Текст
                    ТЕХНОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ВИДЕОДОКУМЕНТОВ
1. Цифровое видео и его основные характеристики.
2. Использование
видеотехнологий
при
подготовке
учебных
материалов.
3. Способы создания видео файлов и их форматы.
4. Обзор программного обеспечения для работы с видеофайлами.
1. Цифровое видео и его основные характеристики
Самым ранним методом передачи видеосигналов является аналоговый
метод. Одним из первых видеоформатов на основе этого принципа стал
композитный видеосигнал. Композитное аналоговое видео комбинирует все
видеокомпоненты (яркость, цвет, синхронизацию и т. п.) в один сигнал. Из-за
объединения этих элементов в одном сигнале качество композитного видео
далеко от совершенства. В результате мы имеем неточную передачу цвета,
недостаточно чистую картинку и другие факторы потери качества.
Недостатки, присущие аналоговому способу воспроизведения видео,
привели к разработке цифрового видеоформата. На смену аналоговому видео
пришло цифровое.
В области профессионального видео применяется несколько цифровых
видеоформатов: D1, D2, Digital BetaCam и др. В отличие от аналогового
видео, качество которого падает при копировании, каждая копия цифрового
видео идентична оригиналу. Хотя современный видеоряд базируется
на цифровой основе, практически все цифровые видеоформаты до сих пор
в качестве
носителя
исходного
сигнала
используют
пленку
с последовательным доступом. Поэтому большинству профессионалов
в области видео все еще привычней работать с пленкой, чем с компьютером.
Конечно, пленка в качестве источника данных пока еще остается более
предпочтительной, чем жесткий диск компьютера, поскольку вмещает
значительно больший объем данных.
Но зато для цифрового видеомонтажа использование компьютеров дает
ряд существенных преимуществ: не только обеспечивает прямой доступ
к любому видеофрагменту (что невозможно при работе с пленкой, поскольку
к необходимым участкам можно добраться лишь последовательно
просматривая видеоматериал), но и предполагает широкие возможности
обработки изображения (редактирование, сжатие). Это достаточно веские
причины для перехода видеопроизводства с традиционного оборудования на
компьютерное.
Компьютерное
цифровое
видео
представляет
собой
последовательность цифровых изображений и связанный с ними звук.
Элементы видео хранятся в цифровом формате. Существует множество
способов захвата, хранения и воспроизведения видео на компьютере.
С появлением компьютерного цифрового видео стали стихийно возникать
самые разнообразные форматы представления видеоданных, что поначалу


привело к некоторой путанице и вызвало проблемы совместимости. Однако в последние годы благодаря усилиям Международной организации по стандартизации (ISO – International Standards Organisation) выработаны единые стандарты на форматы видеоданных. Для создания цифрового представления видеоизображения применяется следующая процедура. Аналоговые сигналы от видеоисточников, например, с камеры, преобразуются перед оцифровкой в цветовую систему YUV или в аналогичное цветовое представление. Затем полученный видеосигнал преобразуется в цифровую форму при помощи специального устройства, называемого «аналого-цифровой преобразователь» (АЦП, ADC – Analog-to-Digital Converter). Результат этого преобразования представляет собой последовательность байтов, кодирующих цвет каждого пикселя в кадре изображения. Объединение информации о каждом кадре формирует поток данных, полностью описывающих видеофрагмент. Видеоизображение в таком представлении можно в дальнейшем обрабатывать, хранить или передавать неограниченное число раз. Для того чтобы просмотреть цифровое видеоизображение, необходимо преобразовать цифровую информацию обратно в аналоговую форму. Данную процедуру осуществляет цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП, DAC – Digital-to-Analog Converter). ЦАП формирует необходимый аналоговый видеосигнал, который воспринимается видеомонитором или телевизором, что позволяет осуществить просмотр видеофрагмента. Цифровое видео характеризуются четырьмя основными величинами: частота кадра, экранное разрешение, глубина цвета и качество изображения. Частота кадра. Стандартная скорость воспроизведения видеосигнала – 30 кадров/с (для кино этот показатель составляет 24 кадра/с). Каждый кадр состоит из определенного количества строк, которые прорисовываются не последовательно, а через одну, в результате чего получается два полукадра. Поэтому каждая секунда аналогового видеосигнала состоит из 60 полукадров. Такой процесс называется interlaced видео. В мониторе компьютера для прорисовки экрана использован метод «прогрессивного сканирования», при котором строки кадра формируются последовательно, сверху вниз, а полный кадр прорисовывается 30 раз каждую секунду. Подобный метод получил название non-interlaced видео. В этом заключается основное отличие между компьютерным и телевизионным методом формирования видеосигнала. Глубина цвета. Этот показатель является комплексным и определяет количество цветов, одновременно отображаемых на экране. Компьютеры обрабатывают цвет в RGB-формате (красный-зеленый-синий), в то время как видео использует и другие методы. Одна из наиболее распространенных моделей цветности для видеоформатов - YUV. Каждая из моделей RGB и YUV может быть представлена разными уровнями глубины цвета (максимального количества цветов). Для цветовой модели RGB обычно характерны следующие режимы глубины цвета: 8 бит/пиксел (256 цветов), 16 бит/пиксел (65 535 цветов) и 24
бит/пиксел (16,7 млн цветов). Для модели YUV применяются режимы: 7 бит/пиксел (4:1:1 или 4:2:2, примерно 2 млн цветов), и 8 бит/пиксел (4:4:4, примерно 16 млн цветов). Экранное разрешение или, другими словами, количество точек, из которых состоит изображение на экране. Мониторы PC и Macintosh обычно рассчитаны на базовое разрешение в 640 на 480 точек (пикселей), но прямой связи между разрешением аналогового видео и компьютерного дисплея нет. Стандартный аналоговый видеосигнал дает полноэкранное изображение без ограничений размера, присущих компьютерному видео. Телевизионный стандарт NTSC (National Television Standards Committee), используемый в Северной Америке и Японии, предусматривает разрешение 768 на 484. Стандарт PAL (Phase Alternative), распространенный в Европе, имеет несколько большее разрешение - 768 на 576 точек. Разрешение аналогового и компьютерного видео различается, поэтому при преобразовании аналогового видео в цифровой формат может масштабироваться изображение, что приводит к потере качества. Качество видеоизображения – наиболее важная характеристика. Требования к качеству зависят от конкретной задачи. Иногда достаточно, чтобы картинка была размером в четверть экрана с палитрой из 256 цветов (8 бит), при скорости воспроизведения 15 кадров/с. В других случаях требуется полноэкранное видео (768 на 576) с палитрой в 16,7 млн цветов (24 бит) и полной кадровой разверткой (24 или 30 кадров/с). Нелинейный видеомонтаж. Использование анимационных и видеоконтроллеров позволяет воспроизводить цифровое видео в режиме реального времени непосредственно с диска компьютера. Система нелинейного монтажа состоит из компьютера, в который вставлены специальные платы и видеомагнитофона. С видеомагнитофона видео и звук записываются на жесткий диск компьютера, при этом они оцифровываются и сжимаются. С помощью монтажных программ можно склеивать и вырезать различные фрагменты, менять их порядок, добавлять различные эффекты в места склеек, накладывать титры, графику, менять звуковые дорожки и т.д . По окончании монтажа готовый ролик записывается на видеокассету. 2. Использование видеотехнологий при подготовке учебных материалов Основными целями использования видеотехнологий на уроках иностранного языка являются:  повышение мотивации к изучению языка;  развитие речевой компетенции: умение понимать аутентичные иноязычные тексты, а также умение передавать информацию в связных аргументированных высказываниях;  увеличение объема лингвистических знаний;  расширение объема знаний о социокультурной специфике страны изучаемого языка;
 развитие способности и готовности к самостоятельному изучению иностранного языка. Таблица 1. Применение видеоматериалов в учѐбе Наиболее важной в методическом плане является следующая классификация видеоматериалов: 1. Специально предназначенные для обучения иностранному языку (видеокурсы и другие учебные фильмы); 2. Предназначенные для носителей языка или аутентичные, включая художественные фильмы и прямую трансляцию телепрограмм в эфир; 3. Разработанные самими преподавателями и обучающимися. Видеоматериалы, относящиеся к первым двум категориям, широко используются в процессе обучения из-за доступности и меньшей сложности в использовании. Видеоматериалы, разработанные самостоятельно, могут решить большее количество задач, поставленных учителем, так как учитель сам выбирает фрагменты для съемки и может повлиять на сам процесс, направить его в нужном направлении. Для создания таких материалов необходимо много времени, тщательное планирование и наличие технического оборудования. Как и сюжеты, специально предназначенные для обучения иностранному языку, самостоятельно разработанные фрагменты отличаются искусственно созданной речевой ситуацией. Доступными на всех этапах обучения иностранному языку являются учебные видеоматериалы. Для учебного материала первого типа характерно обучение прямо с экрана, где ведущий демонстрирует образцы структур. Роль учителя сводится к тому, чтобы с помощью книги для учителя и вспомогательных средств совершенствовать навыки и умения обучаемых. Видеоматериалы второго типа содержат больше познавательную информацию, которая показывает, как используется язык на различных уровнях. Это обычно несвязанные по содержанию эпизоды, где учитывается степень сложности и речевые функции. Аутентичные видеоматериалы предлагают большее разнообразие образцов языка и речи, включая различные региональные акценты, общеупотребительную и специальную лексику, идиомы и т.д ., причем в реальном контексте, как их используют носители языка. Они обеспечивают
широкие возможности для овладения иноязычной культурой. В то же время эти видеоматериалы ориентированы главным образом на обучаемых с хорошей языковой подготовкой, так как для начинающих изучать язык они представляют значительные трудности, связанные со скоростью речи, ее индивидуально-типологическими характеристиками, диалектами особенностями, фоновым шумом и т.д. Аутентичные видеоматериалы обладают различными методическими особенностями. Согласно жанрово-тематической направленности их можно разделит на 3 группы: а) развлекательные программы (драматические произведения всех видов, шоу, «музыкальное» видео, спортивно-развлекательные программы и др.) б) программы, базирующиеся на фактической информации (документальное видео, теледискуссии и др.) в) «короткие программы» (shorties), продолжительностью от 10 секунд до 10–15 минут (новости, прогноз погоды, результаты спортивных состязаний, рекламные объявления и др.) . Для того чтобы процесс обучения иностранным языкам с помощью видеоматериалов был эффективным необходимо систематическое и рациональное использование видео на уроках. Также следует определить место видео уроков в системе обучения и частоту предъявления. В зарубежной методической литературе рекомендуется использование видеоматериалов один раз в неделю или, по меньшей мере, один раз в две недели. Продолжительность занятия с использованием видео от 45 минут до 1 часа. Предпочтение отдается коротким по продолжительности видеоматериалам: от 30 секунд до 5–10 минут, при этом считается, что 4–5 минут, демонстрации видео могут обеспечить напряженную работу группы в течение целого часа. Это обусловлено такой специфической особенностью видеоматериалов, как плотность и насыщенность информации. В силу этой особенности целесообразнее использовать короткий отрывок для интенсивного изучения, нежели более продолжительный видео эпизод – для экстенсивного. 3. Способы создания видео файлов и их форматы Форматы видео файлов определяют структуру видео, т. е . отражают, как именно хранится файл на каком-либо носителе информации. В настоящее время существует огромное количество разнообразных форматов видео файлов. Кроме этого, пользователи часто путают понятия «кодек», «контейнер», «стандарт видео» и подменяют одно другим. Кодеки видео. Для сжатия цифровых мультимедиа файлов используется специальные программы – кодеки. Это своеобразная формула, которая определяет, каким образом можно «упаковать» видео контент. Кодеки выполняют и обратную операцию раскодирования, в этом случае их называют декодерами.
Наиболее популярными видео кодеками являются следующие: DivX, XviD, H.261, H.263, H.264 и др. Любая операционная система изначально содержит некий набор кодеков, но, как правило, их недостаточно для воспроизведения определенных форматов видеофайлов. Контейнеры видео. Кодеки преобразуют данные в особый файл, который называют контейнером. Контейнер – это специальная оболочка, в которой хранится зашифрованная с помощью кодеков информация. По сути, медиаконтейнеры – это и есть форматы видеофайлов, которые содержат данные о своей внутренней структуре. Первый медиаконтейнер был создан в 1985 году. В контейнере может храниться информация разного качества, в частности, изображения, аудио, видео и субтитры. Разные виды контейнеров определяют объем и качество информации, которая может быть в нем сохранена, но при этом не влияют на способы кодирования данных. Преобразование форматов. На практике возникает огромное количество случаев, когда необходимо преобразовать ролики из одного формата в другой. Основная проблема заключается в том, что различные устройства накладывают особые требования к качеству загружаемого видео, в частности к его формату. В этой ситуации на помощь приходят специальные программы – конвертеры, которые позволяют переделать клипы в нужный формат. Например, удобный видео конвертер на русском языке – ВидеоМАСТЕР. Рассмотрим наиболее известные форматы видеофайлов. AVI. Audio-Video Interleaved – один из самых распространенных медиаконтейнеров для операционных система Windows. Этот формат может содержать в себе информацию четырех типов: видео, аудио, текст и midi. В этот контейнер может входить видео различных форматов от MPEG-1 до MPEG-4. AVI имеет большое количество разновидностей по внутренней структуре и может воспроизводиться на смартфонах, коммуникаторах и других устройствах. Медиаконтейнер AVI не накладывает никаких ограничений на тип используемого кодека. WMV. Windows Media Video – цифровой видео формат, созданный и контролируемый компанией Microsoft. WMV файлы могут содержать аудио- и видео данные, упакованные с помощью кодеков Windows Media Audio (WMA) и Windows Media Video (WMV). MOV и QT. QuickTime File Format – этот формат разработан компанией Apple для QuickTime медиа плеера. Для воспроизведения подобных файлов необходимо иметь QuickTime плеер или плееры с уже установленными кодеками MOV. Формат может содержать видео, анимацию, графику, 3D. Данный формат поддерживает любые аудио- и видеокодеки. ASF. Advanced Streaming Format – потоковый формат от Microsoft. Основан на MPEG-4 и сипользуется для передачи видео с низким и средним битрейтом в Интернет. ASF представляет собой мультимедиа контейнер, поддерживающий практически все видеокодеки.
MPEG. Moving Pictures Experts Group – видеофайлы, в которых содержится видео, закодированное с помощью стандартов Mpeg1, Mpeg2, Mpeg3, Mpeg4. Технология MPEG использует поточное сжатие видео, при котором обрабатывается не каждый кадр по отдельности, а анализируются изменения видеофрагментов и удаляется избыточная информация. MPEG-1 – представляет собой формат для хранения аудио и видео данных на мультимедиа носителях. Формат MPEG-4 обычно используется для обмена и передачи видео- файлов в Интернете, видеотелефонии, электронных информационных изданиях и т.п. В этом формате используется раздельное сжатие для аудио и видео дорожек. MPEG-4 рассчитан на очень низкие потоки данных. При выборе того или иного формата, нужно исходить из того, где этот файл будет воспроизводится, а для переведения видео из одного формата в другой использовать видео конвертеры. 4. Обзор программного обеспечения для работы с видеофайлами Все современные монтажные программы строятся по одну и тому же принципу нелинейного монтажа – пользователь отбирает нужные ролики, обрезает их и выставляет в нужной последовательности. За этим следует наложение спецэффектов, переходов от одного кадра к другому, создание титров, цветокоррекция, озвучание и наложение музыкального сопровождения. Все без исключения современные программы для монтажа обеспечивают полный набор этих базовых функций. С выбором более профессиональной программы пользователь просто получает в свое распоряжение больший простор для тонких настроек, некоторые специализированные инструменты и повышение удобства и скорости работы. Если монтаж ограничивается обрезкой и компиляцией видео с наложением сторонней звуковой дорожки, то вполне можно обойтись «встроенными» инструментами операционной системы. В Windows таким инструментом долгое время служил простенький редактор Windows Movie Maker. Однако недавно Microsoft прекратила его поддержку и функции видеомонтажа перешли в стандартное приложение «Фотографии», входящее в состав Windows 10. С его помощью можно компилировать видеоролики, добавлять музыку и титры, а также накладывать некоторые фильтры цветокоррекции и пользоваться трехмерными эффектами. Lightworks – бесплатный многофункциональный редактор (доступный для Windows, MacOS и даже Linux) по праву считается одним из лучших для любительского уровня. Он позволяет работать с подавляющим большинством медиаформатов, поддерживает мультиканальное воспроизведение и совместную работу над проектами. Кроме этого, в редактор встроено более ста бесплатных FX-эффектов и аудиокомпозиций, которые можно использовать в своих видео. Единственный ощутимый минус для начинающих пользователей — запутанный интерфейс и отсутствие русскоязычной локализации.
VSDC Free Video Editor – бесплатный видеоредактор с огромным функционалом, включающим работу с «масками», стабилизацию видео, множество встроенных эффектов и переходов. Заранее настроенные профили позволяют автоматически готовить видео для публикации в популярных соцсетях (Facebook, Youtube, Instagram, Twitter и Vimeo), подстраиваясь под конкретный формат. Movavi Video Suite – полупрофессиональное программное средство для работы с видео. Помимо стандартных функций видеомонтажа редактор позволяет работать с хромакеем, добавлять различные фильтры, переходы и титры, захватывать видео с любых носителей, включая DVD, CD и VHS. Для простых проектов можно воспользоваться функцией автоматического создания клипов и автоматической загрузки на популярные видеохостинги.