Obligement - L'Amiga au maximum

Mardi 23 mai 2017 - 18:56  

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En pratique : Capture vidéo avec MovieShop et VLab Motion
(Article écrit par Pierre Tibéri et extrait d'Amiga News - juin 1995)


Je démarre en vous donnant quelques informations : MovieShop, le logiciel de montage fourni avec la carte VLab Motion, présente 24 paramètres de réglage. Devant cette abondance de choix, j'ai essayé de simplifier autant que possible.

MovieShop

Les essais ont été menés sur un A4000 avec 18 Mo de mémoire et une carte accélératrice Warp Engine à 40 MHz. Le disque de stockage est un Quantum Barracuda de 1,6 Go. Dans cet article, il ne sera question que de la seule capture vidéo. Il y a suffisamment à faire à ce niveau-là, et, de plus, c'est le premier point de passage obligé.

Généralités

Compression JPEG

La compression intervient après la numérisation. Elle parcellise l'image autant de fois qu'il le faut jusqu'à pouvoir remplacer tous les pixels d'une même parcelle par un pixel unique. Les divisions successives de l'image, et le choix du pixel de remplacement, sont gérés par les algorithmes de calcul propres au JPEG. D'autre part, il n'est pas inutile de préciser que le JPEG numérise image par image, tandis que le MPEG numérise une suite d'images comme une animation, d'où une compression à la fois spatiale et temporelle qui fait que ce format a, parfois, du mal à se tirer d'affaire lors des mouvements de caméra par exemple. Le MPEG-2 est réputé résoudre ce problème. Avec le JPEG tout va bien de ce côté-là.

La machine

Un processeur cadencé à 40 MHz effectue ses opérations internes à 40 MHz. Mais il n'est pas seul dans la structure de l'ordinateur, et même assisté d'un coprocesseur mathématique, il faut bien que les données transitent. Et là, on est confronté à la vitesse de transfert du bus, qui est le point de connexion entre le coeur de l'ordinateur et les périphériques (par exemple la carte que nous testons ici). On peut se trouver alors devant une sorte de goulot d'étranglement qui ralentit tout le processus. A ce propos, disons qu'il vaut mieux avoir des mémoires à 60 ns plutôt qu'à 70 ns et surtout qu'à 80 ns (il en existe encore parait-il). Mais il y a bien d'autres paramètres... Il y a des problèmes de masques sur le disque de stockage, etc. Voir ça avec des spécialistes ! La VLab Motion est au format Zorro II, un bus moins rapide que le Zorro III de l'Amiga 4000 mais compatible avec ce dernier. Une future version de la VLab Motion s'adaptera sur le bus super-rapide du DraCo, un clone Amiga en préparation chez Macro System.

L'image

L'image est l'élément amont. C'est d'elle que peuvent surgir bon nombre de problèmes. Pour une configuration donnée (carte d'acquisition + logiciel de pilotage + potentiel de la machine), ce sont les caractéristiques de l'image qui conditionneront la capacité de capture optimale. Une image est caractérisée, entre autres, par son contraste global et son contraste local. Le contraste global d'une image, appelé aussi "densité", est son apparence d'opacité : une image aux couleurs saturées et/ou sombres, par opposition à une image aux couleurs douces, genre "pastel". Le contraste global s'apprécie assez facilement. En vidéo, il est la résultante des trois paramètres suivants : vidéo (brillance), noir (saturation) et chroma (niveau des couleurs).

Le contraste local est plus difficile à juger car il affecte la transition entre deux zones voisines. En photométrie on appelle cela "l'acutance" ou netteté des contours, expression que l'on retrouve en vidéo. Une acutance élevée donnera une grande impression de netteté de l'image.

Cette transition entre deux zones est moins un conflit de couleurs qu'un conflit de densité. A cette frontière, il y a variation brutale des signaux électriques enregistrés sur la bande, et qui dit variation brutale dit aussi distorsion, réponse imparfaite aux temps de montée, phénomène de rebond, bref un inavouable mélange de mauvaises choses qui se traduit par un empâtement de la frange de séparation. Dans les caméras et les magnétoscopes, des circuits dédiés sont chargés de résoudre ou d'atténuer ces problèmes. Notons que la compression JPEG n'aime pas du tout le contraste local élevé.

Le logiciel MovieShop va nous permettre, dans bien des cas, de contourner les difficultés, encore que cette version (2.1) soit assez imparfaite. Nous allons essayer de travailler avec cet outil de manière aussi simple et rationnelle que possible.

Configuration

Dans Windows->Input->Selection, choisir le format d'entrée. Il est fortement conseillé de travailler en Y/C si l'équipement vidéo le permet. Mettre VTR->ON.

Dans Windows->Settings->Hardware (WSH), mettre Input Mode : PAL, Output Mode : auto, Free Running : ON, Hue : 0%, SubCarrier : -4.

Dans Windows->Settings->Project Settings (WSP), choisir la définition 736x576. "Left Edge" et "Top Edge" sont à régler après avoir mis sur arrêt le "Play" courant. Ils dépendent du suraffichage du moniteur de contrôle. Sur celui utilisé, on a respectivement 166 et 28. Pour les puristes, il y mieux à faire : capturer une image seule à la définition maximale de 768x592, l'exporter dans ADPro via la mémoire vive, utiliser l'opérateur "CropVisual" et visualiser l'image. Elle déborde. L'importer dans MovieShop, diminuer les valeurs Edges. Recommencer l'opération jusqu'à ce que l'image occupe la taille de l'opérateur. Efficace. Nous verrons plus tard le réglage "JPEG Quality".

Dans Windows->Settings->Buffer (WSB), mettre "Buffer Size" au maximum autorisé par votre mémoire vive. Pour le reste : Record Burst Size à 256 KB, Play Burst Size à 1 KB, Pre Load Size à 2 KB.

Dans Windows->Settings->Video (WSV), mettre les trois paramètres vidéo à 100% (défaut). En fonction de ce qui a été dit, vous vous doutez bien que nous reviendrons sur le contraste...

Dans la partie droite, mettre "Pré-filter" sur ON (conseillé). Ensuite, il y a deux boutons, "Weight" et "Bandpass". Ils augmentent le contraste local, c'est-à-dire la netteté des contours. Ils doivent être maniés avec précaution. Le réglage de W détermine l'importance de l'action de B. Lorsque W est sur OFF, B est sans effets. W est à quatre positions : OFF, WEAK, MEDIUM, STRONG. Le réglage B est aussi à quatre positions numérotées de I à IV. L'augmentation du contraste local rend parfois impossible, ou difficile, la compression JPEG. Aussi, il est préférable de ne pas dépasser le réglage suivant : WEAK et II. Nous appellerons ce réglage WB. C'est vrai qu'il augmente la netteté des contours, mais c'est vrai aussi qu'il peut perturber la capture. Compression oblige... Personnellement, j'évite.

Le filtre suivant appelé "Coring(?)" semble être sans effets : le laisser sur OFF.

Le "smoothing" ennemi n°1

Les trois boutons qui suivent sont d'une importance capitale. Dans l'ordre : Auto Smoothing (AS), Horizontal Smoothing (HS) et Vertical Smoothing (VS).
AS->off/medium/strong. Mettre sur OFF.
HS->0 à 6. Mettre à 0.
VS->on/off. Mettre sur OFF.

Le "smoothing" (ou lissage) est un moyen de faciliter la compression. Ce moyen consiste à adoucir l'image, jusqu'à ce qu'elle devienne, si on insiste trop, complètement floue... et totalement inexploitable ! Imaginez un papier de verre qui la poncerait... Le lissage est l'ennemi n°1... et pourtant, en l'état actuel, des choses on peut être amené à y faire appel.

Dans WSP nous avons laissé pour la bonne bouche le maître incontestable de ce logiciel, le paramètre "JPEG Quality". Nous l'appellerons Q% puisqu'il est exprimé en % de qualité. Après avoir déterminé la définition vidéo de l'image, 736x576, c'est lui qui détermine effectivement l'aspect final de l'image. Selon que sa valeur est plus ou moins grande, on a une image qui est plus ou moins proche de l'original. Dans un même projet on ne peut pas changer la valeur de Q%. En effet, dès que la capture commence, le curseur de réglage est "fantômisé", il devient inopérant. Il faut ouvrir un nouveau projet, en gardant en mémoire que la "Time Line" n'accepte pas des scènes capturées avec des valeurs Q% différentes. D'où la nécessité de procéder méthodiquement.

La capture

L'abaque (même si elle n'est pas quantifiée mathématiquement) permet d'appréhender le processus de capture. On voit qu'avec un contraste normal et sans lissage on atteint la cible 75%. S ; à partir de ce point on accepte un lissage égal à un, on obtiendra plus de 75%. On aurait le même résultat en diminuant le contraste, sans lissage. Si on ne peut capturer que dans les conditions (65, 100, off, 0, off), en mettant le lissage à 1, et en diminuant le contraste de quelques %, on peut arriver à la valeur cible de 75% en qualité.

MovieShop
L'abaque

Le but est d'obtenir, après capture et enregistrement sur magnétoscope, des images d'une qualité aussi proche que possible de l'original.

Les paramètres retenus seront exprimés dans le format suivant : (JPEG Quality, Contraste, Autosmoothing, hor.smoothing, vert.smoothing) ce qui nous donne : (Q%, C, AS, HS, VS) et s'exprime par exemple : (75, 100, off, 0, on). Ce dernier paramétrage caractérise pratiquement la capture optimale. Bien sûr, il y des images qui passent à 80 ou 85%... si peu. En composite peut-être ?

Méthode test : ouvrir les trois fenêtres "Scene Control", "Scenes" et "Status". Bien connaître ses rushes et ne jamais oublier que chaque image est un cas particulier. Dans la fenêtre "Scenes Control", choisir l'option "Select" et taper, par exemple, 3 secondes. Ensuite, opter pour les réglages suivants : (75, 100, off, 0, off). Considérer que c'est la valeur "cible".

La configuration présente, matérielle et logicielle, ne permet pas souvent de dépasser cette valeur de 75% sans être contraint de mettre du lissage. Capturer chaque plan et regarder à la fois le code temporel ("time code") et la fenêtre "Status". Si le "Time Code" défile sans à-coups, c'est bien. Regarder "Buffer Usage". Il peut aller jusqu'à 100%... S'il dépasse vous aurez un message : "Record Buffer Overflow". Augmenter sa taille si la mémoire le permet. Si vraiment tout se passe bien, capturer tous les plans avec ce paramétrage cible.

Vous ne devez pas avoir d'"Autosmoothing". Si oui, c'est que vous êtes limité. Le "Record Buffer" partira vers 100% et l'AS suivra. Message possible "Corrupt Data". Noter les plans (scènes) qui ne passent pas ou qui passent mal.

Si vraiment les Dieux ne sont pas avec vous (...il y des jours...) diminuer Q% par pas de 2%, sans jamais aller en dessous de 65%. Les conditions deviennent par exemple (65%, 100, off, 0, off). Si les problèmes subsistent, diminuer le contraste par pas de 5% pour être à (65, 85, off, 0, off). Si vraiment il n'y a rien à faire, mettre l'AS sur M. Pourquoi mettre d'abord l'AS ? Parce que, contrairement à L'HS et au VS qui sont appliqués à l'image systématiquement, l'AS n'est appliqué "qu'à la demande" sur les images qui en ont besoin. C'est la moins mauvaise solution. D'une façon générale, on peut se poser le problème en ces termes : vaut-il mieux 70% sans lissage ou 75% avec du lissage ? La réponse est : 70% sans lissage !

Voilà, me semble-t-il, ce qu'on peut dire sur la capture. Vous l'avez constaté, ce n'est pas toujours simple, mais en procédant pas à pas, sans changer plusieurs paramètres à la fois, on arrive assez vite à de bons résultats.

Conclusion

La carte VLab Motion me paraît être un bon produit qui exige cependant une configuration assez avancée. Ne lui demandez pas de faire des choses pour lesquelles elle n'est pas faite. Elle n'a pas les performances Broadcast même si elle est en "full YUV 4:2:2 quality". Elle peut satisfaire les utilisateurs S-VHS et Hi8, par extension une forme de vidéo institutionnelle. En ce qui concerne le montage avec la "Time Line", nous y reviendrons ultérieurement. C'est là le point faible de MovieShop.

Annexe : le point de vue de Pierre Roller

Avec la carte VLab Motion et son logiciel associé MovieShop, on assiste enfin aux débuts de la vidéo numérique amateur de qualité. Cela ressemble beaucoup aux débuts de la Hi-Fi. Encore un peu juste en qualité pour prétendre à un usage professionnel, encore un peu maladroite dans son interface, mais déjà utilisable et riche en fonctions. Elle réjouira les amateurs de vidéo aussi bien que ceux qui s'adonnent à l'image de synthèse et qui vivaient jusqu'à présent dans la frustration de ne pouvoir jouer facilement leurs animations en plein écran et 16 millions de couleurs, sans d'autre limite de durée que celle du temps de calcul des images, et avec la possibilité d'y ajouter du son.

Digitalisation (numérisation)

La partie numérisation ne présente qu'une seule difficulté majeure : celle d'accepter un pourcentage de qualité JPEG de l'ordre de 65 ou 70%. Les essais montrent qu'on ne peut guère pratiquer des valeurs supérieures, sauf dans le cas d'importation de certaines animations infographiques qui passent avec 80% de qualité. C'est dur pour le moral, mais regardons, avec ADPro, le résultat d'une telle compression. On voit une différence, c'est sûr. Mais quand on sait que ces images vont défiler à la fréquence de 25 par seconde, la joie revient dans nos coeurs et nos esprits se calment. Cette limitation provient soit de la carte elle-même, soit du bus de l'Amiga. Un bon ensemble contrôleur SCSI-2/disque dur est cependant obligatoire. Un débit de 4 Mo par seconde étant suffisant, les disques durs AV (Audio-Vidéo) ne sont pas nécessaires (en tout cas avec un A4000). Quoi qu'il en soit, l'ensemble des essais effectués avec 70% de qualité laisse une bonne impression. Il est difficile de se prononcer plus radicalement. Non seulement la qualité de la source vidéo importe beaucoup mais aussi, la composition des images. C'est la nature même du JPEG qui fait que certains plans vidéo paraîtront impeccables et d'autres, avec une sorte de granulation. Seul, le recul du temps nous permettra de juger.

A propos du JPEG, il faut savoir les choses suivantes : les valeurs du pourcentage de qualité se situent normalement entre 50% et 95%. Au-dessus de 95% la taille du fichier augmente énormément pour pratiquement aucun gain en qualité. En dessous de 50%, la qualité devient mauvaise. Une bonne valeur est 75%, la taille du fichier est alors environ 15 à 20 fois plus petite que le fichier IFF. ADPro 2.5 utilise une table de quantification qui n'est pas standard, son échelle allant de 1 à 1000. Les équivalents des valeurs 65, 70 et 75% sont 23, 26 et 32 (32 étant la valeur par défaut d'ADPro).

Le montage

Il s'effectue en deux opérations. D'abord grâce à un découpage des plans que l'on peut couper, copier, coller, assembler, retourner, renommer, etc. Et ensuite en positionnant ces plans sur la "Ligne de Temps" (Time Line). On dispose de deux modèles de ligne de temps. Le premier, simplifié, comprend trois lignes horizontales qui reçoivent en haut et en bas les plans vidéo et au milieu, les opérateurs d'effet. Très simple, on positionne les séquences bout à bout sur la même ligne pour obtenir un montage "cut" ou l'un au-dessus de l'autre et un opérateur à l'endroit où les deux plans vidéo se chevauchent pour obtenir un effet de transition. Cela ne fonctionne qu'avec certains opérateurs : fondu, fondu au noir, "wipe" et autres. La mise en oeuvre est rapide.

Pour créer un montage plus complexe comme par exemple l'incrustation d'un plan réduit au quart de l'écran, entouré d'un bord, et qui arrive avec un mouvement de droite à gauche, il faut utiliser le deuxième modèle de ligne de temps. Celui-ci dispose d'un nombre illimité de lignes. On peut donc y superposer un nombre infini de séquences vidéo, de son et d'effet. La difficulté réside en la manière de positionner dans le bon ordre plans vidéo et effets.

L'exemple ci-dessus s'écrit :

Ligne 1 : scène B (celle qu'on veut réduire).
Ligne 2 : quickscale (l'opérateur de changement d'échelle).
Ligne 3 : border (pour ajouter un bord).
Ligne 4 : scène A (le fond de l'écran).
Ligne 5 : compose (qui réalise l'incrustation et le déplacement).

Le montage "cut" peut être joué instantanément. Par contre, chaque effet doit être calculé et prend environ 20 secondes par image pour l'exemple ci-dessus. La qualité est irréprochable.

MovieShop possède un jeu de commandes ARexx très complet qui le met à l'abri des reproches qu'on peut lui faire à propos de son ergonomie. Néanmoins, certaines fonctions manquent cruellement comme, par exemple, les points d'entrée et sortie dans le contrôle des scènes (ils existent uniquement dans le contrôle de la ligne de temps). Mais les développeurs de MovieShop soulignent le fait que le logiciel est en pleine évolution et qu'ils ne tarderont pas à nous satisfaire. MovieShop est plein d'avenir.


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