Amiga MA Magazine 1997 #3/amigamamagazinepolishissue03-1/ma_1995/09/ami909.txt

Text File | 1997-04-07 | 9KB | 172 lines

------------- 5 obrazków (duûe!! !>>>TIF<<<!), sâ w tym katalogu --------

GENLOCKI W TEORII I W PRAKTYCE

<lead>Dziëki dynamicznemu rozwojowi techniki coraz bardziej
nowoczesne urzâdzenia trafiajâ "pod strzechy". Dziô juû normalne
staje sië posiadanie dobrego magnetowidu czy kamery, nie
wspominajâc o komputerze. Wnioskowaê z tego moûna, ûe coraz
wiëcej uûytkowników Amigi bëdzie chciaîo wykorzystaê swój
komputer do zastosowaï wideo. Chyba tylko Amiga ma caîâ
architekturë wewnëtrznâ podporzâdkowanâ wîaônie tej dziedzinie.

<a>Borys Strâczek

<txt>Podstawowâ sprawâ przy obróbce obrazu wideo jest tzw.
genlocking, czyli synchronizacja dwóch úródeî sygnaîu wizyjnego
(obrazu z magnetowidu lub kamery z obrazem z komputera). Polega
on na pobraniu sygnaîów synchronizacji poziomej i pionowej z
jednego úródîa i dopasowaniu do nich parametrów drugiego. Wynika
z tego moûliwoôê ustalenia proporcji obu sygnaîów (przenikanie).
Dla nas najwaûniejsza jest moûliwoôê mieszania obrazu ze úródîa
zewnëtrznego z obrazem z Amigi. W tym celu musimy sië zaopatrzyê
w odpowiednie urzâdzenie synchronizujâce, czyli genlock.
Generalnie genlocki stosujâ dwa sposoby mieszania obrazu: cyfrowy
i analogowy. Wpîywa to decydujâco na moûliwoôci twórcze oraz
jakoôê uzyskanego obrazu, co przy powaûniejszych zastosowaniach
ma niebagatelne znaczenie.

<sr>Genlock analogowy

<txt>Najpierw zajmiemy sië genlockami analogowymi. Piszë w
liczbie mnogiej, gdyû ze wzglëdu na odmienny sposób pracy
wyróûniamy dwa ich rodzaje.

Praca pierwszego polega na tym, ûe sygnaî wejôciowy (CVBS, Y/C)
zostaje przeksztaîcony na analogowy format RGB. Nastëpnie
"zmieszany" z sygnaîem Amigi (na wyjôciu monitorowym Amigi
równieû mamy sygnaî analogowy RGB). Ostatniâ czynnoôciâ jest
konwersja sygnaîu z powrotem na odpowiednio CVBS lub Y/C. Jak
widaê, obraz dostarczony do genlocka jest dwukrotnie
konwertowany, co nie pozostaje bez wpîywu na jego jakoôê,
otrzymanâ przy wyjôciu.

Technika zastosowana w drugim wypadku pozwala na pominiëcie
konwersji sygnaîu wejôciowego. Tu obraz z Amigi zostaje
przeksztaîcony na format odpowiadajâcy temu, jaki jest na
wejôciu, czyli CVBS lub Y/C. Pozostaje tylko zsynchronizowanie
obu sygnaîów. Zapobiega to pogorszeniu jakoôci sygnaîu
przepuszczanego przez genlock. Równieû obraz z komputera ulega
minimalnemu pogorszeniu w trakcie konwersji.

Jak widaê, drugi z wymienionych typów genlocków jest zdecydowanie
lepszy.

Tu na chwilë przerwë opis, gdyû chciaîbym zwróciê uwagë
Czytelnika na nagminne naduûywanie okreôlenia "profesjonalny".
Czësto stykamy sië z nim w opisach i testach, prezentowanych na
îamach czasopism komputerowych (równieû Magazynu AMIGA) lub, co
gorsza, w nazwach wyrobów. Z profesjonalizmem majâ one zwykle
wspólnâ tylko nazwë. Urzâdzenia profesjonalne sâ najczëôciej poza
zasiëgiem prywatnych uûytkowników, choêby ze wzglëdu na cenë, jak
i wymagania stawiane sprzëtowi z nimi wspóîpracujâcemu. A poza
tym ich parametry i wykonanie daleko odbiegajâ od tego, z czym
mamy do czynienia na co dzieï. Nie ma co sië wstydziê okreôlenia
"amatorski", o czym postaram sië Was przekonaê w dalszej czëôci
artykuîu.

Bëdzie to opis genlocka, który prezentuje naprawdë wysoki poziom,
a okreôlany jest przez producenta mianem amatorskiego.

Powróêmy jednak do poprzedniej kwestii. Przedstawione wyûej dwa
typy genlocków róûniâ sië nie tylko jakoôciâ efektu pracy, ale
przede wszystkim cenâ. Niestety, za jakoôê trzeba pîaciê.

Majâ one równieû wspólnâ wadë. W obu wypadkach sygnaî z Amigi
jest na bieûâco dopasowywany do czëstotliwoôci úródîa
zewnëtrznego. Wynika z tego, ûe decydujâce znaczenie dla efektu
koïcowego majâ parametry urzâdzeï (magnetowidu, kamery itp.) oraz
jakoôê generowanego przez nie sygnaîu. Ogranicza to, a
najczëôciej uniemoûliwia stosowanie efektów (np. napisy na tle
biaîego szumu), które powodujâ natychmiastowâ utratë
synchronizacji. Wady te moûna wyeliminowaê tylko poprzez
zastosowanie TBC (Time Base Corrector -- korektor bazy czasowej).
W uproszczeniu, dziaîanie TBC polega na zapamiëtaniu obrazu w
postaci cyfrowej, dostosowaniu do wzorca czëstotliwoôci oraz
ponownym jego odtworzeniu. Otrzymujemy czysty sygnaî o wysokiej
jakoôci. Niestety, cena takich urzâdzeï znacznie przekracza 20
mln zî.

Na koniec waûna uwaga: GENLOCK ANALOGOWY PRACUJE WYÎÂCZNIE W
JEDNYM SYSTEMIE: PAL lub NTSC! Jakiekolwiek kombinacje obu
systemów sâ niemoûliwe. Dotyczy to w równym stopniu obrazu
dostarczonego z zewnâtrz, jak i z Amigi.

<sr>Genlock cyfrowy

<txt>Przejdë teraz do omówienia zasady dziaîania genlocków
cyfrowych. Dajâ one, za stosunkowo niewielkie pieniâdze, efekty
porównywalne z tymi, jakie moûna uzyskaê, korzystajâc ze sprzëtu
profesjonalnego. W przeciwieïstwie do genlocków analogowych,
które sâ najczëôciej urzâdzeniami zewnëtrznymi, cyfrowe wystëpujâ
jedynie w postaci kart, korzystajâcych ze slotu video. Zapewnia
to szybkâ transmisjë danych, co jest sprawâ decydujâcâ przy
cyfrowej obróbce obrazu. Analogowe dane o obrazie dostarczone sâ
na wejôcie CVBS lub Y/C. Przetwornik, pracujâcy w systemach PAL i
NTSC, dekoduje obraz na cyfrowy format YUV. Nastëpnie dopasowuje
go do czëstotliwoôci generowanej przez ukîady Amigi lub
dostarczonej z zewnâtrz. Format ten, ze wzglëdu na oszczëdniejszy
sposób przesyîania informacji, zapewnia efektywniejsze
wykorzystanie pamiëci oraz bezproblemowâ obróbkë sygnaîu w czasie
rzeczywistym. Dane zostajâ przesîane do pamiëci VideoRAM.
Wszystkie operacje na cyfrowym sygnale (skalowanie, przesyîanie
obrazu do i z pamiëci) wykonywane sâ przez programowalne
procesory.

Kolejnym krokiem jest konwersja jeszcze cyfrowych danych z YUV na
RGB. Aby taki sygnaî moûna byîo wyôwietliê, musi on zostaê
zamieniony na postaê analogowâ (tak jak to robiâ ukîady Amigi).
Warto zauwaûyê, ûe czynnoôci wykonywane do tego momentu to nic
innego jak tylko korekcja bazy czasowej, a wiëc mamy do czynienia
z prostym i w dodatku bardzo tanim TBC! Skoro jest to genlock,
kolejnâ czynnoôciâ jest zmieszanie obrazu z komputera z tym, co
"przetrawiîa" karta. Teraz pozostaî "drobiazg" w postaci zamiany
sygnaîów RGB na CVBS lub Y/C. Oczywiôcie nic nie stoi na
przeszkodzie, aby poîâczyê genlock cyfrowy z analogowym, dziëki
czemu uzyskamy moûliwoôê mieszania trzech(!) sygnaîów. Innâ
ciekawâ moûliwoôciâ jest îâczenie sygnaîów PAL z NTSC!. Na ten
temat przeczytacie w osobnym artykule.

Wiemy juû, jak przy uûyciu genlocka powstaje przenikanie dwóch
sygnaîów. Ale w jaki sposób naîoûyê obraz z komputera, aby nie
przesîaniaî caîego obrazu z drugiego úródîa?

Komputer wykorzystuje do tworzenia obrazu paletë kolorów. W
palecie kaûdy kolor ma przyporzâdkowany numer (0, 1, 2 itd.). Ten
o numerze 0 speînia dodatkowâ funkcjë przy wspóîpracy Amigi z
genlockiem. Normalnie wyôwietlany jest zgodnie ze skîadowymi RGB
(mogâ one byê dowolne). W trakcie mieszania sygnaîów wizyjnych
pojawi sië, w kaûdym punkcie o kolorze 0, obraz wideo. Innymi
sîowy punkty "zerowe" obrazu stajâ sië przezroczyste. Operacja
ta nosi nazwë kluczowania (ang. keying). Opisana wyûej metoda
kluczowania nie jest jedynâ. Wiëkszoôê genlocków oferuje tzw.
INVERSE-KEYING. Jak nazwa wskazuje, daje on efekt odwrotny.
Objawia sië to wstawieniem obrazu wideo w kaûdym punkcie obrazu o
kolorze INNYM niû 0, a kolor o tym numerze staje sië widoczny.
Pozwala to m.in. na tworzenie efektu "dziurki od klucza". W
wypadku wspóîpracy dwóch genlocków mamy do dyspozycji dwa odrëbne
kolory zerowe (kaûdy dla innego sygnaîu wideo), a bywa, ûe jest
ich wiëcej.

Kluczowaniu moûemy poddaê tylko obraz z komputera. Të samâ
funkcjë w wypadku obrazu wideo speînia tzw. BLUE-BOX. Urzâdzenie
to wykrywa w obrazie fragmenty o duûej zawartoôci skîadowej
niebieskiej i w to miejsce wstawia obraz z komputera. Jest to
bodaj najstarszy efekt, stosowany w technice wideo. Genlocki
ciâgle doôê rzadko bywajâ wyposaûane w to poûyteczne urzâdzenie.

Coraz czëôciej w genlockach jest montowany tzw. kanaî alfa
(alpha-channel). Spotkaliôcie sië zapewne z tâ funkcjâ,
korzystajâc z programów graficznych (np. ImageFX, TVPaint).
Pozwala ona na uzyskanie póîprzezroczystych kolorów w obrazie
Amigi, przez które widoczny byîby obraz wideo. Kanaî alfa moûe
byê jedno- lub oômiobitowy. W pierwszym wypadku kolory sâ
przezroczyste lub nie. W drugim mogâ pîynnie przechodziê z
jednego stanu w drugi (256 kroków). Podstawowe zastosowania to:
póîprzezroczyste tîa, pîynne przejôcia grafiki w obraz wideo,
anti-aliasing.

Powyûszy tekst nie porusza, oczywiôcie, wszystkich zagadnieï
zwiâzanych z genlockami. Jeôli Czytelnicy przyjmâ temat z
zainteresowaniem, postaram sië wyjaôniê resztë.