盡管2004年真正推出的HDV產品并不多見,甚至連價格或出貨時間的信息都很少,但渴望低成本和高清這兩股大潮的專業人士并不因此降低對HDV的熱切期望,HDV仍然在廣電這個“茶杯”里掀起了不小的風波。如果評選2004年廣電市場的技術突破,HDV完全堪當技術新銳的角色。
HDV新產品不多見,所以款款都可以成為驚喜。首先,Sony在IBC上發布了首部帶有1080i水平分辨率的HDV攝像機HDR-FX1。其次,JVC將發布24fps HDV攝錄一體機,不過,24p只承諾用于工業攝錄一體機,并非用于JVC下一代消費/準專業型HDV攝錄一體機。
就24p來說,HDV標準只針對這些子格式:60Hz地區,720p30(實際720p29.97)和1080i30(實際1080i29.97,場頻59.94fps);50Hz地區,720p25(實際720p25.0)和1080i25(場頻50.0fps)。HDV標準中并無24fps格式。廠商能推出支持此幀頻的消費/準專業攝錄一體機當然是最好不過了。HDV攝錄一體機怎樣才能增加24fps呢?目前這有兩種途徑:
(1)慢攝像機
Sony在其DV系列攝錄一體機中并沒有支持24fps,但在HDCAM CineAlta系列中支持。CineAlta捕獲24fps逐行掃描視頻,對于1080行的每一幀,發送偶數行(非偶數場)到磁帶,隨后是奇數行(非奇數場)。由于每個540行的緩沖器停留于磁帶上,每一個的作用都好像是一個1080行幀的偶數或奇數場。結果是一個24PsF記錄,其表現就好像48fps 1080行隔行掃描視頻。通過建立一個“基于幀”的視頻信號,可以使用一種略微改動的PAL速度VTR。此外,雖然會有閃爍,但48Hz視頻可以在改進的50Hz監視器上顯示。
此途徑依據的是MPEG-2編碼和記錄“基于碼流”(標頭后有大量數據),而非基于幀。因此,可以簡單地將攝像機的CCD、DSP和編碼器同步于24fps,然后把數據流記錄到磁帶,根本不需PsF記錄。播放時,以每秒24幅的速率獲得幀。通過一個1394連接,24fps圖像可轉錄供編輯。也可以用轉換器產生24PsF視頻,它通過HD SDI輸出。這種連接將支持HDV記錄與CineAlta源素材混合。
遺憾的是,24fps圖像速率與50Hz或60Hz地區的監視器不兼容。因此,每臺HDV攝錄一體機和HDV錄像機都需要2:3上拉邏輯電路以產生1080i分量模擬及寬屏幕NTSC視頻。
(2)2:3:3:2下拉攝像機
為同步一臺24fps HDV攝像機,JVC可能碰到一個特殊障礙—它目前使用的NTT/NTI SuperENC 2 MPEG-2編碼器,編碼HD時規定它只能在30fps工作。此外,JVC攝錄一體機的HD模擬輸出電路基于SuperENC芯片,它不支持2:3上拉。
第二種途徑采納松下在DVX100中所用的24fps技術。DVX100的2:3:3:2下拉,在24p ADV模式時,允許24fps視頻被30fps記錄攜載。然后在FireWire捕獲期間丟棄抖動幀,因此能在24fps編輯。此2:3:3:2下拉還能模擬監視無閃爍的30fps視頻。如果JVC采用此系統,SuperENC芯片將編碼和解碼720p30視頻,編輯時察覺不到每30幀只使用了24幀。
高分辨率HDV
HDV 1080i格式為MPEG-2 MP@ High 1440。Sony可能通過新CCD、新DSP和新MP@ H-14編碼器支持它。同樣地,JVC將需要至少一種新型編碼器。這是因為當前的SuperENC編碼器不確定能編碼1440×1080空間分辨率。
新型編碼器會使JVC提供720p60嗎?由于60fps編碼器(如NTT 5000美元的VASA芯片)存在的成本、功耗和散熱問題,一般相信是不太可能的。
由于不少人相信只有1080i才是真正的HD,任何關于1080i的傳聞都是受歡迎的。這證明1080i30的真正優勢仍然在于60Hz的場頻。為避免閃爍(尤其是在明亮區域),以至少60fps的速率顯示圖像是必須的。NTSC和1080i30都自然地滿足此要求。720p30或以24fps運行的任何媒體如果缺少某些倍增圖像顯示頻率裝置,都不能滿足此要求。遺憾的是,顯示期間倍增圖像速率導致前景閃爍(一種眼球追蹤失真)。大部分攝像師不知道如何保持閃爍控制。1080 HDV將使攝像師不需要學習新的技能,而且HDV拍攝不局限于可以控制運動的場合。因此,1080i(720p60)用于新聞報道及紀錄片拍攝非常理想。
格式沖突
Sony的1080i30 HDV攝錄一體機已經亮相,因此,我們需要考慮產品的兼容性。Sony和JVC聯合規格可視為有兩種變型的一個格式,就像DV和DVCAM,或有一個共同名稱的逐行格式和隔行格式。據JVC說,就這點而言,后者是正確的描述。因此,目前的JVC HDV產品既不播放也不記錄隔行HDV。此不兼容性的主要原因是JVC所用的SuperENC芯片規定支持的空間分辨率最高只有1280×720。
另一個原因是JVC說,19Mb/s和25Mb/s格式采用不同的“磁道布置”。不過,從DV的經驗可以知道,如果廠商想設計和制造支持多個磁道布置的1/4英寸走帶裝置,他們是能做到的。因此,如果Sony或JVC有興趣解決此問題,是不難做到的。
但是,除非JVC和Sony采用的MPEG-2編碼器/解碼器芯片至少能解碼1080i和720p,否則這樣做是沒有什么價值的。目前JVC D-VHS產品能解碼這兩種格式,因此未來的VTR將支持兩種格式的播放是可能的。
也許在不久的將來,我們將需要既能處理逐行格式,又能處理隔行格式。
1080i HDV的推出對編輯系統將有重大影響。這里并非指當前的HDV非線性編輯系統與未來的1080i HDV設備的輸入和輸出兼容性。
需要關注的影響來自1080 HDV幀內包含的更大數量數據。如果已記錄的720p30和1080i30數據率差別很小,此差別可能不那么明顯。目前的720p30是以約19Mb/s記錄在MiniDV磁帶上,而1080i將以25Mb/s記錄(與DV25相同的數據率)。如果計算機能捕獲DV,就能捕獲1080i HDV,無需更大或更快的磁盤。1080i格式與DV一樣有相同的存儲要求。
只要數據流(不管是傳輸流還是節目流)保持為MPEG-2,就不存在編輯問題。當然,MPEG-2編碼的視頻最終要解碼為RGB或YUV數字數據。根據使用的編輯系統,3種條件下此情況可能發生。
首先,若使用像帶Premiere的Aspect HD這樣一種系統(在此系統中MPEG-2數據被轉換為另一種供編輯的格式),那么在視頻被轉換為中間的編解碼格式時,就要進行解碼。理想情況下,此轉碼出現在MPEG-2被捕獲的時候。當這過程完成時,甚至注意不到轉換。當不能實時完成此處理時,就必須等待捕獲的MPEG-2文件被轉換為一個中間格式文件。
其次,“本機格式”HDV編輯系統要求不要轉換,因為它們使用戶可以輸入MPEG-2并直接把這些片段置于時間線上。不過,此舉只是延遲解碼。為了播放來自源窗口或時間線的MPEG-2視頻碼流,它必須在播放過程中被解碼為一個YUV或RGB視頻碼流,因此可以顯示在計算機監視器上。此外,在需要超過一個的視頻碼流時,例如在一個過渡或合成期間,多個MPEG-2碼流必須在播放時被解碼。另外,如果你想全速、平滑地播放,解碼必須快于實時。例如,在一個疊化期間,兩個碼流的每一個都必須以2倍實時解碼。此外,如果過渡是復雜的,例如3D撕頁,解碼必須留下足夠的自由處理能力以生成特技。
有另一因素影響實時HDV編輯。對于DV,工程師開發了各種計算低于全質量的實時“預覽”圖像的方式。方法包括跳越場和/或丟棄一行內其它每個像素。這種作法能降低特技生成所需的計算能力數量4倍以上。如果采用可以不解壓縮DV幀內每一個像素的技巧,那么時間就更省了。例如,對于隔行視頻,DV通常采用基于場的壓縮。在解壓縮期間,可以跳過場,因而提高解壓縮速度2倍