3D-ускорители с видеовходами

Константин Мартыненко

В этой статье я расскажу про весьма интересный класс недорогих видеоплат с видеовходом. По сравнению со специализированными платами захвата видео и кодирования MPEG, видеоплаты на базе обычных игровых 3D-чипов (TNT, TNT2, GeForce, Rage 128 Pro) стоят недорого. Разница между "обычными" платами и версиями с видеовходом составляет порядка $10-30. Если раньше применение "дешевого" видеовхода ограничивалось просмотром видео в режиме "Live", то сегодня с появлением мощных процессоров стало практически возможно записывать видео на хард-диск.

Я протестировал две платы с видеовходом: ATI Fury Pro ViVo и Asus V3400 TV-IN/OUT.

ATI Fury Pro ViVo

ATI Fury Pro ViVo основана на 3D-чипе Rage 128 Pro и содержит 32 Mб SDRAM. Fury Pro ViVo имеет композитный видеовход, а также S-Video и композитный видеовыходы. Ориентировочная цена - $145.

За обработку видео отвечает чип ATI Rage Theater. Rage Theater - сравнительно новая разработка ATI, пришедшая на смену дуэту ATI ImpacTV2 и Brooktree BT848, который использовался в мультимедиа-платах ATI вплоть до All-in-Wonder 128 16 Mб. Тесты показали, что Rage Theater не способен захватывать полноразмерное PAL- или NTSC-изображение в реальном времени. Rage Theater совместим с большинством субформатов PAL/SECAM. ATI предлагает для своих видеоплат собственный кодек ATI VCR 2.0.

Asus V3400 TV-IN/OUT

Asus V3400 TV-IN/OUT основана на 3D-чипе TNT и содержит 16 Mб SGRAM. Более новые платы Asus на базе TNT2, TNT2 Ultra и GeForce имеют те же видеокомпоненты, что и рассматриваемая плата. Asus V3400 TV-IN/OUT имеет по паре видеовходов и выходов (S-Video и композитных). Ориентировочная цена - $100.

За обработку видео отвечает чип Philips SAA7111A. Asus также предлагает собственный кодек, который по реализации похож на Motion-JPEG.

Тесты

Захват видео выполняется кодеком - программным модулем, который занимается кодированием и декодированием видео. Кодек работает с несжатым видеопотоком, в реальном времени преобразуя его в другой формат и передавая приложению. Кодеки обычно имеют настройки, где пользователь указывает исходный формат, разрешение, конечный формат, качество компрессии и т.п. Захват некомпрессированного видео абсолютно непрактичен, так как, даже имея хард-диск очень большого размера, нельзя записать AVI-файл больше 2 Гб - это в лучшем случае пара минут видео.

В Windows встроено несколько стандартных AVI-кодеков: Video1, Cinepak, Indeo. Все они также непрактичны для компрессии в реальном времени, так как имеют неудовлетворительные параметры по качеству изображения, выпадению кадров и размеру получаемых файлов. Остаются две альтернативы: собственные форматы AVI-файлов и MPEG2.

GoMotion

Кодек GoMotion компании Ligos сегодня является лучшим MPEG2-кодеком реального времени. Он входит в состав всех видеоредакторов от Ulead, поэтому раздобыть его в пользование не составляет проблемы. Покупатели ATI All-in-Wonder 128 32 Mб и Asus V6800 Deluxe получат его бесплатно вместе с Ulead VideoStudio. При использовании GoMotion различия между видеовходами ATI и Asus почти стираются. Видеопроцессор (Rage Theater или SAA7111A) используется только для захвата несжатого видеопотока (Raw YUV), который обрабатывается GoMotion. На диск записывается уже MPEG2-поток. В конечном счете при использовании GoMotion основные ограничения лежат опять-таки либо на совести видеопроцессора, либо - видеоредактора. Если видеопроцессор не справляется с обработкой полноразмерного кадра PAL или NTSC, то и в MPEG2-потоке будут видны "срывы кадров". VideoStudio не умеет самостоятельно делить файлы на куски, поэтому при превышении лимита в 4 Гб происходит ошибка. В этом случае надо следить за таймером и при приближении к 4 Гб вручную останавливать запись и начинать писать в новый файл.

Методика #1

Захватывался высококачественный сигнал без звука небольшой длительности (примерно 3 минуты). В качестве источника служил компьютер с аппаратным DVD-декодером Holywood+. Качество сигнала соответствует бытовому DVD-плейеру и live-телепередачам. Целью методики было определить реальный битрейт для разных кодеков, максимальное разрешение, при котором плавность записи остается на приемлемом уровне (выпадения кадров нет или оно незаметно), и главное - выяснить, каким артефактам подвержены кодеки.

Методика #2

Захватывался низкокачественный сигнал со звуком большой длительности (140 минут) и кодировался кодеком GoMotion. В качестве источника сигнала служил VHS-видеомагнитофон. Можно спорить о целесообразности такой операции, как кодирование в MPEG2 VHS-видеозаписей, я ставил целью найти ответы на вопросы, которые может поставить перед собой потенциальный покупатель видеоплаты с видеовходом.

Прежде всего замечу, что во время записи не происходит рассогласования видео и звука. Далее, так как размер MPEG2-файла ограничен 4 GB, то необходимо выяснить, какой битрейт использовать для MPEG2-кодирования, чтобы не превысить это ограничение. Максимальный битрейт можно рассчитать в зависимости от длительности предполагаемой записи. В моем случае я использовал битрейт 6 Мбит/сек, и он дал удовлетворительное качество. При меньшем битрейте качество становилось довольно плохим.