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本篇文章要探讨的主题是“使用PC来达成高清影音的采集(录像)、压缩,个人广播的实用技术”,若读者觉得太冗长的话,或者可以称之为“高清采集实战教学”。所谓的高清影音简单来说就是数字化1920×1080的影片加上2到6声道的数字音效。在台湾或是大陆地区,目前一般人常见收视到的卫星高清广播频道,包含有日本的BS Digital系统以及中央电视台的CCTV高清影视频道。高清影片的魅力就在于凡是收视过高清电视的用户们,一定都深深的被那清晰的影音效果吸引着,但是通常在收看高清电视没多久之后,一定会开始想要能够录像保存这些精彩的节目片段。也就在这个时候,才会开始注意到高清电视录像并不像是用VHS录像一样那么简单只要按下录像按钮就可以了。
高清采集的困境与难处
探寻高清的历史也是一件有趣的事情,但那需要更多的考证,也与本篇文章的主题并没有太大的关系。简单来说,现代的高清电视广播已经完全走向数字化(之前也曾经有过仿真的高清广播试播实验),而数字化的高清电视广播常常又伴随着保护与加密而来,例如日本的BS Digital卫星数字电视广播就带有了所谓的Copy Once保护,合法生产BS Digital接收机及录像设备的厂商都有义务要生产完全遵守这种保护措施的接收机设备。对于一个收视BS Digital卫星电视的用户来说,若是要录像,目前总共有以下几种困扰:
1. 录制的节目仅能复制一次;
2. 若要以高清原始格式保存,必须使用非常高价的Bluray disc/hd-dvd可复写光盘;
3. 若是保存到DVD必须将影像降级,并且采用CPRM保护的光盘,少见且高价。
上面提到的这些困难之处事实上也还好,只要有钱就可以解决了,那CCTV高清影视频道又如何呢?高清影视频道录像也有以下几个难题存在:
1. 市场上并没有类似带有录像设备且兼容于CCTV高清影视频道的接收机及录像设备供消费者购买;
2. 同洲接收机数字输出HDMI带有HDCP保护信号,属于不可复制的信号。
所以我们又得到一个简单的总结就是,高清影视的录像,要不就花大钱,而且还无法自由运用,要不就是根本无法录像。
完全解放你的高清:
卫星、蓝光全都录
高清玩家的梦想是什么?我想一定是彻底解放你的高清,能够自由的、随时随地的爱看就看,爱分享给别人就分享给别人,我想这就是高清玩家的梦想。今天这个梦想就要得以实现,我们在本篇文章当中将示范如何使用最低价的设备(虽然还是要不少钱,但是应该是目前所有方案中最省的一种)来达成解放高清的梦想。我们将示范:
1.将高清影音采集到个人计算机当中;
2.透过网络建立个人HDTV IPTV广播站。
环境准备:所需器材介绍
首先介绍这次高清实战教学的主角:BlackMagic intensity HDMI 高清捕捉卡。
BlackMagic intensity HDMI editing
card是美国BlackMagic design公司的入门HDMI影像采集适配卡产品,建议售价为美金249元,比起一些专业级的影音捕捉设备来说,这样的价钱就像是牛毛一样的微小。(该产品介绍网址为:http://www.blackmagic-design.com/products/intensity/。)
当初这张适配卡推出的时候,就有许多烧友们脑筋动到用来捕捉带有保护信号的BS Digital之上了,但是答案却是残酷的,这张卡并不能够捕捉带有HDCP的保护信号,原因就是支持数字版权保护的缘故,当然了,本篇的目的并非要您去破解什么数字版权保护,然后去非法的使用您录像下来的影片,本篇文章的目的主要还是告诉你说,原来高清也能这样玩,这样活用。至于怎么应用,那真的就是看个人的选择了。
(注:http://www.blackmagic-design
.com/products/intensity/techspecs/中有注明本产品无法采集带有保护信号的HDMI输入。)
因此光是使用这张卡并无法捕捉CCTV HD之影像,原因就是有HDCP保护。那这个保护信号是否有办法摘除呢?答案是有的,大家都知道DVI就是相当于HDMI的影像部分,且不带有保护信号,另外一种是现在常见的高清DV(HDV)摄影机所产生的影像,由于是原创的关系,也不带有HDCP保护信号,因此不带有HDCP保护的HDMI影音信号是确实存在的。
详细的理论笔者无法在短篇的文章内做解释,但有我们可以发现有一种产品,会带有移除HDCP信号的效果,那就是HDMI分配器(HDMI Splitter or HDMI distributor),这次我们采用在台湾YAHOO拍卖网站上随便就可以买到的HDMI 1对2分配器来作HDCP信号的移除工作。它确实达到了我们的目的,来作HDCP信号的移除工作。还记得PlayStation3上市的时候有厂商推出了所谓的GameSwitch产品,它可将PS3的HDMI输出的HDCP摘除后,转为DVI让玩家们可以将PS3连接到一般的DVI计算机显示器,这个原理就如同GameSwitch相同,但重点就是数字音效也随之消失,唯有采用这种HDMI Splitter产品才能同时保有影音的信号,这样才不会录制出哑巴影片了。
一个题外话,如果要影音分离采集(例如使用GameSwitch来执行HDCP摘除时),影像用HDMI音效用光纤输入(Optical),那还需要再买Creative digital music sx来当作音效的采集来源,不过搭配的软件较为特殊,且目前只实验出PCM 2ch捕捉,用处不大。
高清采集计算机端需求
及软件操作
除了个人计算机的部分,我们已经将额外需要的硬件已经介绍完毕,为了顺利达到BlackMagic intensity之特殊影音压缩编码的实时压缩(real time motion jpeg compression @ 1920x1080)运算能力,我们需要用到intel core 2 duo 2.7GHz以上等级的双核心CPU或是intel core 2 quad 2.4GHz等级以上的系统,依据笔者实测的结果,就是若您的CPU等级不足时,在采集较为复杂画面时,会出现来不及压缩,并产生掉格(frame drop),甚至产生采集失败的情形。
接下来介绍采集时所需要用到的软件Adobe premiere,版本为1.5、2.0、CS3都可以,测试都可以搭配采集卡,但要注意一点是必须于安装BlackMagic intensity驱动程序之前,安装好Adobe premiere,这样才能够自动安装好相关的profile。以下我们快速介绍一下操作流程(以adobe premiere cs3为范例):
1. New project;
2.Available presets: hd1080 - Motion JEPG - interlaced - 50i (如果采集CCTV高清影视选50i,如采集BS Digital选择60i);
3. 菜单 - file - capture;
4. 按下 record 按钮即可开始采集,以下是一些采集范例抓图。
为节省空间缩小所有截图原始档皆为 1920×1080 。
架设私人网络高清电视服务器
如果你家中有多台计算机主机,例如卧房及客厅中各有一台高清平板电视,但是卫星高清接收机只有一台时那该怎么办呢?这边我们提供你一个点子,何不尝试架设自己的私人网络高清电视服务器,有了这样子的架构,您就可以在家中任何角落都收看高清电视了,若是您的网络宽带够大,甚至透过互联网收看远程高清节目,都不是不可能的事情。首先我们使用的服务器主机仍然为先前用来采集高清影音的主机与设备,但这个应用的CPU需求更高了,建议若想要架设720p等级的IP-HDTV,最少要core 2 quad 3.0GHz以上(超频亦可),若是只要576p等级的双核心即可。
(需要软件及下载网址:
Windows Media Encoder 9 :http://www.microsoft.com/downloads/details
.aspx?FamilyID=5691BA02-E496-465A-
BBA9-B2F1182CDF24&displaylang=en。)
要安装的软件就仅此而以,您下载时可选择适当的语言版本,但我们将以英文版来作教学示范。安装完毕后,您的开始菜单将有程序群组Windows Media,打开里面的Windows Media Encoder即可。
开始后首先出现Wizard,因为我们不使用Wizard,所以直接按下取消。取消后按下接口上的properties按钮,于sources tab选source from:devices,在Video及Audio的装置皆选择decklink的装置(这就是intensity的影音采集装置)。注意转播CCTV HD时要在旁边的configure按钮按下后,选择HD1080、25PsF、8-bit、4:2:2或者是转拨BS Digital时,要选择HD1080、29.97PsF、8-bit、4:2:2,也就是说你必需要手动选择讯号来源是50i还是60i的意思。以上讲的那两个只是理想状态,但是很遗憾的是我们这次使用的core 2 quad 3.0GHz因为运算能力不足,并无法达到 1080i实时压缩,因此这边请改为HD720 50p 8-bit 4:2:2。Audio部分就维持PCM 48kHz 16bit stereo就可以了,设定完毕后点选output tab,勾选Pull from encoder,预设port为8080不需变动,再来Compression tab,destination选custom,并按下edit后,依照下面的建议设定:(注意这套设定是笔者core 2 quad 3.0ghz之极限,再高一点都不行了,实际应用上应该依照个人计算机的等级之高低有所调整。
接下来再设定Video Size tab,选择no cropping,并将processing tab之video选择none(因为是720p的缘故),大致上这样就可以了,在按下start encoding按钮前必须要注意的事情就是不论你要转播CCTV HD还是BS Digital,请先把接收器的HDMI输出切换为720p而非1080i。
按下start encoding之后,如果看到如下的画面,表示你的IP HDTV服务器已经开始跑了。
服务器开始执行之后要如何在另外一台计算机上面收看这个网络高清电视呢?很简单,只要打开您的 Windows Media Player 9,档案菜单 - 开启URL,在开启中输入 http://<服务器的ip地址>:8080,例如 http://192.168.1.2:8080 这样的网址,就可以收看网络高清电视转播了。当然了如果您要在外面收看,就得打上您的互联网ip位置才行,同时防火墙与router的8080 port也得要打开才行。
有了这样的架构,网络中随便哪一台都能拨,日本人正在推广的什么DTCP-IP也不需要了,即使是一般 internet,只要你有 2~4Mbps 的上传频宽,透过 internet 收看家中的 CCTV HD/BSD 并不是不可能。
后记:推广高清匹夫有责
如同文章的开头所说,目前大陆地区中央电视台的CCTV已经开播一阵子了,但是可惜的是台湾一般大众对于高清的认知度相当的低,也因为台湾相关法令尚未通过,导致台湾电视台也尚未开播任何形态的高清广播电视节目。小弟在与亲朋好友推荐高清的种种好处时,最常碰到的反应就是“哇!好清楚,好棒”,但是回到家后还是继续收看家里的标清电视节目,因此小弟深深的体会到,若要国家社会更积极的发展高清电视及相关科技,必须让更多的人认识到高清,了解高清的好处,体会高清能够带来的生活舒适享受,因此藉由这个机会向更多的朋友们介绍高清相关的应用与技术,也希望将来还有更多的机会能向读者们分享一些高清应用上的心得。
高清采集的困境与难处
探寻高清的历史也是一件有趣的事情,但那需要更多的考证,也与本篇文章的主题并没有太大的关系。简单来说,现代的高清电视广播已经完全走向数字化(之前也曾经有过仿真的高清广播试播实验),而数字化的高清电视广播常常又伴随着保护与加密而来,例如日本的BS Digital卫星数字电视广播就带有了所谓的Copy Once保护,合法生产BS Digital接收机及录像设备的厂商都有义务要生产完全遵守这种保护措施的接收机设备。对于一个收视BS Digital卫星电视的用户来说,若是要录像,目前总共有以下几种困扰:
1. 录制的节目仅能复制一次;
2. 若要以高清原始格式保存,必须使用非常高价的Bluray disc/hd-dvd可复写光盘;
3. 若是保存到DVD必须将影像降级,并且采用CPRM保护的光盘,少见且高价。
上面提到的这些困难之处事实上也还好,只要有钱就可以解决了,那CCTV高清影视频道又如何呢?高清影视频道录像也有以下几个难题存在:
1. 市场上并没有类似带有录像设备且兼容于CCTV高清影视频道的接收机及录像设备供消费者购买;
2. 同洲接收机数字输出HDMI带有HDCP保护信号,属于不可复制的信号。
所以我们又得到一个简单的总结就是,高清影视的录像,要不就花大钱,而且还无法自由运用,要不就是根本无法录像。
完全解放你的高清:
卫星、蓝光全都录
高清玩家的梦想是什么?我想一定是彻底解放你的高清,能够自由的、随时随地的爱看就看,爱分享给别人就分享给别人,我想这就是高清玩家的梦想。今天这个梦想就要得以实现,我们在本篇文章当中将示范如何使用最低价的设备(虽然还是要不少钱,但是应该是目前所有方案中最省的一种)来达成解放高清的梦想。我们将示范:
1.将高清影音采集到个人计算机当中;
2.透过网络建立个人HDTV IPTV广播站。
环境准备:所需器材介绍
首先介绍这次高清实战教学的主角:BlackMagic intensity HDMI 高清捕捉卡。
BlackMagic intensity HDMI editing
card是美国BlackMagic design公司的入门HDMI影像采集适配卡产品,建议售价为美金249元,比起一些专业级的影音捕捉设备来说,这样的价钱就像是牛毛一样的微小。(该产品介绍网址为:http://www.blackmagic-design.com/products/intensity/。)
当初这张适配卡推出的时候,就有许多烧友们脑筋动到用来捕捉带有保护信号的BS Digital之上了,但是答案却是残酷的,这张卡并不能够捕捉带有HDCP的保护信号,原因就是支持数字版权保护的缘故,当然了,本篇的目的并非要您去破解什么数字版权保护,然后去非法的使用您录像下来的影片,本篇文章的目的主要还是告诉你说,原来高清也能这样玩,这样活用。至于怎么应用,那真的就是看个人的选择了。
(注:http://www.blackmagic-design
.com/products/intensity/techspecs/中有注明本产品无法采集带有保护信号的HDMI输入。)
因此光是使用这张卡并无法捕捉CCTV HD之影像,原因就是有HDCP保护。那这个保护信号是否有办法摘除呢?答案是有的,大家都知道DVI就是相当于HDMI的影像部分,且不带有保护信号,另外一种是现在常见的高清DV(HDV)摄影机所产生的影像,由于是原创的关系,也不带有HDCP保护信号,因此不带有HDCP保护的HDMI影音信号是确实存在的。
详细的理论笔者无法在短篇的文章内做解释,但有我们可以发现有一种产品,会带有移除HDCP信号的效果,那就是HDMI分配器(HDMI Splitter or HDMI distributor),这次我们采用在台湾YAHOO拍卖网站上随便就可以买到的HDMI 1对2分配器来作HDCP信号的移除工作。它确实达到了我们的目的,来作HDCP信号的移除工作。还记得PlayStation3上市的时候有厂商推出了所谓的GameSwitch产品,它可将PS3的HDMI输出的HDCP摘除后,转为DVI让玩家们可以将PS3连接到一般的DVI计算机显示器,这个原理就如同GameSwitch相同,但重点就是数字音效也随之消失,唯有采用这种HDMI Splitter产品才能同时保有影音的信号,这样才不会录制出哑巴影片了。
一个题外话,如果要影音分离采集(例如使用GameSwitch来执行HDCP摘除时),影像用HDMI音效用光纤输入(Optical),那还需要再买Creative digital music sx来当作音效的采集来源,不过搭配的软件较为特殊,且目前只实验出PCM 2ch捕捉,用处不大。
高清采集计算机端需求
及软件操作
除了个人计算机的部分,我们已经将额外需要的硬件已经介绍完毕,为了顺利达到BlackMagic intensity之特殊影音压缩编码的实时压缩(real time motion jpeg compression @ 1920x1080)运算能力,我们需要用到intel core 2 duo 2.7GHz以上等级的双核心CPU或是intel core 2 quad 2.4GHz等级以上的系统,依据笔者实测的结果,就是若您的CPU等级不足时,在采集较为复杂画面时,会出现来不及压缩,并产生掉格(frame drop),甚至产生采集失败的情形。
接下来介绍采集时所需要用到的软件Adobe premiere,版本为1.5、2.0、CS3都可以,测试都可以搭配采集卡,但要注意一点是必须于安装BlackMagic intensity驱动程序之前,安装好Adobe premiere,这样才能够自动安装好相关的profile。以下我们快速介绍一下操作流程(以adobe premiere cs3为范例):
1. New project;
2.Available presets: hd1080 - Motion JEPG - interlaced - 50i (如果采集CCTV高清影视选50i,如采集BS Digital选择60i);
3. 菜单 - file - capture;
4. 按下 record 按钮即可开始采集,以下是一些采集范例抓图。
为节省空间缩小所有截图原始档皆为 1920×1080 。
架设私人网络高清电视服务器
如果你家中有多台计算机主机,例如卧房及客厅中各有一台高清平板电视,但是卫星高清接收机只有一台时那该怎么办呢?这边我们提供你一个点子,何不尝试架设自己的私人网络高清电视服务器,有了这样子的架构,您就可以在家中任何角落都收看高清电视了,若是您的网络宽带够大,甚至透过互联网收看远程高清节目,都不是不可能的事情。首先我们使用的服务器主机仍然为先前用来采集高清影音的主机与设备,但这个应用的CPU需求更高了,建议若想要架设720p等级的IP-HDTV,最少要core 2 quad 3.0GHz以上(超频亦可),若是只要576p等级的双核心即可。
(需要软件及下载网址:
Windows Media Encoder 9 :http://www.microsoft.com/downloads/details
.aspx?FamilyID=5691BA02-E496-465A-
BBA9-B2F1182CDF24&displaylang=en。)
要安装的软件就仅此而以,您下载时可选择适当的语言版本,但我们将以英文版来作教学示范。安装完毕后,您的开始菜单将有程序群组Windows Media,打开里面的Windows Media Encoder即可。
开始后首先出现Wizard,因为我们不使用Wizard,所以直接按下取消。取消后按下接口上的properties按钮,于sources tab选source from:devices,在Video及Audio的装置皆选择decklink的装置(这就是intensity的影音采集装置)。注意转播CCTV HD时要在旁边的configure按钮按下后,选择HD1080、25PsF、8-bit、4:2:2或者是转拨BS Digital时,要选择HD1080、29.97PsF、8-bit、4:2:2,也就是说你必需要手动选择讯号来源是50i还是60i的意思。以上讲的那两个只是理想状态,但是很遗憾的是我们这次使用的core 2 quad 3.0GHz因为运算能力不足,并无法达到 1080i实时压缩,因此这边请改为HD720 50p 8-bit 4:2:2。Audio部分就维持PCM 48kHz 16bit stereo就可以了,设定完毕后点选output tab,勾选Pull from encoder,预设port为8080不需变动,再来Compression tab,destination选custom,并按下edit后,依照下面的建议设定:(注意这套设定是笔者core 2 quad 3.0ghz之极限,再高一点都不行了,实际应用上应该依照个人计算机的等级之高低有所调整。
接下来再设定Video Size tab,选择no cropping,并将processing tab之video选择none(因为是720p的缘故),大致上这样就可以了,在按下start encoding按钮前必须要注意的事情就是不论你要转播CCTV HD还是BS Digital,请先把接收器的HDMI输出切换为720p而非1080i。
按下start encoding之后,如果看到如下的画面,表示你的IP HDTV服务器已经开始跑了。
服务器开始执行之后要如何在另外一台计算机上面收看这个网络高清电视呢?很简单,只要打开您的 Windows Media Player 9,档案菜单 - 开启URL,在开启中输入 http://<服务器的ip地址>:8080,例如 http://192.168.1.2:8080 这样的网址,就可以收看网络高清电视转播了。当然了如果您要在外面收看,就得打上您的互联网ip位置才行,同时防火墙与router的8080 port也得要打开才行。
有了这样的架构,网络中随便哪一台都能拨,日本人正在推广的什么DTCP-IP也不需要了,即使是一般 internet,只要你有 2~4Mbps 的上传频宽,透过 internet 收看家中的 CCTV HD/BSD 并不是不可能。
后记:推广高清匹夫有责
如同文章的开头所说,目前大陆地区中央电视台的CCTV已经开播一阵子了,但是可惜的是台湾一般大众对于高清的认知度相当的低,也因为台湾相关法令尚未通过,导致台湾电视台也尚未开播任何形态的高清广播电视节目。小弟在与亲朋好友推荐高清的种种好处时,最常碰到的反应就是“哇!好清楚,好棒”,但是回到家后还是继续收看家里的标清电视节目,因此小弟深深的体会到,若要国家社会更积极的发展高清电视及相关科技,必须让更多的人认识到高清,了解高清的好处,体会高清能够带来的生活舒适享受,因此藉由这个机会向更多的朋友们介绍高清相关的应用与技术,也希望将来还有更多的机会能向读者们分享一些高清应用上的心得。