PC místo videa 2: Rady a doporučení pro náročnější uživatele

Předem přiznávám, že jsem se nechal inspirovat nedávno uvedeným článkem "Může počítač nahradit video?", který se ovšem touto problematikou zabývá jen z pohledu laika a náročnějšího čtenáře příliš neuspokojí. Zároveň tímto děkuji i diskutujícím pod článkem za inspiraci. Tento článek se snaží dosáhnout na hranici možností TV karet, které jsou v současné době dostupné široké veřejnosti.

Vhodný hardware:

• PC s procesorem více než 600 MHz
• TV karta s chipem bt848 nebo bt878 (např. MediaForte TV Vision, 3DeMon, ATI TV Wonder)
• OS MS Windows 2000/XP
• asi 10 GB volného místa na disku

Software:

• ovladače WDM od Ivana Uskova
• program na nahrávání videa iuVCR od stejného autora
• kodek MJPEG (např. PICVIDEO MJPEG - pro plnou funkci je třeba se bezplatně zaregistrovat)
• kodek DIVX verze 4 nebo 5, případně Xvid
• VirtualDub - skvělý program pro zpracování a jednoduché stříhání videa

S těmito prostředky a s novou plně 32bitovou WDM architekturou ovladačů lze z tohoto typu karet vymáčknout maximum. Navíc s počítačem lze dále pracovat, aniž by to ohrozilo stabilitu počítače, jako tomu bylo u architektury Win9x a VfW verze ovladačů. Můžete nahrávat v rozlišení 768x576 beze ztráty jediného snímku a tento obraz dále zpracovávat. Výše uvedené ovladače jsou velmi populární a lze s nimi tohoto rozlišení dosáhnout a zároveň se na obraz i dívat. Jedná se ovšem o neoficiální ovladače a autor nezaručuje jejich funkci u každé karty se zmíněným chipem, a tak pokud byste s nimi měli nějaké problémy, můžete zkusit alternativní WDM ovladače. Pro nahrávání videa jsem zvolil program iuVCR, jenž si můžete zdarma stáhnout ve 30denní trial verzi, v případě spokojenosti pak program koupit nebo se poohlédnout po jiném programu (např. český ATV2000, který však ještě nemá finální verzi).

Nahrávání videa s iuVCR

Nejprve se krátce seznámíme s iuVCR. Jeho rozhraní se skládá z několika záložek, které je třeba si postupně projít a nastavit. Se základními znalostmi počítačové angličtiny se vám to jistě podaří. Ze zásadních nastavení bych upozornil na jméno a cestu ukládaného soboru, limit velikosti, po které se začne video ukládat do nového souboru (pokud nepoužíváte NTFS, volte limit pod 4 GB), rozlišení nahrávaného videa (Capture format) a zobrazovaného videa (Preview format), volbu a konfiguraci audio/video kodeku. Za vyzkoušení stojí volba "Smart Tee for preview", která umožní zobrazovat video zároveň v průběhu nahrávání, což dříve nebylo při nahrávání v plném rozlišení PAL technicky možné. Za zmínku stojí i funkce, která vlastně dělala video videem – plánované spouštění nahrávání. To je přece ta nejlepší služba, kterou nám stroje mohou udělat v naší nepřítomnosti, ne? Prostě jen zvolíte datum a čas nahrávání, dále délku nahrávání a zvolíte si kanál a můžete jít... třeba do kina.

program iuVCR 4.0

Při nahrávání se používají dvě cesty, jak dostat video do počítače:

1. nahrávání přes MJPEG kodek a následnou úpravu do finální podoby. Tato varianta se hodí pro archivaci videa např. na CD.

2. nahrávání přímo do DIVX formátu. Tato volba je vhodná pro jednorázové využití nahrávky, tedy když ji po shlédnutí hodláte smazat.

1. nahrávání přes MJPEG kodek a následná úprava

Nejefektivnější cestou, jak si vytvořit nějakou archivní nahrávku, je použít Motion-JPEG kompresi. Tato metoda komprimuje každý snímek zvlášť bez ohledu na podobnost s předchozím snímkem, a účinnost komprese tedy nezávisí na pohyblivosti obrazu, ale pouze na aktuální složitosti obrazu. Jde o ztrátovou kompresi, ale lze s ní dosáhnout velmi vysoké kvality i při vysokém rozlišení. Nevýhodou je pouze náročnost na místo na disku. Proto jej použijeme pouze pro přechodné uložení nahrávky. Rozlišení zvolíme stejné, jako má televizní PAL formát tj. 768x576, takže máme jistotu, že při zpracovávání maximálně využijeme informaci dodanou v TV signálu, zvukovou stopu můžeme zatím ukládat nekomprimovanou (tj. 44kHz/16bit – mono či stereo podle dodávaného signálu). Kodek PICVIDEO MJPEG umožňuje nastavit kvalitu a zároveň i náročnost na místo na disku volbou hodnoty od 0 do 20. Pro solidní zachycení byste neměli jít pod hodnotu 15 a předpokládejte spotřebu asi 10 GB na běžný dvouhodinový film. Při dalším zpracování nám tento zdánlivě krkolomný postup poskytne řadu výhod. Velký problém totiž představuje pro komprimaci zašuměný obraz, který se velice špatně komprimuje (kodek totiž šum vnímá jako obrazově složitou informaci navíc) a přes existenci různých odšumovacích filtrů je téměř nemožné jej efektivně odstranit bez degradace kvality obrazu. Jediná efektivní metoda eliminace šumu spočívá ve zmenšování obrazu, ale redukují se tím i další neduhy obrazu (viz obrázek). Tedy: náš do této chvíle příliš veliký formát obrazu obsahující určité množství šumu při zpracování zmenšíme, tím částečně zredukujeme šum a následně zkomprimujeme DIVX kodekem. V závislosti na požadovaném rozlišení můžeme při zpracování použít buď filtr "2:1 reduction (high quality)", kterým dosáhneme zmenšení rozměrů videa na polovinu tj. 384x288, anebo pro jiné rozlišení je třeba použít kombinaci filtrů "deinterlace" (v případě, že je obraz prokládaný) a "resize". Resize filtr, tedy filtr pro změnu rozměrů videa, má také několik metod přepočítávání obrazu, ale zjednodušeně lze říct, ze pokud nám jde primárně o nízkou velikost souboru, použijeme bilineární filtr, pokud o co největší zachování detailů, tak sáhneme po fitru bikubickém.

Změna rozlišení videa: původní snímek (obsahující šum) a snímek poloviční velikosti (šumu prakticky zbavený)

Postup zpracování ve VirtualDubu:

• Otevřeme uložené video programem VirtualDub.
• Pokud máme video uloženo ve více souborech, připojíme další části volbou "Append AVI segment".
• Teď můžeme vystřihnout přebytečné sekvence na začátku a na konci nebo případné reklamy.
• V menu "Video" a "Audio" zvolíme funkci "Full processing mode" – to znamená, že se při ukládání bude zpracovávat audio i video složka.
• V menu "Video" nalezneme položku "Filters", kde sestavíme seznam použitých filtrů pro úpravu obrazu, viz výše.
• Volbou "Compression" zvolíme kompresní kodek a nastavíme jeho parametry. Doporučuji DIVX 4 nebo 5 (případně Xvid) a dvouprůchodové kódování, viz dále.
• Obdobně zvolíme MP3 kompresi z menu Audio.
• Zvolíme "Save as AVI" a kódování může začít (u dvouprůchodového kódování proběhne dvakrát, viz dále).

2. nahrávání přímo do DIVX formátu

Zde se celá komplikovaná procedura zjednodušuje na volbu DIVX kodeku přímo v iuVCR. Doporučuji nastavit rozlišení 384x288, DIVX kódovat metodou 1-pass CBR a bitrate kolem 1000 kbit/s. Zvuk sice můžete také zkusit komprimovat do MP3 formátu, ale setkal jsem se s blíže nedefinovatelnými problémy, které činily toto nahrávání nespolehlivým, takže spíše doporučuji nahrávat zvuk do nekomprimovaného formátu PCM. Tato metoda sice není vhodná pro archivaci (nelze jednoduše upravovat začátek a konec, případně vystřihávat reklamy jako v předchozím případě), ale v případě potřeby stačí překódovat zvukovou stopu do MP3 a obrazovou stopu ponechat beze změny.

iuVCR v akci: všechno pěkně pod kontrolou

Dvouprůchodové kódování videa:

Jak jsem již zmínil, pro solidní archivování videonahrávek je vhodné použít dvouprůchodové kódování (angl. "two pass variable bitrate encoding"). Je sice časově nejnáročnější, obecně trvá asi 2x déle než klasická jednoprůchodová varianta, ale zase nám umožní dosáhnout maximální kvality na zvolené velikosti videa. Volba kvality videa je ve vztahu ke zvolené velikosti souboru matematicky náročná, ale i zde existuje několik pomocníků např. "DIVX4 Bitrate Calculator", který podle zadané délky videa, požadované velikosti a zvoleného formátu zvuku spočte potřebný průměrný datový tok, který je třeba zadat kodeku. Ale zpět k metodě: Dvouprůchodové kódování je již známá technika, proto její princip zmíním jen stručně. Kodek si při prvním průchodu "ošahá" všechny snímky a jejich parametry uloží do speciálního souboru. Při druhém průchodu si tato data "prostuduje" a podle nich při kódování volí datový tok tak, aby celkový průměrný datový tok byl stejný jako ten, který jsme mu zadali.

DIVX4 Bitrate Calculator

Postup, jak to provést ve VirtualDubu:

• Otevřeme soubor s videem, vybereme si filtry, pro audio i video složku zvolíme "Full Processing Mode"
• Pro kompresi videa zvolíme kodek DIVX a v jeho vlastnostech zadáme metodu "2-pass encoding, first pass" a případně zadáme cestu k onomu speciálnímu souboru (s příponou .log)
• Uložíme AVI soubor a tím spustíme první průchod komprese. Tento AVI soubor nepůjde přehrát, ale na disku přibude nový .log soubor
• Až bude hotovo, ve vlastnostech DIVX kodeku zadáme metodu "2-pass encoding, second pass" a zadáme kýžený datový tok, který jsme si nechali předtím spočítat. Cesta k .log souboru musí být stejná jako v předchozím případě.
• Uložíme AVI soubor a tím spustíme druhý průchod komprese. Vznikne výsledný soubor.

Kodek DIVX: novější verze kodeků mají nastavení metody řízení toku dat podobné

Poznámky: Nejčastější problémy, se kterými se můžete setkat, a jejich řešení:

• přenos paměť – disk je příliš pomalý, video se nestíhá ukládat na disk, příliš to zatěžuje procesor, vypadávají snímky. Nemáte povolený DMA přístup na disk. Toto lze většinou řešit ovladači IDE od výrobce základní desky.
• nenahrává se zvuk. I když je zvuk TV slyšet, nic se nenahrává. Jde o triviální problém. V mixéru "Ovládání nahrávání" je třeba zapnout příslušný vstup, většinou Line-In (obvykle je standardně nastaven vstup z mikrofonu).
• při nastavování časového spouštění nahrávání je třeba, aby dotyčný uživatel, který tuto volbu nastavuje, neměl prázdné heslo. Je třeba, aby si uživatel nejdříve nastavil heslo (byť jednopísmenné) a toto heslo zadal při zadávání parametrů spouštění nahrávání.
• pokud se iuVCR spouští příliš dlouho (kolem 1 minuty), zkuste jej spustit s parametrem -notv ("iuvcr.exe -notv"). Tím se program spustí bez možnosti nastavování kanálů. Pokud se doba spuštění tímto způsobem zrychlila, je problém ve zvolených ovladačích pro tuner na TV kartě.
• pokud se zvuk za videem zpožďuje či předbíhá, nezbývá než zkoušet a experimentovat. Doporučuji zaměřit se na volby "Interleave" a "Audio stream offset".
• volba rozlišení při převodu z VHS či jiného zdroje s problematickou kvalitou je velmi subjektivní záležitost, záleží pouze na vás, jaký kompromis mezi rozlišením a velikostí videa zvolíte, ale obecně je vhodné volit jedno z následující řady: 256x192, 320x240, 384x288, 512x384, 640x480. Je to proto, že některé grafické karty mají problémy se zobrazováním videa s rozměry stran nedělitelnými 16.
• při ukládání AVI souboru ve VirtualDubu si můžete zaškrtnout volbu "Add operation to job list and defer processing", což znamená "Neprovádět hned, zařadit do fronty". Tímto způsobem můžete fáze komprese řadit za sebe a spouštět je najednou (položka "Job Control" v menu), a tak můžete onen zdlouhavý proces rekomprese odložit třeba na noc. Také je zbytečné, aby se audio stopa kódovala dvakrát, takže je vhodné ji při prvním průchodu vypnout.
• tip: Pokud již nevíte, jak obraz vyšperkovat, můžete zkusit použít filtr "Logoaway" pro VirtualDub odstraňující TV logo z obrazu. Provádí to interpolováním okolí loga na místo, kde logo chybí.

Video s použitím filtru Logoaway: z loga ČT2 zbyla pouze jemná šmouha

Zdroje:

tvfreak.cz - česká stránka zabývající se zachytáváním, editací a kompresí videa. Velmi užitečné jsou zde zejména diskusní fóra a sekce download.

dvdrip.kvalitne.cz - kvalitní stránky zaměřující se na grabování DVD medií

doom9.org - světově proslulá stránka, zabývající se tímtéž.