Настройка видео
Введение
В данном документе описаны настройки видео- и звуковых сигналов, подключаемых к виртуальной студии. Настройка возможна только после успешной установки драйверов инсталированных устройств для ввода-вывода видео- и аудиоданных.
В зависимости от комплектации виртуальной студии «ФОКУС» могут быть установленны следующие платы (или комбинации плат) ввода/вывода аудио и видео сигналов:
- Платы серии FDExt Softlab-Nsl: FD322, FD422, FD842;
- Платы Kona3G, Kona LHi, Kona LHe Plus, AJA;
- Платы Decklink Intencity PRO, Extreme 3D+, Blackmagic Design.
Настройка плат FD322, FD422, FD842 для работы в виртуальной студии
Перед тем как работать с видео и аудио- сигналами в приложении HotActions 3.0 виртуальной студии, требуется настроить параметры работы с этими данными на платах серии FDExt в приложении FDConfig2. Подробное описание работы с этим приложением можно найти в соответствующем руководстве. В данном разделе будут описаны только особенности настройки устройств для работы в виртуальной студии.
Работа с подключенными видеосигналами в виртуальной студии (приложении HotActions 3.0) осуществляется через фильтр Direct Show. Поэтому для нужной платы в приложении FDConfig2 в разделе Разрешение функциональности должна быть включена опция ввода с соответствующего входа платы. Для обеспечения работы вывода сигнала из виртуальной студии необходимо отключить микшер.
Настройка видеосигналов в приложении HotActions3.0
Настройка входных видеосигналов
Диалог настройки входных видеосигналов Настройка Видео в основном приложении виртуальной студии HotActions 3.0 можно вызвать нажатием кнопки Диалог Настройки Видео 
кнопочной панели Действия 
, или командой Настройки видео меню Действия, или нажатием клавиши F9 на клавиатуре.
В списке Поток раздела Источник содержатся названия видеопотоков, которые могут быть созданы в приложении: LIVE_1, LIVE_2 и так далее. Изначально потокам не приписано ни одного подключенного видеосигнала – запись <none>. Но, выбрав какой-нибудь видеопоток из списка Поток, ему можно назначить устройство ввода из списка Устр-во. После этого рядом с названием потока в списке появляется название назначенного ему устройства. При последующем создании видеопотока в приложении с помощью команды через этот видеопоток можно работать в виртуальной студии с видеосигналом подключенного устройства.
Для плат семейства FDExt, установленных в системе, может присутствовать несколько входных каналов, которые будут отображаться в списке Устр-во. Например: FD322 Board 1 Input 1 Video Capture, FD322 Board 1 Input 2 Video Capture.
Для идентификации в названии предусмотрены два индекса. Первый индекс обозначает номер платы, который соответствует номеру, указанному в приложении FDConfig2. Например: «FD322 Плата 1». Номера плат не всегда соответствуют порядку, в котором они установлены физически.
В списке Поля можно изменить порядок ввода полей в кадре для выбранного видеосигнала:
Auto – в соответствии с данными, поступающими из декодера;
None (Progressive) – поля в кадре поступают в режиме прогрессивной развёртки (выбирается при работе с источником видеосигнала, работающим в режиме прогрессивной развёртки);
Upper field first – верхнее поле в кадре вводится первым;
Lower field first – первым вводится нижнее поле.
В списке Аудио можно выбрать звуковой вход, используемый с данным входом видео. По умолчанию всегда выбран первый звуковой вход.
Построение рир-проекции видеоизображения входного видеосигнала
Выбрав для видеопотока устройство ввода из списка Устр-во, можно увидеть поступающее видеоизображение в окне раздела предварительного просмотра Просмотр. В разделе содержится четыре закладки: Результат, Маска, Вход, Фильтр. маска. В окне закладки Вход показывается видеоизображении без изменений, таким, как оно передаётся с подключенного видеоисточника. В окнах трех оставшихся закладок Маска, Результат и Фильтр. маска показаны результаты построения рир-проекции изображения: выделение цветов, показываемых в кадре без изменений и замещение остальных пикселами с полной или частичной прозрачностью. Настройка рир-проекции (chroma key или кеинг) производится регуляторами, расположенными в правой части диалога. Если рир-проекция видеоизображения не построена, в окна всех закладок оно передаётся одинаково неизменённым.
При построении рир-проекции формируется чёрно-белое изображение кадра – маска. Пикселы, замещаемые прозрачными, показаны на этом изображении чёрными (так называемый фон), а незамещаемые, остающиеся без изменений, показаны белым (актёр). Маска представлена в окне закладки Маска раздела Просмотр. В окне закладки Результат показывается видеоизображение, получившееся после построения рир-проекции - результат. При этом в качестве фона (пикселов, замещаемых прозрачными) для показа в окне можно назначить какое-нибудь графическое изображение, вызвав диалог открытия нажатием кнопки 
в группе Фон и выбрав требуемый файл. Нажатием кнопки 
вызывается диалог выбора цвета фона, а нажатием 
в качестве фона выбирается рисунок, представленный чёрно-белой клеткой «шахматная доска».
В разделе настроек изображения Обрезка краев, находящегося справа от окна Просмотр, указываются значения толщин усечения кадра по краям при показе – областей, которые не буду отображены: сверху, снизу, справа и слева соответственно расположению полей в разделе. Величина, указанная в поле Размытие, определяет плавность перехода от неотображаемых областей кадра к отображаемым. В поле Углы определяются усечения по углам. При нажатии кнопки Авто в этом разделе происходит подстройка значений Обрезка краев, но результат можно увидеть в окне Просмотр, только включив опцию 
. Соответственно, при выключении опции изображение в кадре показано полностью, без усечений по краям.
Для настройки таблицы кеинга (рир-проекции) требуется спуститься ниже в разделах настроек. Самый простой способ построения – автоматический, производится нажатием кнопки Auto, находящейся рядом с опцией 
. При включении опции в окнах закладок Маска и Результат раздела Просмотр становится виден результат настройки.
Построение таблицы кеинга проводится в цветовом пространстве (YUV). Окна поперечного (плоскость UV) и продольного (по оси Y) сечений прoстранства YUV изображены в разделе цветового пространства диалога настройки. Все изменения замещаемых и незамещаемых цветов в кадре отображаются в плоскостях этих сечений в закладке Настройка маски.
Геометрические фигуры, выделенные на плоскостях более ярко, очерчивают сечения в цветовом пространстве RGB. Области, находящиеся за пределами границ этих фигур, в пространстве RGB не существуют. При установке курсора мыши над цветовой плоскостью сечения и нажатии её правой кнопки вызывается локальное меню, командами которого можно изменить масштаб отображения. Масштабировать изображение в этих окнах можно также вращением колёсика мыши. При настройке в цветовом пространстве выделяются 3 области:
- цвета, которые будут замещены в кадре полностью прозрачными пикселами и вместо этих цветов будут видны находящиеся за ними объекты графических виртуальных декораций. Поэтому, как правило, эти замещаемые цвета кадра называют цветами фона.
- цвета, которые замещаться в кадре не будут. Такие цвета называют цветами актёра.
- цвета перехода от цветов актёра к цветам фона. Пикселы с такими цветами будут замещаться в кадре на пикселы с частичной прозрачностью.
Границы этих областей в цверовом пространстве (YUV) будут иметь формы эллипсоидов (сплюснутых/вытянутых вдоль оси яркости (Y) сфер) с общим центром. Эти границы образуют внутренний эллипсоид (включающий в себя цвета фона) и внешний (за пределами которого находятся цвета актёра). Между границами внутреннего и внешнего эллипсоида находятся цвета перехода от цветов фона к цветам актёра. Общий центр этих эллипсоидов (цветовая точка в пространстве) определяется значениями параметров Y, Cb, Cr в разделе Цвет фона. Цветовую точку центров эллипсоидов можно определить также в диалоге выбора цвета, вызвав его нажатием цветной кнопки в этом же разделе. Или нажав кнопку … и затем маркировав точку требуемого цвета в одном из окон Просмотр или цветового пространства. Точка определяет координаты центра области тех цветов, которые будут удалены из кадра – цветов фона. То есть, пиксели с таким цветами будут замещены прозрачными пикселями. Область замещаемых цветов имеет форму сфероида (шара, вытянутого или сплюснутого вдоль оси яркости). В пространстве YUV ось яркости – это ось Y, поэтому дальнейшие операции по настройке удобней производить в координатах YUV.
Регуляторы ’C’ внутр., ’C’ внеш., ’Y’ внутр. раздела Эллипсы задают размеры областей в цветовом пространстве YUV тех цветов, которые будут заменены в кадре прозрачностью (фона и перехода) и цветов, которые будут показаны в кадре (актёра).
’C’ внутр. - радиус (в UV) области в цветовом пространстве YUV тех цветов, которые будут заменяться при показе прозрачными пикселями: цветов фона.
’Y’ внутр. – полувысота Y (размер полуоси) области в цветовом пространстве YUV тех цветов, которые будут заменяться при показе прозрачными пикселями: цветов фона.
’C’ внеш. – радиус (в UV) области в цветовом пространстве YUV, которая ограничивает цвета, замещаемые прозрачными пикселями (фона) и цвета области перехода. Помимо прямого замещения прозрачностью, в кадре будут присутствовать цвета перехода, то есть пиксели, замещаемые пикселями с частичной прозрачностью. Параметр ’C’ внеш. маркирует границу области в цветовом пространстве YUV тех цветов, за пределами которой все цвета будут оставаться в кадре, то есть пиксели не будут замещаться ни полностью, ни частично прозрачными.
Изменять размеры цветовых областей можно не только изменением значений ’C’ внутр., ’C’ внеш., ’Y’ внутр., но и растягивая их границы с помощью курсора мыши в окнах закладки Настройка маски раздела цветового пространства. При установке курсора над границей области он принимает форму руки с вытянутым указательным пальцем 
и тогда, нажав кнопку мыши, границу можно сжимать или растягивать.
Иногда при настройке на краях актёр-фон возникают области смешивания цветов - шумы, которые можно устранить фильтрацией маски.
Если в выпадающем списке Режим раздела Альфа-коррекция выбрать режим Simple, становится доступно регулирование параметров настройки пространственной фильтрации маски в кадре. Если выбрать режим Multi Pass, добавляется возможность включения временной фильтрации и задания размера ядра для фильтрации края и гаусса.
Параметр Край регулирует подрезание краёв маски “актёра” (цвета, которые будут показываться в кадре без изменений), причём в качестве границы принимается среднее значение по всем пикселям региона, размер которого указан в окне Размер справа.
С помощью Гаусс регулируется степень размывания (нечёткости) маски “актёра” фильтрацией Гаусса. Аналогичным образом степень нечёткости рассчитывается как среднее значение в регионе, размеры которого выбраны в окне Размер справа.
Параметрами Альфа мин и Альфа макс восстанавливается контрастность маски выделения. Таким образом, устраняются шумы в кадре. Если значение непрозрачности пикселя будет меньше значения Альфа мин, пиксел будет показан в кадре полностью прозрачным (значение непрозрачности 0). Если значение непрозрачности будет больше Альфа макс, пиксель будет показываться полностью непрозрачным (значение непрозрачности 255). Значения между Альфа мин и Альфа макс линейно интерполируются. Фактически это приводит к геометрическому уменьшению маски внутрь актёра.
Регуляторами раздела Цветокоррекция настраивается цветокоррекция. Настройка её проводится, чтобы в областях смешивания цветов фона и актёра выделить те цвета, которые нужно откорректировать, то есть изменить их, но уже не на прозрачность, а на другие цвета. Чаще всего цветокоррекцию проводят для того, чтобы устранить подмешивание цветов фона к цветам актёра в местах перехода цветов в кадре: на областях отсветов, тонких объектах или краях объектов. Поэтому настройка цветокоррекции проводится уже после определения областей замещаемых прозрачностью и незамещаемых цветов в цветовом пространстве (то есть, определения параметров Красный, Зелёный, Синий, ’C’ внутр., ’C’ внеш., ’Y’ внутр.). Поскольку при настройке цветокоррекции производится назначение цветов, которые будут замещаться на другие цвета, все операции проводятся уже только в цветовой плоскости UV.
Коррекция настраивается с помощью параметров Угол ’+’ и Угол ’-’ – углы поворота двух лучей, начиная от луча, проходящего через отрезок, соединяющий начало координат с центром области фона. Луч, задаваемый углом Угол ’+’ (вращение против часовой стрелки), выделяет область, в которой все цвета будут модифицированы на цвета этого луча. Точно также луч, задаваемый углом поворота Угол ’-’ (вращение по часовой стрелке) определяет область цветов, которые в кадре будут модифицированы на цвета этого луча. Все изменения отображаются в окнах закладки Цветокоррекция раздела цветового пространства. Корректировать цвета на актёре можно также, вращая лучи в окне курсором мыши. При установлении его над лучом курсор принимает форму руки с вытянутым указательным пальцем и тогда луч можно поворачивать, зажав копку мыши.
Например, для коррекции синих тонов в кадре определение значения Угол ’+’ равным 114, означает модификацию части этих оттенков на красные (смещение луча цветокоррекции в область красного), а определение Угол ’-’ равным 98 означает модификацию другой части оттенков синего на зелёные тона (смещение луча цветокоррекции в область зелёного). Полностью выключить цветокоррекцию можно, установив значения Угол ’+’, Угол ’-’ равными 0. Чем больше указанные значения углов, тем обширнее будет область корректируемых цветов.
Белыми точками на плоскостях сечений цветового пространства маркируются те цветовые точки, которые есть в кадре. Чем темнее цвет точки, тем больше в кадре пикселов такого цвета. Перемещая регуляторы UV стат-ка и Y стат-ка, расположенные под плоскостями сечений UY и Y, можно показывать статистику распределения цветов в кадре более чётко (при положениях регуляторов близким к 100) или скрывать её совсем (регуляторы установлены в 0).
Настройки видеоизображения выходного видео
Диалог настроек модуля вывода изображения в студии вызывается нажатием клавиши F11 клавиатуры или командой Настройки контекстного меню окна предпросмотра Превью Рендера. Ниже описываются доступные настройки диалога Render Options. Список настроек может изменяться по мере обновления модуля визуализации (приведено для версии модуля 7.45)
В разделе General диалога определяются общие параметры вывода изображения.
- Video Adapter – выбор видеоустройства (выхода видеокарты), которое является главным и используется для вывода в режиме VGA Output.
- Output Device – выбор устройства для показа видеоизображения студии. В этом списке могут быть: VGA Output или External Device. VGA Output соответствует выводу результата на монитор (согласно выбранному Video Adapter), а External Device – выводу на иное устройство (плату). Дополнительная конфигурация плат FD может быть задана в приложении FDConfig2 до запуска приложения студии.
- Display mode – выбор формата изображения (его разрешение, наличие чересстрочности) и частоты обновления при включенной синхронизации.
Раздел Advanced содержит дополнительные параметры.
Output aspect – соотношение сторон пикселя изображения на выходе (аспект пиксела). В режиме Auto определяется по формату выходного изображения (Display mode). Также доступны 4:3, 16:9 или Square pixels (1:1).
Frame Queue – наличие синхронизации по выходу и размер буфера кадров на выходе.
- DEFAULT – использование синхронизации с частотой указанной в Display mode
- ONE – аналог DEFAULT обладающий повышенной точностью
- IMMEDIATE – вывод с максимальной возможной частотой
Multisample Type – режим сглаживания границ трехмерных объектов при визуализации сцены. В некоторых режимах можно регулировать степень сглаживания. Рекомендуемое значение 7 в режиме 4_SAMPLES.
Fixed size preview – принудительное задание фиксированного разрешения изображения для режима Превью. Не используется при включенном ТВ-выходе.
NVIDIA API – использование дополнительных функций видеокарт NVIDIA.