Magic Vision Studio. Видеосъемка, фотосъемка, web-дизайн в Омске.
Главная Портфолио Цены Contacts English

Реставрация видео

 

Обзор дефектов видеозаписей и реставрация видео на этапе постпродакшн

     Основными дефектами любительских видеозаписей, особенно старых съемок на кассеты VHS, являются шумы и помехи на изображении, возникшие как при съемке из-за малой светочувствительности и перекрестных искажений видеотракта любительских видеокамер, так и при последующей перезаписи (шумы и перекрестные искажения видеомагнитофонов), а так же при хранении и просмотре (шумы и износ ленты). Положение усугубляется тем что большинство семейных съемок проводится дома или в помещении в условиях слабой освещенности. Кроме того, звуковой тракт любительской видеоаппаратуры тоже далек от совершенства, и шумы с помехами есть как правило и в канале звукового сопровождения. Вторым по значимости дефектом является нарушение цветопередачи, обычно неправильный баланс белого (ББ), возникающий из-за несоответствия настроек камеры условиям освещения либо ее неправильной эксплуатацией. Крайне неприятным и наиболее заметным дефектом являются нестабильность (дрожание) изображения и сбои (вертикальные и горизонтальные сдвиги части изображения, выпадания строк и кадров) а также нежелательные паузы в записи. Эти дефекты возникают из-за повреждения носителя (ленты), искажений синхроимпульсов (неправильная настройка оборудования записи), и несовпадения траекторий движения видеоголовок при записи и воспроизведении. Нежелательные паузы обычно возникают при неаккуратной перезаписи а также иногда при остановке/возобновлении записи на камере, особенно если кассета вынималась из камеры. На этапе постобработки такие дефекты устраняются как правило только путем удаления сбойных участков, иногда - вставками (футажами или стоп-кадрами), если необходимо сохранить звуковой ряд. Существенно улучшить качество видеозаписи в этом отношении можно только в процессе самой оцифровки при помощи профессиональных устройств, носящих общее название Корректор временных искажений (TBC - Time Base Corrector), о чем мы расскажем далее. Ниже приведен пример нарезки из типичной любительской видеозаписи:

Content on this page requires a newer version of Adobe Flash Player.

Get Adobe Flash player

     На изображении отчетливо видны сильные шумы камеры при низкой освещенности в помещении и вечером на улице, усугубленные последствиями эксплуатации кассеты вследствии многочисленных просмотров ("затертая лента"). Сильный шум присутсвует и в канале звука. Кроме того, видно нарушении ББ - общий уход картинки в синие цвета. Довершает картину дергающаяся "рамочка" вокруг изображения, обусловленная принципом работы аналоговых видеокамер (об этом см. также здесь)

     Современные средства цифровой обработки сигналов позволяют существенно улучшить качество такого рода видеозаписей, так что результат обработки будет лучше оригинала. Ниже приведет результат серьезной постобработки показанной выше видеозаписи:

 

Content on this page requires a newer version of Adobe Flash Player.

Get Adobe Flash player

  • применен один из наиболее совершенных алгоритмов удаления видеошума, базирующийся на построении векторов движения каждого элемента изображения в смежных кадрах (таким образом вычисляются пиксели, не относящиеся к основному изображению, и, следовательно, являющиеся шумом), а также на использовании "слепка" или образца шума, задаваемого вручную оператором монтажа. Кроме того, поскольку очистка шумов приводит обычно к снижению резкости изображения, применен алгоритм последующего увеличения резкости. Следует учесть, однако, что применение данного фильтра требует привлечения огромных вычислительных мощностей, и соответственно, ведет к достаточно длительной обработке видеозаписи даже на очень мощных компьютерах (до 12 часов на 1 час исходного материала);
  • применена цветокоррекция;
  • применен фильтр очиски шума в канале звука;
  • и наконец на изображение наложена рамка, закрывающая краевые искажения.

     Как видим, применение современных методов реставрации видео ведет к существенному улучшению даже старых и находящихся в плохом состоянии любительских видеосъемок и рекомендуется при перезаписи видео на DVD, Blu Ray и в файл через монтажную линейку.

 

Реставрация видео на этапе оцифровки (в реальном времени)

     Некоторые современные видеоконвертеры (аппаратные средства оцифровки видео), например профессиональные конвертеры японской фирмы Canopus (также выпускает профессиональное студийное оборудование под торговой маркой Grass Valley) благодаря мощным встроенным видеопроцессорам позволяют существенно улучшить качество записываемого видео прямо в процессе оцифровке, то есть в реальном времени, что существенно снижает затраты на реставрацию видео. К примеру, профессиональный видеоконвертер Canopus-300 имеет следующие функции:

  • шумоподавители в канале изображения - 2D (с анализом соседних пикселей) и 3D (алгоритм с отслеживанием векторов движения пикселей в соседних кадрах, аналогичный описанному выше)
  • увеличение резкости изображения
  • улучшенный 3D алгоритм разделения сигналов яркости и цветности - особенно актуально для VHS записей
  • тонкие настройки изображения и звука (уровни белого и черного и т.п.)
  • механизм точной синхронизации изображения и звука (рассинхрон звука и изображения - частый дефект некачественной оцифровки)
  • встроенный корректор временных искажений (TBC - Time Base Corrector)

     Наличие TBC дает уникальную, недостижимую никакими другими методами, возможность устранения или значительного уменьшения заметности самых неприятных дефектов аналоговых видеозаписей - дрожания и сбоев изображения. Ниже приведены примеры стопкадров любительского видео со сбоями изображения до и после обработки (TBC+3D шумоподавитель):

Видео со сбоем синхронизации без применения TBC

видео со сбоем

Видео со сбоем синхронизации после применения TBC и 3D шумоподавителя

видео после TBC

Видео со сбоем синхронизации без применения TBC

видео со сбоем синхронизации
Видео со сбоем синхронизации после применения TBC и 3D шумоподавителя
видео после TBC
    На этих стоп-кадрах наглядно видна высокая эффективность встроенного в видеоконвертер Canopus TBC и 3D шумоподавителя (причем последний был включен в режиме Weak, т.е. "Слабая очистка"). В целом на 6-минутном отрезке этого видео нами было насчитано 28 сбойных фрагментов (считались только фрагменты, визуально затрагивающие более 30% площади кадра). После захвата с TBC остался только 1 существенно ослабленный фрагмент, причем на участке со множественными сбоями, протяженностью около 0,5 секунды.
    Таким образом, применение оборудования Canopus позволяет достичь непосредственно в процессе оцифровки существенного подавления видеошума, сопоставимого по эффективности с наиболее совершенными программыми средствами шумопонижения, и, кроме того, предлагает новое уникальное качество - стабилизацию изображения при сбоях синхронизации (что вообще недостижимо программными методами). Что касается экономической эффективности, то ее можно оценить как разницу между стоимостью обработки часа видео с использованием програмного подавления видеошума (на момент написания статьи захват + обработка + вывод 1520 руб.) и стоимостью обработки часа видео с использованием аппаратного видеоконвертера Canopus (захват с обработкой + вывод 800 руб.). Отсюда экономическая выгода составляет 1520-800 = 720 рублей + бонус со стабилизацией изображения.
    Вместе с тем для наиболее качественной обработки с реставрацией можно порекомендовать сочетание обеих методов - оптимально это использование TBC Canopus + программное шумоподавление. Последнее особенно актуально когда на кассете имеются фрагменты, снятые в существенно разных условиях освещения - например при ярком солнце и в темном помещении или ночью. Кроме того, програмно можно также очистить и фонограмму видо.

Игорь Федяев
 
Magic Vision Studio (MV Студия) 644029 г. Омск ул. Нефтезаводская-14 каб. 7 (5 этаж)
Тел. 671648, 269647, 8-913-963-96-67,
     
Агенство приключенческого туризма K2 Adventures:
активные и экзотические туры, рыбалка, охота
 
© Magic Vision Studio