительного просмотра изображения.

Resize (встроенный). Позволяет изменять размер выходного видеопотока. Авторы описывают фильтр так. Есть пять способов изменения размеров изображения, причем каждый последующий сложнее предыдущего. С увеличением времени обработки картинки возрастает качество результата.

Самый быстрый, но наихудший по качеству — Nearest neighbor (ближайший сосед), когда в исходном изображении выбирается ближайший пиксел.

Второй по скорости билинейный (Bilinear) способ, дающий очень хорошие результаты, применяет линейную аппроксимацию в обоих направлениях, используя зерно 2×2 точки. Обеспечивает возможность уменьшения (достигающего 66%) и увеличения (до восьмикратного) видеопотока без видимых дефектов.

Бикубический способ (Bicubic) — наилучший для увеличения изображения. Он значительно медленнее, чем билинейный, но выходное качество картинки при большем увеличении оказывается гораздо выше. Между тем, поскольку бикубическая фильтрация обрабатывает детали тщательнее, чем билинейная, качество сильно зашумленного видео может ухудшиться.

Точный билинейный способ (precise bilinear) использует полную билинейную фильтрацию зерна, а не участка размером 2×2 точки. Этот фильтр более предпочтителен по выходному качеству, чем 2:1 Reduction, но работает медленнее.

Точный бикубический способ (precise bicubic) использует полную бикубическую фильтрацию зерна, а не участка размером 4×4 точки. Он работает подобно предыдущему, но создает более четкое изображение. Этот фильтр самый медленный из всех.

Rotate (встроенный). Поворачивает изображение на 90, 180, или 270о. Этот фильтр предназначен для видео, снятого с камеры, стоящей боком или вверх ногами.

Rotate2 (встроенный). В отличие от предыдущего фильтра, поворачивает изображение на произвольный угол.

Sharpen (встроенный). Увеличивает контрастность между соседними пикселами. Не рекомендуется применять на изображении, имеющем шумы (точки и сетку).

Smart Bob 1.1 beta 2. Действует аналогично фильтру Smart Deinterlacer (см. ниже), за исключением того, что создает выходной файл с удвоенной частотой. Например, если входной сигнал имеет частоту 30 кадр./с с двумя полями в каждом кадре, то на выходе получится 60 полукадров в секунду.

Smart Deinterlacer 2.7. Ликвидирует возникающую при склейке кадров «расческу» только в изменяющихся областях изображения. В статических же участках артефакты чередования не проявляются, так что для отображения используются данные обеих линий.

Smart Resize 1.1. Изменяет размеры изображения. Основан на встроенном фильтре Avery Lee и действует аналогично ему, однако позволяет задавать изменение размеров кадра не только в пикселах, но и в процентах.

Smart Smoother 1.1. Разглаживает/смазывает картинку, сохраняя ее структуру (резкие границы). Пригодится для сглаживания записи, имеющей сильные помехи.

Smoother (встроенный). Удаляет из изображения высокочастотные шумы. Особенно ценен для работы с видео, оцифрованного с VHS-видеокассет, поскольку не влияет на острые края. Отлично подходит для мультипликации, но может уничтожить мелкие детали в кино. Очень эффективен для уменьшения размера конечных файлов.

Spatial Smoother 1.0. Еще один фильтр для ликвидации шума, помех. Действует только на пикселы с приблизительно одинаковым цветом.

Static Noise Reduction 1.2. Убирает точечные помехи, шум в изображении, сохраняя контрастность.

Subtitler 2.2. Позволяет накладывать на изображение субтитры (текстовые вставки).

Telecide 1.2 beta 4. Устраняет некоторые нежелательные последствия действия фильтров, изменяющих частоту кадров.

Temporal Cleaner. Уменьшает шум, не оставляя следов от предыдущего кадра («призраков»).

Temporal Smoother (встроенный). Уменьшает помехи и сетку в изображении.

Threshold (встроенный). Превращает изображение в черно-белое, без полутонов.

TV. Корректирует или маскирует шум в аналоговых видеозаписях, в основном в телесигнале, а также на видеокассетах VHS. Сглаживает цветность изображения, не изменяя яркость.

Unsharp Mask 1.3. Автор описывает фильтр так: «Повышает контрастность, используя неострую маску. Основная идея заключается в том, что смазанная версия изображения вычитается из подлинника. Результирующая картинка будет иметь повышенную контрастность».

VHS. Создан специально для чистки и коррекции записей на видеокассетах VHS.

Video DeNoise 1.2. По словам разработчиков, фильтр предназначен для очистки видео от шума при работе с редактором Virtual Dub. Анализирует каждый кадр независимо от других, благодаря чему не вносит дополнительных искажений по сравнению с динамическими фильтрами (практически не происходит потери четкости по сравнению с операцией blur). А если учесть еще и высокую точность определения шумов, то можно сказать, что данный фильтр — лидер среди себе подобных для Virtual Dub. Особенно удобен при конвертировании видео в формат MPEG-4 или DivX, поскольку даже после удаления незначительного шума размер конечного файла уменьшается. Убирает эффект «лесенки».

Warp Sharp 1.1. Усиливает контрастность краев изображения.

Windowed Histogram Equalize 1.0. Выравнивает гистограмму изображения.

Xsharpen 1.0 beta 2. Увеличивает резкость. Не рекомендуется применять после фильтров, очищающих изображение от помех, ибо повышение резкости их восстановит.

Zoom 1.1. Масштабирует изображение.

* * *

Итак, мы познакомились с инструментами, необходимыми для улучшения оцифрованного с кассет видео. Теперь дело за вами. Удачных экспериментов!


Пример 1. Возьмем исходную запись с огромным количеством помех (рис. 1).

Применяем последовательно фильтры TV, CNR, DNR, Smart Smoother, Temporal Smoother и получаем очищенное изображение (рис. 2).

рис. 1 рис. 2

Многие фильтры имеют ползунки для установки разных значений параметров. Но начинающим пользователям желательно оставить все настройки по умолчанию.


Пример 2. Имеем запись, сделанную с малым значением скорости потока, в результате чего все изображение покрыто квадратами (рис. 3).

рис. 3 рис. 4

Применяем фильтры Video DeNoise, Blur, Motion Blur, Smart Smoother, Temporal Smoother, Resize и получаем вполне приемлемую картинку (рис. 4).


Пример 3. Запись сделана видеокамерой, повернутой боком (рис. 5).

рис. 5 рис. 6

Обрабатываем отснятый материал фильтрами Video DeNoise, Rotate и Resize. В последнем применяем заполнение краев черными полями (рис. 6) или отрезаем верх и низ кадра (рис. 7) либо увеличиваем центр (рис. 8).

рис. 7 рис. 8

Пример 4. Исходный видеосигнал с интерлейсом (результатом простого склеивания двух полей одного кадра), что проявляется как гребенка на изображении (рис. 9), и большими размерами кадра, которые должны быть уменьшены с целью экономии дискового пространства.

рис. 9 рис. 10

Применяем фильтр Deinterlace, затем Resize. В последнем выбираем бикубическое преобразование и получаем правильное изображение (рис. 10).


Пример 5. На части изображения имеются посторонние данные (рис. 11).

рис. 11 рис. 12

Применяем фильтр Fill и закрашиваем данные одним цветом (рис. 12).


Пример 6. Сделанная дома запись слишком темная (рис. 13).

рис. 13 рис. 14

Применяем фильтры Brightness/Contrast, VHS, Temporal Smoother (рис. 14).

Оцифровка видеокассет: главное — удаление помех

второй подход к VHS, Hi-Fi Stereo и мыльное видео / Блог компании «Лаборатория Касперского» / Хабр

2020 год. Качество видеоматериала последние лет пять настолько высокое, что кажется, будто круче уже и не надо. На подходе формат 8К, 32 миллиона пикселей в каждом кадре, уже можно купить подходящий монитор или ТВ, но маловато контента. Лет через пять я куплю новый смартфон, сделаю 8К-видео-селфи, и во всей красе рассмотрю пачку новых морщин, седые волосы и помятые текстуры лица.

По мере взросления ты нагоняешь прогресс, какое-то время движешься по рельсам жизни вровень с ним, а затем отстаешь: здоровье уже не то, эмоции потускнели, сила привычки берет свое. Все чаще в ответ на любую новинку, технического или культурного плана, ты ворчишь: напридумывали там, зачем, разбрасываются на фигню, а вот в наше время… Так вот, в наше время кино смотрели не на компьютере. Не было ютюба, ценность движущихся картинок была выше — это же еще надо добыть видеокассету.



Дневник коллекционера старых железок я веду в Телеграмме.
В начале был телевизор

Все началось с того, что в апреле 2020 года я купил ЭЛТ-телевизор. Ну как купил, забрал бесплатно у желающего освободить пространство владельца. Это был такой момент в моем ретрохобби, когда ты сначала что-то делаешь, а потом об этом жалеешь: 28-дюймовый широкоформатный Sony был совершенно неподъемным. Но раз так вышло, придется покупать и видеомагнитофон, и не только. Да, я уже имел представление о «качестве» VHS, и даже наглядно сравнил его с DVD и 4К в предыдущей статье по теме. Мне стало интересно, почему видеокассеты — такие?

Где-то в глубине специализированных знаний это сводится к параметрам, похожим на таковые у аудиокассеты: соотношение сигнала и шума, допустимый диапазон частот, разнообразные помехи в процессе магнитной записи. Корректно все это обосновать, а тем более измерить не на глаз, а по приборам — пока такое остается за пределами моих возможностей. Но можно провести эксперимент.


Фото выше сделано на современную цифровую фотокамеру и обрезано до соотношения сторон 4 к 3. Вертикальное разрешение я привел к стандарту 4К — 2160 пикселей. В начале двухтысячных я купил первую компьютерную видеокарту с ТВ-выходом и еще тогда удивлялся, насколько унылое получается изображение на телевизоре, по сравнению с монитором. Хотя вроде и там, и там на тот момент была похожая электронно-лучевая трубка.

Действительно мониторы тех лет получали изображение с компьютера в аналоговом виде, но тип подключения был компонентным: по отдельным проводам передавались красные, зеленые и синие компоненты видеосигнала, плюс синхронизация. Это обеспечивало высокое разрешение и достойное качество изображения. Даже сейчас ЖК-мониторы с подключением через VGA дают картинку немногим хуже DVI и HDMI. Бытовые телевизоры работали с композитным сигналом: он передается по одной паре проводов, и содержит две наложенных друг на друга составляющие: яркость и цвет. Формат видеосигнала соответствует стандарту аналогового телевещания, и давайте сегодня даже не будем вспоминать про то, что этих стандартов было много. Не стоит лезть в эту тему.


Остановимся на стандарте PAL: он обеспечивал передачу 625 строк изображения, из них 576 видимых. Возьмем наше эталонное фото, уменьшим до разрешения 768×576 и запишем на DVD с максимальным битрейтом. На фото выше — захват композитного видеосигнала с DVD-плеера. Это наш исходник для VHS. Я хотел показать, что прежде чем наслаждаться качеством видеомагнитофона, нужно понимать, что и на входе в него был вовсе не идеал по нынешним временам. Из теоретических 576 ТВ-линий реальное разрешение композитного сигнала составляет 400, после записи на VHS оно падает до 200-250.
Записываем картинку на VHS, воспроизводим и оцифровываем обратно с помощью DVD-рекордера (слева — композитный выход с DVD, справа — VHS). Параметры сигнала на магнитной ленте те же, что и для входящего видеосигнала: 625 строк, 50 полукадров в секунду. Уменьшается полоса пропускания, эквивалент «разрешения» для аналогового сигнала. В композитном исходнике полоса пропускания — 5 мегагерц, на VHS — 3 мегагерца. Количество строк не меняется, но, как видно на картинке выше, страдает четкость изображения, а больше всего — передача цвета. Добавим к этому традиционные последствия записи на магнитную ленту: больше шума, проникновение помех из соседнего кадра. Получим теплое ламповое изображение.

Финальное сравнение (исходник). Справа — настоящее время. Слева — то, как мы смотрели видео 30 лет назад. VHS никогда не был лучшим носителем композитного видео. Даже если забыть про профессиональную аппаратуру, существовали и потребительские форматы с куда более достойными характеристиками. Но VHS был дешев и удобен в использовании, а это очень часто оказывается важнее, чем «качество». Впрочем, выбирая видеомагнитофон к себе в коллекцию, я хотел подобраться поближе к тем временам, когда VHS стоил дороже автомобиля.

Когда видеомагнитофоны были большими

Если уж покупать видеомагнитофон в 2020 году, то надо брать лучший. Технологии домашнего видео на VHS развивались вплоть до появления DVD в 1996 году, но мне категорически не нравится внешний вид той «поздней» техники. Приведу фото аппарата из предыдущей статьи. Он вообще из начала нулевых, но тенденция понятная:
Скучно, просто, нет экрана. Окей, возьмем что-нибудь из второй половины девяностых:
Фото отсюда. Чуть получше, но все равно не то. Хочется праздника, а тут его нет, какие-то серые будни. Даже нельзя сказать, что VHS-устройства пережили упрощение — можно найти начиненный фичами аппарат эпохи заката. Возможно я просто не фанат дизайна девяностых. Нужно забираться дальше в прошлое, но возникает другой риск: чем старше аппарат, тем больше шансов, что он сломан. Тем меньше устройств в приличном состоянии. Тем больше некомплектного, протухшего за годы хранения в сарае хлама. Вероятность получить неработающий кирпич серьезно повышается.
А купил я в итоге магнитофон Sony SLV-815. Топовую модель 1991 года, аппарат с бомбическим дизайном, с деревянными панельками по бокам и по-максимуму начиненный фичами. Серьезный видеомагнитофон для монтажа видео, сделанный так, чтобы хорошо смотреться в стойке с Hi-Fi.
Видеомагнитофон продавался с пометкой «estate», как правило это означает, что первого владельца с нами больше нет, а за распродажу вещей отвечает наемный менеджер, который ничего проверять не будет. Отсюда два вывода: внешнее состояние скорее всего будет хорошее, а насчет работоспособности придется сыграть в ebay-лотерею.
Так и вышло. Обнадеживала наклейка сервисного центра Sony, намекающая на обслуживание или ремонт в апреле 2002 года. Внешне аппарат выглядит новым, экран — рабочий, только заметно потускнели сегменты, горящие постоянно (часы). К моему глубокому удовлетворению, видеомагнитофон заработал почти сразу, хоть и не с первой попытки, но со второй.
Только при воспроизведении хорошо слышен хруст шестерней — смазать бы. Магнитофоны этой эпохи страдают от перелома пластмассовых элементов механизма, высохших конденсаторов, упиленных голов (если использовался постоянно). И еще они попросту сложные, требующие при восстановлении определенного опыта и квалификации.


Чем этот магнитофон хорош? Какие вообще были важные критерии выбора VHS в те времена? Кое-что сейчас вообще не актуально, например гибкое программирование записи на год вперед. Базовое разделение видеотехники было такое: полноценный видеомагнитофон (оснащен собственным ТВ-приемником, может записывать телепрограммы в режиме реального времени и по расписанию), видеоплеер (только воспроизводит кассеты) и пишущий видеоплеер (может записывать, но не оснащен тюнером — им должен работать телевизор, нет программирования записи).
А что тут еще есть? Возможности редактирования. На панели есть энкодер с вращающейся центральной частью и поворотным кольцом — почти как в профессиональной технике. С его помощью можно с разной скоростью контролировать видеозапись, в режиме медленной перемотки или покадрово. Точно выставить ленту на нужное место и включить запись, с бесшовным переходом между фрагментами. Можно наложить на видео другую звуковую дорожку. Или даже подключить микрофон и добавить к записи похода в баню режиссерский комментарий.
Магнитофон оснащен интерфейсом LANC для взаимодействия с другими устройствами. Например, он может подавать команду на включение спутникового ресивера и переключать его на нужный канал. Либо можно купить специальный монтажный пульт, как на картинке выше, и одновременно рулить двумя видеомагнитофонами (или магнитофоном и камерой). Да, этот аппарат можно контролировать с помощью Arduino.
В общем, получается довольно функциональная, хоть и потребительская штука для небедного энтузиаста. Для монтажа видео с видеокамеры, креативной записи и редактирования с ТВ или другого источника. Добавлю к описанию фич еще пару интересных находок. Это система Video Programming System — более древняя реализация стандарта PDC. Как минимум на европейском телевидении передавались кодовые сигналы начала трансляции. Видеомагнитофон умел их принимать и подстраивать расписание так, чтобы не записывать кусок предыдущей передачи или следующей.
Еще один термин конца восьмидесятых — Simulcast. Это когда трансляция телепередачи по ТВ сопровождается синхронизированной передачей стереозвука по радио на FM-частотах. Для этого случая в SLV-815 предусмотрен специальный режим: видео пишем с эфира, а звук — с внешнего радиоприемника.

Экранное меню в 1991 году было еще в новинку. Рекламный слоган «Digital Picture» в SLV-815 относится к нему, цифровой обработки изображения тут нет. Но есть режим «картинка в картинке» (смотрим видеокассету, следим за ТВ, когда там начнется нужная передача). В экранное меню убрана настройка телеканалов и пара полезных функций: «перемотать кассету на начало и выбросить» (для сдачи в прокат), «перемотать на нулевую отметку счетчика» и так далее. Кроме того, как и требуется от функционального видеомагнитофона, этот Sony умеет предсказывать остаток ленты. Все это очень круто, но мыльноватый VHS ретроэкспириенс был бы не полон без еще одного неизбежного аксессуара.

Царь-пульт


Он огромный! Созданный для энтузиастов, пульт управления обеспечивает контроль над всеми функциями видеомагнитофона. А если вам этого кажется мало, достаточно поднять крышку. Кажется, тут есть кнопка для всего.
Значительная часть пульта отведена под программирование записи. Для этого же предусмотрен ЖК-дисплей: задавать интервалы начала и окончания записи можно прямо на пульте, а потом передавать на видеомагнитофон одним нажатием. Разобраться во всех этих фичах без инструкции невозможно, хотя мне много и не требовалось — установить на видеомагнитофоне правильное время.
Я конечно разобрался, как это делать, но не сильно помогло. Дата на пульте выставляется максимально кривым способом: «перемоткой» по дням начиная с января 1991 года. Причем календарь ограничен сверху 2006 годом — видимо разработчики посчитали, что через 15 лет никто этим аппаратом пользоваться уже не будет. Не угадали!

Пульт расчитан на работу в сложной дорогой домашней системе. С его помощью вы можете управлять тремя видеомагнитофонами одновременно, и включать-выключать телевизор. По факту он красив, но неудобен: чаще всего я пользуюсь пультом от телевизора. Он поменьше и позволяет управлять базовыми фичами магнитофона.

Hi-Fi Stereo и посрамление бобин


В предыдущем обзоре видеотехники режим Hi-Fi Stereo я лишь упомянул, а теперь решил изучить его внимательнее. Стандарт VHS предусматривал запись звука на отдельную монофоническую дорожку, с использованием стационарной головки. Соответственно, качество звука зависело от скорости протягивания ленты, а она в VHS мала — 2,339 сантиметра в секунду, в два раза меньше, чем у аудиокассеты. В 1984 году придумали другой способ: записывать звук с помощью двух дополнительных головок на вращающемся барабане, так же, как видео.

Это было непростой задачей, так как дорожки с видео расположены максимально плотно. Сделали так: звук пишется на ленту до видео. Видеосигнал частично стирает звуковые дорожки, но из-за различия в азимуте головок и мощности сигнала, звук можно прочитать и декодировать. А он именно что закодирован: с помощью частотной модуляции аналоговый сигнал «загнан» в область частот около одного мегагерца, для снижения помех от цветовой и яркостной составляющей видео. Распределение частот с использованием VHS Hi-Fi показано на графике выше.


Несмотря на все эти манипуляции, аудиосигнал в режиме Hi-Fi Stereo остается аналоговым. А вот его параметры серьезно повышаются. А раз так, хочется их как-то объективно измерить. Получилось это не сразу: видеомагнитофон не дружит с десктопом, принимая от него массу помех (и кажется, не любит наличия поблизости импульсных блоков питания). Пришлось измерить с помощью ноутбука, работающего от батареек.
Слева направо: VHS Hi-Fi, стандартная аудиодорожка, она же в режиме LP, и для сравнения — аудиокассета первого типа и современный цифровой аудиоплеер, служивший источником для всех тестов. Hi-Fi трек показывает результат как минимум не хуже очень хорошего катушечного магнитофона на 19-й или 38-й скорости. Теоретический динамический диапазон стандарта — 80дБ или лучше. На практике у меня получилось 77дБ, и учитывая возраст аппарата это достойно. На традиционной магнитной ленте такой результат возможен только с системой шумопонижения. Но главное — ровная амплитудно-частотная характеристика и низкий уровень искажений. Кстати, а ограничена ли у видеомагнитофона АЧХ? Что если подать на него тестовый сигнал в диапазоне до 48 килогерц?
Вообще не ограничена — в пределах обычных плюс-минус 3дБ верхняя граница АЧХ заканчивается почти ровно на 30 килогерцах. Можно записывать звук высокой четкости, если кому-то вдруг придет такое в голову. Получается, VHS Hi-Fi — лучший (и последний) носитель теплого лампового звука на магнитной ленте?


Нууу почти. Проблема в том, что запись аудио происходит кусками по 1/50 секунды. Малейший сбой синхронизации — и появляется ужасно надоедливый треск. На видео выше я привел пример таких характерных искажений. Их просто вызвать искусственно, достаточно «сбить» синхронизацию сигнала ручной регулировкой. Но иногда они появляются и сами по себе: дефекты ленты, изношенность механизма, бури на Марсе. Уж лучше кассета, но без этих артефактов.


В восьмидесятые и девяностые VHS Hi-Fi был привлекательной темой для меломанов и аудиофилов. Характеристики звука никак не меняются даже при переходе на более низкую скорость записи LP. Можно записать на трехчасовую кассету шесть часов музыки. Если даже удастся избежать помех, это не очень удобно. Формат получается строго стационарный. Навигация затруднена, хотя видеомагнитофон умеет ставить маркеры и перемещаться между ними. В общем, не совсем мой выбор.

Зато VHS Hi-Fi серьезно улучшает впечатление от просмотра фильмов на видеокассетах. Да, картинка слегка нечеткая, но звук в порядке, ничем не хуже цифрового саундтрека. На видео выше я записал сравнение VHS Hi-Fi со стандартной дорожкой в режимах SP и LP. В первом случае — достойный звук без претензий. Стандартное аудио — монофоническое (некоторые модели магнитофонов умели записывать туда стерео) и терпимое. Звук в режиме LP больше похож на звучание радиоточки. Записывать винтажные видеоклипы со стереозвуком — одно удовольствие. А еще можно записать кассету с двойной или даже тройной аудиодорожкой. Например, пишем оригинальный звук фильма без перевода на Hi-Fi. Потом отдельно — перевод на стандартный аудиотрек. В настройках Sony SLV-815 предусмотрена возможность произвольного переключения между аудиотреками, вывода одного из каналов стерео или микширования всего сразу.

Фирменное видео или чего не хватало в детстве


В VHS-реальности начала девяностых я находился на самом дне видеомагнитофонного экспириенса. Видеокассеты у меня были либо самописные (с помехами), либо прокатные (ужасного качества и непонятного происхождения), либо покупные (чуть лучше, но все равно пиратские). Я постарался это исправить, тем более сейчас это вообще не представляет проблем. VHS по-прежнему расценивается большинством людей, как старый ненужный хлам.
Релизов на видео было выпущено очень много, их можно найти бесплатно, с самовывозом, или дешево, или чуть подороже, но запечатанные. Я приобрел несколько кассет из Европы, с оригинальной звуковой дорожкой. Это поздние издания, обычно широкоформатные, в стандартном пластиковом кейсе, или даже коллекционные — в коробке и с красивой полиграфией.
Смотреть на видео театральную версию фильма — спорная идея. Вспомним про разрешение в 200-250 реальных ТВ-линий. Черные полосы широкого формата сожрут треть небольших возможностей формата, на выходе получится картинка, которую грубо можно сравнить с цифровым видео в разрешении 335×100. Поэтому обычный релиз на VHS обрезает изображение по краям, чтобы избавиться от черных полос. Теряется примерно половина театрального кадра. Иногда, правда, бывает наоборот.
Знаменитый кадр из «Дня независимости», известный как ТУЧА ФЗНАМЗОН, представлен во всей своей красе именно в телевизионной версии. В широком формате половина надписи на плохом русском обрезана.
Так как я по ошибке купил сразу два издания первых трех фильмов про Индиану Джонса, я могу сравнить широкоформатное издание и обычное. Они так и продавались: на выбор, смотреть замысел режиссера во всей полноте, но с черными полосами, или без полос, но как повезет. Здесь вы можете заметить, что изображение не занимает всю площадь кадра. Дело в том, что правильный, винтажный ЭЛТ-телевизор ее и не показывает (явление, известное, как overscan).
Мы уже давно привыкли, что современные ТВ и мониторы показывают изображение целиком, с идеальной геометрией. А тогда и картинка на ТВ проецировалась с запасом, и шум от переключения головок в нижней части кадра надо было убрать. Возвращаясь к «строкам» или «ТВ-линиям»: мало того, что разрешение у VHS низкое. Так вы еще часть полезного сигнала просто не увидите.


Хочется показать мой новый тридцатилетний видеомагнитофон в работе, но выкладывать фильмы на Ютюб — не очень хорошая идея, даже в научно-исследовательских целях. Одна из кассет в моей коллекции — из видеопроката. Они отличаются наличием трейлером «новых» фильмов в начале. Вот один из трейлеров и покажу. Здесь захват видео произведен другим рекордером, который учитывает феномен overscan и дополнительно обрезает края изображения. По традиции преобразовал исходную картинку в стандарте PAL в формат 4К.
И еще раз посмотрим на кадр из кино. Почти все фильмы сейчас доступны в разрешении FullHD или даже 4К. Еще один способ оценить прогресс за последние три-четыре десятка лет. Адекватен ли формат VHS в 2020 году? Он интересен только если вы, как и я, увлекаетесь ретротехникой. Я невероятно впечатлен и дизайном, и возможностями своего видеомагнитофона. Но и ограничения магнитной видеозаписи не самого высокого качества очевидны. Даже если смотреть приведенные выше примеры видео на телефоне.


Скажу так: VHS не надо смотреть на ЖК-дисплеях в принципе. Только ЭЛТ, только хардкор и соответствующее эпохе оборудование. Старый телевизор добавляет к искажениям видеомагнитофона свои, но делает картинку сочной, создает именно то настроение, с которым мы смотрели видео в восьмидесятых и девяностых. Для таких винтажных ощущений, собственно, я и добываю весь этот хлам.


Аутентичные фильмы той эпохи, желательно с характерным одноголосым переводом, воспринимаются на VHS прекрасно даже в 2020 году. Видеоклипы восьмидесятых часто записаны в «композитном» качестве изначально, и выглядят мыльными даже после переиздания на цифровых носителях в 4К, как видеоклип выше. Вот это правильный контент, для которого я приобрел правильный набор аппаратов. В отличие от аудиокассет, которые звучат нормально, винила, что переживает ренессанс, возраст аналогового видео сейчас очень заметен. Возврат к VHS — это сродни покупки «Спектрума» или раннего IBM PC, путешествие в прошлое, заплыв по волнам памяти. Изучение древних артефактов, и заодно попытка разобраться в самом себе. Или просто нелогичный способ достижения душевного комфорта путем построения у себя в кабинете капсулы времени.

Так и живем.

Фильтры VirtualDub для удаления помех при оцифровке видео

Фильтры VirtualDub

2004 г.

Эпоха сменилась, и такой носитель видеоинформации, как кассета, стремительно устаревает. В ближайшем будущем видеомагнитофоны просто исчезнут из нашего быта. И если популярные фильмы, записи концертов постоянно выпускаются на новых носителях, то как быть с собственными любимыми съемками первых шагов своих детей, путешествий и спортивных соревнований?

Очевидно, их надо перенести с видеокассет на компьютерный диск, или, говоря техническим языком, оцифровать. И вот тут пользователей техники ожидает «засада».

Дело в том, что на компьютерных и DVD-носителях, которые распространены сегодня, для видео применяется так называемое сжатие с потерями. А именно записывается один из каждых 100 кадров, для остальных же 99 сохраняется только список отличий от первого. Чтобы издать фильм на DVD или VCD, его специально «чистят» в студиях таким образом, чтобы каждые 99 из 100 следующих друг за другом кадров (цифра примерна и ориентировочна) были максимально похожи на первый.

Поясним вышесказанное. Представьте сцену, где два героя сидят и разговаривают. Что меняется? Только маленькая часть кадра, где двигаются лица людей. Обо всей остальной картинке в таком случае записывается только то, что она равна предыдущей.

Даже в сценах погонь и катастроф всегда есть фрагмент 8×8 точек одного кадра (скажем, белое пятно на месте яркой вспышки), который соответствует такому же месту в другом кадре, только выше или ниже, чем в предыдущем.

В любительских же записях присутствуют две вещи, пагубно влияющие на возможность сохранить фильм в цифровом виде. Во-первых, это помехи аналогового носителя, т.е. видеопленки. Они проявляются в виде мелких точек или сеточки (то же самое бывает при записи с телевизионного эфира). Вторая проблема — дрожание рук снимающего. Как бы оператор ни старался, естественных колебаний положения камеры не избежать, что приводит к постоянным сдвигам изображения на одну-две строки влево-вправо и вверх-вниз. Это незаметно при просмотре видеозаписи по телевизору, но серьезно мешает оцифровке со сжатием.

Оба упомянутых фактора увеличивают количество отличий между кадрами, а когда их слишком много, это либо вообще не позволяет воспользоваться списком отличий, либо данный список настолько разбухает, что становится почти равным полной записи всех кадров.

Проиллюстрирую теорию практическим примером. Возьмем ту же сцену с двумя собеседниками. Из-за помех и подвижности камеры при съемке компьютер просто не признает фон за их спиной одинаковым для соседних кадров!

Между тем полная оцифровка, с записью всех кадров целиком, позволяет сохранить на DVD-диске (емкостью чуть более 4 Гбайт) всего лишь 2 мин видео. Поэтому, чтобы разместить на нем 120 мин (в 60 раз больше), нужно записать только каждый сотый кадр. Еще столько же места занимает список отличий от остальных кадров, которые в процессе воспроизведения «восстанавливаются» компьютером или процессором стационарного плеера.

Как же быть тогда с любительскими и эфирными записями?

Специалисты по оцифровке видео уже позаботились об этом за вас и придумали видеофильтры. О том, как применить их, чтобы качество домашних съемок сделать таким же (или почти таким же) хорошим, как у профессиональных DVD-фильмов, и сжать обработанный видеоматериал с помощью специальных алгоритмов для размещения на DVD- или VCD-диске, и пойдет речь в статье.

Мы уже рассказывали о том, как производить запись с ТВ или видеомагнитофона на компьютер. Очевидно, что для применения фильтров сначала надо сохранить видео с максимально возможной скоростью потока (bitrate) — во избежание искажений. Можно, например, использовать кодек huffuy, при этом 1 ч фильма потребует 12 Гбайт. Если такого объема свободного места на жестком диске нет, то следует записывать видео с размерами кадра 384×288 точек кодеком DivX 5-05, задав максимальную скорость потока — 4000 кбит/с (1 ч видео займет порядка 2 Гбайт).

Далее необходимо открыть видеозапись в видеоредакторе Virtual Dub 1.5.1 и применять фильтры.

В приведенных ниже описаниях некоторых фильтров указано «встроенный». Это означает, что вы получаете их сразу, загрузив из Интернета бесплатный видеоредактор Virtual Dub. Остальные разработаны разными людьми — любителями видео, эти фильтры придется искать в Сети отдельно.

Первое знакомство

2:1 Reduction (High Quality) (встроенный). Уменьшает вдвое размер изображения по вертикали и горизонтали. При этом используется матрица 3×3 точки, перекрывающая несколько соседних пикселов. Действует заметно быстрее, чем фильтр Resize. Однако поскольку в 2:1 Reduction (High Quality) применяется разновидность билинейного преобразования, а в фильтре Resize может быть задействовано и бикубическое преобразование, то для сохранения приемлемого качества при изменении размера кадра все же рекомендуется фильтр Resize.

2:1 Reduction (встроенный). Уменьшает вдвое размер кадра по вертикали и горизонтали. При этом используется простая матрица 2×2 точки из пикселов, перекрывающих друг друга. Работает значительно быстрее, чем фильтр Resize. Однако для сохранения приемлемого качества при изменении размера кадра все же рекомендуется фильтр Resize по тем же причинам, что и в предыдущем случае.

2:1 Vertical Reduction. Уменьшает размер каждого кадра вдвое только по вертикали. При этом используется простая матрица 1×2 точки.

2D Cleaner 0.6 beta. Заменяет каждый пиксел точкой со средним значением цвета в заданном радиусе (от 0 до 10 пикселов). Вычисленное значение не может отличаться от исходного более, чем на указанный порог (от 0 до 255). Имеет соответствующие ползунки — регуляторы радиуса и порога.

3×3 Average (встроенный). Заменяет каждый пиксел точкой с усредненным значением цвета соседних пикселов, при этом используется матрица 3×3 точки. Так как значения цвета пикселов различные (центрального — 32/256, каждого из окружающих — 28/256), то это не в точности среднее число. Фильтр неплохо обрабатывает большие изображения (384×288 пикселов или больше), которые зашумлены или имеют другие нежелательные артефакты. Был встроен в ранние версии редактора Virtual Dub.

ACDSee Filter. Автоматически регулирует уровни изображения. Данный фильтр основан на функции AutoLevels («Автоуровни») программы ACDSee. Однако каждый кадр обрабатывается отдельно, и, как результат, в готовом фильме возможно мигание видеоряда.

AddFrameNumber/AddTimestamp 0.4. Вставляет в изображение счетчик кадров и метку времени в нижнюю часть кадра.

Alidator. Вставляет текущие дату и время в левый нижний угол кадра.

AnamorphicResize 0.10. Уменьшает вертикальный размер изображения на 25%, использует такой же принцип, что и DVD-плееры.

Area Smoother 0.1. Заменяет относительно одинаковые участки кадра областями с усредненным значением цвета.

Bit Drop 0.9 beta. Предоставляет возможность побитового управления цветом.

Blur More (встроенный). Применяет гауссово размытие с удвоенным радиусом. Не годится для уменьшения шума, поскольку смазывает изображение слишком сильно.

Blur (встроенный). Тоже использует гауссово размытие кадра. В результате дает лучшее изображение, чем фильтр 3×3 Average.

Border Smear 1.0 beta. Размывает верх и низ изображения. Может оказаться полезным при вводе видео для Video-CD. Если отрезать края кадра, чтобы удалить нечеткие строки, получаемые после оцифровки VHS, то понадобится привести размеры картинки к тем, что пригодны для кодера. Это изменение иногда вызывает проблемы, которые решаются применением данного фильтра.

Box Blur (встроенный). Выполняет довольно быстрое билинейное, трилинейное или кубическое размытие — в зависимости от количества проходов при кодировании видео (одного, двух или трех соответственно). Билинейное размытие работает очень быстро, но качество результата низкое из-за получаемых артефактов (квадратов).

Brightness/Contrast (UI-enhanced) 1.0. Изменяет яркость и контрастность фрагмента, предусмотрена возможность предварительного просмотра.

Brightness/Contrast (встроенный). Регулирует яркость и контрастность всего видеоролика.

Chroma Noise Reduction 1.1. Уменьшает шум в цветопередаче, не изменяя черно-белую составляющую сигнала.

CmYUV DEbug Dev. Преобразует кодировку цвета из стандарта YUV в стандарт RGB.

Colorize 1.1 beta 1. Изменяет текущий цвет видеоролика на указанный монохромный (не полутоновый) цвет.

Conditional 0.3b. В прошлом был популярен. В настоящее время может пригодиться для использования в комплексе с некоторыми другими фильтрами.

Coring 1.0. Изменяет цвет пиксела на черный или зеленый, если его текущее значение ниже указанного уровня.

Decimate 1.1 beta 2. Обычно применяется после фильтра Telecide (или любого другого, продуцирующего поток кадров, состоящих из двух полей) и создает файл с продублированными кадрами. Их следует, как правило, удалять, если только мы не ставим задачу изменения частоты кадров.

Deflicker 1.0. Удаляет временные фрагментарные изменения мерцания. Рекомендуется для видео, переснятого с любительской пленки с частотой не 25 кадр./с, в результате чего некоторые кадры получаются заметно ярче.

Deinterlace — area based 1.2. Удаляет «расческу» — результат примитивного объединения полукадров, передающихся при чересстрочной развертке, — только там, где она заметна. Каждый кадр обрабатывается индивидуально. Когда фильтр обнаруживает «расческу», он удаляет ее, используя или смешивание, или интерполяцию — в зависимости от установок.

Deinterlace — PAL movie 1.1. Исправляет «расческу» в видео, но при этом показывает чередующиеся строки.

Deinterlace — PAL/Interpolate 1.0b1. Исправляет «расческу» в видео. При этом первое поле (полукадр) удваивается, второе — удваивается и сдвигается вниз на строку, третье опять удваивается, четвертое удваивается и сдвигается вниз на строку и т.д.

Deinterlace (встроенный). Неровные вертикальные линии в кадре, полученном при записи движения в видео, состоящем из последовательности полукадров, заменяет ровными.

Deinterlace — Auto PAL movie 2.0b. Корректно переводит видео в стандарт PAL.

DeLogo 1.0. Удаляет полупрозрачные и непрозрачные статические логотипы (надписи).

DiGiStudio Video Stabilizer 1.2C. Цифровой стабилизатор видео. Предназначен для правильного кодирования материала, снятого с помощью ручной камеры.

Dynamic Noise Reduction 2.1. Уменьшает шум в изображении, не используя размытия.

Emboss (встроенный). Осуществляет краевое градиентное преобразование изображения, создающее эффект 3D-гравировки. Операция выполняется над каждым из трех каналов по отдельности, поэтому возможно появление незначительных отличий. Если такой результат для данного видеоролика неприемлем, то сначала следует применить фильтр Greyscale.

Exorcist. Удаляет «призраки» (остаточное изображение из предыдущего кадра, появляющееся за движущимися фрагментами) из сигнала.

ExYUVDv. Изменяет значения параметров цветового кодирования (см. фильтр CmYUV DEbug Dev).

Field Bob (встроенный). Компенсирует вертикальные колебания изображения. Рекомендуется для стабилизации кадров видео, снятого с рук, с заметным дрожанием по вертикали.

Field Shift v1.0. Удваивает высоту кадра и сдвигает каждый второй полукадр вниз на одну строку.

Field Swap (встроенный). Предназначен для замены соседних линий видеоизображения (есть регулятор «добавить/убрать чередование строк»).

Fill (встроенный). Некоторый прямоугольник (его размеры и положение в кадре задает пользователь) на изображении заполняется указанным цветом.

Blender 1.1. Один из вариантов размытия изображения.

Flip Horizontally (встроенный). Переворачивает изображение слева направо.

Flip Vertically (встроенный). Переворачивает изображение сверху вниз.

Frame Tweaker 1.1. Выполняет определенный (написанный пользователем) сценарий (небольшую программу). Допустимые команды: black, copy, paste, shift, fadein|out.

General Convolution 3d 1.1. Применяет так называемые матрицы сверток 5і5 точек к трем последовательным кадрам. Если изображение дрожит, то этот фильтр позволяет стабилизировать картинку.

General Convolution (встроенный). Применяет к пикселу так называемую «матрицу свертки» 3×3 точки, т.е. заменяет каждый пиксел линейной функцией этого пиксела и восьми соседних с ним. Авторы фильтра дают следующее описание. Это разносторонний фильтр, которым можно заменить другие (например, 3×3 Average, Emboss, Sharpen, Brightness/Contrast), однако специфические фильтры значительно лучше оптимизированы для своих задач. Фильтр свертки просто позволяет добавлять к значению центрального пиксела дробные значения восьми окружающих соседей. Основание дроби равно 256.

Приведу примеры. Просто копия: 0,0,0/0,256,0/0,0,0. 3×3 Average: 28,28,28/28,32,28/28,28,28. Sharpen: -16,-16,-16/-16,384,-16/-16,-16,-16. Удвоенная контрастность: 0,0,0/0,512,0/0,0,0. Emboss from top-left, not rounded:-32,0,0/0,0,0/0,0,32.

Grayscale (встроенный). Делает из цветного изображения серое, полутоновое. При этом используется рекомендуемое для современных мониторов уравнение: Y=0,213R+0,715G+0,072B (оно отличается от традиционного уравнения NTSC: Y=0,30R+0,59G+0,11B).

Histogram equalize 1.1. Выполняет глобальное цветное выравнивание гистограммы. Может использоваться для коррекции видео, имеющего сжатый диапазон интенсивности пикселов. Полезен только для коррекции исходного сигнала, введенного с плохим качеством.

Hue/Saturation/Intensity 1.0. Изменяет цвет, насыщенность и интенсивность изображения.

Invert (встроенный). Инвертирует цвета изображения, преобразуя его в «негатив».

Levels (встроенный). Позволяет управлять входным и выходным уровнями яркости изображения. Авторы описывают фильтр так: «Когда изображение слабоконтрастное, перемещайте верхние левый и правый указатели так, чтобы сузить входной диапазон. Все, что останется слева от черной стрелки, станет черным, то, что справа от белой стрелки, — белым. Серая стрелка в середине регулирует гамму, указывая на значение 50% в выходном диапазоне. Для того чтобы использовать этот фильтр, желательно получить гистограмму образца видео. А затем переместить входные границы внутрь так, чтобы темные части изображения стали черными, а яркие — белыми».

Liquid. Применяется для создания эффекта переливающейся жидкости.

Logo 1.3 beta 4. Вставляет в изображение на протяжении всего ролика статичный или анимированный логотип.

logoаway 3.5. Удаляет логотип из изображения на протяжении всего ролика.

Motion blur (встроенный). Смазывает соседние кадры. Если 3×3 Average работает только с одним кадром, то данный фильтр суммирует соседние, что позволяет убрать шум. Однако при этом за движущимися фрагментами появляются «призраки». Кроме того, изображение становится более темным, поэтому рекомендуется после применения Motion blur включать фильтр Level с параметрами [0-1]>1,5>[0-1].

Null Transform (встроенный). Отрезает края кадра со всех четырех сторон.

Pan 1.0 beta 2. Позволяет просматривать часть видеопотока через окно меньшего (указанного) размера. При этом данное окно можно перемещать в пределах исходного кадра. Фильтр рекомендуется скорее для создания спецэффектов при монтаже, чем для какого-либо исправления ошибок записи.

Picfix 1.04. Стабилизирует изображение для лучшего сжатия. Рекомендуется применять для съемок, сделанных с помощью ручной камеры, где имеет место некоторое дрожание по вертикали и горизонтали.

Red/Green/Blue 1.1. Позволяет изменять уровни цветов RGB (каждого по отдельности) в видеопотоке.

Red/Green/Blue Adjustment 1.0. Позволяет изменять уровни цветов RGB в видеопотоке. Отличается от предыдущего фильтра возможностью предварительного просмотра изображения.

Resize (встроенный). Позволяет изменять размер выходного видеопотока. Авторы описывают фильтр так. Есть пять способов изменения размеров изображения, причем каждый последующий сложнее предыдущего. С увеличением времени обработки картинки возрастает качество результата.

Самый быстрый, но наихудший по качеству — Nearest neighbor (ближайший сосед), когда в исходном изображении выбирается ближайший пиксел.

Второй по скорости билинейный (Bilinear) способ, дающий очень хорошие результаты, применяет линейную аппроксимацию в обоих направлениях, используя зерно 2×2 точки. Обеспечивает возможность уменьшения (достигающего 66%) и увеличения (до восьмикратного) видеопотока без видимых дефектов.

Бикубический способ (Bicubic) — наилучший для увеличения изображения. Он значительно медленнее, чем билинейный, но выходное качество картинки при большем увеличении оказывается гораздо выше. Между тем, поскольку бикубическая фильтрация обрабатывает детали тщательнее, чем билинейная, качество сильно зашумленного видео может ухудшиться.

Точный билинейный способ (precise bilinear) использует полную билинейную фильтрацию зерна, а не участка размером 2×2 точки. Этот фильтр более предпочтителен по выходному качеству, чем 2:1 Reduction, но работает медленнее.

Точный бикубический способ (precise bicubic) использует полную бикубическую фильтрацию зерна, а не участка размером 4×4 точки. Он работает подобно предыдущему, но создает более четкое изображение. Этот фильтр самый медленный из всех.

Rotate (встроенный). Поворачивает изображение на 90, 180, или 270о. Этот фильтр предназначен для видео, снятого с камеры, стоящей боком или вверх ногами.

Rotate2 (встроенный). В отличие от предыдущего фильтра, поворачивает изображение на произвольный угол.

Sharpen (встроенный). Увеличивает контрастность между соседними пикселами. Не рекомендуется применять на изображении, имеющем шумы (точки и сетку).

Smart Bob 1.1 beta 2. Действует аналогично фильтру Smart Deinterlacer (см. ниже), за исключением того, что создает выходной файл с удвоенной частотой. Например, если входной сигнал имеет частоту 30 кадр./с с двумя полями в каждом кадре, то на выходе получится 60 полукадров в секунду.

Smart Deinterlacer 2.7. Ликвидирует возникающую при склейке кадров «расческу» только в изменяющихся областях изображения. В статических же участках артефакты чередования не проявляются, так что для отображения используются данные обеих линий.

Smart Resize 1.1. Изменяет размеры изображения. Основан на встроенном фильтре Avery Lee и действует аналогично ему, однако позволяет задавать изменение размеров кадра не только в пикселах, но и в процентах.

Smart Smoother 1.1. Разглаживает/смазывает картинку, сохраняя ее структуру (резкие границы). Пригодится для сглаживания записи, имеющей сильные помехи.

Smoother (встроенный). Удаляет из изображения высокочастотные шумы. Особенно ценен для работы с видео, оцифрованного с VHS-видеокассет, поскольку не влияет на острые края. Отлично подходит для мультипликации, но может уничтожить мелкие детали в кино. Очень эффективен для уменьшения размера конечных файлов.

Spatial Smoother 1.0. Еще один фильтр для ликвидации шума, помех. Действует только на пикселы с приблизительно одинаковым цветом.

Static Noise Reduction 1.2. Убирает точечные помехи, шум в изображении, сохраняя контрастность.

Subtitler 2.2. Позволяет накладывать на изображение субтитры (текстовые вставки).

Telecide 1.2 beta 4. Устраняет некоторые нежелательные последствия действия фильтров, изменяющих частоту кадров.

Temporal Cleaner. Уменьшает шум, не оставляя следов от предыдущего кадра («призраков»).

Temporal Smoother (встроенный). Уменьшает помехи и сетку в изображении.

Threshold (встроенный). Превращает изображение в черно-белое, без полутонов.

TV. Корректирует или маскирует шум в аналоговых видеозаписях, в основном в телесигнале, а также на видеокассетах VHS. Сглаживает цветность изображения, не изменяя яркость.

Unsharp Mask 1.3. Автор описывает фильтр так: «Повышает контрастность, используя неострую маску. Основная идея заключается в том, что смазанная версия изображения вычитается из подлинника. Результирующая картинка будет иметь повышенную контрастность».

VHS. Создан специально для чистки и коррекции записей на видеокассетах VHS.

Video DeNoise 1.2. По словам разработчиков, фильтр предназначен для очистки видео от шума при работе с редактором Virtual Dub. Анализирует каждый кадр независимо от других, благодаря чему не вносит дополнительных искажений по сравнению с динамическими фильтрами (практически не происходит потери четкости по сравнению с операцией blur). А если учесть еще и высокую точность определения шумов, то можно сказать, что данный фильтр — лидер среди себе подобных для Virtual Dub. Особенно удобен при конвертировании видео в формат MPEG-4 или DivX, поскольку даже после удаления незначительного шума размер конечного файла уменьшается. Убирает эффект «лесенки».

Warp Sharp 1.1. Усиливает контрастность краев изображения.

Windowed Histogram Equalize 1.0. Выравнивает гистограмму изображения.

Xsharpen 1.0 beta 2. Увеличивает резкость. Не рекомендуется применять после фильтров, очищающих изображение от помех, ибо повышение резкости их восстановит.

Zoom 1.1. Масштабирует изображение.

Итак, мы познакомились с инструментами, необходимыми для улучшения оцифрованного с кассет видео. Теперь дело за вами. Удачных экспериментов!


Пример 1. Возьмем исходную запись с огромным количеством помех (рис. 1).

Применяем последовательно фильтры TV, CNR, DNR, Smart Smoother, Temporal Smoother и получаем очищенное изображение (рис. 2).

рис. 1 рис. 2

Многие фильтры имеют ползунки для установки разных значений параметров. Но начинающим пользователям желательно оставить все настройки по умолчанию.


Пример 2. Имеем запись, сделанную с малым значением скорости потока, в результате чего все изображение покрыто квадратами (рис. 3).

рис. 3 рис. 4

Применяем фильтры Video DeNoise, Blur, Motion Blur, Smart Smoother, Temporal Smoother, Resize и получаем вполне приемлемую картинку (рис. 4).


Пример 3. Запись сделана видеокамерой, повернутой боком (рис. 5).

рис. 5 рис. 6

Обрабатываем отснятый материал фильтрами Video DeNoise, Rotate и Resize. В последнем применяем заполнение краев черными полями (рис. 6) или отрезаем верх и низ кадра (рис. 7) либо увеличиваем центр (рис. 8).

рис. 7 рис. 8

Пример 4. Исходный видеосигнал с интерлейсом (результатом простого склеивания двух полей одного кадра), что проявляется как гребенка на изображении (рис. 9), и большими размерами кадра, которые должны быть уменьшены с целью экономии дискового пространства.

рис. 9 рис. 10

Применяем фильтр Deinterlace, затем Resize. В последнем выбираем бикубическое преобразование и получаем правильное изображение (рис. 10).


Пример 5. На части изображения имеются посторонние данные (рис. 11).

рис. 11 рис. 12

Применяем фильтр Fill и закрашиваем данные одним цветом (рис. 12).


Пример 6. Сделанная дома запись слишком темная (рис. 13).

рис. 13 рис. 14

Применяем фильтры Brightness/Contrast, VHS, Temporal Smoother (рис. 14).

Автор: Григорий Маркаров

По материалам журнала «Мир ПК», #12, 2004 г.

Актуальную информацию о Максе Полякове смотрите странице

второй подход к VHS, Hi-Fi Stereo и мыльное видео / Блог компании «Лаборатория Касперского» / Хабр

2020 год. Качество видеоматериала последние пять настолько высокое, кажется, круче уже и не надо. На подходе формат 8К, 32 миллиона пикселей в каждом кадре, уже можно купить подходящий монитор или ТВ, но маловато контента. Лет через пять я куплю новый смартфон, сделаю 8К-видео-селфи, и во всей красе рассмотрю пачку новых морщин, седые волосы и помятые лица.

По мере взросления ты нагоняешь прогресс, какое-то время движешься по рельсам жизни вровень с ним, а затем отстаешь: здоровье уже не то, эмоции потускнели, сила привычки берет свое.Все чаще в ответ на любую новинку технического или культурного плана, тычишь: напридумывали там, зачем, разбрасываются на фигню, а вот в наше время … Так вот, в наше время кино смотрели не на компьютере. Не было ютюба, ценность движущихся картинок была выше — это же еще надо добыть видеокассету.



Дневник коллекционера старых железок я веду в Телеграмме.
В начале был телевизор

Все началось с того, что в апреле 2020 года я купил ЭЛТ-телевизор.Ну как купил, забрал бесплатно у желающего освободить пространство владельца. 28-дюймовый широкоформатный Sony был совершенно неподъемным, когда ты сначала что-то делаешь, а потом об этом жалеешь: 28-дюймовый широкоформатный Sony был совершенно неподъемным. Но раз так вышло, придется покупать и видеомагнитофон, и не только. Да, я уже имел представление о «качестве» VHS, и даже наглядно сравнил его с DVD и 4К в предыдущей статье по теме. Мне стало интересно, почему видеокассеты — такие?

Где-то в глубине языка это сводится к параметрам, похожим на таковые у аудиокассеты: соотношение сигнала и шума, допустимый диапазон частот, разнообразные помехи в процессе магнитной записи.Корректно все это обосновать, а тем более измерить не на глаз, а по приборам — пока такое остается за пределами моих возможностей. Но можно провести эксперимент.


Фото выше сделано на современную цифровую фотокамеру и обрезано до соотношения сторон 4 к 3. Вертикальное разрешение я привел к стандарту 4К — 2160 пикселей. В начале двухтысячных я купил первую компьютерную видеокарту с ТВ-выходом и еще тогда удивлялся, насколько унылое получается на изображение телевизоре, по сравнению с монитором.Хотя вроде и там, и там на тот момент была похожая электронно-лучевая трубка.

Действительно мониторы тех лет изображение с компьютером в аналоговом виде, но тип подключения был компонентным : по проводам передавались красные, зеленые и синие компоненты видеосигнала, плюс синхронизация. Это обеспечивало высокое разрешение и достойное качество изображения. Даже сейчас ЖК-мониторы с подключением через VGA дают картинку немногим хуже DVI и HDMI. Бытовые телевизоры работали с композитным сигналом: он передается по одному паре проводов, и содержит две наложенных друг на друга составляющие: яркость и цвет.Формат видеосигнала соответствует стандарту аналогового телевещания, и давайте сегодня даже не будем вспоминать про то, что этих было много. Не стоит лезть в эту тему .


Остановимся на стандарте PAL: он обеспечивал передачу 625 строк изображения, из них 576 видимых. Возьмем наше эталонное фото, уменьшим до 768×576 и разрешение запишем на DVD с максимальным битрейтом. На фото выше — захват композитного видеосигнала с DVD-плеера. Это наш исходник для VHS. Я хотел показать, что прежде чем пользоваться качеством видеомагнитофона, нужно понимать, что и на входе в него был не идеал по нынешним временам.Из теоретических 576 ТВ-линий реальное разрешение композитного сигнала составляет 400, после записи на VHS оно падает до 200-250.
Записываем картинку на VHS, воспроизводим и оцифровываем обратно с помощью DVD-рекордера (слева — композитный выход с DVD, справа — VHS). Параметры сигнала на магнитной ленте те же, что и для входящего видеосигнала: 625 строк, 50 полукадров в секунду. Уменьшается полоса пропускания, эквивалент «разрешения» для аналогового сигнала. В композитном исходнике полоса пропускания — 5 мегагерц, на VHS — 3 мегагерца.Количество строк не меняется, но, как видно на картинке выше, страдает четкость изображения, а больше всего — передача цвета. Добавим к этим традиционным последствиям записи на магнитную ленту: больше шума, проникновение помех из соседнего кадра. Получим теплое ламповое изображение.

Финальное сравнение (исходник). Справа — настоящее время. Слева — то, как мы смотрели видео 30 лет назад. VHS никогда не был лучшим носителем композитного видео. Даже если забыть проальную аппаратуру, существовали и потребительские форматы с куда более достойными профессиональными профессионалами.Но VHS был дешев и удобен в использовании, а это очень часто оказывается важнее, чем «качество». Впрочем, выбирая видеомагнитофон к себе в коллекцию, я хотел подобраться поближе к тем временам, когда VHS стоил дороже автомобиля.

Когда видеомагнитофоны были большими

Если уж покупать видеомагнитофон в 2020 году, то надо брать лучший. Технологии домашнего видео на VHS развивались до появления DVD в 1996 году, но мне категорически не нравится внешний вид той «поздней» техники.Приведу фото аппарата из предыдущей статьи. Он вообще из начала нулевых, но тенденция понятная:
Скучно, просто, нет экрана. Окей, возьмем что-нибудь из второй половины девяностых:
Фото отсюда. Чуть получше, но все равно не то. Хочется праздника, а тут его нет, какие-то серые будни. Даже нельзя сказать, что VHS-устройство пережили упрощение — можно найти начиненный фичами эпохи заката. Возможно я просто не фанат дизайна девяностых. Нужно забираться дальше в прошлое, но другой риск: чем старше аппарат, тем больше шансов, что он сломан.Тем меньше устройств в приличном состоянии. Тем больше некомплектного, протухшего за годы хранения в сарае хлама. Вероятность получить неработающий кирпич серьезно повышается.
А купил я в итоге магнитофон Sony SLV-815. Топ модель 1991 года, аппарат с бомбическим дизайном, с деревянными панелями по бокам и по-максимуму начиненный фичами. Серьезный видеомагнитофон для монтажа видео, сделанный так, чтобы хорошо смотреться в стойке с Hi-Fi.
Видеомагнитофон продавался с пометкой «Estate», как правило, это означает, что первый владелец с нами больше нет, а за распродажу вещей отвечает наемный менеджер, который ничего проверять не будет.Отсюда два вывода: внешнее состояние скорее всего будет хорошее, а насчет работоспособности сыграть в ebay-лотерею.
Так и вышло. Обнадеживала наклейка сервисного центра Sony, намекающая на обслуживание или ремонт в апреле 2002 года. Внешне аппарат выглядит новым, экран — рабочий, заметно потускнели сегменты, горящие (часы). К моему глубокому удовлетворению, видеомагнитофон заработал почти сразу, хоть и не с первой попытки, но со второй.
Только при воспроизведении хорошо слышен хруст шестерней — смазать бы.Магнитофоны этой эпохи страдают от перелома пластмассовых элементов механизма, высохших конденсаторов, упиленных голов (если использовался постоянно). И еще они попросту сложные, требующиеся при восстановлении определенного опыта и квалификации.


Чем этот магнитофон хорош? Какие вообще были важные выбора VHS в те времена? Кое-что сейчас вообще не актуально, например гибкое программирование записи на год вперед. Базовое разделение видеотехники было такое: полноценный видеомагнитофон (оснащен собственным ТВ-устройством, может записывать телепрограммы в режиме реального времени и по расписанию), видеоплеер (только воспроизводит кассеты) и пишущий видеоплеер (может записывать, но не оснащен тюнером — им должен работать телевизор, нет программирования записи).
А что тут еще есть? Возможности редактирования. На панели есть энкодер с вращающейся центральной частью и поворотным кольцом — почти как в профессиональной технике. С его помощью можно с разной скоростью контролировать, в режиме медленной перемотки или покадрово. Точно выставить ленту на нужное место и включить запись, с бесшовным переходом между фрагментами. Можно наложить на видео другую звуковую дорожку. Или даже подключить микрофон и добавить к записи похода в баню режиссерский комментарий.
Магнитофон оснащен интерфейсом LANC для взаимодействия с другими устройствами. Например, он может подавать команду на включение спутникового ресивера и переключать его на нужный канал. Либо можно купить специальный монтажный пульт, как на картинке выше, и одновременно рулить двумя видеомагнитофонами (или магнитофоном и камерой). Да, этот аппарат можно контролировать с помощью Arduino.
В общем, получается довольно функциональная, хоть и потребительская штука для небедного энтузиаста.Для монтажа видео с видеокамеры, креативной записи и редактирования с ТВ или другого источника. Добавлю к описанию фич еще пару интересных находок. Это система Video Programming System — более древняя реализация стандарта PDC. Как минимум на европейском телевидении передавались кодовые сигналы начала трансляции. Видеомагнитофон умел их принимать и подстраивать расписание так, чтобы не записывать кусок предыдущей передачи или следующей.
Еще один термин конца восьмидесятых — Simulcast. Это когда трансляция телепередачи по ТВ сопровождается синхронизированной передачей стереозвука по радио на FM-частотах.Для этого случая в SLV-815 предусмотрен специальный режим: видео пишем с эфира, а звук — с внешнего радиоприемника.

Экранное меню в 1991 году было еще в новинку. Рекламный слоган «Digital Picture» в SLV-815 относится к нему, цифровой обработки изображения тут нет. Но есть режим «картинка в картинке» (смотрим видеокассету, следим за ТВ, когда там начнется нужная передача). В экранном меню убрана настройка телеканалов и пара полезных функций: «перемотать кассету на начало и выбросить» (для сдачи в прокат), «перемотать на нулевую отметку счетчика» и так далее.Кроме того, как и требуется от функционального видеомагнитофона, Sony умеет предсказывать остатки ленты. Все это очень круто, но мыльноватый VHS ретроэкспириенс был бы не полон без еще одного неизбежного аксессуара.

Царь-пульт


Он огромный! Созданный для энтузиастов, пульт управления обеспечивает контроль над функциями видеомагнитофона. А если вам кажется мало, достаточно поднять крышку. Кажется, тут есть кнопка для всего.
Значительная часть пульта отведена под программирование записи.Для этого же предусмотрен ЖК-дисплей: заданный интервалы начала и окончания записи можно использовать на прямом видеомагнитофон одним нажатием. Разобраться во всех этих фичах без инструкции невозможно, хотя мне много и не требовалось установить на видеомагнитофоне правильное время.
Я конечно разобрался, как это делать, но не сильно помогло. Дата на пульте выставляется максимально кривым способом: «перемоткой» по дням начиная с января 1991 года. Причем календарь ограничен сверху 2006 годом — видимо разработчики посчитали, что через 15 лет никто этим аппаратом пользоваться уже не будет.Не угадали!

Пульт расчитан на работу в сложной домашней системе. С его помощью вы можете управлять тремя видеомагнитофонами одновременно. По факту он красив, но неудобен: чаще всего я пользуюсь пультом от телевизора. Он поменьше и позволяет управлять базовыми фичами магнитофона.

Hi-Fi Stereo и посрамление бобин


В предыдущем обзоре видеотехники режим Hi-Fi стерео я лишь изучил, а теперь решил его внимательнее.Стандарт VHS использует запись звука на отдельную монофоническую дорожку, с стационарной головки. Соответственно, качество звука зависело от скорости протягивания ленты, а она в VHS мала — 2339 сантиметра в секунду, в два раза меньше, чем у аудиокассеты. В 1984 году придумали другой способ: записывать звук с помощью двух дополнительных головок на вращающемся барабане, так же, как видео.

Это было непростой надежно, так как дорожки с видео максимально плотно.Сделали так: звук пишется на ленту до видео. Видеосигнал частично стирает звуковые дорожки, но из-за различия в азимуте головок и мощности сигнала, звук можно прочитать и декодировать. А он именно что закодирован: с помощью частотной модуляции аналоговый сигнал «загнан» в области частот около одного мегагерца, для снижения помех от цветовой и яркостной составляющей видео. Распределение частот с VHS Hi-Fi, показанное на графике выше.


Несмотря на все эти манипуляции, аудиосигнал в режиме Hi-Fi Stereo остается аналоговым.А вот его параметры серьезно повышаются. А раз так, хочется их как-то объективно измерить. Получилось это не сразу: видеомагнитофон не дружит с десктопом, большим от него помех (и кажется, не имеет наличия поблизости импульсных блоков питания). Пришлось измерить с помощью ноутбука, работающего от батареек.
Слева направо: VHS Hi-Fi, стандартная аудиодорожка, она же в режиме LP, и для сравнения — аудиокассета первого типа и современный цифровой аудиоплеер, служивший для всех тестов.Hi-Fi трек показывает результат как минимум не хуже очень хорошего катушечного магнитофона на 19-й или 38-й скорости. Теоретический динамический диапазон — 80дБ или лучше. На практике у меня получилось 77дБ, и учитывая возраст аппарата это достойно. На традиционной магнитной ленте такой результат возможен только с системой шумопонижения. Но главное — ровная амплитудно-частотная характеристика и низкий уровень искажений. Кстати, а ограничена ли у видеомагнитофона АЧХ? Что если подать на него тестовый сигнал в диапазоне до 48 килогерц?
Вообще не ограничена — в обычных плюс-минус 3дБ верхняя граница АЧХ заканчивается почти ровно на 30 килогерцах.Можно записывать звук высокой четкости, если кому-то вдруг придет такое в голову. Получается, VHS Hi-Fi — лучший (и последний) носитель теплого лампового звука на магнитной ленте?


Нууу почти. Проблема в том, что запись аудио происходит кусками по 1/50 секунды. Малейший сбой синхронизации — и появляется ужасно надоедливый треск. На видео выше я привел пример таких характерных искажений. Их просто вызвать искусственно, достаточно «сбить» синхронизацию сигнала ручной регулировкой.Но иногда они появляются и сами по себе: дефекты ленты, изношенность механизма, бури на Марсе. Уж лучше кассета, но без этих артефактов.


Восьмидесятые и девяностые VHS Hi-Fi был привлекательной темой для меломанов и аудиофилов. Характеристики звука никак не меняются даже при переходе на более низкую скорость записи LP. Можно записать на трехчасовую кассету шесть часов музыки. Если даже удастся избежать помех, это не очень удобно. Формат получается строго стационарный.Навигация затруднена, хотя видеомагнитофон умеет ставить маркеры и перемещаться между ними. В общем, не совсем мой выбор.

Зато VHS Hi-Fi улучшает впечатление от просмотра фильмов на видеокассетах. Да, картинка слегка нечеткая, но звук в порядке, ничем не хуже цифрового саундтрека. На видео выше я записал сравнение VHS Hi-Fi со стандартной дорожкой в ​​режимах SP и LP. В первом случае — достойный звук без претензий. Стандартное аудио — монофоническое (некоторые модели магнитофонов умели записывать туда стерео) и терпимое.Звук в режиме LP больше похож на звучание радиоточки. Записывать винтажные видеоклипы со стереозвуком — одно удовольствие. А еще можно записать кассету с двойным или даже тройной аудиодорожкой. Например, пишем оригинальный звук фильма без перевода на Hi-Fi. Потом отдельно — перевод на стандартный аудиотрек. В настройках Sony SLV-815 возможность произвольного переключения между аудиотреками, вывод одного из каналов сразу или микширования всего.

Фирменное видео или чего не хватало в детстве


В VHS-реальности начала девяностых я находился на самом деле видеомагнитофонного экспириенса.Видеокассеты у меня были либо самописные (с помехами), либо прокатные (ужасного качества и непонятного происхождения), либо покупные (чуть лучше, но все равно пиратские). Я постарался это исправить, тем более сейчас это вообще не представляет проблем. VHS по-прежнему расценивается большинством людей, как старый ненужный хлам.
Релизов на видео было выпущено очень много, их можно найти бесплатно, с самовывозом, или дешево, или чуть подороже, но запечатанные. Я приобрел несколько кассет из Европы, с оригинальной звуковой дорожкой.Это поздние издания, обычно широкоформатные, в стандартном пластиковом кейсе, или даже коллекционные — в коробке и с красивой полиграфией.
Смотреть на видео театральную версию фильма — спорная идея. Вспомним про разрешение в 200–250 реальных ТВ-линий. Черные полосы широкого формата сожрут третьи возможности формата на выходе получится картинка, которую можно сравнить с цифровым видео в разрешении 335×100. Поэтому обычный релиз на VHS обрезает изображение по краям, чтобы избавиться от черных полос.Теряется примерно половина театрального кадра. Иногда, правда, бывает наоборот.
Знаменитый кадр из «Дня независимости», известный как ТУЧА ФЗНАМЗОН, представлен во всей своей красе именно в телевизионной версии. В формате половина надписи на плохом английском обрезана.
Так как я по ошибке купил сразу два издания первых трех фильмов про Индиану Джонса, я могу сравнить широкоформатное издание и обычное. Они так и продавались: на выбор, смотреть замысел режиссера во всей полноте, но с черными полосами, или без полос, но как повезет.Здесь вы можете заметить, что изображение не занимает площадь кадра. Дело в том, что правильный, винтажный ЭЛТ-телевизор ее и не показывает (явление, известное, как переразвертка).
Мы уже давно привыкли, что современные ТВ и мониторы показывают изображение целиком, с идеальной геометрией. А тогда и картинка на ТВ проецировалась с запасом, и шум от переключения головок в нижней части кадра надо было убрать. Возвращаясь к «строкам» или «ТВ-линиям»: мало того, что разрешение VHS низкое. Так вы еще часть полезного сигнала просто не виде.


Хочется показать мой новый тридцатилетний видеомагнитофон в работе, но выкладывать фильмы на Ютюб — не очень хорошая идея, даже в научно-исследовательских целях. Одна из кассет в моей коллекции — из видеопроката. Они отличаются наличием трейлером «новых» фильмов в начале. Вот один из трейлеров и покажу. Здесь захват видео произведен другим рекордером, который учитывает феномен overscan и дополнительно обрезает края изображения. По традиции преобразовал исходную картинку в стандарте PAL в формате 4К.
И еще раз посмотрим на кадр из кино. Почти все фильмы сейчас доступны в разрешении FullHD или даже 4К. Еще один способ оценить прогресс за последние три-четыре десятка лет. Адекватен ли формат VHS в 2020 году? Он интересен только если вы, как и я, увлекаетесь ретротехникой. Я невероятно впечатлен и дизайном, и возможности своего видеомагнитофона. Но и ограничения магнитной видеозаписи не самого высокого качества очевидны. Даже если смотреть приведенные выше примеры видео на телефоне.


Скажу так: VHS не надо смотреть на ЖК-дисплеях в принципе.Только ЭЛТ, только хардкор и соответствующее эпохе оборудование. Старый телевизор искажает видеомагнитофона, но делает картинку сочной, создает именно то настроение, с помощью которого мы смотрели видео в восьмидесятых и девяностых. Для таких винтажных ощущений, собственно, я и добываю весь этот хлам.


Аутентичные фильмы той эпохи, желательно с характерным одноголосым переводом, воспринимают на VHS прекрасно даже в 2020 году. Видеоклипы восьмидесятых часто записаны в качестве «композитного» даже изначально, и выглядят мыльными после переиздания на цифровых носителя в 4К, как видеоклип выше.Вот это правильный контент, для которого я приобрел правильный набор аппаратов. В отличие от аудиокассет, который звучит нормально , винила, что переживает ренессанс, возраст аналогового видео сейчас очень заметен. Возврат к VHS — это сродни покупки «Спектрума» или раннего IBM PC, путешествие в прошлое, заплыв по волнам памяти. Изучение древних артефактов, и заодно попытка разобраться в самом себе. Или просто нелогичный способ достижения душевного комфорта путем построения у себя в кабинете капсулы времени.

Так и живем.

.

Фильтры VirtualDub для удаления помех при оцифровке видео

Фильтры VirtualDub

2004 г.

Эпоха сменилась, и такой носитель видеоинформации, как кассета, стремительно устаревает. В ближайшем будущем видеомагнитофоны просто исчезнут из нашего быта. И если популярные фильмы, записи концертов постоянно выпускаются на новых носителях, как быть с собственными любимыми съемками шагов своих детей, путешествий и спортивных соревнований?

Очевидно, их надо перенести с видеокассет на компьютерный диск, или, говоря техническим языком, оцифровать.И вот тут пользователя техники ожидает «засада».

«Дело в том, что на компьютерных и DVD-носителей», распространены сегодня. А именно записывается один из каждых 100 кадров, для остальных же 99 сохраняет только список отличий от первого. Чтобы издать фильм на DVD или VCD, его специально «чистят» в студиях таким образом, чтобы каждые 99 из 100 следующих друг за другом кадров (цифра примерна и ориентировочна) были максимально похожи на первый.

Поясним вышесказанное. Представьте сцену, где два героя сидят и разговаривают. Что меняется? Только маленькая часть кадра, где двигаются лица людей. Обо всей остальной картинке в таком случае записывается только то, что она равна предыдущей.

Даже в сценах погонь и катастроф всегда есть фрагмент 8×8 точек одного кадра (скажем, белое пятно на месте яркой вспышки), который соответствует такому же месту в другом кадре, только выше или ниже, чем в предыдущем.

В любительских же участвующих вещи, пагубно две влияющие на возможность сохранить фильм в цифровом виде.Во-первых, это помехи аналогового носителя, т.е. видеопленки. Они проявляются в виде мелких точек или сеточки (то же самое бывает при записи с телевизионного эфира). Вторая проблема — дрожание рук снимающего. Как бы оператор ни старался, естественных колебаний положения камеры не избежать, что приводит к постоянным сдвигам изображения на одну-две строки влево-вправо и вверх-вниз. Это незаметно при просмотре видео по телевизору, но серьезно мешает оцифровке со сжатием.

«Эти данные факторов увеличивают количество отличий между кадрами, а когда их слишком много», это либо вообще не позволяет использовать списком отличий, либо этот список разбухает, что становится почти равным полной записи всех кадров.

Проиллюстрирую теорию практическим примером. Возьмем ту же сцену с двумя собеседниками. Из-за помех и подвижности камеры при съемке компьютер просто не признает фон за их спиной одинаковым для соседних кадров!

Между тем полная оцифровка, с записью всех кадров целиком, позволяет сохранить на DVD-диске (емкостью чуть более 4 Гбайт) всего лишь 2 мин видео. Поэтому, чтобы связать на нем 120 мин (в 60 раз больше), нужно записать только каждый сотый кадр. Еще столько же места занимает список отличных от других кадров, которые в процессе воспроизведения «восстанавливаются» компьютером или стационарным плеера.

Как же быть тогда с любительскими и эфирными такимими?

Специалисты по оцифровке видео уже позаботились об этом за вас и придумали видеофильтры. О том, как их применить, чтобы качество домашних съемок сделать таким же (или почти таким же) хорошим, как у профессиональных DVD-фильмов, и сжать обработанный видеоматериал с помощью специальных алгоритмов для размещения на DVD- или VCD-диске, и пойдет речь в статье.

Мы уже рассказывали о том, как записывать с ТВ или видеомагнитофона на компьютер.Очевидно, что для применения фильтров сначала необходимо сохранить видео с максимально возможной скоростью потока (битрейт) — во избежание искажений. Можно, например, использовать кодек huffuy, при этом 1 ч фильма потребует 12 Гбайт. Если такого размера свободного места на жестком диске нет, то следует записывать видео с размерами кадра 384×288 точек кодеком DivX 5-05, задав максимальную скорость потока — 4000 кбит / с (1 ч видео займет порядок 2 Гбайт).

Далее необходимо открыть подключение в видеоредактор Virtual Dub 1.5.1 и применять фильтры.

В приведенных ниже описаниях некоторых фильтров указан «встроенный». Это означает, что вы получаете их сразу, загрузив из Интернета бесплатный видеоредактор Virtual Dub. Остальные разработаны разными людьми — любителями видео, эти фильтры придется искать в Сети отдельно.

Первое знакомство

Уменьшение 2: 1 (высокое качество) (встроено). Уменьшает вдвое размер изображения по вертикали и горизонтали. При этом используется матрица 3×3 точки, перекрывающая несколько соседних пикселов.Действует заметно быстрее, чем фильтр Resize. Однако поскольку в 2: 1 Reduction (High Quality) используется разновидность билинейного преобразования, а фильтре Resize может быть задействовано и бикубическое преобразование, то для сохранения приемлемого качества при изменении размера кадра все же рекомендованный фильтр Resize.

Уменьшение 2: 1 (встроенное). Уменьшает вдвое размер кадра по вертикали и горизонтали. При этом используется простая матрица 2×2 точки из пикселей, перекрывающих друг друга.Работает значительно быстрее, чем фильтр Resize. Однако для сохранения приемлемого качества при изменении размера кадра все же рекомендуется фильтр Изменить размер по тем же причинам, что и в предыдущем случае.

Вертикальное уменьшение 2: 1. Уменьшает размер каждого кадра вдвое только по вертикали. При этом используется простая матрица 1×2 точки.

2D Cleaner 0.6 beta. Заменяет каждый пиксель точка со средним значением цвета в заданном радиусе (от 0 до 10 пикселей).Вычисленное значение не может отличаться от исходного более, чем на качеог (от 0 до 255). Имеются соответствующие ползунки — регуляторы радиуса и порога.

3×3 Средний (встроенный). Заменяет каждый пиксел точкой с усредненным значением цвета соседних пикселов, при этом используется матрица 3×3 точки. Так как значения цвета пикселов различные (центрального — 32/256, каждого из окружающих — 28/256), то это не в точности среднее число. Фильтр неплохо обрабатывает большие изображения (384×288 имеют или больше), которые зашумлены или другие нежелательные артефакты.Был встроен в ранние версии редактора Virtual Dub.

Фильтр ACDSee. Автоматически регулирует уровни изображения. Данный фильтр основан на функциях AutoLevels («Автоуровни») программы ACDSee. Однако каждый кадр обрабатывается отдельно, и, как результат, в готовом фильме возможно мигание видеоряда.

AddFrameNumber / AddTimestamp 0.4. Вставляет в изображение счетчик кадров и метку времени в нижнюю часть кадра.

Алидатор. Вставляет текущую дату и время в левый нижний угол кадра.

AnamorphicResize 0,10 . Уменьшает вертикальный размер изображения на 25%, использует такой же принцип, что и DVD-плееры.

Сглаживание области 0,1. Заменяет относительно одинаковые участки кадра областями с усредненным значением цвета.

Bit Drop 0.9 beta. Предоставляет возможность побитового управления цветом.

Blur More (встроенный). Применяет гауссово размытие с удвоенным радиусом. Не годится для уменьшения шума, поскольку смазывает изображение слишком сильно.

Blur (встроенный). Тоже использует гауссово размытие кадра. В результате дает лучшее изображение, чем фильтр 3×3 Среднее.

Border Smear 1.0 beta. Размывает верх и низ изображения. Может быть полезным при вводе видео для Video-CD. Если отрезать края кадра, чтобы удалить нечеткие строки, получаемые после оцифровки VHS, то понадобится размеры картинки к тем, что пригодны для кодера.Иногда это изменение вызывает проблемы, которые решаются этим фильтром.

Box Blur (встроенный). Выполняет довольно быстрое билинейное, трилинейное или кубическое размытие — в зависимости от количества проходов при кодировании видео (одного, двух или трех соответственно). Билинейное размытие работает очень быстро, но качество низкое из-за получаемых артефактов (квадратов).

Яркость / контрастность (с улучшенным пользовательским интерфейсом) 1.0. Изменена яркость и контрастность фрагмента, новая возможность предварительного просмотра.

Яркость / Контрастность (встроенный). Регулирует яркость и контрастность всего видеоролика.

Снижение цветового шума 1.1. Уменьшает шум в цветопередаче, не изменяя черно-белую составляющую сигнала.

CmYUV DEbug Dev. Преобразует кодировку цвета из стандарта YUV в стандарт RGB.

Colorize 1.1 beta 1. Изменяет текущий цвет видеоролика на свой монохромный (не полутоновый) цвет.

Условный 0.3b. В прошлом был популярен. В настоящее время может пригодиться использование в некоторых некоторых других фильтрах.

Coring 1.0. Изменяет цвет пиксела на черный или зеленый, если его текущее значение ниже уровня.

Decimate 1.1 beta 2. Обычно используемый после фильтра Telecide (или другим, продуцирующим поток кадров, состоящих из двух полей) создает файл с продублированными кадрами.Их следует, как правило, удалять, если только мы не ставим задачу изменения частоты кадров.

Deflicker 1.0. Удаляет временные фрагментарные изменения мерцания. Рекомендуется для видео, переснятого с любительской пленки с не 25 кадр. / С, в результате некоторые кадры получаются заметно ярче.

Деинтерлейсинг — по площади 1.2. Удаляет «расческу» — результат примитивного объединения полукадров, передних при чересстрочной развертке, — только там, где она заметна.Каждый кадр обрабатывается индивидуально. Когда фильтр обнаруживает «расческу», он удаляет ее, используя или смешивание, или интерполяцию — в зависимости от установок.

Деинтерлейсинг — фильм PAL 1.1. Исправляет «расческу» в видео, но при этом показывает чередующиеся строки.

Деинтерлейсинг — PAL / Interpolate 1.0b1. Исправляет «расческу» в видео. При этом первое поле (полукадр) удваивается, второе — удваивается и сдвигается вниз на строку, третье опять удваивается, четвертое удваивается на последовательность.д.

Деинтерлейсинг (встроенный). Неровные вертикальные линии в кадре, полученном при записи движения в видео, состоящем из последовательности полукадров, заменяет ровными.

Деинтерлейсинг — Auto PAL Movie 2.0b. Корректно переводит видео в стандарт PAL.

DeLogo 1.0. Удаляет полупрозрачные и непрозрачные статические логотипы (надписи).

Стабилизатор видео DiGiStudio 1.2C. Цифровой стабилизатор видео.Предназначен для правильного кодирования материала, снятого с помощью ручной камеры.

Динамическое шумоподавление 2.1. Уменьшает шум в изображении, не используя размытия.

Emboss (встроенный). Осуществляет краевое градиентное преобразование изображения, создающее эффект 3D-гравировки. Операция запуска каждого из трех каналов по отдельности. Если такой результат для данного видео неприемлем, то сначала применить фильтр Greyscale.

Экзорцист. Удаляет «призраки» (остаточное изображение из предыдущего кадра, появляющееся за движущимися фрагментами) из сигнала.

ExYUVDv. Изменяет значения параметров цветового кодирования (см. Фильтр CmYUV DEbug Dev).

Field Bob (встроенный). Компенсирует вертикальные колебания изображения. Рекомендуется для стабилизации кадров видео, снятого с рук, с заметным дрожанием по вертикали.

Сдвиг поля v1.0. Удваивает высоту кадра и сдвигает каждый второй полукадр вниз на одну строку.

Field Swap (встроенный). Предназначен для замены соседних линий видеоизображения (есть регулятор «добавить / убрать чередование строк»).

Заливка (встроенная). Некоторый прямоугольник (его размеры и положение в кадре задает) на изображении заполняется указанным цветом.

Блендер 1.1. Один из вариантов размытия изображения.

Flip Horizontally (встроенный). Переворачивает изображение слева направо.

Отразить по вертикали (встроенный). Переворачивает изображение сверху вниз.

Frame Tweaker 1.1. Выполняет специальный (написанный) сценарий (небольшую программу). Допустимые команды: черный, копирование, вставка, сдвиг, исчезновение |

Общая свертка 3d 1.1. Применяет так называемые матрицы сверток 5і5 точек к трем последовательным кадрам.Если изображение дрожит, то фильтр позволяет стабилизировать картинку.

General Convolution (встроенный). Применяет к пикселу так называемую «матрицу свертки» 3×3 точки, т.е. заменяет каждый пиксел линейной функции этого пиксела и восьми соседних с ним. Авторы фильтра дают следующее описание. Это разносторонний фильтр, который можно заменить другими (например, 3×3 Average, Emboss, Sharpen, Brightness / Contrast), однако специфические фильтры значительно лучше оптимизированы для своих задач.Фильтр свертки просто позволяет к значению центрального пиксела дробных значений восьми окружающих соседей. Основание дроби равно 256.

Приведу примеры. Просто копия: 0,0,0 / 0,256,0 / 0,0,0. 3×3 Среднее: 28,28,28 / 28,32,28 / 28,28,28. Резкость: -16, -16, -16 / -16,384, -16 / -16, -16, -16. Удвоенная контрастность: 0,0,0 / 0,512,0 / 0,0,0. Тиснение сверху слева, без закругления: -32,0,0 / 0,0,0 / 0,0,32.

Оттенки серого (встроенный). Делает из цветного изображения серое, полутоновое.При этом используется рекомендуемое для современных мониторов уравнение: Y = 0,213R + 0,715G + 0,072B (оно отличается от традиционного уравнения NTSC: Y = 0,30R + 0,59G + 0,11B).

Выравнивание гистограммы 1.1. Выполняет глобальное цветное выравнивание гистограммы. Может быть для коррекции видео, имеющего значение коррекции интенсивности пикселов. Полезен только для коррекции исходного сигнала, введенного с плохим качеством.

Оттенок / Насыщенность / Интенсивность 1.0. Изменяет цвет, насыщенность и интенсивность изображения.

Инвертировать (встроенный). Инвертирует цвета изображения, преобразуя его в «негатив».

Уровни (встроенный). Позволяет управлять входным и выходным уровнем яркости изображения. Авторы описывают фильтр так: «изображение слабоконтрастное, перемещайте верхние левый и правый указатели так, чтобы сузить входной диапазон. Все, что останется слева от черной стрелки, станет черным, то, что справа от белой стрелки, — белым.Серая стрелка в середине регулирует гамму, использование на значение 50% в выходном диапазоне. Для того чтобы использовать этот фильтр, желательно получить гистограмму образца видео. А затем переместить входные границы внутрь так, чтобы темные части изображения стали черными, а яркие — белыми ».

Жидкость. Применяется для создания эффекта переливающейся жидкости.

Logo 1.3 beta 4. Вставляет в изображение на всей поверхности ролика статичный или анимированный логотип.

логотип 3.5. Удаляет логотип из изображения на протяжении всего ролика.

Размытие в движении (встроенный). Смазывает соседние кадры. Если 3×3 Average работает только с одним кадром, то данный фильтр суммирует соседние, что позволяет убрать шум. Однако при этом за движущимися фрагментами появляются «призраки». Кроме того, изображение становится более темным, рекомендуется после применения Размытие в движении Уровень с включением [0-1]> 1,5> [0-1].

Преобразование в нулевое значение (встроенный). Отрезает края кадра со всех четырех сторон.

Pan 1.0 beta 2. Позволяет просмотреть часть видеопотока через окно меньшего () размера. При этом данное окно можно перемещать в исходный кадра. Фильтр рекомендуется скорее для создания спецэффектов при редактировании, чем для какого-либо либо исправления ошибок записи.

Picfix 1.04. Стабилизирует изображение для лучшего сжатия.Рекомендуется применять для съемок, сделанных с помощью ручной камеры, где имеет место дрожание по вертикали и горизонтали.

Красный / Зеленый / Синий 1.1. Позволяет использовать уровни цветов RGB (каждого по отдельности) в видеопотоке.

Регулировка красного / зеленого / синего 1.0. Позволяет улучшить уровни цветов RGB в видеопотоке. Отличается от предыдущего фильтра предварительного просмотра изображения.

Изменение размера (встроенный). Позволяет увеличить размер выходного видеопотока. Авторы описывают фильтр так. Есть пять способов изменения изображения, причем каждый последующий сложнее предыдущего. С повреждением времени обработки картинки возрастает качество результата.

Самый быстрый, но наихудший по качеству — Ближайший сосед (ближайший сосед), когда в исходном изображении выбирается ближайший пиксел.

Второй по скорости билинейный (билинейный) способ, дающий очень хорошие результаты, применяет линейную аппроксимацию в обоих направленийх, используя зерно 2×2 точки.Обеспечивает возможность уменьшения (достигающего 66%) и увеличения (до восьмикратного) видеопотока без видимых дефектов.

Бикубический способ (Bicubic) — наилучший для увеличения изображения. Он значительно медленнее, чем билинейный, но выходное качество картинки при большем увеличении оказывается намного выше. Между тем, поскольку бикубическая фильтрация обрабатывает детали тщательнее, чем билинейная, качество может быть плохого качества.

Точный билинейный способ (точный билинейный) использует полную билинейную фильтрацию зерна, а не участка размером 2×2 точки.Этот фильтр более предпочтителен по выходному качеству, чем 2: 1 Reduction, но работает медленнее.

Точный бикубический способ (точный бикубический) использует полную бикубическую фильтрацию зерна, а не участка размером 4×4 точки. Он работает аналогично предыдущему, но создает более четкое изображение. Этот фильтр самый медленный из всех.

Повернуть (встроенный). Поворачивает изображение на 90, 180, или 270 о . Этот фильтр для видео, снятого с камеры, стоящей боком или вверх ногами.

Rotate2 (встроенный). В отличие от предыдущего фильтра, поворачивает изображение на произвольный угол.

Sharpen (встроенный). Увеличивает контрастность между соседними пикселами. Не рекомендуется применять на изображении, имеющем шумы (точки и сетку).

Smart Bob 1.1 beta 2. Действует аналогично фильтру Smart Deinterlacer (см. Ниже), за исключением того, что создает файл с удвоенной настройкой.Например, если входной сигнал имеет частоту 30 кадров. / С двумя полями в каждом кадре, то на выходе получится 60 полукадров в секунду.

Умный деинтерлейсер 2.7. Ликвидирует развивающую при склейке кадров «расческу» только в изменяющихся изображения областях. В статических же участках артефакты чередования не проявляются, так что для отображения данных линий линий.

Интеллектуальное изменение размера 1.1. Изменяет размеры изображения. Основан на встроенном фильтре Avery Lee и действует аналогично ему, однако позволяет задавать размеры кадра не только в пикселах, но и в процентах.

Smart Smoother 1.1. Разглаживает / смазывает картинку, сохраняет ее структуру (резкие границы). Пригодится для сглаживания записи, имеющей сильные помехи.

Сглаживающий (встроенный). Удаляет из изображения высокочастотные шумы. Особенно ценен для работы с видео, оцифрованного с VHS-видеокассет, поскольку не влияет на острые края. Отлично подходит для мультипликации, но может уничтожить мелкие детали в кино. Очень эффективен для уменьшения размера конечных файлов.

Пространственное сглаживание 1.0. Еще один фильтр для устранения шума, помех. Действует только на пикселы с одинаковым цветом.

Снижение статического шума 1.2. Убирает точечные помехи, шум в изображении, сохраняя контрастность.

Субтитры 2.2. Позволяет накладывать на изображение субтитры (текстовые вставки).

Telecide 1.2 beta 4. Устраняет некоторые нежелательные последствия действия фильтров, изменяющих частоту кадров.

Временный очиститель. Уменьшает шум, не оставляя следов от предыдущего кадра («призраков»).

Temporal Smoother (встроенный). Уменьшает помехи и сетку в изображении.

Порог (встроенный). Превращает изображение в черно-белое, без полутонов.

ТВ. Корректирует или маскирует шум в аналоговых видеоисях, в основном в телесигнале, а также на видеокассетах VHS. Сглаживает цветность изображения, не изменяя яркость.

Маска нерезкости 1.3. Автор фильтра так: «Повышает контрастность, используя неострую маску. Основная идея заключается в том, что смазанная версия изображения вычитается из подлинника. Результирующая картинка будет иметь повышенную контрастность ».

VHS. Создан специально для чистки и коррекции записей на видеокассетах VHS.

Video DeNoise 1.2. По разработчикам, фильтр для очистки видео от шума при работе с редактором Virtual Dub.Анализирует каждый кадр независимо от других, благодаря чему не вносит изменения по сравнению с динамическими фильтрами. А если учесть данный фильтр — лидер среди себе подобных Virtual Dub. Особенно удобен при конвертировании видео в формате MPEG-4 или DivX, поскольку даже после удаления незначительного шума размер конечного файла уменьшается.Убирает эффект «лесенки».

Warp Sharp 1.1. Усиливает контрастность краев изображения.

Windowed Histogram Equalize 1.0. Выравнивает гистограмму изображения.

Xsharpen 1.0 beta 2. Увеличивает резкость. Не рекомендуется применять после фильтров, очищающее изображение от помех, повышение резкости их восстановит.

Масштаб 1.1. Масштабирует изображение.

Итак, мы познакомились с инструментами, необходимыми для улучшения оцифрованного с кассет видео.Теперь дело за вами. Удачных экспериментов!


Пример 1. Возьмем исходную запись с огромным источником помех (рис. 1).

Применяем последовательно фильтры TV, CNR, DNR, Smart Smoother, Temporal Smoother, получаем очищенное изображение (рис. 2).

рис. 1 рис. 2

Многие фильтры имеют ползунки для установки разных значений параметров.Но начинающим пользователям желательно оставить все настройки по умолчанию.


Пример 2. Имеем запись, сделанную с малым значением скорости потока, в результате чего все изображение покрыто квадратами (рис. 3).

рис. 3 рис. 4

Применяем фильтры Video DeNoise, Blur, Motion Blur, Smart Smoother, Temporal Smoother, Resize и получаем вполне приемлемую картинку (рис.4).


Пример 3. Запись сделана видеокамерой, повернутой боком (рис. 5).

рис. 5 рис. 6

Обрабатываем отснятый материал фильтрами Видео DeNoise, Rotate и Resize. В последнем случае применяется заполнение краев черными полями (рис. 6) или отрезаем верх и низ кадра (рис. 7) либо увеличиваем центр (рис.8).

рис. 7 рис. 8

Пример 4. Исходный видеосигнал с интерлейсом (результатом простого склеивания двух полей одного кадра), что проявляется как гребенка на изображении (рис. 9), и большими размерами кадра, которые должны быть уменьшены с целью экономии дискового пространства .

рис.9 рис. 10

Применяем фильтр Deinterlace, затем Resize. В результате выбираем бикубическое преобразование и получаем правильное изображение (рис. 10).


Пример 5. На части изображения имеются посторонние данные (рис. 11).

рис. 11 рис.12

Применяем фильтр Fill и закрашиваем данные одним цветом (рис. 12).


Пример 6. Сделанная дома запись слишком темная (рис. 13).

рис. 13 рис. 14

Применяем фильтры яркости / контрастности, VHS, временное сглаживание (рис. 14).

Автор: Григорий Маркаров

По материалам журнала «Мир ПК», № 12, 2004 г.

Актуальная информация о Максе Полякове смотрите на странице

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *