Текст книги "Видео на вашем компьютере: ТВ тюнеры, захват кадра, видеомонтаж, DVD"

Производители конкретных модулей видеоввода обычно предлагают свои программы захвата кадров, отличающиеся от VidCap только интерфейсом, и то в мелочах. В качестве примера можно привести программу, поставляемую с PCMCIA-картой в комплекте Novatec Capture Vision (рис. 5.55).

Рис. 5.55. Настройка захвата кадров и Capture Vision

Своеобразный интерфейс имеет программное обеспечение, поставляемое с устройствами фирмы Pinnacle. Один из вариантов подробно рассмотрен в разделе, посвященном Miro Studio 400.

Если с программным обеспечением производителя возникли какие-либо проблемы, не стоит тратить время на его освоение, лучше воспользоваться какой-нибудь из известных программ.

Программы для декодирования DVD и MPEG

Разумеется, для просмотра форматов DVD и MPEG лучше всего иметь аппаратный декодер, однако если его нет, вы все равно сможете просматривать видео в этих форматах, хотя, конечно, качество программного воспроизведения в таком случае уступает аппаратному.

Программные декодировщики Xing MPEG Player и Xing DVD Player

Как часто случается, самой популярной стала далеко не самая удачная программа. Xing MPEG Player (рис. 5.56) позволяет просматривать Video CD и файлы MPEG 1. Качество довольно среднее, во всяком случае оно уступает как аппаратным декодерам, так и некоторым другим программам.

Рис. 5.56. Программный декодировщикXing MPEG Player

Кроме воспроизведения файлов MPEG 1 и Video CD, Xing позволяет сохранять остановленный кадр в формате BMP. Для этого служит кнопка . Xing DVD Player предназначен для просмотра DVD– и MPEG-файлов. Интерфейс, как обычно у программ просмотра DVD, выполнен в виде передней панели от плеера (рис. 5.57). Наиболее важные кнопки показаны на рисунке стрелками.

Рис. 5.57. Интерфейс Xing DVD Player

В меню (рис. 5.58) вы можете выбрать просмотр DVD-диска (если он есть) или проигрывание файла. Несмотря на то что в списке расширений файлов присутствуют расширения формата MPEG 2, к сожалению, с проигрыванием таких файлов нередко возникают проблемы.

Рис. 5.58. Меню Xing DVD Player

Кроме декодеров, существует кодировщик MPEG – Xing MPEG Encoder, который мы рассмотрим в другом разделе.

Программный DVD-проигрыватель PowerDVD

Программа (рис. 5.59) воспроизводит несколько типов файлов: MPEG 1 и MPEG 2 Video, DVD, Video CD.

Рис. 5.59. Интерфейс Power DVD

Как и большинство DVD-проигрывателей, данная программа имеет интерфейс в виде передней панели магнитофона. В правой части панели расположены регуляторы воспроизведения, переключатель размера кадра  и переключатель из режима проигрывания дисков в режим воспроизведения записей из файла, о котором мы скажем чуть позднее. Слева – кнопки настроек и дополнительных функций. Для входа в меню настроек служит кнопка .

Кроме параметров DVD (которые настраиваются в отдельном окне), вы можете установить или отключить опцию автоматического проигрывания диска и выбрать варианты сохранения захваченного кадра (рис. 5.60). To Clipboard (В буфер), To File (В файл) и To Wallpaper (Сделать из кадра «обои»). Вопреки предложенному описанию, опция действует не только в отношении Video CD, но и применительно к любым MPEG-файлам.

Рис. 5.60. Настройки PowerDVD

Для проигрывания файлов их необходимо занести в список Play List (рис. 5.62), который открывается щелчком по кнопке . Если она неактивна, следует перейти в File Mode – режим проигрывания файлов. Для этого переместитесь на правую часть панели и щелкните по кнопке, обозначенной стрелкой на рис. 5.61.

Рис. 5.61. Переключение в File Mode

Рис. 5.62. Меню Play List

Кнопка примет вид, как на рис. 5.59, и в правой части панели станут доступными несколько кнопок, в том числе уже упоминавшаяся Play List. Для возвращения в CD mode (режим проигрывания CD) щелкните по кнопке, указанной на рис. 5.61, еще раз.

Параметры вывода видео и аудио настраиваются в пункте меню VCD Device Configuration (рис. 5.63). В пункте Video Display установите Use DDraw (в том случае, если, конечно, ваша видеоплата поддерживает Direct Draw).

Рис. 5.63. Настройка параметров вывода

Захват кадра производится после нажатия кнопки . Кадры записываются на диск в формате BMP.

Программные кодировщики MPEG

Если вам необходимо получать файлы с MPEG-сжатием, конечно, самое разумное решение – приобрести устройство, которое способно производить аппаратное сжатие. Но, увы, не всегда есть возможность по первому зову души покупать желаемое оборудование. Второй вариант – преобразовать последовательность в файл MPEG, пользуясь тем программным продуктом, в котором вы производили запись или редактирование, например Ulead Media Studio. Однако возможна ситуация, когда готовый AVI-файл, например, требуется безо всякого редактирования свернуть в MPEG, освободив при этом значительный объем дискового пространства. В таких случаях можно использовать простые программы-конвертеры. В книге приведено лишь несколько примеров таких программ. Автор не ставила задачу полного обзора этого сектора программного рынка, поэтому возможно, что именно вашего любимого конвертера не окажется.

Этот пакет включает несколько модулей, однако нас будет интересовать только конвертер.

Программа (рис. 5.64) позволяет преобразовывать AVI-файлы в последовательности форматов MPEG 1 и MPEG 2. Работа с программой не вызывает проблем: в окно Input File вы, используя расположенную в верней части панели стандартную кнопку Открыть (пиктограмма с изображением открытой папки), помещаете исходный файл, который необходимо преобразовать. Основные параметры преобразуемой последовательности визуализируются в окошках, расположенных ниже строки с именем файла. В частности, в строке Video указаны размер и палитра изображения, в строке File Size – размер исходного файла. Теперь в области Output File нужно указать имя конечного файла и путь к нему. В строке Format выбирается тип этого файла. Под кнопкой Advanced скрываются меню настроек. Здесь, во вкладке MPEG Base, вы можете изменить тип телевизионного стандарта и конечного файла (рис. 5.65).

Рис. 5.64. Окно программы AVI2MPEG Converter

Рис. 5.65. Меню настроек, вкладка MPEG Base

Во вкладке MPEG Adv находятся еще более интересные параметры: это меню задает тонкие настройки MPEG-компрессии (рис. 5.66), например частоту и чередование I– и P-кадров (см. раздел, посвященный алгоритмам сжатия).

Рис. 5.66. Настройка параметров MPEG-сжатия

Кажется очень заманчивым варьировать эти параметры, но для этого необходимо хорошо знать алгоритм компрессии. Конечно, ничего страшного не случится, если вы просто поэкспериментируете. Ведь исходный вариант файла в AVI-формате остается неизменным, и на его основе можно создавать любое число MPEG-последовательностей. Поскольку места они занимают немного, допустимо сделать несколько вариантов, а затем сравнивать их между собой.

Это простой кодировщик в формате MPEG 1 (рис. 5.67). Принцип построения интерфейса тот же, только вместо названия Input File используется Material File.

Рис. 5.67. Кодировщик Panasonic MPEG1 Encoder

Кнопка Start Encoding – начало преобразования. Кнопка Advanced Settings – переход в меню настроек (рис. 5.68). Здесь можно выбрать вариант чередования кадров при компрессии (I, P и B), тип кадра в соответствии с телевизионным стандартом и пропорциями (Pel Aspect): NTSC 4:3 и 16:9, PAL 4:3 и 16:9, VGA 1:1, а также некоторые другие параметры.

Рис. 5.68. Меню настроек Panasonic MPEG1 Encoder

Программа (рис. 5.69) предназначена для перекодировки AVI-файлов в формат MPEG 1.

Рис. 5.69. Интерфейс программы Xing MPEG Encoder

Работа с программой предельно проста: по нажатии кнопки New или через меню File вы попадаете в Job Wizard (Мастер), где последовательно задаете нужные параметры. На начальном этапе (рис. 5.70) устанавливаете тип данных, выбирая конкретный вариант MPEG-сжатия, размер кадра, тип видеосигнала (PAL, NTSC). Загадочные на первый взгляд цифры 600, 384 и 128 означают величину потока данных в Кбайт/с, которая, в свою очередь, определяется размером кадра: от 160x120 до 352x240.

Рис. 5.70. Выбор типа конечного файла

На следующем, заключительном, этапе вы выбираете первоначальный видеофайл (Source Filename), если необходимо – аудиофайл и конечный файл (Target Filename), в который будет записано сконвертированное изображение (рис. 5.71). После нажатия кнопки Готово осущесвтляется возврат в исходное меню.

Рис. 5.71. Выбор исходного и конечного файлов

Теперь для начала кодирования остается только нажать кнопку Encode.

Эта программа предназначена для ввода и воспроизведения последовательностей в формате MPEG 1. При этом необходимо, чтобы ваше устройство поддерживало ввод в формате YUV 4:2:0. Если такой возможности нет, вы получите окно «живого» видео, но сделать запись не удастся. В режиме воспроизведения программа проигрывает записи в форматах AVI, MOV и др.

Win VCR RC1 при установке часто «капризничает». Допустим, на вашем компьютере работало несколько различных систем видеоввода. Затем из них осталась только одна, и программное обеспечение, соответствующее другим платам или внешним модулям, вы успешно деинсталлировали. Притом, как человек осторожный, вы не поверили программе деинсталляции и при помощи Regedit удалили из системного реестра все оставшиеся упоминания об устройстве. Прошло время, и вы уже успели позабыть, что когда-то у вас была, допустим, плата Fly Video. На вашем оборудовании прекрасно работали многие программы захвата кадров и монтажа. И вдруг после установки и запуска Win VCR RC1 вы с изумлением видите сообщение (безусловно верное) о том, что устройство Fly Video не обнаружено. Загляните во вкладку Устройства модуля Мультимедиа на Панели управления. Щелкните по пункту Устройства видеозаписи и просмотрите список драйверов устройств. Скорее всего, вы сразу увидите там название драйвера давно отсутствующего оборудования. Его нужно просто удалить. Может, однако, случиться так, что вы увидите длинный список, отдельные строки которого вам абсолютно незнакомы. В таком случае пока ничего не удаляйте. Запустите поиск файла, содержащего название того самого отсутствующего устройства, которое упорно стремится вызвать Win VCR. Скорее всего, найдется несколько таких файлов. Часть из них – с расширениями. dll, vxd – обнаружится в поддиректории SYSTEM Windows-директории. Теперь у нас есть два списка: мультимедиа-устройств и файлов, где упоминается имя отсутствующего устройства. Вы, вероятно, уже догадались, что делать дальше – да, конечно, надо найти совпадающие (или почти совпадающие) названия. Это устройство и необходимо удалить из списка мультимедиа-устройств.

Программа Win VCR должна наконец заработать (рис. 5.72).

Рис. 5.72. Интерфейс программы Win VCR

Интерфейс весьма несложен. Под окном для просмотра видео расположен индикатор режима (окошко прямоугольной формы) с двумя переключателями в виде стрелок по бокам. Нажимая на любую из них, мы можем менять режим с воспроизведения (Player) на ввод видео с внешнего источника (Line In). На рис. 5.72 показана панель именно для этого случая. Она имеет развернутый и свернутый варианты. Здесь представлен развернутый вариант. Если щелкнуть по треугольному указателю, расположенному над шкалой Contrast (Контрастность), нижняя часть панели скроется. Как видно из рисунка, на этой части панели расположены регуляторы: уже упомянутая Contrast (Контрастность), Brightness (Яркость), Saturation (Насыщенность), Hue (Цветовой тон), Volume (Громкость). Чтобы открыть панель, необходимо повторно шелкнуть по треугольному указателю. Окно программы в режиме воспроизведения записей отличается только видом нижней части панели. Щелкнув по кнопке Options (Настройки), вы попадете в меню настроек (рис. 5.73), где можно выбрать Video Device (Драйвер устройства), Video Standard (Видеостандарт), Picture Size (Размер кадра), скорость ввода Frames per second (Кадры в секунду), скорость компрессии, обратно пропорциональную качеству изображения (Picture Quality/ Compression Speed), и характеристики звука.

Рис. 5.73. Меню настроек

Поскольку мы имеем дело с MPEG 1, захват кадра полного размера невозможен; максимальный размер – 352x288.

Глава VI
Компьютерное видео в системах безопасности

• На что способны «интеллектуальные» видеосистемы безопасности

• Современные видеосистемы безопасности

Компьютерное видео сегодня не только средство развлечения. Оно используется в областях, весьма далеких от игр, мультимедиа-приложений и домашних архивов. Это в первую очередь медицина и сфера безопасности, где без видео уже невозможно обойтись. Нетрудно понять почему. И там, и там необходимо постоянное наблюдение, требующее неослабевающего внимания. В этой главе мы подробно коснемся только второго направления, поскольку медицина все же является областью узкопрофессиональной, а вопросы безопасности в настоящее время актуальны практически для любого серьезного человека.

Компьютерные видеосистемы безопасности все шире используются на крупных производствах, в банках и офисах фирм. Конечно, цена у них немалая, но они того стоят. Внимание любого охранника, каким бы подготовленным он ни был, рассеивается уже через несколько часов работы, особенно при наблюдении за большим числом однообразных объектов. В комнатах охраны крупных объектов можно увидеть более десятка мониторов (или один экран, разделенный на большое число зон), хотя известно, что без специальной тренировки даже очень внимательный человек не может воспринимать более семи (максимум!) объектов. Кроме того, ощущение благополучия притупляет бдительность. В течение многих часов, а то и дней, месяцев все было так спокойно, что, кажется, волноваться не о чем. Почему бы не отвлечься, чтобы перекусить или выпить чашечку кофе?! Или еще проще, вдруг раздается телефонный звонок или появляется неожиданный (как бы случайный) визитер. А в это время на охраняемом объекте… Дальше каждый читатель может вообразить пару страниц из своего любимого детектива. Разумеется, подробные проблемы появились (и были осознаны) задолго до сплошной компьютеризации. Одно из традиционных решений – регистрация происходящего независимо от человека. Специальные видеомагнитофоны способны непрерывно вести запись событий в охраняемых зонах на протяжении многих часов и дней. Однако у этого способа тоже есть свои недостатки. Во-первых, запись ведется не непрерывно, а через определенные (весьма небольшие) промежутки времени. К сожалению, по закону Мэрфи принципиально важными могут оказаться именно те события, которые случились между записями. К тому же просмотр продолжительных записей – не самое продуктивное занятие в мире. Есть чуть более изящное решение – включать видеокамеры при срабатывании определенного охранного датчика (например, реагирующего на появление инфракрасного излучения). Однако с появлением компьютерного видео у охранных систем стало несравнимо больше возможностей.

На что способны «интеллектуальные» видеосистемы безопасности

Естественно, видеосистему невозможно представить себе без видеокамер. В зависимости от технических характеристик того или иного комплекса их может быть от 2–4 до нескольких десятков штук.

Понятно, что сигнал, пришедший от камер, должен быть оцифрован. Обычно для этого используются специальные платы (в широкой продаже вы их не найдете). Хотя общие принципы оцифровки в любом случае остаются неизменными, устройства, применяемые в службах безопасности, могут иметь некоторые конструктивные отличия, например несколько однотипных видеовходов (для подключения определенного количества камер одновременно) и несколько видеовыходов (для записи информации на видеомагнитофон). В принципе допускается создание простейших систем и на основе стандартных плат.

Кроме видеосигналов, на вход системы может поступать информация от различных детекторов (например, пожарных датчиков), а также считывателей карточек, служащих для контроля доступа в различные помещения объекта (например, самая распространенная система контроля доступа – турникеты метро). Для перевода поступающей от датчиков информации в цифровую форму необходимы различные контроллеры, которые могут быть как внешними, так и внутренними.

Обработанная информация выдается на монитор компьютера, специальный охранный монитор, записывается на жесткий диск, в аналоговом виде – на магнитную ленту, передается по компьютерной сети или с помощью модема по телефону. Помимо этого, система способна не только передавать и регистрировать информацию, но и оперативно реагировать на нее (например, автоматически блокировать двери и т. п).

Уникальная часть подобной системы – ее программное обеспечение. Ведь важно не просто ввести изображение, но и безошибочно распознать нестандартную ситуацию. Общий принцип, казалось бы, прост: реакция на появление движущегося объекта там, где никого не должно быть. Однако, чтобы система не превратилась в перепуганную домохозяйку, вызывающую милицию при каждом шорохе пробежавшей мыши, необходимо применение достаточно сложных алгоритмов. Так, аппаратура должна подстраиваться под изменившееся освещение, игнорировать движение мелких объектов (например, муху, севшую на объектив), а любая попытка снять или обесточить видеокамеру должна немедленно вызывать сигнал тревоги.

Современные видеосистемы безопасности

Описанные выше функции свойственны большинству охранных видеосистем, однако в каждом конкретном случае способы их реализации могут отличаться друг от друга.

Разработкой и производством интеллектуальных видеосистем безопасности занимаются в разных странах: Германии, Италии, США, России. Как ни странно (хотя этому тоже можно найти объяснение, если вспомнить успехи отечественного ВПК), в этом секторе рынка наши соотечественники оказались «на коне»: российская система «Инспектор+», например, не только не уступает зарубежным аналогам, но и кое в чем их превосходит.

Автор не ставила перед собой задачу сделать полный обзор существующих в мире компьютерных видеосистем безопасности различного уровня, поэтому здесь приводятся описания лишь нескольких комплексов.

Поскольку данные системы недешевы, они обычно изготавливаются под конкретный заказ, вот почему некоторые параметры, например число видеокамер или список подключаемых датчиков, для каждого конкретного объекта могут отличаться.

В системе Digi Eye компании SyAC (www.syac.com) рис. 6.1 используется процессор фирмы Motorola. Система имеет одно– и двухпроцессорный варианты.

К Digi Eye можно подключать от двух до восьми видеокамер. Вывод изображения производится на любой SVGA-монитор. Кроме того, система имеет от одного до трех аналоговых видеовыходов для подключения мониторов. При помощи дополнительного блока можно также присоединить 16 входов для различных датчиков (пожарных систем, контроля доступа и т. д.) и такое же количество выходов для устройств внешней сигнализации (например, светового и звукового оповещения).

Рис. 6.1. Центральный блок системы Digi Eye

Запись изображения производится в случае появления движения в охраняемой зоне. Детектор движений может быть настроен на отслеживание перемещения в целом кадре или в нескольких предварительно выделенных внутри кадра зонах произвольной формы. Число этих зон не ограничено. Время срабатывания – менее 40 мс. Частота записи – 113 кадров/с. Запись оцифрованного изображения производится на жесткий диск (от 4 до 18 Гбайт) и на специальные кассеты (от 4 до 12 Гбайт). Отдельные кадры изображения можно экспортировать в обычный BMP-формат и переносить на дискету (или на ZIP DRIVE, которым укомплектовывается система по желанию покупателя). Кроме отдельных кадров на те же носители разрешается записывать видеофрагменты, сжатые специальным алгоритмом компрессии DELTA, который обеспечивает высокий уровень сжатия при минимальной потере качества, в дальнейшем их просматривать в среде Windows.

Подключив к системе принтер, изображение (например, портрет злоумышленника) можно распечатать.

Охранный комплекс данного объекта может существовать как отдельная локальная станция или быть связанным с центральной станцией той же системы Digi Eye. Для связи допускается использование телефонных каналов, ISDN-линий, линий сотовой связи, локальных сетей и т. д. С центральной станции можно осуществлять полный видеоконтроль за данным объектом, просмотр и копирование информации и другие действия.

Основные параметры:

• видеовходы для камер – от 2 до 16;

• выходы для TV-мониторов – до 3;

• цифровые входы – 8 изолированных входов;

• цифровые выходы – 8 изолированных выходов с дополнительным блоком питания на 5-30 В (с расширением до 24 выходов);

• размер кадра – 640x512 пикселов;

• коэффициент компрессии – от 1:8 до 1:80 (от 4 до 40 Кбайт/кадр);

• частота записи – интервал записи двух кадров для одной камеры от 1/13 до 10 с;

• жесткий диск – до 4 устройств SCSI-2 емкостью до 18 Гбайт каждый;

• размер записанной видеоинформации – зависит от качества записываемой информации и от количества движения на контролируемом объекте (например, при коэффициенте компрессии 1:80, среднем количестве движения на объекте, равном 20 %, и емкости диска 1 Гбайт будет записано 781250 кадров, что составляет 54 часа непрерывной записи с четырех камер с частотой записи 1 кадр/с для каждой камеры);

• сети – Ethernet: AUI интерфейс IEEE 802.3.