2008年8月14日 星期四

拍攝時採用 HD-SDI 直接擷取 HD 訊號到電腦中(Apple ProRes 422 格式討論)

拍攝時,不再以記錄媒體的方式(例如錄影帶、記憶卡或是硬碟),而是直接將攝影機上的 SDI 或是 HD-SDI 訊號直接接入到電腦上的 SD/HD-SDI 擷取卡上。

也就是採用非壓縮的擷取方式。因為這樣的擷取方式,基本上都可以擷取到第一道原汁原味的啤酒???喔喔~不是啦!是最原始的訊號,例如 4:2:2 的色彩訊號。

因為一般的電影或是廣告製作,在非線性的剪輯系統上,會製作大量的圖層以及特效,但是如果採用例如 DV、HDV 低資料量的格式,在多層或是大量加入濾鏡效果之後,就會產生畫質劣化的現象。因此在電影或是廣告製作(也包括 MV)就會需要高資料量與傳輸率的格式來做為非線性的剪輯格式,而最佳的格式就是非壓縮的影像。

但是非壓縮的影像格式,一、因為傳輸率與資料量極大,所以檔案也是相當的大,例如非壓縮 SD 10bit 4:2:2 一分鐘就需要 1.57GB(格式為 NTSC ,Audio 為兩聲道,48KHz),而非壓縮 10bit HD 1080i60 一分鐘就需要 9.27GB。

二,當傳輸率極高時,相對的電腦周邊如硬碟的傳輸率與讀寫的速度,如果無法符合時,剪輯電腦將無法剪輯非壓縮的檔案。這也是為什麼在 DV 出現之前在電腦上做影像剪輯需要效能非常好的平台或是專門的剪輯卡的原因之一。

三,剪輯完成之後非壓縮的檔案輸出時,也是相當大的檔案。

所以像 AVID 、 Apple FCP 等必須想出如何增加剪輯效率,但是檔案又可以縮小不能太大,可是又必須是低減損,在多層剪輯或是大量濾鏡或是效果時不會有畫質劣化的問題。

因此 AVID 有 DNxHD 的格式,而 Apple 在去年 FCP 6.0 版本出來時出了他們自己的低減損格式 ProRes 422(聽說這也是應觀眾的要求而發展出來的格式)。

幾家配合蘋果 FCP 剪輯系統廠商如 AJA 就出了一台 IoHD ,這台以 Firewire 800 (1394b) 作為傳輸界面的外接式擷取界面,在擷取 HD 非壓縮格式時就是直接轉換成 ProRes 422 ,而這一台 IoHD 也可以搭配行動電腦 MacBook Pro 以攜行的方式來進行戶外的非壓縮擷取(當然還是要帶一台發電機,因為這個界面並沒有電池的界面,而且如果要記錄這個資料,老實說還是至少需要 eSATA 的界面)。

其實在之前 Canon XL-H1 出來時,在日本就有很多中小型的攝影棚或是製作,就是使用 HD-SDI 直接擷取,當然在攝影棚來說,像 MacPro 主機就可以在旁邊來伺候,直接擷取訊號囉!

先寫到這裡,如果對於這個製作方式有任何的疑問或是想法,都歡迎大家一起提出討論囉!

以上建議提供給大家參考!

9 則留言:

Eddy 提到...

所以也就是說如果用XL-H1或XL-G1拍攝進帶子就會有一定的壓縮嚕? 之後不管用firewire或HD-SDI的輸出其實都不會對影像品質有所幫助因為用帶子存取已經是壓縮的了嚕?

lococo36 提到...

是的。

不管是那一種記錄媒體,HDV 、 XDCAM HD 、 DVCPRO HD P2 等,只要是記錄在媒體上,就已經轉換成為該記錄媒體上的格式。而 HDV 是 MPEG2 GOP 25Mbps ,XDCAM EX HD 是 MPEG2 (實際上是 MPEG4) GOP 35Mbps , 不過 DVCPRO HD P2 號稱是非壓縮 4:2:2 ,但是傳輸率是 100Mbps,並不是 MPEG 的壓縮。因為是獨立的 Frame 。

所以即使透過有 HD-SDI 的設備傳輸,訊號是非壓縮,但是實際上的母源資料已經被壓縮過,所以還原完整的訊號是不太可能的。

Firewire 的傳輸,雖然是以數位訊號傳輸的方式,但是實際上的傳輸率也是以 25Mbps 的 HDV 來作傳輸,所以不可能會比較好。

因此,如果使用 H1/G1 在拍攝時就直接透過 HD-SDI 擷取到電腦當中,基本上就可以選擇非壓縮的格式或是 ProRes 422 的格式,但是 H1/G1 的感光元件只有 1440x1080 ,所以實際上並沒有 1920x1080 的解析度效果。但是也是一個非壓縮擷取的選擇。

另外 HDV 的色彩取樣是 4:2:0 ,所以跟實際的非壓縮 8bit 或是 10bit 4:2:2 來說,並沒有比較好,不過 Sony 的 S270 好像有提供到 4:2:2 的效果,但是這方面我還要再查查看相關的資料。

XDCAM 是已經有提供 4:2:2 的取樣效果,這個色彩取樣在顏色的表現上有很大的差異。

所以,如 H1/G1 有 SDI 接頭最主要的是提供 EFP 多機作業時訊號連接到導播機上的作用,當然如果在當時有錄影設備,就可以擷取比 HDV 還要好的畫質資訊。

Eddy 提到...

感謝大大的回答.
所以如果用Canon XL-G1 或 JVC GY-HD250這類有HD-SDI輸出的機器拍出來的素材基本上已經是有經過一定壓縮的DV或HDV, 所以無論用firewire或是像AJA的影像捕捉卡輸入電腦並不會對畫質有任何影響嗎? 也就是說其實DV/HDV的素材用firewire傳輸即可, 訊號並不會比用影像捕捉卡來過衰減嗎? 那為何拍好的DV素材用無壓縮過進去電腦的檔案會比用firewire DV來的大許多? 如果理論上firewire或卡都是屬於傳輸已經壓縮過訊號的界面來講哩?
不好意思提個很奇怪的問題...

lococo36 提到...

基本上,是否有改變,還是要經過實際的測試才能夠了解差異。但是一但記錄在磁帶上的資料,再經過 HD-SDI 傳輸到 AJA 的 IoHD 或是內插擷取卡,只有將訊號量增加,但是原始素材的資料就已經固定了,不可能會跟在拍攝時就直接從 HD-SDI 擷取的效果要好。

還是跟我前面所敘述的 HDV 一但記錄之後,訊號就是 4:2:0 25Mbps ,而在拍攝時就擷取 HD-SDI 訊號,就可以獲得實際的 4:2:2 超過 100Mbps 的訊號量。

已經記錄在媒體跟直接拍攝擷取,兩者的原始訊號狀況是完全不同的!

如果你手邊有相關的設備,可以做一些實驗看看。你這樣問我,我只能就理論上來回答你,因為我手邊沒有設備,所以也不能給你實際結果的答案。

lococo36 提到...

在說明一下,經過 Firewire 的訊號,基本上就是 HDV 4:2:0 25Mbps ,因為這跟傳輸頻寬有關係,而經過 HD-SDI 的訊號,是可以走非壓縮的訊號。所以兩者的訊號格式是完全不同的。

但是記錄在 DV 帶上的 HDV 資料,即使走 HD-SDI 非壓縮的訊號方式,但是已經記錄成 HDV 的資訊量,即使透過 HD-SDI 的方式增加了傳輸量,但是相關的彩度以及細節度,不會因此而增加!

因為在 HDV 帶上的資料叫做既成事實,不會因為傳輸擷取界面的不同而有所改變!

eddy 提到...

感謝大大不厭其煩的開講.
小弟完全豁然開朗.

neo 提到...

lococo兄你好,因为找不到你的邮件地址,只好在这里向你询问,索尼EX1(也就是XDCAM EX格式的)从它的HD SDI输出的信号是4:2:2还是4:2:0呢?(因为在DVworld里FCP6读取EX1流程的帖子提到 XDCAM HD 是 4:2:2 的記錄格式,而XDCAM EX 是 4:2:0 的記錄。而在其他文章里又看到如果不记录在SXS卡里,而从HD SDI直出,就会截取到4:2:2的信号,因此不解中~)

鉴于在大陆摄影机专业讨论很少,深入了解器材机能的机会也不多,因此想向你请教。

我的msn和hotmail:christopher_neo@hotmail.com 希望能收到您的回信,谢谢!

lococo36 提到...

XDCAM EX 在拍攝時,經由 HD SDI 輸出,都是 4:2:2 ,請注意是在拍攝時,因為 HD SDI 的訊號來源並非是從記憶卡記錄之後,再傳輸出去。因為攝影機本身在處理單元的效能上,也無法再從記憶卡讀取還原成影像再做輸出。

什麼時候會是從記憶卡播放,而經由 HD SDI 輸出呢?就是在播放記憶卡裡面的內容影片的時候。但是記錄在記憶卡中,影像資料就會變成 4:2:0 ,所以即使從 HD SDI 輸出,雖然訊號是 4:2:2 ,實際效果就沒有在拍攝時的效果好。

這方面是屬於工程技術,所以如果不是很了解工程方面的處理方式,也只能是一知半解。

抱歉,MSN的部份,我不會加入的,謝謝!

lococo36 提到...

再補述一下,XDCAM HD 原本也只有 4:2:0 ,那是最新的規格 XDCAM HD 才有 4:2:2。