Что такое оцифровка видео
Как оцифровать старые видеокассеты в домашних условиях
Зачем оцифровывать видео?
Главным поводом для перевода аналогового видео VHS в цифровые форматы может стать отсутствие видеомагнитофона для их периодического просмотра или проблемы с подключением такого устройства к современному телевизору. Интересные моменты жизни – дни рожденья, свадьбы, праздники, поездки в отпуск, – до сих пор хранятся на пленке. А для просмотра на компьютере, медиаплеере или ТВ-приемнике с разъемами HDMI и USB видеоролики должны быть цифровыми.
Но даже при наличии магнитофона и подходящего телевизора есть еще несколько причин для переноса видео в «цифру»:
Цифровая запись хранится практически вечно (пока жив носитель) и не теряет свое качество. Перенеся информацию на диск, вы можете рассчитывать на 20-25 лет использования и больше 50 лет хранения. В облаке данные могут храниться столько, сколько будет существовать хранилище. В зависимости от интенсивности использования, твердотельные накопители живут в среднем не меньше 10 лет.
Как перевести аналоговое видео в цифровой формат
Способов переноса записи с кассеты в «цифру» много. Данные можно захватить с телевизора, цифрового видеомагнитофона или камеры. Вне зависимости от способа, оцифровка неизбежно ведет к ухудшению качества видео, однако полученный цифровой ролик можно будет перезаписывать сколько угодно раз без потери качества.
Захват контента с телевизора
Самый простой вариант оцифровки видеокассеты не требует использования специального оборудования. Для переноса понадобится видеомагнитофон, специальное приложение («Экранная камера» или «ВидеоМОНТАЖ»), почти любой телевизор и ПК с дискретной видеокартой, у которой есть разъем HDMI.
Если у вас не сохранился старый видеомагнитофон, поищите его у знакомых – наверняка, у кого-то на антресолях пылится раритетный кассетник. В крайнем случае, арендуйте устройство на день или несколько часов – в каждом крупном городе есть подобные сервисы.
Процесс оцифровки состоит из 4 шагов:
В данном случае телевизор заменяет плату видеозахвата. Для оцифровки не требуется покупать дополнительное оборудование (хотя иногда могут понадобиться отсутствующие в комплекте кабели), но и качество изображение получается ниже среднего. Среди проблем – несогласованное разрешение экрана, неправильное соотношение сторон, рассинхронизация изображения и звука. Тем не менее, это самый простой и доступный большинству пользователей способ оцифровки видео в домашних условиях.
Использование внешней или внутренней платы
Использование техники, специально предназначенной для захвата видео с внешних устройств, повышает качество цифровой записи. Однако для этого понадобятся дополнительные расходы на ее приобретение: для переноса нескольких видеокассет можно купить недорогую внешнюю плату типа Rombica Pro Studio, стоимость которой не превышает 1500 рублей. В комплекте с устройством уже идет все необходимое программное обеспечение и бесплатный видеокодек Xvid.
Внешнее устройство видеозахвата
Процесс оцифровки с помощью Rombica Pro Studio состоит из следующих этапов:
Внутренние платы, подходящие для видеозахвата, отличаются расположенными сзади цветными разъемами типа «тюльпан». Внешние боксы, которые можно подключить к ПК через порт FireWare (IEEE 1394) обеспечивают отличное качество при переносе с любого носителя, но для их использования понадобится установка на ПК специального контроллера типа FireWire St-Lab PCI-E COMBO CARD.
Конечно, для видеозахвата можно использовать и профессиональное оборудование. Например, внутренняя карта для захвата AVERMEDIA CL334-SN – она стоит около 100 тыс.рублей, но обеспечивает максимальное качество оцифровки без снижения разрешения по сравнению с оригиналом. Модель может захватывать видео в формате до Full HD в реальном времени – при том, что для оцифровки видеокассет достаточно формата 240p, 320p или 480p. С помощью такого устройства можно выполнить кодирование H.264 и захватить аудио также без снижения качества звука.
Внутренняя плата видеозахвата AVERMEDIA с разъемом PCI-Express
Однако, учитывая стоимость устройств подобного класса, их покупка целесообразна только для профессиональной оцифровки видео – например, в специальных салонах. Для домашнего применения такая техника избыточна.
Оцифровка с пленочной камеры
Видеокассеты VHS – не единственный аналоговый носитель информации, который может понадобиться оцифровать. Если запись сделана с помощью старой видеокамеры, информация находится на магнитной ленте в формате DV, HDV. Иногда использовались стандарты SD и HD-SDI, отличающие друг от друга плотностью и качеством изображения.
Для переноса таких данных не понадобится внешняя или внутренняя плата видеозахвата. Вместо нее можно использовать камеру, с помощью которой выполнялась съемка, или аналогичное устройство. Для оцифровки понадобится приложение «ВидеоМОНТАЖ» или похожее программное обеспечение. Для подключения камеры используются порты FireWare или SDI.
Использование цифрового видеомагнитофона
Оцифровку в домашних условиях выполняют и с помощью современных цифровых видеоплееров. Такую технику до сих пор выпускают популярные бренды. Неплохим и доступным по цене вариантом может стать видеомагнитофон Pioneer DVR-550H (карточка товара).
За последние 30 лет внешний вид видеомагнитофонов почти не изменился
Процесс оцифровки с помощью таких устройств состоит из нескольких простых шагов:
При переносе информации на цифровой носитель можно выбрать параметры сжатия видео – от EP и SP до LP и XP. Последний вариант считается лучшим по соотношению качества записи и потраченного на оцифровку времени. Битрейт получается на уровне 9 Мбит/с, аудио кодируется в формате AC-3, поддерживаемом большинством операционных систем и медиаплееров.
Обработка видео
После переноса данных с видеокассеты на цифровой носитель ролик получает разрешение 320х240, 480х320 или 640х480 – для форматов VHS, Video8 или Hi8, соответственно. Конечно, этого мало для современных мониторов, но аналоговые форматы видео были рассчитаны на телевизоры с электронно-лучевыми трубками, поддерживающими разрешение 400х300 пикселей.
Информацию с кассеты стоит откорректировать, улучшив цветопередачу, яркость и контраст, наложив подходящие фильтры. Современные видеоредакторы позволяют делать надписи поверх видео, заменять аудиодорожки, склеивать видео с разными форматами и даже применять хромакей для замены заднего фона.
Мой восьмилетний квест по оцифровке 45 видеокассет. Часть 1
За последние восемь лет я перевозил эту коробку с видеокассетами в четыре разные квартиры и один дом. Семейные видеозаписи из моего детства.
Спустя более 600 часов работы я, наконец, оцифровал и нормально их организовал, так что кассеты можно выбросить.
Часть 2
Вот как сейчас выглядит отснятый материал:
Все семейные видео оцифрованы и доступны для просмотра с приватного медиасервера
Получилось 513 отдельных видеоклипа. У каждого название, описание, дата записи, теги для всех участников с указанием возраста на момент записи. Всё лежит на приватном медиасервере, доступ к которому есть только у членов семьи, а хостинг стоит меньше 1 доллара в месяц.
Эта статья рассказывает обо всём, что я сделал, почему для этого понадобилось восемь лет — и как добиться аналогичного результата гораздо проще и быстрее.
Первая наивная попытка
Примерно в 2010 году моя мама купила какой-то конвертер VHS в DVD и прогнала через него все наши домашние видео.
Оригинальные DVD, которые записала мама (не знаю, что случилось с пропавшими буквами)
Проблема в том, что мама сделала только один комплект DVD. Все родственники живут в разных штатах, так что было делало неудобно передавать диски по кругу.
В 2012 году сестра подарила мне эти DVD-диски. Я скопировал видеофайлы и выложил всё в облачное хранилище. Проблема решена!
DVD-рипы семейных видео в хранилище Google Cloud
Через несколько недель я спросил, смотрел ли кто эти записи. Оказалось, что никто не смотрел. Даже я не смотрел. В эпоху YouTube глупо скачивать трёхчасовые файлы неизвестного содержания в поисках интересных кадров.
Только моя мама обрадовалась: «Отлично, — сказала она, — теперь можно, наконец, выбросить все эти кассеты?»
Ой-ёй. Это страшный вопрос. А если мы пропустили какие-то записи? Что, если кассеты можно оцифровать с более высоким качеством? Что, если на этикетках важная информация?
Мне всегда было неудобно выбрасывать оригиналы, пока нет абсолютной уверенности, что видео скопировано с максимально возможным качеством. Таким образом, пришлось самому взяться за дело.
Я даже не подозревал, во что ввязываюсь.
Звучит не так уж и сложно
Если вы не понимаете, почему это заняло у меня восемь лет и сотни часов, я вас не виню. Я тоже думал, что всё будет легко.
Вот как выглядит процесс оцифровки от начала до конца:
Точнее, так он выглядит в теории. Вот как получилось на практике:
Большую часть времени заняли переделки уже сделанного. Я заканчивал один этап, а потом через один или два этапа находил какой-то недостаток в технике. Приходилось возвращаться и переделывать. Например, я снял видео с 20 лент, прежде чем понял, что звук немного не синхронизирован. Или после нескольких недель редактирования обнаружил, что экспортирую видео в формате, который не поддерживает стриминг в интернете.
Чтобы сохранить рассудок читателя, я излагаю процесс так, будто он планомерно двигался вперед, чтобы не заставлять вас постоянно отпрыгивать назад и всё переделывать, как приходилось мне.
Шаг 1. Захват видео
Ладно, вернёмся в 2012 год. Маме очень хотелось выбросить кассеты, которые она хранила двадцать лет, поэтому при первой встрече она сразу вручила мне огромную картонную коробку. Так начался мой квест по оцифровке.
Очевидным решением было поручить работу профессионалам. Множество компаний занимаются оцифровкой, а некоторые специализируются именно на домашнем видео.
Но я довольно чувствительно отношусь к приватности и мне не хотелось, чтобы незнакомые люди рассматривали наше семейное видео с интимными моментами личной жизни, включая моё обучение горшку (в соответствующем возрасте; ничего странного!). И ещё я думал, что в оцифровке нет ничего сложного.
Спойлер: это оказалось действительно трудно.
Первая попытка захвата видео
У отца всё ещё хранился старый семейный видеомагнитофон, поэтому я попросил к следующему семейному ужину откопать его из подвала. Я купил дешёвый адаптер RCA-USB на Amazon и приступил к делу.
Устройство захвата видео TOTMC, первое из множества устройств A/V, которые я купил во время многолетнего квеста
Для обработки видео с устройства захвата USB я использовал программу VirtualDub, версия 2012 года немного устарела, но не критично.
Кадры в программе VirtualDub, как я в возрасте четырёх лет читаю книгу своему отцу
Напасть с искажением звука
Когда я начал процесс редактирования, то заметил небольшой рассинхрон аудио и видео. Ладно, без проблем. Я могу немного сдвинуть звук.
Через десять минут он снова рассинхронизировался. Разве я мало сдвинул его в первый раз?
До меня постепенно дошло, что аудио и видео не просто рассинхронизированы, они реально записываются с разной скоростью. На протяжении всей ленты они расходятся всё больше и больше. Для синхронизации приходилось вручную настраивать звук каждые несколько минут.
Если ваша установка захватывает звук и видео с разной скоростью, то единственным решением является коррекция звука вручную каждые несколько минут
Представляете, как трудно отличить звук на 10 миллисекунд раньше или на 10 миллисекунд позже? Это действительно трудно! Судить сами.
На этом видео я играю со своим бедным, терпеливым котёнком, которого звали Black Magic. Звук немного не синхронизирован. Определите, он опережает картинку или идёт с опозданием?
Пример видеоклипа с рассинхроном звука и картинки
В этом месте Black Magic прыгает, фрагмент с замедлением в пять раз:
Рассинхрон звука и картинки, замедление в пять раз
Ответ: звук идёт с опозданием в несколько миллисекунд.
Может, потратить лишнюю сотню долларов вместо сотен часов личного времени?
Одна только коррекция звука потребовала многих часов утомительной, сводящей с ума работы. В конце концов мне пришло в голову, что можно избежать рассинхрона, если использовать более качественное и дорогое устройство видеозахвата. После некоторого исследования я купил новое на Amazon:
Моя вторая попытка приобрести устройство для видеозахвата
Даже с новым устройством рассинхрон никуда не исчез.
Видеомагнитофон с приставкой «супер»
Может, проблема в видеомагнитофоне. На форумах по оцифровке говорили, что рассинхрона не будет на видеомагнитофоне с «корректором времени» (time-based corrector, TBC), эта функция есть на всех видеомагнитофонах Super VHS (S-VHS).
Ну конечно! Зачем я возился с дурацким обычным видеомагнитофоном, когда есть супер-VCR, который решает проблему?
Никто уже не производит видеомагнитофоны S-VHS, но они по-прежнему доступны на eBay. За 179 долларов я купил модель JVC SR-V10U, которая вроде хорошо подходит для оцифровки VHS:
Винтажный видеомагнитофон JVC SR-V10U, который я купил на eBay за 179 долларов
«Супер»-видеомагнитофон пришёл по почте. После нескольких месяцев борьбы с рассинхроном звука я был вне себя от радости, что появилось оборудование, которое решит все мои проблемы.
Я открыл коробку, всё подключил — но звук по-прежнему записывался с другой скоростью. Эх.
Утомительный поиск, устранение неисправностей и многолетняя борьба
Я приступил к жалким попыткам устранить неполадки. На это было больно смотреть. Каждый раз я вытаскивал всё оборудование из шкафа, заползал на коленях за рабочий стол, чтобы всё подключить, пытался захватить видео — и опять наблюдал, что ничего не получается.
Вот мне попался случайный пост на форуме от 2008 года, где говорится об установке какого-то странного китайского драйвера без подписи… Это ужасная идея, но я в отчаянии. Впрочем, он не помог.
Я пробовал разные программы для оцифровки. Купил специальную кассету VHS, чтобы прочистить магнитные головки видеомагнитофона. Купил третье устройство видеозахвата. Ничего не помогло.
Я неизменно сдавался, всё отключал и прятал оборудование в шкаф ещё на несколько месяцев.
Сдаёмся и отдаём кассеты профессионалам
Наступил 2018 год. Я перетаскал видеокассеты и тонны оборудования по четырём разных квартирам и собирался переехать из Нью-Йорка в Массачусетс. Я не мог найти силы снова их везти, потому что уже понял, что самостоятельно никогда не закончу этот проект.
Я спросил семью, можно ли отдать кассеты в фирму по оцифровке. К счастью, никто не возражал — всем хотелось снова увидеть записи.
Я: Но это значит, что какая-то компания получит доступ ко всем нашим домашним видео. Тебя это устраивает?
Сестра: Да мне по барабану. Тебя одного это беспокоит. Погоди, так ты с самого начала мог просто заплатить кому-то?
Я: Э-э-э.
Когда они отдали файлы, качество видео было однозначно лучше. На моих кадрах всегда были видны искажения на краях кадра, но специалисты всё оцифровали вообще без искажений. Самое главное, что аудио и видео идеально синхронизированы.
Вот видео со сравнением профессиональной оцифровки и моих доморощенных попыток:
Сравнение профессиональной и самодельной оцифровки в видеоролике, где мама снимает мою первую попытку программирования
Шаг 2. Редактирование
В домашних съёмках около 90% материала скучны, 8% интересны, а 2% потрясающие. После оцифровки у вас ещё много работы.
Редактирование в Adobe Premiere
На кассете VHS длинный поток видеоклипов перемежается пустыми участками. Чтобы отредактировать ленту, вы должны определить, где начинается и заканчивается каждый клип.
Важнейшая временная шкала с масштабированием в Adobe Premiere Elements
Проблема с Premiere заключается в том, что процесс требует постоянных действий вручную, но при этом оцифровка и экспорт занимают много времени. Вот моя последовательность операций:
Другим недостатком была невоспроизводимость. Исправить небольшую ошибку было почти так же трудно, как сделать всё с нуля. Это сильно ударило по мне, когда дело дошло до публикации видео. Только тогда я понял, что для стриминга в интернете нужно было изначально экспортировать видео в формат, который нативно поддерживают веб-браузеры. Передо мной встал выбор: перезапустить утомительный процесс экспорта сотен клипов или перекодировать экспортированные видео в другой формат с ухудшением качества.
Автоматизация редактирования
После кучи времени, потраченного на ручную работу, я подумал, можно ли здесь как-то применить ИИ. Кажется, определение границ клипов — подходящая задача для машинного обучения. Я знал, что точность будет не идеальной, но пусть он выполнит хотя бы 80% работы, а я исправлю последние 20%.
Я экспериментировал с инструментом под названием pyscenedetect, который анализирует видеофайлы и выдаёт временные метки, где происходят изменения сцены:
Инструмент действительно показал точность около 80%, но проверка его работы заняла больше времени, чем он сэкономил. Тем не менее, pyscenedetect сделал одно из самых важных открытий для всего проекта: определение границ сцены и экспорт клипов — это отдельные задачи.
Я вспомнил, что я программист
До этого момента я считал «редактированием» всё, что делал в Adobe Premiere. Вырезание клипов из необработанных кадров казалось неразрывно связанным с поиском границ клипа, потому что именно так Premiere представлял эту задачу. Когда pyscenedetect распечатал таблицу метаданных, это заставило меня понять, что я могу отделить поиск сцен от экспорта видео. Это был прорыв.
Причина, по которой редактирование было таким утомительным и трудоёмким, заключалась в том, что мне приходилось ждать, пока Premiere экспортирует каждый клип. Если бы я записал метаданные в электронную таблицу и написал скрипт, который автоматически экспортирует видео, процесс редактирования пролетел бы незаметно.
Более того, электронные таблицы значительно расширили объём метаданных. Изначально я впихивал метаданные в название файла, но это их ограничивает. Наличие целой электронной таблицы позволило каталогизировать гораздо больше сведений о клипе, например, кто в нём присутствует, когда он записан и любые другие данные, которые я хочу показать во время демонстрации видео.
Гигантская электронная таблица с метаданными о моих домашних видео
Позже я смог использовать эти метаданные, чтобы добавить информацию к клипам, например, сколько нам всем было лет и подробное описание того, что происходит в клипе.
Функциональность электронных таблиц позволяет записывать метаданные, которые дают больше информации о клипах и облегчают их просмотр
Успех автоматизированного решения
Имея электронные таблицы, я написал скрипт, который нарезал сырое видео на клипы на основе данных в CSV.
Вот запись как это выглядит в действии:
К этому моменту я потратил сотни часов, нудно выбирая границы клипа в Premiere, нажимая экспорт, ожидая несколько минут, чтобы он закончился, а затем всё сначала. Мало того, процесс повторялся несколько раз на одних и тех же клипах, когда позже обнаруживались проблемы с качеством.
Как только я автоматизировал часть нарезки на клипы, с моих плеч свалился огромный груз. Больше не нужно было беспокоиться, что я забуду метаданные или выберу неправильный формат вывода. Если позже вылезет ошибка, можно просто подправить скрипт и всё повторить.
Часть 2
Оцифровка и редактирование видеоматериалов — только половина дела. Нам ещё нужно найти удобный вариант публикации в интернете, чтобы все родственники смотрели семейное видео в удобном формате со стримингом как на YouTube.
Во второй части статьи я подробно расскажу, как поднять опенсорсный медиасервер со всеми видеоклипами, который стоит мне всего 77 центов в месяц.
Двадцать лет спустя. Популярный рассказ о том, почему видеокассеты нужно оцифровывать
Детство каждого ребенка конца восьмидесятых или самого начала девяностых прочно ассоциируется с множеством весьма символичных для того периода российской жизни вещей. Жевательные резинки Turbo и Love is с вкладышами, растворимые соки Zuko, фишки Chupa-Caps, портативные игровые приставки «Тамагочи» и их вариации, китайские липучки, радуги.
Совершенно особое место в воспоминаниях о постсоветском периоде занимают видеокассеты — когда вся семья собиралась в гостиной комнате для просмотра «нового» американского боевика с Сильвестром Сталлоне, когда на картинке изредка проскакивали непонятные тени, когда все фильмы в обязательно ужасном качестве переводили гнусавые переводчики-синхронисты, когда в каждом ларьке продавались пиратские видеокассеты с криво прилепленными наклейками и неизвестным содержанием.
Кто в детстве не любил заглянуть вовнутрь видеокассеты? А вытянуть пленку наружу? Не беда, если она потом не хотела втягиваться обратно: достаточно было надеть кассету на палец и покрутить.
К слову, именно повсеместное распространение недорогих видеокассет, доступных каждому, породило чудовищный по величине пиратский рынок, с наследием которого не могут справиться до сих пор.
Некоторые люди могли купить себе более дорогой видеоплеер с возможностью записи эфира прямо с телевизора (такие модели гордо называли «видеомагнитофон»): взрослые с большим удовольствием сохраняли для себя выпуски «Новогоднего огонька на Шаболовке», а дети — очередную серию «Утиных историй».
Чуть позже в свободном доступе появились аналоговые видеокамеры с возможностью записи, так называемые камкордеры. Счастливые обладатели элитной техники ринулись записывать на пленку все домашние праздники, путешествия на природу, за границу, свадьбы друзей, первые шаги щенка таксы, поход сына в пятый класс — и так далее.
Вот что случалось с видеокассетами при неправильном использовании. Восстановить настолько сильно поврежденную пленку, увы, почти невозможно.
Недорогие цифровые видеокамеры у нас появились еще лет через десять, а все эти годы обладатели камкордеров снимали, снимали, снимали. Представляете, сколько памятных записей пылится сейчас в шкафах? Прошло уже немало лет — рынком переносных носителей давно правит формат DVD, да и вообще — сейчас отказываются от каких бы то ни было материальных носителей! В октябре 2008-го с флоридского склада Distribution Video Audio, последнего крупного поставщика видеокассет, была вывезена последняя партия — формат официально считается умершим.
Много ли видеокассет у вас дома? Помните ли вы, что на них записано? Ведь некоторые съемки могут быть попросту бесценными, а срок жизни видеокассеты — это 10-15 лет с момента записи. Подождите еще лет пять — и вставленная в видеоплеер (если его к тому времени еще удастся найти) видеокассета покажет серые полосы с белым шумом вместо звука.
