Оборудование аудио и видео

• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1. ОБОРУДОВАНИЕ АУДИО
• 1.1 Определение аудио (звука)
• 1.2 Программное обеспечение и виды оборудования аудио
• ГЛАВА 2. ОБОРУДОВАНИЕ ВИДЕО
• 2.1 Понятие и определение видео
• 2.2 Программное обеспечение и виды оборудования видео
• Заключение
• Список литературы
• ВВедение
• Сейчас весь мир пользуется множеством различных устройств, в разных сферах индустрии. Прогресс не стоит на месте, каждый год, месяц появляются различные устройства. Одними из таких устройств являются устройства аудио и видео, которые в свою очередь считаются одними из популярных устройств, также имеются различные программные обеспечения, которые поддерживают эти устройства.
• Ну теперь немного поговорим на тему «Оборудование аудио и видео» рассмотрим все возможные программные обеспечения для редактирования и обработки видео и аудио, а также узнаем что такое видео и аудио.
• Ставим задачу рассмотреть, что такое аудио и видео. Также нужно рассмотреть оборудование для монтажа видео, аудио студии, аудио и видео редакторы. Также рассмотрим, что такое ультразвуковые волны, понятия громкости звука, генерация звука. Рассмотрим что такое преобразование звука, анализ звука и многое другое связанное со звуком, а также рассмотрим все известные форматы видео, понятие качество видео, видео разъёмы, эффекты видео редакторов.
• Глава 1. Оборудование аудио
• 1.1 Определение аудио (звука)
• Звук — физическое явление, представляющее собой распространение в виде упругих волн механических колебаний в твёрдой, жидкой или газообразной среде. В узком смысле звуком называют субъективное восприятие этих колебаний специальными органами чувств животных или человека.
• Как и любая волна, звук характеризуется амплитудой и спектром частот. Обычно человек слышит звуки, передаваемые по воздуху, в диапазоне частот от 16—20 Гц до 15—20 кГц. Звук ниже диапазона слышимости человека называют инфразвуком; выше: до 1 ГГц, — ультразвуком, от 1 ГГц — гиперзвуком. Среди слышимых звуков следует также особо выделить фонетические, речевые звуки и фонемы (из которых состоит устная речь) и музыкальные звуки (из которых состоит музыка).
• Различают продольные и поперечные звуковые волны в зависимости от соотношения направления распространения волны и направления механических колебаний частиц среды распространения. Звуковые волны могут служить примером колебательного процесса. Всякое колебание связано с нарушением равновесного состояния системы и выражается в отклонении её характеристик от равновесных значений с последующим возвращением к исходному значению. Для звуковых колебаний такой характеристикой является давление в точке среды, а её отклонение — звуковым давлением.
• Если произвести резкое смещение частиц упругой среды в одном месте, например, с помощью поршня, то в этом месте увеличится давление. Благодаря упругим связям частиц давление передаётся на соседние частицы, которые, в свою очередь, воздействуют на следующие, и область повышенного давления как бы перемещается в упругой среде. За областью повышенного давления следует область пониженного давления, и, таким образом, образуется ряд чередующихся областей сжатия и разрежения, распространяющихся в среде в виде волны. Каждая частица упругой среды в этом случае будет совершать колебательные движения.
• В жидких и газообразных средах, где отсутствуют значительные колебания плотности, акустические волны имеют продольный характер, то есть направление колебания частиц совпадает с направлением перемещения волны. В твёрдых телах, помимо продольных деформаций, возникают также упругие деформации сдвига, обусловливающие возбуждение поперечных (сдвиговых) волн; в этом случае частицы совершают колебания перпендикулярно направлению распространения волны. Скорость распространения продольных волн значительно больше скорости распространения сдвиговых волн.
• С философской точки зрения звук существует только в случае, если наличествует его восприятие: «Звук — это воздушные вибрации, передающиеся на наши чувства через ушную систему, и признающимся таковым только в наших нервных центрах. Падения дерева или другое механическое воздействие будет производить вибрацию воздуха. Если не будет ушей, чтобы слышать, не будет и звука».
• Физические параметры звука
• Колебательная скорость измеряется в м/с или см/с. В энергетическом отношении реальные колебательные системы характеризуются изменением энергии вследствие частичной её затраты на работу против сил трения и излучение в окружающее пространство. В упругой среде колебания постепенно затухают. Для характеристики затухающих колебаний используются коэффициент затухания (S), логарифмический декремент (D) и добротность (Q).
• Коэффициент затухания отражает быстроту убывания амплитуды с течением времени. Если обозначить время, в течение которого амплитуда уменьшается в е = 2,718 раза.
• Если на колебательную систему с потерями действовать периодической силой, то возникают вынужденные колебания, характер которых в той или иной мере повторяет изменения внешней силы. Частота вынужденных колебаний не зависит от параметров колебательной системы. Напротив, амплитуда зависит от массы, механического сопротивления и гибкости системы. Такое явление, когда амплитуда колебательной скорости достигает максимального значения, называется механическим резонансом. При этом частота вынужденных колебаний совпадает с частотой собственных незатухающих колебаний механической системы.
• При частотах воздействия, значительно меньших резонансной, внешняя гармоническая сила уравновешивается практически только силой упругости. При частотах возбуждения, близких к резонансной, главную роль играют силы трения. При условии, когда частота внешнего воздействия значительно больше резонансной, поведение колебательной системы зависит от силы инерции или массы.
• Свойство среды проводить акустическую энергию, в том числе и ультразвуковую, характеризуется акустическим сопротивлением. Акустическое сопротивление среды выражается отношением звуковой плотности к объёмной скорости ультразвуковых волн. Удельное акустическое сопротивление среды устанавливается соотношением амплитуды звукового давления в среде к амплитуде колебательной скорости её частиц. Чем больше акустическое сопротивление, тем выше степень сжатия и разрежения среды при данной амплитуде колебания частиц среды. Численно, удельное акустическое сопротивление среды (Z) находится как произведение плотности среды () на скорость © распространения в ней ультразвуковых волн.
• Удельное акустическое сопротивление измеряется в паскаль-секунда на метр (Па· с/м) или дин*с/см? (СГС); 1 Па· с/м = 10?1 дин * с/см?.
• Значение удельного акустического сопротивления среды часто выражается в г/с· см?, причём 1 г/с· см? = 1 дин*с/см?. Акустическое сопротивление среды определяется поглощением, преломлением и отражением ультразвуковых волн.
• Звуковое или акустическое давление в среде представляет собой разность между мгновенным значением давления в данной точке среды при наличии звуковых колебаний и статического давления в той же точке при их отсутствии. Иными словами, звуковое давление есть переменное давление в среде, обусловленное акустическими колебаниями. Максимальное значение переменного акустического давления (амплитуда давления) может быть рассчитано через амплитуду колебания частиц:

· где Р — максимальное акустическое давление (амплитуда давления);

· f — частота;

· с — скорость распространения ультразвука;

· P— плотность среды;

· А — амплитуда колебания частиц среды.

На расстоянии в половину длины волны (л/2) амплитудное значение давления из положительного становится отрицательным, то есть разница давлений в двух точках, отстоящих друг от друга на л/2 пути распространения волны, равна 2Р.

Для выражения звукового давления в единицах СИ используется Паскаль (Па), равный давлению в один ньютон на метр квадратный (Н/м?). Звуковое давление в системе СГС измеряется в дин/см?; 1 дин/см? = 10?1Па = 10?1Н/м?. Наряду с указанными единицами часто пользуются внесистемными единицами давления — атмосфера (атм) и техническая атмосфера (ат), при этом 1 ат = 0,98· 106 дин/см? = 0,98· 105 Н/м?. Иногда применяется единица, называемая баром или микробаром (акустическим баром); 1 бар = 106 дин/см?.

Давление, оказываемое на частицы среды при распространении волны, является результатом действия упругих и инерционных сил. Последние вызываются ускорениями, величина которых также растёт в течение периода от нуля до максимума (амплитудное значение ускорения). Кроме того, в течение периода ускорение меняет свой знак.

Максимальные значения величин ускорения и давления, возникающие в среде при прохождении в ней ультразвуковых волн, для данной частицы не совпадают во времени. В момент, когда перепад ускорения достигает своего максимума, перепад давления становится равным нулю. Амплитудное значение ускорения (а) определяется выражением:

Если бегущие ультразвуковые волны наталкиваются на препятствие, оно испытывает не только переменное давление, но и постоянное. Возникающие при прохождении ультразвуковых волн участки сгущения и разряжения среды создают добавочные изменения давления в среде по отношению к окружающему её внешнему давлению. Такое добавочное внешнее давление носит название давления излучения (радиационного давления). Оно служит причиной того, что при переходе ультразвуковых волн через границу жидкости с воздухом образуются фонтанчики жидкости и происходит отрыв отдельных капелек от поверхности. Этот механизм нашёл применение в образовании аэрозолей лекарственных веществ. Радиационное давление часто используется при измерении мощности ультразвуковых колебаний в специальных измерителях — ультразвуковых весах.

Скорость звука — скорость распространения звуковых волн в среде. Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907

Как правило, в газах скорость звука меньше, чем в жидкостях, а в жидкостях скорость звука меньше, чем в твёрдых телах, что связано в основном с убыванием сжимаемости веществ в этих фазовых состояниях соответственно.

В среднем в идеальных условиях в воздухе скорость звука составляет 340—344 м/с Громкость звука — субъективное восприятие силы звука (абсолютная величина слухового ощущения). Громкость главным образом зависит от звукового давления, амплитуды и частоты звуковых колебаний. Также на громкость звука влияют его спектральный состав, локализация в пространстве, тембр, длительность воздействия звуковых колебаний, индивидуальная чувствительность слухового анализатора человека и другие факторы Генерация звука. Обычно для генерации звука применяются колеблющиеся тела различной природы, вызывающие колебания окружающего воздуха. Примером такой генерации может служить использование голосовых связок, динамиков или камертона. Большинство музыкальных инструментов основано на том же принципе. Исключением являются духовые инструменты, в которых звук генерируется за счёт взаимодействия потока воздуха с неоднородностями в инструменте. Для создания когерентного звука применяются так называемые звуковые или фононные лазеры.

Отражение ультразвуковых волн.

На явлении отражения основана ультразвуковая диагностика. Отражение происходит в приграничных областях кожи и жира, жира и мышц, мышц и костей. Если ультразвук при распространении наталкивается на препятствие, то происходит отражение, если препятствие мало, то ультразвук его как бы обтекает. Неоднородности организма не вызывают значительных отклонений, так как по сравнению с длиной волны (2 мм) их размерами (0,1—0,2 мм) можно пренебречь. Если ультразвук на своём пути наталкивается на органы, размеры которых больше длины волны, то происходит преломление и отражение ультразвука. Наиболее сильное отражение наблюдается на границах кость — окружающие её ткани и ткани — воздух. У воздуха малая плотность и наблюдается практически полное отражение ультразвука. Отражение ультразвуковых волн наблюдается на границе мышца — надкостница — кость, на поверхности полых органов.

Бегущие и стоячие ультразвуковые волны.

Если при распространении ультразвуковых волн в среде не происходит их отражения, образуются бегущие волны. В результате потерь энергии колебательные движения частиц среды постепенно затухают, и чем дальше расположены частицы от излучающей поверхности, тем меньше амплитуда их колебаний. Если же на пути распространения ультразвуковых волн имеются ткани с разными удельными акустическими сопротивлениями, то в той или иной степени происходит отражение ультразвуковых волн от пограничного раздела. Наложение падающих и отражающихся ультразвуковых волн может приводить к возникновению стоячих волн. Для возникновения стоячих волн расстояние от поверхности излучателя до отражающей поверхности должно быть кратным половине длины волны.

1.2 Программное обеспечение и виды оборудования аудио

Аудиоредактор, или волновой редактор — программа для редактирования звуковой информации в цифровом представлении (цифровой звукозаписи). Аудиоредактор является основным программным компонентом цифровой звуковой рабочей станции.

Аудиоредакторы используются для записи музыкальных композиций, подготовки фонограмм для радио, теле и интернет-вещания, озвучивания фильмов и компьютерных игр, реставрации старых фонограмм (предварительно оцифрованных), акустического анализа речи. Аудиоредакторы профессионально используются звукорежиссерами.

Функции аудио редактора.

Функции аудиоредакторов могут отличаться в зависимости от их предназначения. Самые простые из них, зачастую свободно распространяемые, имеют ограниченные возможности по редактированию звука и минимальное количество поддерживаемых аудиоформатов. Профессиональные пакеты могут включать многодорожечную запись, поддержку профессиональных звуковых плат, синхронизацию с видео, расширенный набор кодеков, огромное количество эффектов как внутренних, так и подключаемых — плагинов.

Отображение звукового сигнала.

Звуковые данные графически представляются в виде последовательности отсчетов, которые объединены одной огибающей, соответствующей амплитуде звукового сигнала, называемой сигналограммой (или волновой формой). Окно программы с графическим изображением такой сигналограммы называется треком или звуковой дорожкой. Обычно редакторы позволяют изменять масштаб отображения дорожки, с возможностью менять как временное разрешение (горизонтальная ось), так и разрешение амплитуды звука (вертикальная ось). Наиболее продвинутые редакторы позволяют просматривать и изменять данные с точностью до одного отсчета. Также возможно представление звуковой дорожки в виде спектрограммы. В таком случае по вертикальной оси откладывается частота сигнала в Герцах, а интенсивностью или цветом отображается амплитуда сигнала. Подобное представление сигнала удобно для определения провала в частотном диапазоне, например для выявления последствий сжатия файла.

Запись и воспроизведение.

Первые аудиоредакторы поддерживали запись, редактирование и воспроизведение только одной стереодорожки, то есть содержали две монодорожки с сигналами левого и правого каналов фонограммы. Но развитие мощностей ПК позволило производить одновременную запись сразу с нескольких входов многоканальной звуковой платы. Такие редакторы называются многодорожечными. При последующем воспроизведении в таком редакторе возможно производить сведение нескольких звуковых дорожек в одну моно или стереодорожку, или создавать многоканальную фонограмму, например, с целью подготовки сопровождения к кинофильму с объёмным звуком. Также одной из функций может быть подготовка и запись CD, DVD-Audio.

В основном в аудиоредакторе запись ведется без сжатия аудиоданных, для сохранения максимального качества звука. Однако, существуют программы, позволяющие производить запись со сжатием «на лету», для экономии места носителя или устранения лишних операций. Помимо возможности записи с внешних источников, как правило, в аудиоредакторе имеется встроенный генератор простейших тонов, различных видов шума (например, белого и других цветовых шумов) и тишины.

Преобразование звука.

Основное предназначение аудиоредактора — это преобразование аудиосигнала. Большинство видов преобразований звука пришли из эры аналоговой звукозаписи, однако некоторые из них стали возможны только с применением цифрового представления аудиоданных.

Наиболее распространенными являются:

· преобразование амплитуды

· усиление

· изменение динамического диапазона

· микширование

· нормализация

· панорамирование

· эффекты, основанные на задержке звука

· хорус

· задержка

· эффект эха

· реверберация

· фланжер

· фильтрация звукового сигнала

· графические и параметрические эквалайзеры

· фильтры

· реставрация звукового сигнала

· шумоподавление

· подавление щелчков в записях с пластинок

· восстановление «клиппованного» сигнала

· изменение высоты тона и/или длительности звучания

· закольцовывание фрагмента Как правило, функции аудиореадктора возможно расширить, благодаря использованию подключаемых модулей — плагинов. Они могут содержать один или несколько эффектов и превосходить по качеству обработки или количеству настраиваемых параметров встроенные инструменты обработки.

Анализ звука.

Для анализа звука могут применяться различные средства:

· Анализатор спектра

· Измеритель уровня звука

· Индикатор фазы

· Использование технологии MIDI

Некоторые аудиоредакторы могут использоваться совместно с синтезаторами, поддерживающими интерфейс MIDI для создания и редактирования образцов звуков. С помощью интерфейса MIDI образцы звуков могут перемещаться из памяти синтезатора в аудиоредактор и обратно. Также возможно включать воспроизведение звука в редакторе по команде, посылаемой через интерфейс MIDI.

Программы — аудиоредакторы. В настоящее время существует огромное количество компьютерных программ-аудиоредакторов для большинства популярных операционных систем. Часть редакторов звука универсальны, другие обладают ограниченной функциональностью и предназначены для решения только узкоспециализированных задач, таких как: оцифровка звука (грабберы)

· изменение формата звукозаписи

· склеивание нескольких аудио-файлов в один

· разрезание звукозаписи на части Некоторые мультимедийные программы, сочетают в себе функции редактора звука, редактора видеоряда и/или записи результата на CD диск (CD-RW) или DVD диск и т. п.

Среди аудио-редакторов встречаются как проприетарные программы, так и свободные, а также программы с открытым исходным кодом. Первые в большинстве своём требуют для использования приобретения платной лицензии (особенно профессиональные решения), другие распространяются бесплатно и без каких-либо ограничений.

Наиболее известные аудиоредакторы Adobe Audition (в прошлом Cool Edit Pro), Sound Forge, WaveLab, Audacity, Wavosaur, GoldWave, MhWaveEdit и др.

Универсальные:

· Adobe Audition (CoolEdit) — полупрофессиональная, платная, проприетарная. Только для Windows.

· Ardour — цифровая звуковая станция, свободная (бесплатная), с открытым исходным кодом. ОС: Linux, FreeBSD, Mac OS X.

· Audacity — полупрофессиональная, свободная (бесплатная), с открытым исходным кодом. Кроссплатформенная.

· Sound Forge — профессиональная, платная, проприетарная. Только для Windows.

· WaveLab —профессиональная, платная, проприетарная. Windows, Mac OS X.

Оборудование студии.

Главным образом, оборудование студий звукозаписи состоит из устройств, способных уловить звук (микрофоны, звукосниматели), обработать звук (микшеры, сигнальные процессоры, компрессоры, компьютерные плагины и.т.д.) записать звук (DAT-магнитофоны, жёсткие диски, аналоговые звукозаписывающие устройства) и воспроизвести звук (студийные мониторы, студийная акустика).

Студийные мониторы — неотъемлемая часть студии звукозаписи. Функция студийных мониторов не только в воспроизведении звука, но и в его мониторинге. Мониторинг — важнейшая составляющая студии. Для мониторинга применяются студийные наушники и студийные мониторы (студийная акустическая система). Микрофон (от греч. мйксьт — маленький, цщнз — голос) — электроакустический прибор, преобразовывающий звуковые колебания в колебания электрического тока, устройство ввода. Служит первичным звеном в цепочке звукозаписывающего тракта или звукоусиления. Микрофоны используются во многих устройствах, таких как телефоны и магнитофоны, в звукозаписи и видеозаписи, на радио и телевидении, для радиосвязи, а также для ультразвукового контроля и измерения.

Микшерный пульт («микшер», или «микшерная консоль», от англ. «mixing console») — электронное устройство, предназначенное для сведения звуковых сигналов: суммирования нескольких источников в один или более выходов. Также при помощи микшерного пульта осуществляется маршрутизация сигналов. Микшерный пульт используют при звукозаписи, сведении и концертном звукоусилении. Существуют аналоговые и цифровые микшерные пульты, и у каждого из этих видов существуют свои сторонники и противники, так как оба вида имеют свои очевидные преимущества и недостатки. Также микшерные пульты различаются по количеству входов и выходов. Профессиональные концертные и студийные микшерные консоли, как правило, имеют не менее 32 входов, более 6 Aux-шин, мощный эквалайзер на входах, 4 или более подгрупп, а также оснащаются высокоточными и длинно-ходными фейдерами. В свою очередь компактные и бюджетные микшеры имеют малое количество каналов, более скудные эквалайзеры, и нередко лишены фейдеров (которые заменяются обычными потенциометрами).

Существует отдельный класс микшерных пультов, предназначенных для работы (англ.)русск. диджея. Основное отличие DJ-пульта состоит в меньшем количестве входных каналов (например, один микрофонный и два стерео канала), наличию кроссфейдера, с помощью которого диджей плавно сводит сигналы входных каналов, а также наличию блока специальных звуковых эффектов.

Накопитель на жёстких магнитных дисках или НЖМД (англ. hard (magnetic) disk drive, HDD, HMDD), жёсткий диск, в компьютерном сленге «винчестер» — запоминающее устройство (устройство хранения информации) произвольного доступа, основанное на принципе магнитной записи. Является основным накопителем данных в большинстве компьютеров.

В отличие от «гибкого» диска (дискеты), информация в НЖМД записывается на жёсткие (алюминиевые или стеклянные) пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала, чаще всего двуокиси хрома — магнитные диски. В НЖМД используется одна или несколько пластин на одной оси. Считывающие головки в рабочем режиме не касаются поверхности пластин благодаря прослойке набегающего потока воздуха, образующейся у поверхности при быстром вращении. Расстояние между головкой и диском составляет несколько нанометров (в современных дисках около 10 нм), а отсутствие механического контакта обеспечивает долгий срок службы устройства.

Также, в отличие от гибкого диска, носитель информации обычно совмещают с накопителем, приводом и блоком электроники. Такие жёсткие диски часто используются в качестве несъёмного носителя информации.

Студийный монитор — громкоговоритель в акустическом оформлении (акустическая система), небольшой мощности с идеально гладкой АЧХ, используемый в профессиональной звукозаписи для контроля баланса инструментов, качества исполнения (во время записи), качества звука.

Созданы, чтобы максимально честно отображать звучание записанного материала. Стоит добавить, что студийные мониторы не выбирают по красоте звучания — прежде всего, мониторы должны выявлять максимальное количество дефектов записи. Студийные аудиомониторы также можно назвать идеальной акустической системой, так как для контроля звука ничего более качественного пока не изобретено[источник не указан 385 дней]. Учитывая идеально четкое и ровное звучание студийных мониторов, их можно применять для написания и прослушивания любых типов и жанров музыки, то есть они универсальны.

Словосочетанием «студийный монитор» также может сокращённо называться студийный видеомонитор, применяющийся для контроля качества изображения или одновременно звука и изображения в условиях студийного видеомонтажа.

Глава 2. Оборудование видео

2.1 Понятие и определение видео

Видео (от лат. video — смотрю, вижу) — электронная технология формирования, записи, обработки, передачи, хранения и воспроизведения сигналов изображения, основанная на принципах телевидения, а также аудиовизуальное произведение, записанное на физическом носителе (видеокассете, видеодиске и т. п.).

Видеозапись — электронная технология записи визуальной информации, представленной в форме видеосигнала или цифрового потока видеоданных, на физический носитель с целью сохранения этой информации и возможности последующего её воспроизведения и отображения на устройстве вывода (монитора, экрана или дисплея) Количество (частота) кадров в секунду — это число неподвижных изображений, сменяющих друг друга при показе 1 секунды видеозаписи и создающих эффект движения объектов на экране. Чем больше частота кадров, тем более плавным и естественным будет казаться движение. Минимальный показатель, при котором движение будет восприниматься однородным — примерно 16 кадров в секунду (это значение индивидуально для каждого человека). В кинематографе стандартная частота съёмки и проекции составляет 24 кадра в секунду. Системы телевидения PAL и SECAM используют 25 кадров в секунду (25 fps или 25 Герц), а система NTSC использует 30 кадров в секунду (точнее, 29,97 fps из-за необходимости кратного соответствия частоте поднесущей). Компьютерное видео хорошего качества, как правило, использует частоту 30 кадров в секунду. Верхняя пороговая частота мерцания, воспринимаемая человеческим мозгом, в среднем составляет 39−42 Герц и индивидуальна для каждого человека, а также зависит от условий наблюдения. Некоторые современные профессиональные видеокамеры могут снимать с частотой до 120 кадров в секунду. Специальные камеры снимают с частотой до 1000 кадров в секунду, что необходимо, например, для детального изучения траектории полёта пули или структуры взрыва. Сверхскоростные киносъёмочные аппараты могут снимать несколько миллионов кадров в секунду. В них киноплёнка неподвижна и расположена на внутренней поверхности специального барабана, а изображение развёртывается вращающейся призмой. Существует и бескадровое видео. Принцип работы заключается в следующем: светочувствительные сенсоры с большой частотой передают данные о своём состоянии, которые параллельно записываются на носитель. Отдельных кадров при этом нет — только массивы информации с каждого из датчиков (пикселей) об их изменении во времени. При воспроизведении также нет кадров — на экране пиксели меняют свой цвет в соответствии с записанными массивами. Если пиксель не менял цвет, то он и не обновляется. Для наилучшего просмотра такого видео требуется специальный монитор.

Стандарт разложения. Стандарт разложения определяет параметры телевизионной развёртки, применяемой для преобразования двумерного изображения в одномерный видеосигнал или поток данных. В конечном счёте, от стандарта разложения зависит количество элементов изображения и кадровая частота.

Развёртка может быть прогрессивной (построчной) или чересстрочной. При прогрессивной развёртке все горизонтальные линии (строки) изображения отображаются поочередно одна за другой. При чересстрочной развёртке каждый кадр разбивается на два поля (полукадра), каждое из которых содержит чётные или нечётные строки. За время одного кадра передаются два поля, увеличивая частоту мерцания кинескопа выше физиологического порога заметности. Чересстрочная развёртка была компромиссом, чтобы иметь возможность передачи по каналу с ограниченной полосой пропускания изображения с достаточно большой разрешающей способностью. Несмотря на недостатки, чересстрочная развёртка используется до сегодняшнего дня в телевидении стандартной четкости вследствие повсеместного распространения телевизоров, поддерживающих только такие стандарты. Такими недостатками являются, как правило, расщепление вертикальных границ горизонтально движущихся объектов (эффект «гребёнки» или «расчёски») и заметность мерцания на тонких фактурах.

Чересстрочную развёртку часто называют на английский манер интерлейс (англ. interlace) или интерлейсинг. Телевизоры с кинескопом, оснащенные разверткой 100 Гц мерцают с частотой, которая не воспринимается глазом. В таких приемниках изображение с чересстрочной разверткой отображается с удвоением кадров. ЖКи LED-мониторы (телевизоры) вообще избавлены от мерцания. В таких приборах можно говорить только о скорости обновления изображения, поэтому чересстрочная развертка в них является лишь мерой условности, не влияющей на отображение. Для подавления неприятных эффектов, возникающих при просмотре чересстрочного видео на экране с прогрессивной разверткой, применяются специальные математические методы, именуемые деинтерлейсингом.

Новые цифровые стандарты телевидения, например, HDTV предусматривают прогрессивную развёртку. Новейшие технологии, позволяют имитировать прогрессивную развёртку при показе видео с чересстрочной. Последнюю обычно обозначают символом «i» после указания вертикального разрешения, например 720?576i?50. Прогрессивную развёртку обозначают символом «p», например 720p (означает видео с разрешением 1280?720 с прогрессивной разверткой). Также для отличия частоты кадров или полей может обозначатся такими же символами кадровая частота, например 24p, 50i, 50p.

До наступления цифровой эры видео, горизонтальная разрешающая способность аналоговой системы видеозаписи измерялась в вертикальных телевизионных линиях (твл) при помощи специальных телевизионных испытательных таблиц и обозначала количество элементов в строке видео изображения, зависящее от частотных характеристик устройства записи. Вертикальная разрешающая способность в изображении заложена в стандарте разложения и определяется количеством строк.

Соотношение сторон экрана.

Соотношение ширины и высоты кадра (англ. aspect ratio) — важнейший параметр любой видеозаписи. С конца XIX века немые кинофильмы и, в последующем, фильмы «классического» формата, имели соотношение сторон экрана 4:3 (4 единицы в ширину к 3 единицам в высоту; в кинематографе записывается как 1,33:1). Считалось что, экран с таким соотношением сторон близок к полю зрения человеческого глаза. Появившееся вскоре телевидение переняло это соотношение и почти все аналоговые телесистемы (и, следовательно, телевизоры) имели соотношение сторон экрана 4:3. Первые компьютерные мониторы также унаследовали телевизионный стандарт соотношения сторон. Однако, в кинематографе уже в начале 1950;х годов с появлением панорамного, широкоэкранного и широкоформатного кино представления об идеальном экране пошатнулись. Широкоэкранные кинематографические системы обладали соотношениями сторон до 2,75:1, стремясь к максимальному «эффекту присутствия», чтобы сделать границы кадра малозаметными. Главная причина заключается в том, что поле бинокулярного зрения человека приближается к соотношению 2:1. Чтобы приблизить форму кадра к естественному полю зрения (и, следовательно, усилить восприятие фильма), и разрабатывались киносистемы с панорамным кадром. Демонстрация широкоэкранных фильмов по телевидению требовала или обрезки изображения при помощи пансканирования, или добавления пустых полей сверху и снизу, чтобы вписать фильм в экран леттербоксингом. Оба способа приводили к потерям частей изображения или его качества. На сегодняшний день классический формат 1,37:1 вообще не используется в кинематографе, полностью уступив своё место кашетированному кадру 1,85:1. Поэтому, при выборе соотношения сторон экрана телевидения высокой чёткости был одобрен стандарт 16:9 (1,78:1), более близкий распространённым форматам кино. Цифровое телевидение стандартной чёткости в основном так же ориентируется на соотношение 16:9, применяя цифровое анаморфирование. Всё это, по замыслу создателей, призвано глубже погрузить зрителя в атмосферу просматриваемого видеофильма. Есть и альтернативные объяснения переходу на широкий формат: возможность проката в залах, изначально не приспособленных для кино, стремление к ухудшению качества пиратских видеокопий и телевизионных копий.

Основное отличие от аналоговой видеозаписи в том, что вместо аналогового видеосигнала записываются цифровые данные. Цифровое видео может распространяться на различных видеоносителях, посредством цифровых видеоинтерфейсов в виде потока данных или файлов.

Разрешающая способность.

Любой цифровой видеосигнал, по аналогии с разрешением компьютерных мониторов, также характеризуется разрешением (англ. resolution), горизонтальным и вертикальным, измеряемым в пикселях. При оцифровке аналогового видео стандартной четкости разрешение составляет 720?576 пикселей для европейского стандарта разложения 625/50 (PAL и SECAM), при частоте кадров 50 Герц (два поля, 2?25); и 720?480 пикселей для американского стандарта разложения 525/60 (NTSC), при частоте 59,94 Герц (два поля, 2?29,97). В выражении 720?480 первым числом обозначается количество точек в строке (горизонтальное разрешение), а вторым числом количество активных строк, участвующих в построении изображения (вертикальное разрешение). Новый стандарт цифрового телевидения HDTV высокого разрешения (англ. high-definition) предполагает разрешения до 1920?1080 при частоте обновления 50 Герц (60 Гц для США) с прогрессивной развёрткой. То есть 1920 пикселей на строку, 1080 строк. Для телевидения стандартной чёткости цифровое разрешение не совпадает с обозначением стандарта разложения, поскольку не учитывает избыточную информацию, передаваемую только в аналоговом телевидении.

Разрешение в случае трёхмерного видео измеряется в вокселях — элементах изображения, представляющих точки (кубики) в трёхмерном пространстве. Например, для простого трёхмерного видео сейчас используется в основном разрешение 512?512?512, демонстрационные примеры такого видео доступны сегодня даже на КПК.

Количество цветов и цветовое разрешение.

Количество цветов и цветовое разрешение видеозаписи описывается цветовыми моделями. Для стандарта PAL применяется цветовая модель YUV, для SECAM модель YDbDr, для NTSC модель YIQ, в компьютерной технике применяется в основном RGB (и бRGB), реже HSV, а в печатной технике CMYK. Количество цветов, которое может отобразить монитор или проектор, зависит от качества монитора или проектора. Человеческий глаз может воспринять, по разным подсчётам, от 5 до 10 миллионов оттенков цветов. Количество цветов в видеозаписи определяется числом бит, отведённым для кодирования цвета каждого пикселя (англ. bits per pixel, bpp). 1 бит позволяет закодировать 2 цвета (обычно чёрный и белый), 2 бита — 4 цвета, 3 бита — 8 цветов, …, 8 бит — 256 цветов (28 = 256), 16 бит — 65 536 цветов (216), 24 бита — 16 777 216 цветов (224). В компьютерной технике имеется стандарт и 32 бита на пиксель (бRGB), но этот дополнительный б-байт (8 бит) используется для кодирования коэффициента прозрачности пикселя (б), а не для передачи цвета (RGB).

Битрейт или ширина видеопотока.

Ширина (иначе говорят скорость) видеопотока или битрейт (англ. bit rate) — это количество обрабатываемых бит видеоинформации за секунду времени (измеряется «бит/с» — бит в секунду или, чаще, «Мбит/с» — мегабит в секунду; в английском обозначении bit/s и Mbit/s соответственно). Чем выше ширина видеопотока, тем, как правило, лучше качество видео. Например, для формата VideoCD ширина видеопотока составляет всего примерно 1 Мбит/с, а для DVD составляет около 5 Мбит/с. Конечно, субъективно разницу в качестве нельзя оценить как пятикратную, но объективно это так. А формат цифрового телевидения HDTV использует ширину видеопотока около 10 Мбит/с. При помощи скорости видеопотока также очень удобно оценивать качество видео при его передаче через Интернет.

Различают два вида управления шириной потока в видеокодеке — постоянный битрейт (англ. constant bit rate, CBR) и переменный битрейт (англ. variable bit rate, VBR). Концепция VBR, ныне очень популярная, призвана максимально сохранить качество видео, уменьшая при этом суммарный объём передаваемого видеопотока. При этом на быстрых сценах движения, ширина видеопотока возрастает, а на медленных сценах, где картинка меняется медленно, ширина потока падает. Это очень удобно для буферизованных видеотрансляций и передачи сохранённого видеоматериала по компьютерным сетям. Но для безбуферных систем реального времени и для прямого эфира (например, для телеконференций) это не подходит — в этих случаях необходимо использовать постоянную скорость видеопотока.

Качество видео.

Качество видеозаписи измеряется с помощью формальных метрик, таких как PSNR или SSIM, или с использованием субъективного сравнения с привлечением экспертов.

Субъективное качество видео измеряется по следующей методике:

· Выбираются видеопоследовательности для использования в тесте

· Выбираются параметры системы измерения

· Выбирается метод показа видео и подсчета результатов измерения

· Приглашается необходимое число экспертов (обычно не меньше 15)

· Проводится сам тест

· Подсчитывается средняя оценка на основе оценок экспертов.

Несколько методов субъективной оценки описаны в рекомендациях ITU-T BT.500. Один из широко используемых методов оценки — это DSIS (англ. Double Stimulus Impairment Scale), при котором экспертам сначала показывают исходный видеоматериал, а затем обработанный. Затем эксперты оценивают качество обработки, варьируя свои оценки от «обработка незаметна» и «обработка улучшает видеоизображение» до «обработанный видеоматериал сильно раздражает».

Стереоскопическое видео.

Стереоскопическое видео или просто стереовидео (англ. stereoscopic video или 3D video) было очень популярно в конце XX века, и сейчас регулярно возникают волны интереса к нему. По всему миру есть кинотеатры, которые при помощи той или иной технологии воспроизводят стереоскопическое видео. Для стереовидео нужно два видеоканала, часто называемых слоями: один для левого глаза, другой для правого. Также необходимо обеспечить, чтобы в «свой» глаз попадала своя картинка. Таким образом у зрителя возникает чувство объёмности, трёхмерности видеоматериала, повышается реалистичность ощущения просмотра. Примерно такой же, но более слабый по качеству эффект даёт просмотр видео в пластиковых очках, где для одного глаза применяется красный светофильтр, а для другого — зелено-голубой. Это старый принцип анаглифической стерео-фотографии. Новые технологии, представленные в 2006 году, в частности HD DVD и диски Blu-Ray, позволяют переносить больше стереовидеоматериала и призваны сделать и домашнее стереоскопическое видео более доступным.

Форматы видео.

Видеоматериалы могут быть аналоговыми или цифровыми. Телевизионные вещательные стандарты изображения.

Новые цифровые:

· ATSC (Advanced Television Systems Committee; США, Канада)

· DVB (Digital Video Broadcasting; Европа)

· ISDB (Integrated Services Digital Broadcasting; Япония) Старые аналоговые:

· MAC (Multiplexed Analogue Components; Европа)

· MUSE (Multiple sub-nyquist sampling Encoding; Япония)

· NTSC (США, Канада, Япония, и т. д.)

· PAL (Европа, Азия, Австралия, и т. д.)

· PALplus (расширение PAL, только Европа)

· SECAM (иногда пишется «SECAM»; Франция, СССР, Центральная Африка) Стандарты видео разъёмов:

· D4 video connector (новый, для HDTV)

· S-Video (Separated Video, 1 mini-DIN)

· SCART (Европа)

· DVI (только видео без сжатия). Возможно HDCP.

· HDMI (видео и аудио без сжатия). Обязательно HDCP.

· DisplayPort (видео и аудио без сжатия). Поддерживает DPCP, планируется как улучшенная полная замена HDMI.

· RF (Radio Frequency, коаксиальный разъём)

· BNC (Bayonet Niell-Concelman)

· Разъём C (Concelman)

· GR (General Radio)

2.2 Программное обеспечение и виды оборудования видео

звук видео аудио редактор Видеоредактор — компьютерная программа, включающая в себя набор инструментов, которые позволяют редактировать видео файлы на компьютере. Видео редактор позволяет работать с видео файлами в зависимости от набора инструментов и его возможностей.

Видеоредактор, как правило, предполагает создание проекта для работы с видео. Проект, в данном случае, это совокупность всех настроек и изменений, сделанных в приложении, которые записываются в отдельном файле проекта. В проекте сохраняются данные обо всех изменениях клипов, расположенных на видеои звуковых дорожках, применённых эффектах и фильтрах, а также список всех медиафайлов, используемых при монтаже. Файл проекта можно открыть для последующего монтажа, при этом все ранее используемые медиафайлы должны быть доступны по ссылкам на пути, которые были сохранены в проекте. В ином случае приложение сообщит о невозможности найти тот или иной файл. В некоторых программах существует возможность прямо в проекте сохранять все исходные файлы, в таком случае не придется заботится о сохранении их на своих местах, однако копирование всех файлов может потребовать дополнительное дисковое пространство.

Timeline (временная шкала, монтажная линейка или монтажный стол) — элемент интерфейса программы — полоса (лента), на которой визуально расположены все видеои звуковые дорожки, и где собственно производится монтаж видеоряда. Расположение клипов на дорожках слева направо соответствуют времени их появления от начала при воспроизведении проекта. В качестве временных отсчетов может использоваться тайм-код.

Для просмотра воспроизводимого видео в видеоредакторе используется окно предварительного просмотра. В зависимости от версии приложения при этом могут демонстрироваться наложенные эффекты и переходы. Также, при наличии платы вывода, видео может транслироваться на внешний монитор или иное устройство отображение через различные интерфейсы: IEEE 1394, SDI или по HDMI.

Эффекты.

Эффекты и фильтры позволяют производить коррекцию и изменения характеристик видео. Наиболее распространенными из них являются:

· Цветокоррекция

· Коррекция уровней яркости

· Шумоподавление

· Замедление/ускорение движения

· Использование неподвижных изображений

· Наложение титров

· Наложение графических композиций

· Переходы

· Улучшение качества видео, повышение резкости Звуковое сопровождение В большинстве случаев видео имеет звуковое сопровождение. Некоторые видеоредакторы имеют встроенные возможности по редактированию звука, включая тем самым в себя простейшие функции аудиоредактора. Звуковые дорожки также возможно микшировать, изменять уровни громкости, накладывать фильтры или звуковые эффекты. Для контроля за уровнем звука применяется измеритель уровня, который так же присутствует в большинстве редакторов.

Помимо возможности загружать готовые видеофайлы, многие редакторы позволяют захватывать видео, то есть сохранять видеопоток в файл. Как правило, фонограмма записывается одновременно с видео, но также может быть записана позже, при монтаже, в виде аудиокомментариев или дополнительного звукового сопровождения.

В целях экономии дискового пространства видеопоток при захвате сжимается, то есть кодируется с применением алгоритмов компрессии. Выбор параметров кодирования зависит от возможностей компьютера или монтажной станции, разумного соотношения размера файла и качества видео, а также от дальнейших намерений по использованию этого файла.

Список видеоредакторов:

· Adobe After Effects;

· Adobe Premiere;

· Avidemux/

· Avid Media Composer;

· AVS. VideoEditor;

· Cinelerra;

Монтаж (фр. montage) видеоили аудиоматериала (в кинематографе, на телевидении, на радио, на звукозаписывающих студиях) — процесс переработки или реструктурирования изначального материала, в результате чего получается иной целевой материал. Считается, что монтажно-тонировочный период в кинопроизводстве не менее важен, чем съемочный: монтаж способен придать фильму нужный ритм и атмосферу. Различают внутрикадровый и межкадровый монтаж. Линейный монтаж происходит чаще в реальном времени.

При нелинейном монтаже видео или кинопленка (которая может быть отсканирована и переведена в цифровой вариант) разделяется на фрагменты, после чего фрагменты записываются в нужной последовательности, в нужном формате на выбранный видеоноситель. При этом фрагменты могут быть урезаны, то есть не весь исходный материал попадает в целевую последовательность; подчас сокращения бывают очень масштабными.

В случае киноплёнки процесс нелинейного монтажа происходит вручную: монтажёр с применением монтажного стола под руководством кинорежиссёра режет плёнку в нужных местах, а затем склеивает фрагменты в выбранной режиссёром последовательности.

Гибридный видеомонтаж имеет достоинства первых двух (нелинейная видеомонтажная система играет роль видеоисточника). Недостаток — более высокая цена.

В 1917 году Лев Кулешов написал о монтаже: «Для того, чтобы сделать картину, режиссёр должен скомпоновать отдельные снятые куски, беспорядочные и несвязные, в одно целое и сопоставить отдельные моменты в наиболее выгодной, цельной и ритмической последовательности, также, как ребенок составляет из отдельных, разбросанных кубиков с буквами целое слово или фразу».

Видеомонтаж.

Проприетарное программное обеспечение:

· Final Cut Pro — профессиональный видеоредактор от Apple для OS X

· iMovie — программа для любительского видеомонтажа от Apple, входящая в состав OS X

· The Fondry Nuke — профессиональный видеоредактор для Windows, Linux и OS X

· Adobe Premiere Pro — профессиональный видеоредактор для Windows и OS X

· Windows Movie Maker — программа, входящая в Windows, рассчитанная на непрофессиональный монтаж

· Avid Liquid — профессиональный видеоредактор для Windows

· Avid Studio — видеоредактор для Windows

· Avid Media Composer — профессиональный видеоредактор для Windows и OS X

· Sony Vegas — профессиональный видеоредактор для Windows

· Canopus Edius — профессиональный видеоредактор для Windows

· Pinnacle Studio — видеоредактор для Windows

· Lightworks — система нелинейного видеомонтажа компании EditShare

Монтажный стол.

Монтажный столик — устройство или комплекс устройств для монтажа и контроля фильмов.

Термин монтажный стол реже употребляется для оборудования, используемого при монтаже звука и видеоизображения, но вследствие того, что магнитная лента при этом обычно не режется, а управление осуществляется скорее электронными методами, более распространено название такого оборудования — Монтажный пульт.

Устройство Простейший монтажный стол для 35 мм и 70 мм киноплёнки имеет:

· две моталки, на которые укладываются рулоны плёнки;

· просмотровое окно с подсветкой и вращающейся компенсационной призмой, позволяющей просматривать фрагменты покадрово;

· лупу для рассматривания;

· склеечный пресс;

· полки для складывания фрагментов фильма;

Монтажный стол для узкой, 8 или 16 мм киноплёнки, имеет два кронштейна для бобин с фильмом, склеечный пресс и кинопроекционное устройство, состоящее из фильмового канала, источника света, конденсора, объектива, системы зеркал и просветного экрана. Имеет настольное исполнение.

Киноплёнка — перфорированная по краям лента из прозрачного и гибкого материала (подложки), предназначенная для записи движущегося изображения и звука. В большинстве случаев на подложку с одной стороны нанесён один или несколько слоёв фотоэмульсии, поскольку запись изображения и звука на киноплёнке производятся, главным образом, фотографическим способом, за исключением гидротипного процесса. Некоторые киноплёнки типа дипо-фильм снабжались эмульсионными слоями с обеих сторон подложки. Проявленная киноплёнка содержит изображение и фонограмму кинофильма. Выпускается шириной 8, 16, 35, 65 и 70 мм.

Бобина (от фр. bobine — катушка) — катушка, на которую наматывается гибкий материал — киноплёнка, магнитная лента, верёвка, проволока и т. п.

Конденсор (лат. condenso — уплотняю) — линзовая, зеркальная или зеркально-линзовая оптическая система, собирающая лучи от источника света и направляющая их на рассматриваемый или проецируемый предмет.

Объектив — оптическое устройство, предназначенное для создания действительного оптического изображения. В оптике рассматривается как равнозначное собирающей линзе, хотя может иметь иной вид, например см. «Камера-обскура». Обычно объектив состоит из набора линз (в некоторых объективах — из зеркал), рассчитанных для взаимной компенсации аберраций и собранных в единую систему внутри оправы. А. В. Фомин Монтажный стол // Фотокинотехника: Энциклопедия / Главный редактор Е. А. Иофис. — М.: Советская энциклопедия, 1981

Заключение

Разобравшись во всем можно подвести итог. В мире много интересного и непонятного, это относиться и к нашей теме. Прогресс продвигается в перед и появляется множество различных устройств .

Обсудив, что такое «Оборудование аудио и видео» а также различные программные обеспечения для этих устроит можно, сказать, одно их много и они различны. И каждое из них используется по-разному и в различных целях.

Можно сказать одно. С поставленной задачей рассмотреть, что такое аудио и видео, мы справились. Также рассмотрели оборудование для монтажа видео, аудио студии, аудио и видео редакторы. Также рассмотрели, что такое ультразвуковые волны, понятия громкости звука, генерация звука. Рассмотрим что такое преобразование звука, анализ звука и многое другое связанное со звуком, а также рассмотрели все известные форматы видео, понятие качество видео, видео разъёмы, эффекты видео редакторов.

Но эта тема может рассматриваться до бесконечности, ведь как и упоминалось ранее технологии развиваются и появляются все более уникальные и технологичные устройства.

Список литературы

1. Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

2. Радзишевский Александр Юрьевич. Основы аналогового и цифрового звука. — М.: Вильямс, 2006. — С. 288. — ISBN 5−8459−1002−1

3. Утилова Н. И. Монтаж. — М.: Аспект Пресс, 2004. — 167 с.

4. Рейсц К. Монтаж фильма — М.: Искусство, 1960.

5. А. В. Фомин Монтажный стол // Фотокинотехника: Энциклопедия / Главный редактор Е. А. Иофис. — М.: Советская энциклопедия, 1981

6. Петелин Р. Ю., Петелин Ю. В. Звуковая студия в PC. — СПб.: БХВ-Санкт-Петербург, 1998. — 256 с.

7. http://ru.wikipedia.org/wiki/Видеоредактор

8. http://ru.wikipedia.org/wiki/Аудиоредактор

9.. http://ru.wikipedia.org/wiki/Звук

10. http://ru.wikipedia.org/wiki/Видео

11. http://ru.wikipedia.org/wiki/Студия_звукозаписи