Системы нелинейного монтажа. Прошлое, настоящее, будущее

Бесспорно, монтаж является важной частью кино- и видеопроизводства. На первый взгляд может показаться, что процесс монтажа изображения – это просто отбор удачных кадров и выстраивание их в нужную последовательность. Но на самом деле это не так. Человек, монтирующий картину, является своего рода художником.

«Точка входа, точка выхода», «Перенести выделенный фрагмент на тайм-линию»… – глядя на манипуляции монтажера может сложиться впечатление, что это чисто механические действия. Но в процессе работы, помимо всего прочего, монтажер должен отобрать удачные кадры, отсеять лишнее – не отражающее идею фильма, а также решить задачу перехода от одного плана к другому, удерживая внимание зрителя к тем деталям, которые хотел показать режиссер. При этом необходимо придать картине эмоциональную окраску путем определенного чередования планов с разной динамикой развития событий в кадре. Требуется удержать интерес зрителя к картине, а не утомлять его постоянным мельканием сменяемых планов, на которых что-то взрывается, летит и падает.

С помощью монтажа из отснятого материала можно сделать невообразимое множество совершенно непохожих друг на друга картин с диаметрально противоположными настроениями и разными сюжетами.

Во времена, когда кинопленка являлась основным носителем, в том числе и на телевидении, монтаж заключался преимущественно в следующем: выбор подходящего монтажного плана, вырезание куска нужной длины, вырезание на этой же или другой бобине следующего плана и физическое склеивание кусков пленки. Вроде бы все выглядит просто… А теперь представьте, что режиссеру не понравился результат монтажа. Например, надо один план чуть сократить, а второй вообще поменять. Для решения этой задачи необходимо опять резать и клеить, и в итоге получается огромное количество кусков пленки и склеек.

Чтобы не потерять качество изображения в процессе монтажа, было необходимо делать копии с оригинала и сначала делать черновой монтаж этих копий, а только после утверждения “монтажного решения” производить чистовой монтаж. Это приводило к дополнительным затратам на обработку пленки и сильно увеличивало время монтажно-тонировочного периода.

Хотя в телевизионном производстве уже существовал линейный монтаж, при увеличении исходного материала на видеокассетах постоянная смена их в плеере довольно сильно утомляла и добавляла неразбериху.

В чем же разница между линейным и нелинейным монтажом? Линейный монтаж называется так, потому что процесс монтажа происходит последовательно, без возможности перестановки местами блоков изображений. Если принималось решение о смене монтажных планов, то при несовпадении длительности заменяемых блоков перезаписывалась вся мастер-кассета, начиная с момента смены блоков. В телевидении линейный монтаж выигрывал в скорости создания новостных сюжетов и небольших программ. Но с распространением безленточных технологий такая технология утратила преимущества в оперативности, так как в нелинейном монтаже появилась возможность захватывать материал быстрее реального времени.

В минимальный состав комплекса линейного монтажа входят: плеер для воспроизведения исходного материала, магнитофон для записи результата монтажа и контроллер, который синхронизирует работу первых двух аппаратов и управляет ею.

В случае с нелинейным монтажом процесс создания фильма похож на сборку пазла. При захвате материал для удобства, как правило, разбивается на планы. Задача монтажера собрать эти планы в законченную картину, при этом он может произвольно менять длительность каждого «кусочка», скорость воспроизведения произвольного плана, добавлять эффекты при переходах между планами и применять модификаторы, такие как цветокоррекция, стабилизация, «картинка-в-картинке» и так далее. Минимальный комплект оборудования и программного обеспечения зависит от производителя.

Взгляд в прошлое

Попытки изобрести систему монтажа цифровой копии предпринимались еще в конце шестидесятых годов. Первое решение для цифрового нелинейного монтажа (Non-linear editing – NLE) было представлено компанией CMX Systems (CBS и Memorex) в 1971 году. Монтажный комплекс CMX-600 – это внушительная консоль с двумя мониторами и системой хранения данных (СХД) размером с холодильник. Система работала с черно-белым изображением, управлялась световым пером (аналогом современных стилусов) и уже позволяла создавать монтажные последовательности (секвенции). Но платформа, на которой строилась CMX 600, была очень слабой, работала только с черно-белым изображением, а материал обрабатывался в низком разрешении. Данная система позволяла делать только список монтажных решений (Edit decision list – EDL). Потом с использованием созданного EDL производилась сборка мастер-копии из исходных материалов под управлением автоматики. По сути это был гибрид, состоящий из станции нелинейного монтажа и мощного контроллера управления линейным монтажом.

В 1980-х на рынке появились такие продукты как Harry компании Quantel, EMC-2 компании Editing Machines Corp. и Avid1 (впоследствии переименованный в Media Composer) компании Avid. Уже тогда они имели привычные и не кажущиеся сейчас чем-то особенным элементы, такие как тайм-линия (timeline), в которой производится «сборка» программы и создается “клип бин” (Clip Bin), представляющий собой «папку», из которой можно отобрать материал, необходимый для последующей работы. Для удобства материал в “клип бин” представлялся в виде иконок (миниатюр), на которых отображался первый (или произвольный) кадр этого клипа. И все же на тот момент аппаратные возможности позволяли создавать мастер-копии весьма посредственного качества на уровне VHS (EMC2 и Avid) или небольшой продолжительности (Harry) ввиду ограничений со стороны СХД. Стоит заметить, что из-за новизны технологии и отсутствия конкуренции стоимость готовых систем нелинейного видеомонтажа находилась в диапазоне 50–100 тысяч долларов. Но несмотря на высокую стоимость и функциональные ограничения (за исключением Harry, у остальных производителей материал монтировался в так называемом режиме оff-line – в меньшем разрешении), технология цифрового нелинейного монтажа была принята на “ура”.

С развитием элементной базы, компьютерных технологий и систем хранения данных появилась возможность обрабатывать большие объемы информации. Это позволило создать и развить системы нелинейного видеомонтажа до того уровня, какими мы знаем их сегодня. Хотя на пути развития встречались и довольно забавные проблемы. Например, компания-первопроходец Avid, несмотря на возможность использования все более вместительных систем хранения данных, столкнулась с ограничениями платформы Macintosh. Суть проблемы заключалась в ограничении на максимальный объем запоминающих устройств, с которым мог работать Macintosh в один момент времени (похожие проблемы были и у других платформ).

Из-за этого Media Composer можно было использовать только для производства рекламы и небольших сюжетов или разбивать монтаж на очень большое количество маленьких этапов. На помощь в решении этой проблемы пришла компания Walt Disney, ее исследовательская команда в сфере цифрового видео и систем хранения данных под управлением Рика Айя (Rick Eye) смогла преодолеть это ограничение. В 1993 году разработчики Media Composer, использовав наработки Walt Disney, представили на выставке NAB комплекс, который позволял монтировать полнометражные художественные и документальные фильмы, а также большие телевизионные программы. С этого момента и началось многолетнее доминирование компании Avid на рынке систем нелинейного монтажа.

Как говорится, “свято место пусто не бывает”, и в течение 1990-х годов на рынок вышло много новых компаний, со своими идеями и технологиями, ускорившими развитие программного и аппаратного обеспечения для обработки, хранения и передачи данных. Как следствие, конкуренция приводила к снижению стоимости и добавлению нового функционала в каждой новой версии продукта для конечного пользователя. Обратим внимание на некоторые из них:

—        Adobe со своим продуктом Premier, без преувеличений можно сказать, является наиболее популярной «монтажкой» в нашей стране. Примечательно, что ранние версии выглядели довольно бледно в сравнении с конкурентами, однако грамотная стратегия разработчиков, мультиплатформенность и поддержка расширений других производителей сделали Adobe одним из лидеров в этой области;

—        FinalCut компании Apple. Путь развития этого редактора был весьма тернистым. Сам редактор первоначально назывался KeyGrip и был разработан для компании Macromedia. Группа разработчиков, нанятая для реализации проекта, до этого принимала участие в разработке нескольких версий Adobe Primier. Однако после создания рабочей версии из-за ряда причин (лицензионные взаимоотношения с Microsoft) Macromedia была вынуждена продать программу компании Apple, которая добавила поддержку Qicktime и продолжила развивать и совершенствовать этот продукт. Примечательно, что Final Cut одним из первых стал поддерживать формат DV;

—        Media 100 представила одноименный продукт. Примечательно, что компания ориентировалась на увеличение функционала и производительности не за счет установки плат “ускорителей”, а за счет оптимизации программного обеспечения. Система использовала разные типы кодеков для видео с разным разрешением;

—        NewTek вышла на рынок со своим программноаппаратным решением VideoToaster (VT), имеющим в своем составе встроенный программный графический модуль LightWave 3D. Все это работало на “обычном” персональном компьютере Amiga 2000 с платами расширения и стоило 5000 долларов (без видеомагнитофонов и мониторов), и хотя этот комплекс представлял собой больше смесь видеомикшера и контроллера линейного монтажа, чем станцию нелинейного монтажа, VideoToaster позволял создавать сложные видеоэффекты на «переходах».

На рынок выходило много других компаний, не упомянутых в этой статье, но принесших много решений, используемых в современных системах нелинейного монтажа. Какие-то из них не смогли выдержать гонку, иные были поглощены конкурентами, а некоторые и сегодня развиваются и укрепляют свои позиции. Но как бы ни развивались события, всем производителям приходилось преодолевать одинаковые технологические проблемы. Основные из них – качество и производительность аппаратных компонентов, объем и скорость систем хранения данных, быстрое и качественное кодирование видеоизображения, ну и конечно удобство и скорость при редактировании материала.

Форматы и кодеки

Для того чтобы начать монтировать материал на станции NLE, надо сначала перенести сигнал с изображением и звуком в компьютер, а поскольку компьютеры не могут напрямую работать с аналоговыми сигналами, еще и оцифровать входные сигналы. Эта задача была решена разработчиками достаточно давно, потому что для быстрого и качественного выполнения этих преобразований требовались относительно небольшие вычислительные ресурсы. После перевода сигналов из аналогового вида в цифровой получаем еще одну проблему – этих “цифр” слишком много! Это значит, что требуются очень вместительные хранилища данных, а также большая пропускная способность интерфейсов передачи данных. Именно поэтому эффективное кодирование видео- и аудиосигнала или потока с минимальными потерями качества (по крайней мере визуального) – задача, которую вынуждены решать разработчики кодеков и форматов. Причем при создании того или иного кодека разработчик вынужден искать золотую середину между качеством закодированной информации, объемом занимаемого места на диске закодированного материала и удобством работы с закодированным материалом. Создание кодеков похоже на сизифов труд – как только разработан и стандартизирован “золотой” кодек, появляются новые технологии получения изображения с бóльшим разрешением и уровнем «проработки» мелких деталей изображения. В итоге мы имеем кодек, который нельзя использовать для монтажа этого формата. Дополнительные проблемы создают производители камкордеров. Они разрабатывают свои «золотые» форматы и решают свои задачи, нередко забывая о том, что снятый материал надо еще и монтировать.

Пионерам цифрового нелинейного монтажа приходилось придумывать свои методы и алгоритмы кодирования изображения, поскольку в то время каких-то четких стандартов не существовало вообще. Как следствие, каждый “лепил кто во что горазд”, снова упираясь в несовершенство центральных процессоров, не позволявших кодировать изображение в режиме реального времени, а также в ограничения дисковой подсистемы с ее неспособностью “проглотить” большие потоки данных. До появления современных центральных процессоров и высокоскоростных интерфейсов передачи данных разработчики решали эти задачи разными способами. На ранних этапах, как правило, все прибегали к аппаратным решениям. Вкладывались финансовые и интеллектуальные ресурсы для разработки кодеров, интерфейсов и систем хранения данных. При таком подходе говорить о низкой стоимости продукта для конечного пользователя, какой-то совместимости систем NLE и простом переносе материала с одной «монтажки» на другую не приходилось. В попытке хоть как-то стандартизировать кодирование изображений и звука стали создаваться комитеты, призванные выработать единые стандарты и правила, результатом их работы явилось появление стандартов, которые мы и рассмотрим.

На сегодняшний день в программах нелинейного монтажа используются, как правило, программные кодеки, что позволяет оперативно улучшать характеристики «нелинеек» и держать их стоимость на доступном уровне. Сейчас в мире существует огромное количество самых разнообразных кодеков, и описать их все в рамках одной статьи невозможно. Поэтому мы обратим внимание на основные.

Комитет Joint Photographic Experts Group (JPEG) был создан в 1980-х. Перед ним ставилась задача разработать стандарт сжатия неподвижных изображений для последующей записи в виде файла. Первая редакция этого стандарта была выпущена в 1992 году. В нем описывались принципы и методы кодирования изображения. Используя JPEG, удавалось сжать объем данных в 5-10 раз без заметных визуальных потерь.

Кодек MotionJPEG основывался на методе кодировании JPEG, но предназначался для кодирования видеоизображения. При разной степени компрессии можно было сжать материал в 10 раз. Использование этого формата позволяло уменьшить требования к объему СХД, однако не к объемам передаваемых данных.

В 1993 году Moving Picture Experts Group (MPEG) представила рабочий стандарт MPEG-1, где впервые был реализован механизм межкадрового сжатия, основанный на группах изображений (Group Of Picture – GOP), которые делятся на i-, p- и b-кадры. Не вдаваясь в подробности их можно описать так:

—        i-кадры (Intraframe), или опорные кадры. Эти кадры несут в себе полную информацию об изображении, позволяют декодеру мгновенно воспроизвести изображение, а также используются для формирования p- и b-кадров;

—        p-кадры (Predictive) основаны на предсказании изменений относительно опорного i-кадра. То есть кодируются только изменения, которые произошли относительно целого изображения. В некоторых случаях p-кадр может нести в себе полную информацию о целой картинке;

—        b-кадры (Bi-direction) основаны на предсказании изменений относительно предыдущего и последующего ближайших кадров. Однако они не могут использоваться для предсказания другими кадрами.

Использование GOP-последовательности кадров позволяло сильно экономить полосу пропускания и дисковое пространство за счет выбрасывания “лишней” информации посредством статической избыточности – когда при кодировании отбрасывается повторяющаяся информация с сохранением данных о длительности и расположении такой информации и психофизиологических особенностей восприятия человеком видеоизображения. При просматривании видеоролика основное внимание зритель уделяет крупным деталям в кадре, где кодер “старается” оставить больше информации, и снижению количества информации в цветовых переходах.

В 1995 году широкой общественности был представлен стандарт сжатия изображения MPEG-2, который соответствовал рекомендациям CCIR 601, описывающим параметры кодирования телевизионного сигнала стандартного качества. Хотя этот стандарт разрабатывался практически в одно время с MPEG-1 и является его расширением, он изначально был ориентирован на профессиональное применение, в частности на набор стандартных типов разрешений, принятых в телевизионном производстве, допускал масштабирование как в сторону повышения, так и в сторону понижения разрешения картинки. Стоит отметить, что хотя для MPEG-1 разрешение кадра составляет 4096×4096, в первых редакциях он был ориентирован на разрешение 360×240. MPEG-2 был избавлен от недостатков кодирования GOP, в частности, MPEG-1 не позволял создавать b-кадры при кодировании движения в кадре.

С распространением телевидения высокой четкости (ТВЧ) необходимость в хороших кодеках значительно возросла. Это произошло потому, что стоимость комплекса NLE, на котором возможен монтаж некомпрессированного материала, как правило, значительно выше цены стандартной станции, позволяющей монтировать материал, сжатый любым из существующих кодеков. Происходит это из-за необходимости оперировать большими потоками и хранить большие объемы данных. И хотя для работы с материалами высокой степени компрессии требуется больше вычислительных мощностей, как правило, общая стоимость системы значительно ниже. Для иллюстрации вышеизложенного можно привести следующие данные: для работы с видео высокого разрешения 1920×1080i, 8 бит, 4:2:2, 50 Гц., 25 к/с потребуется полоса пропускания порядка 105 Мб/с, а для хранения одного часа такого видео – 370–380 ГБ. Теперь для сравнения возьмем MPEG-2 с параметрами HP@HL – для работы с таким же материалом потребуется полоса пропускания порядка 12,5 Мб/с, а для хранения одного часа материала, закодированного этим кодеком, – 44 ГБ.

Первая редакция кодека DV была представлена в 1995 году. Формат предназначался для записи видеоизображения стандартного качества со скоростью 25 Мб/с и звука 1,5 Мб/с на магнитную ленту. Формат был удобен для редактирования, однако не полностью соответствовал CCIR 601, так как имелась “плавающая” рассинхронизация видео и звука. Далее были выпущены профессиональные редакции формата, такие как DVCPRO и DVCAM. Позднее появлялись их модификации, позволяющие производить запись информации большими потоками без смены носителя.

Следующий стандарт, разработанный комитетом MPEG, был представлен в 1997-м и сертифицирован в 1998 году. MPEG-4 позволял записывать и передавать изображение со звуком, применяя большие коэффициенты сжатия. Основная задача, которая стояла перед группой разработчиков, – создание возможности передачи изображения и звука по узкополосным каналам передачи данных. Основным отличием этого кодека является его возможность работать с векторными объектами, а также возможность использовать различные размеры макроблоков при кодировании (4×4, 8×8, 16×16). При этом достигается более точная детализация компрессированного видео. При сжатии последовательности векторных изображений кодек воспринимает различные объекты в кадре по отдельности. Это означает, что если в кадре присутствуют человек, стол, стул и стена, то кодек воспринимает их как отдельные объекты и кодирует отдельно. В результате появляется возможность динамически убрать в любой момент из кадра непонравившегося персонажа без использования рир-проекции. Кроме того, значительно усовершенствованные алгоритмы предсказания движения позволяют создавать более длинные последовательности GOP (по сравнению с MPEG-1 и MPEG-2), что позволяет достигать еще больших коэффициентов сжатия. MPEG-4 позволяет очень сильно уменьшить объем передаваемой информации, но из-за сильной компрессии требуются большие вычислительные мощности для обработки материала, закодированного таким образом.

Сегодня практически все (за редким исключением) станции NLE разных производителей умеют работать с перечисленными кодеками. Только не все кодеки одинаково хорошо подходят для монтажа. И, как правило, в дополнение к стандартному набору кодеков компании добавляют свои собственные, оптимизированные для нелинейного монтажа. Из наиболее известных можно выделить Avid DNxHD и Apple ProRes.

Очень важно различать потребительские и профессиональные редакции. При кодировании “любительскими” кодеками выходной контент очень часто не отвечает требованиям ОТК. В них допускается рассинхронизация звука и видео, а также несоответствие уровней по яркости и цвету.

Наши дни

Рост потребительского спроса на недорогие и функциональные средства нелинейного монтажа позволил укрепиться на рынке небольшим компаниям. Получилось, что такие гиганты как Avid и Adobe какое-то время не проявляли особого интереса к созданию серьезных и недорогих решений для непрофессионалов. Этим и воспользовались их конкуренты, основными целевыми группами которых были выбраны энтузиасты и независимые видеооператоры. Итогом такого распределения сил на рынке стало появление версий дешевого ПО с функционалом не хуже, чем у своих «старших братьев». Ни для кого не секрет, что при равных возможностях продукта потребитель предпочтет купить более дешевый. Таких примеров множество. Это особенно выражено в регионах, где на небольших телеканалах для ежедневного монтажа используют полупрофессиональные продукты, дающие такое же качество и обладающие таким же набором инструментов. В борьбе за лидерство на рынке агрессивные ходы со стороны компаний-гигантов не оставляли шансов маленьким или слабым компаниям и их «съедали».

Как правило, это приводило к поглощению технологий с целью включения их в свой модельный ряд. Многие мелкие производители, не рискнувшие противостоять в этих “войнах”, ушли в другие области ТВ- и кинопроизводства или вовсе прекратили свое существование на рынке профессиональных систем. Сейчас на российском рынке из профессиональных решений для видеомонтажа широко представлены Avid, Apple, Abobe, Grass Valley и Sony.

Достаточно сложно выделить лучшие решения от разных производителей. Просматривая рекламные буклеты, можно заметить, что все или почти все системы поддерживают высокое разрешение, вплоть до 2К или 4К, цветокоррекцию, сотни видео- и аудиоэффектов, распространенные и не очень кодеки и так далее. Обсуждение достоинств и недостатков «монтажек» нередко перерастает в так называемый HolyWar – переход от конструктивной дискуссии к банальному спору и оскорблениям оппонентов в попытке «защитить» свой любимый продукт. Что же представляет из себя современная система профессионального нелинейного монтажа и как выбрать подходящую?

Выбор монтажной системы схож с покупкой автомобиля. Стоимость решения зависит от типа, марки и выбранных опций. Согласитесь, что для перевозки грузов гораздо выгодней использовать грузовик, а не лимузин. С другой стороны, не стоит использовать дорогой и “прожорливый” тягач для перевозки одной маленькой коробки.

Если перенести такую аналогию в тематику систем NLE, то, сравнивая продукты верхнего уровня, мы увидим, что монтажная станция “под ключ” на базе Final Cut Pro c платой ввода-вывода AJA Kona LHi стоит столько же, что и ПО Avid Media Composer с блоком ввода-вывода Mojo DX. Причиной тому является «раскрученность» бренда Apple и его маркетинговая политика, ряд неочевидных возможностей системы и оптимизация ПО под выполнение каких-то операций. Что бы разобраться в плюсах и минусах конкретных систем, надо проводить серьезные сравнения. Однако мы можем условно разделить их на классы и указать, для решения каких задач они успешно применяются.

Для начала давайте разделим производство на типы: малые коммерческие фильмы, рекламные ролики, шоу, сериалы, новостные программы и полнометражные фильмы. На основе этого и будем проводить сравнения.

Малый коммерческий монтаж

Для производства “любительских” и свадебных фильмов к станции нелинейного монтажа предъявляются довольно скромные требования. Это относится и к аппаратным составляющим и к функционалу системы в целом. К минимальному набору функций монтажной программы обычно добавляется большое количество эффектов на переходы, титровальных пресетов (preset), минимальные функции цветокоррекции и так далее. Существенным плюсом в таких программах является возможность создания DVD-меню и, конечно, прямая запись на диски DVD или Blu-ray.

Монтажные станции “для маленьких“ и ”свадебных” фильмов – это полностью автономное решение. Обычно оно выглядит так: персональный компьютер на базе PC (очень редко – Mac) с установленным ПО для видеомонтажа. В зависимости от оптимизации интерфейса ПО используется один или два компьютерных монитора. Для захвата материала используется специальная плата с необходимыми наборами входных и выходных интерфейсов или устройство для считывания с твердотельных накопителей (в случае использования безленточных технологий). Выбор типа СХД обычно ограничивается внутренним массивом RAID-0 или небольшим внешним RAID-массивом с интерфейсом FireWire (реже встречается SCSI). Как правило, в качестве основных форматов используются DV-AVI, MPEG-2, MPEG-4. В качестве ПО для видеомонтажа часто применяются как профессиональные решения – Adobe Premier, Edius, Avid Liquid (сейчас уже не выпускается), так и множество полупрофессиональных систем. Ввиду специфики данного производства особых различий в ПО для выполнения этой работы, как правило, нет и выбор осуществляется исходя из финансовых возможностей потребителя.

Монтаж рекламы и шоу-программ

В производственном процессе изготовления рекламных роликов для показа на ТВ и в развлекательных шоу предъявляются довольно строгие требования к готовому материалу. Передавая “мастер” заказчику, монтажер должен быть уверен, что созданный им продукт пройдет ОТК заказчика без проблем. Ведь в случае брака можно потерять клиента и/или нарваться на штрафные санкции.

Хотя станция NLE для выполнения таких работ часто внешне выглядит так же, как и “свадебная”, но на этом сходство заканчивается. В монтажных системах этого класса используются более жесткие стандарты по функционалу и надежности. Особые требования предъявляются к платам ввода-вывода материала (нередки случаи, когда дешевые платы, несмотря на настройки, выдают “неправильный” сигнал при записи на магнитофон). Также эти системы должны поддерживать большой набор профессиональных кодеков, позволять производить сложный многослойный монтаж, предоставлять наборы сложных, настраиваемых эффектов и фильтров. Для производства музыкальных клипов очень важно, чтобы ПО «умело» делать замену однотонного цветного фона на произвольное изображение (chroma keying), создавать сложные титры. Для контроля качества и “вылавливания” брака станция нелинейного монтажа должна «уметь» выводить монтируемое изображение на видеомонитор. Здесь наиболее часто встречаются такие продукты как Avid Xpress (более не производится), Adobe Premier, Edius, Final Cut Pro.

Выбор системы хранения данных осуществляется исходя из выбранного ПО для монтажа, внутреннего рабочего формата студии и количества монтажных станций в студии. В случае если в студии всего одна или две монтажных станции, то, как правило, на каждую станцию устанавливается свой массив с небольшим количеством дисков. Если же в студии пост-продакшн работает много монтажных станций, то для уменьшения стоимости СХД стараются использовать NAS или SAN.

Новостной монтаж

Новости… В новостном производстве акцент делается на оперативность. И как следствие, для достижения этой цели, требуются иные подходы к обработке материалов и общему функционалу. С началом массового перехода новостного производства на безленточные технологии стали появляться специализированные новостные решения, удовлетворяющие специфические потребности этой отрасли. Необходимым требованием становится возможность начать монтаж, не импортируя, то есть не перекодируя его в другой кодек, а также возможность одновременного доступа к материалу нескольких монтажных станций и наличие функции сетевого монтажа. В разделе нелинейного монтажа в новостном производстве преследуется цель быстрого и качественного создания сюжетов.

Для увеличения генерируемых каналом новостных репортажей к монтажу стали подключать журналистов. Когда журналист приезжает со съемок, он просматривает снятый материал и выбирает нужные планы для своего сюжета. Получается, что де-факто журналист делает черновой монтаж своей программы, по сути он создает EDL на бумаге и с ним идет к монтажеру. К логичному выводу: а почему бы не заставить журналиста делать это в электронном виде и потом использовать при монтаже? – разные производители пришли достаточно давно. Чтобы снизить конечную стоимость комплекса производства новостей, станции нелинейного монтажа разделили на две условные группы.

Первая группа

Для создания журналистами основы сюжета используют так называемые станции “чернового” монтажа. Обычно это переносные компьютеры (laptop) для создания черновой версии сюжета “в поле” или слабые офисные компьютеры. На них устанавливается специальное ПО для нелинейного монтажа. Как правило, функционал этих систем максимально урезан и предполагает только основные инструменты монтажа. Но бывает, что производители добавляют в них и расширенный функционал (кадрирование, панорамирование, картинка-в-картинке, первичная цветокоррекция). Главная задача этих монтажных станций – создать версию сюжета, который требует минимальной правки на станции чистового монтажа, или сюжета, годного к выпуску в эфир.

Вторая группа

Для “доводки” результатов чернового монтажа используются станции чистового монтажа. Почти всегда это довольно мощные системы NLE. Помимо исправления ошибок, допущенных журналистом в процессе “чернового” монтажа, они позволяют в разумных пределах исправить брак при съемке. На территории нашей страны довольно часто случается так, что исходный материал это заведомо брак – наиболее распространенный набор включает: ужасное кадрирование, “шевеленку”, неправильный баланс белого и т.д. Если новость третьесортная, то “все в порядке” – материал можно стереть, оператору дать подзатыльник и отправить на съемку следующего сюжета (или уволить за профнепригодность). Если же материал сенсационный и съемочная группа работала буквально в “грязи” без возможности сделать все правильно, то сюжет надо спасать. В решении таких проблем и состоит задача полноценной функциональной станции NLE.

На рынке представлено огромное количество монтажных решений для производства новостей. Выбор и последующая инсталляция этих решений – задача довольно сложная, требующая, как правило, участия системных интеграторов.

В отношении СХД выбор зависит от используемой системы производства и выдачи новостей. Ввиду относительной дешевизны наиболее распространены системы хранения данных, работающие поверх сетей Gigabit Ethernet.

Монтаж кинофильмов и телесериалы

Наиболее финансово затратный и ресурсоемкий раздел производства – сериалы и полнометражные фильмы. Эта область требует особого подхода к монтажу ввиду сложности производственного процесса. Как правило, обрабатываемый материал имеет высокое разрешение и низкую степень компрессии, что ужесточает требования к аппаратным компонентам станций нелинейного монтажа. Требования к станциям нелинейного монтажа этого уровня зависят от положения конкретной станции в технологической цепочке, где самые мощные станции являются первым (захват материала) и последним (финальный монтаж и цветокоррекция в полном разрешении) звеньями. Часто из-за больших потоков захват и финальная “доводка” производятся на массивах, подключенных напрямую к станции нелинейного монтажа по оптоволоконной линии. А основная работа над материалом “рядовыми” станциями NLE проводится на общем хранилище c использованием технологии SAN (Storage Area Network). Важную роль играет система управления производством, позволяющая разделить этапы производства, распределить задачи, контролировать сроки исполнения и разграничить права доступа к материалу, находящемуся на общем хранилище. Большое значение имеет входной и выходной формат материалов, так как требования к видеоленте и кинопленке разные.

Рассмотрим производственный процесс с точки зрения видеопроизводства. Сначала материал захватывается с довольно большой степенью компрессии. В итоге мы получаем видео с некоторыми искажениями, которые не сильно мешают проводить отбор и монтаж исходного материала, но сильно снижают требования к дисковой подсистеме. После отбора нужного материала и чернового монтажа производится BatchCapture (захват по тайм-коду), в результате которого черновой материал заменяется материалом высокого разрешения. Далее производится цветокоррекция, финальный монтаж (при необходимости) и затем готовый фильм «выгоняется» на кассету.

Если же материал снят на кинопленку и после монтажа опять отправляется на печать, то технологический процесс меняется. Каждый кадр в необходимом разрешении сканируется на специальном фильм-сканере. Процесс сканирования довольно продолжительный, в зависимости от модели фильм-сканера скорость варьируется в пределах 4–10 к/с. Отсканированный материал представляет собой набор файлов в формате Digital Picture Exchange (DPX), где каждый кадр представлен отдельным файлом. Дополнительно создается файл с метаинформацией: положение каждого кадра на пленке (KeyCode), разрешение, скорость кадров в секунду и так далее. Для работы с этим форматом требуются очень мощные станции и быстрые дисковые массивы. Генерируемый поток при работе с DPX формата 2К проходит со скоростью примерно 400-600 Мб/с. Чтобы монтировать этот материал на “рядовых” станциях NLE, производят так называемое понижающее преобразование. С помощью специального ПО файлы DPX преобразуются в видеофайл рабочего формата (разрешение зависит от принятого формата студии) и файл соответствия тайм-кода относительно keycode. После проведения монтажа в низком разрешении создается EDL и вместе с файлом соответствия передается обратно на станцию финальной обработки. Далее производится финальная сборка фильма, добавление компьютерной графики и цветокоррекция. Материал может быть выдан на видеокассете или в виде проекта (включая DPX, звуковые дорожки, проект монтажа и результирующие значения цветокоррекции) для печати на пленку.

Особое внимание при выборе монтажных станций этого уровня уделяется развитости и функциональным возможностям, соответствующим производству кино и сериалов. К ним относятся:

—        поддержка многокамерного монтажа, важного в производстве как сериалов, так и полнометражных фильмов;

—        развитые функции вторичной цветокоррекции, поддерживающие работу с большим количеством слоев и масок;

—        прямая поддержка камер разных производителей, позволяющая добавлять “сырой” материал из камеры прямо на тайм-линию;

—        поддержка высокого разрешения.

Резюме

Сейчас разница между системами нелинейного монтажа, композитинга, цветокоррекции и финальной обработки постепенно стирается. Если открыть спецификацию любой программы для нелинейного монтажа, наверняка можно увидеть, что она поддерживает цветокоррекцию, позволяет работать с разрешениями до 2К или 4К, умеет работать с неограниченным количеством слоев и дорожек, поддерживает огромное количество кодеков и форматов, умеет использовать ресурсы видеокарты для увеличении производительности и многое другое. Однако на практике оказывается, что существуют ограничения со стороны программного обеспечения (функция реализована для “галочки”) или стоимость аппаратных компонентов для их реализации сопоставима с узкоспециализированными решениями верхнего уровня. Не говоря уже о стабильности и скорости работы. Довольно много монтажеров, не сталкивающихся в своей практике с тем или иным типом производства, любят обсуждать решения от разных производителей. Обычно это выглядит так: “решение от компании «А» лучше решения «Б», потому что оно умеет делать то же самое и даже больше, но стоит меньше”. Только при этом не учитывается специфика производства. После уточнений выясняется, что, например, в расхваливаемом продукте нет поддержки метаданных для выдачи монтажного решения, или нельзя работать с некоторыми форматами в режиме реального времени, или для работы с рядом функций материал должен быть закодирован своим специфическим кодеком. Или для использования заявленных профессиональных возможностей надо нажать 20 кнопок, а потом еще подождать час-другой пока программа разберется, что к чему. Не нравится результат? Заново жмем и ждем! Но будет ли ждать заказчик?!

Чтобы оправдать свои ожидания и правильно оценить бюджет на покупку станции нелинейного монтажа, надо понять:

1. Для какого типа монтажа предназначается данная станция?
2. Какие нужны интерфейсы ввода-вывода (HD-SDI, SD-SDI, компонентный и т.д.)?
3. Какой рабочий формат выбран для производства (DV, MPEG-2, MPEG-4 и т.д.) и с каких камер поступает материал?
4. Какой объем материалов будет находиться в работе (в часах)?
5. Используется в вашей компании медиаархив? Если да, то как он будет взаимодействовать с «монтажкой»?
6. Прогнозируемый рост количества станций NLE на ближайшие пару лет.

Ответив на эти вопросы и изучив актуальные версии ПО, можно более точно подобрать себе правильную редакцию программы для нелинейного монтажа или приобрести готовую станцию. Также не следует забывать и о людях. Стоит учитывать “легкость”, с которой может быть изучен продукт, и/или есть ли в вашем городе нужное количество монтажеров, умеющих работать в выбранной системе.

В качестве предупреждения: хорошо подумайте, прежде чем принимать решение о самостоятельной сборке станций нелинейного монтажа. Дело в том, что разработчик ПО, как правило, лукавит, заявляя минимальные системные требования. Соответствие минимальным системным требованием часто означает лишь возможность запуска приложения, а не его полноценную работоспособность. Если нет финансовых возможностей приобрести полноценную монтажную станцию, то хотя бы проконсультируйтесь по конфигурации у компаний, занимающихся сборкой и продажей таких систем.

Постскриптум или осторожный прогноз

Сейчас IT-индустрия активно движется в сторону виртуализации и «облачных» технологий.

В настоящий момент использование виртуализации в IT-задачах позволяет повысить эффективность использования существующих вычислительных мощностей и снизить затраты на электроэнергию. Идея этой технологии довольно проста. Как правило, по тем или иным причинам серверы регулярно используют только 30-40% своей вычислительной мощности. Виртуализация позволяет на одном физическом сервере разместить несколько виртуальных, что даст возможность полностью использовать физические ресурсы сервера и сэкономить до 50% на обслуживании большого количества серверов. А использование “облачных” технологий позволяет выносить нагрузку с клиентских компьютеров на удаленные серверы. Примером своеобразного облака является набор сервисов Google.

К сожалению, виртуализация в теперешнем ее виде практически бесполезна для применения в индустрии кино- и видеопроизводства. Существующие решения не позволяют предоставить виртуальным машинам прямой доступ к аппаратным компонентам. Это означает, что мы, например, не можем передать какой-то виртуальной машине доступ к карте ввода-вывода, получить “правдивую” картинку на видеомонитор, а также использовать внешние контроллеры для облегчения монтажа и цветокоррекции.

Разработки по виртуализации графических станций уже ведутся компаниями Microsoft и HP. Возможно, в ближайшем будущем появятся такие виды виртуализации, которые позволят нам использовать одну физическую станцию-сервер нелинейного монтажа для работы нескольких монтажеров через так называемый “тонкий клиент” или распределять нагрузки при монтаже высокого разрешения (4К-8К и выше) с использованием вычислительной мощности нескольких “монтажных серверов”.