Videopraktika Online

Mit kell tudni egy mai PC-nek?

A PC-s videoszerkesztés követelményei

Az első emlékem valamikorra a ’90-es évek közepére tehető a nem-lineáris vágórendszerekkel kapcsolatban. Tudtam, hogy ez lesz a jövő, csak elképzelni volt nehéz (pedig igen élénk a fantáziám). Mindenki boldog volt, ha fagyás vagy újraindulás nélkül egy órát működött a gépezet. Nem csoda, hogy a napi gyártású produkciók kerülték, mint vámpír a fokhagymás kolbászt. Senki nem lehetett benne biztos, hogy elkészül-e az anyag időben. Processzorban akkoriban a Pentium MMX volt a király. Az IDE merevlemezek lassúak voltak, pedig azokból már 1 GB-os is akadt. Az SCSI-nak pedig, amelyek elég gyorsak voltak (talán 450 MB-os volt a legnagyobb), az ára is igen borsos volt (ez a mai napig sem változott).
A következő jelentősebb emlék a Matrox DigiSuite volt, valamikor 1999 környékén. Xeon processzorok, 5 GB-os SCSI merevlemezek, Windows NT4 és EDIT. No, itt már folyamatosabb volt a munkavégzés, de még mindig komoly problémát okozott a háttértárak szűkössége.
Ebben az időben kezdtek elterjedni az otthonokban a digitális (DV) videokamerák. Persze az igény is, hogy az elkészült nyersanyagból a rokonságnak is megmutatható produkció készüljön. Jött egy teljesen ismeretlen japán cég (Canopus), amelynek a szerkesztőkártyája valósidejű kimenettel rendelkezett, és olyan dolgokról beszélt, mint a skálázható technológia.
Itt álljunk is meg egy pillanatra! Egyes gyártók (pl. Matrox) olyan kártyákat készítettek, ahol a szerkesztőkártyák végeztek minden munkát. ”Beléjük volt drótozva”, hogy két video- és egy grafikus sávot kezelnek. Ezt szépen megoldották a PC leterhelése nélkül, de többre semmilyen körülmények között sem voltak képesek. Más gyártók (pl. a Canopus) a skálázható technológia mellett tették le a voksukat. Itt csak bizonyos műveleteket végzett el a szerkesztőkártya, a munka javát a PC processzorára bízta. Ennek az volt az előnye, hogy nem limitálta a kártya hardvere a valósidőben maximálisan kezelhető sávok számát, ellenben hátrányként felróható, hogy minden munkát a számítógép processzora végzett. Mára bebizonyosodott, hogy a Canopus jó utat követett, hiszen ma már minden kártya ezen elgondolás alapján működik.
A videoszerkesztéshez használható kártya egyébként csak egy (ma már nem feltétlenül fontos) része egy komplett rendszernek. Tulajdonképpen miből is áll egy videoszerkesztő munkaállomás?

• Alaplap
• Processzor
• Memória
• Háttértár
• Videovezérlő (VGA) kártya
• Szerkesztőkártya (opcionális)
• Ház, tápegység
• Operációs rendszer
• Videoszerkesztő szoftver

Ma már nem lehet olyan új gépet vásárolni, amely ne birkózna meg könnyedén a SD felbontású anyagok szerkesztésével. Celeron M processzort tartalmazó notebook, a beépített merevlemezével, kényelmesen szerkeszt SD felbontású videót valós időben, az otthoni (home) felhasználókat teljesen kielégítő módon. A problémák a HD szerkesztésnél kezdődnek. HD felbontásban a képpontok száma többszöröse az SD-nek, így a processzorok újra megizzadhatnak munka közben, és a merevlemezek is igyekezhetnek felolvasni az adatokat. És csak egy dolog a ”vas”, ne feledkezzünk el a szoftverekről sem, amelyek között döbbenetes különbségek akadnak. Szívesen idéznék ide egy fórumból, de az eredmény annyira kellemetlen lenne az egyik gyártó számára, hogy inkább nem teszem. Nézzük a komponenseket egyenként!

Alaplap és processzor
A 2000-es évek közepéig, a processzorgyártók ”frekvenciaversenyt” folytattak. Ez azt jelenti, hogy igyekeztek minél magasabb frekvencián hajtani a CPU-t a sebesség növelése érdekében. A belső felépítésük lényegében ugyanazt az elgondolást követte. Autós nyelvre lefordítva, ugyanazt a technológiájú benzinmotort használták egyre nagyobb hengerűrtartalommal, amelybe egyre több benzint pumpáltak és nagyobb fordulaton járattak. Így kezdtek a processzorok egyre többet fogyasztani, egyre több hőt termelni. Szerencsére a fejlesztők rájöttek, hogy nem ez a járható út. Napjaink processzorai (egyéb fejlesztések mellett) a több mag bűvöletében készülnek. Ez gyakorlatilag azt jelenti, hogy egy szilícium lapkára több processzort építenek. A magok végzik magukat a számításokat, műveleteket. Persze egy processzor nem csak a magokból áll, található bennük még sok minden, memóriák (”cache”), vezérlő áramkörök stb. A többmagos processzoroknál ezeken osztoznak a magok egymás közt, ami természetesen külön nehézséget okoz, hiszen ezt a megosztást is le kell menedzselniük. A fizikai magok számának növelésén kívül az Intel bevetett még egy trükköt, az úgynevezett hyperthreading technológiát. Ez a megoldás lényegében azt teszi lehetővé, hogy a processzor feldolgozó magja az aktuálisan végrehajtás alatt álló művelet által éppen nem használt részegységei hasznosításával egyetlen utasítás helyett párhuzamosan, több művelet feldolgozásával is foglalatoskodjon, így látszólag egy valóban többprocesszoros, ill. többmagos rendszer működését utánozva (egy fizikai mag két virtuális magnak látszik az operációs rendszerben). Ennek a hasznosságáról, használhatóságáról megoszlanak a vélemények. (Az én tapasztalatom az, hogy az általam használt videós alkalmazásokban bizony gyorsít a HT.) Az AMD munkaállomásba szánt processzorai között a Phenom II négymagos a csúcs, míg az Intelnél a Core i7 sorozat 8 magosai (négy fizikai mag + hyperthread).
Az AMD processzoraival nincsenek igazán tapasztalataim. Az ok nem a processzorban keresendő, hanem az alaplapokban, illetve a chipkészletekben. Egyszer egy szakértő a következőket mondta nekem, ”Akkor lenne tuti az AMD rendszere, ha az Intel gyártana chipkészletet hozzá”. Miután a chipsetek hol többé, de inkább hol kevésbé működtek megfelelően, ezért a videós világ szinte egyöntetűen az Intel mellé pártolt. Persze az Intel processzoraihoz is több chipgyártó gyárt chipkészletet. Ha jót akarunk magunknak, nem kockáztatunk, maradunk az Intel processzor/Intel chipkészlet változatnál. Szóval mára vannak villámgyors többmagos processzoraink, de sajnos ez nem old meg mindent. A fő probléma, hogy nem minden folyamatot lehet párhuzamosítani. Magában a szerkesztőszoftverben végzett munkát nem lehet annyi párhuzamos szálra bontani, hogy a 4 (vagy 8) mag mindegyike ki legyen hajtva. Ellenben az MPEG kódolás tipikusan olyan feladat, amit lehet párhuzamosítani, így érhető el az a döbbenetes eredmény, hogy 98 percnyi SD anyagból 8 perc alatt készül el a legkisebb Core i7 procival a DVD kompatibilis MPEG-2 stream. Persze egy bután megírt szoftver képes lassan futni a legerősebb ”vason” is.

Memória
A mai PC-kben dinamikus memóriát használnak, szabatosan DRAM-ot. Ez abban különbözik a statikus memóriától (SRAM), hogy a memóriacellákat folyamatosan frissíteni kell (pl. egy-egy olvasási művelettel) különben elvesztik a tartalmukat. A gyártásuk egyszerűbb, így az áruk töredéke az SRAM-nak. Az adat írása/olvasása órajelhez van időzítve, annak felfutó élénél történik meg (SDR-DRAM). Azonban rájöttek, hogy megfelelő architektúrával a lefutó élhez is lehet adatátvitelt szinkronizálni. Ezeket DDR-DRAM-nak (Double Data Rate Dynamic Random Access Memory) nevezték el. A fejlesztések odáig haladtak, hogy a ma általános DDR2 memória esetében a le- és felfutó él között is lehetséges adatforgalom, így az ilyen memória sebessége a kétszerese a DDR-nek, és a négyszerese az SDR memóriának. A DDR3-as memória további adatátviteli sebességkétszerezést jelent a DDR2-höz képest. Hozzá kell tenni, hogy a sebességnövekedés az órajel emelését is jelentette.

Háttértár
Ma már szerencsére nem gond a megfelelő méretű és sebességű háttértár beszerzése a videoszerkesztéshez. Kaphatók akár 2 TB kapacitású merevlemezek is. Igaz, személy szerint nem javasolnám az 1 TB-nál nagyobbakat, mert ma még a 1,5-2 TB meghajtókon igen gyorsan, szép számmal gyűlnek a hibás szektorok. Arra mindenképp szeretném felhívni a figyelmet, hogy videós munkaállomások esetén célszerű külön rendszer- és külön munka-winchestereket építeni a gépbe. A rendszer-HDD-n lakjon az operációs rendszer és az összes program, amit használunk, míg az adat-HDD-n a filmek, zenék, képek, amelyekkel dolgozunk. A jelenleg elterjedt SATA (Serial ATA) meghajtók nagyjából 50-60 MB-ot képesek írni és olvasni másodpercenként. Ez első hallásra tökéletesen elegendőnek tűnik, de akad egy kis bibi. A 60 MB olvasási sebesség szekvenciális olvasás esetén érhető el. Ha már három-négy sávhoz kell felolvasni a képet, meg akad még egy kis aláfestő zene, narráció és grafika, bizony töredékére esik az olvasás sebessége, mert a HDD fejének ide-oda kell ugrálnia a fájlok között. Gondoljunk csak bele, egy DV AVI (vagy akár HDV m2t) fájl másodpercenként 3,125 MB adatot jelent. 4 videosáv esetén, az adatmennyiség rögtön kb. 12,5 MB/s lesz. Na ez már rögtön necces lesz egy szóló merevlemez számára. Tömörítetlen anyagokról ne is beszéljünk, mert ott akár 32 megabájt is lehet másodpercenként a felolvasandó (kiírandó) anyag mennyisége sávonként. Ja, itt csak SD felbontásról beszélek. 1920×1080 50i HD esetén ennek 5-szöröse az adatmennyiség. Erre a problémára a megoldás, több merevlemez egy kötetbe fűzése (Raid tömb). A több összefűzött merevlemezt az operációs rendszer már egy meghajtóként kezeli. Az összefűzés történhet szoftveresen, illetve hardveresen. A szoftveres megoldás olcsóbb, viszont leterheli a számítógép processzorát, hiszen annak kell eldöntenie, hogy az adatfolyam aktuális bitjét melyik meghajtóról kell felolvasni, vagy melyikre kell azt írni. Hardveres megoldás esetén, a munkát a Raid kártya processzora végzi. Ez a megoldás drágább, viszont sokkal gyorsabb és hatékonyabb. Érdemes tisztában lenni azzal, hogy a pár ezer forintért kapható RAID kártyák nem igazán hardveres megoldások, azok továbbra is a gép processzorát terhelik. A valóban jól működő, nagy átviteli sebességet biztosító RAID kártyák több tízezer forinttól indulnak. Egy jó kártya, amelyre pl. négy merevlemez akasztható (négyportos) kb. 70-80 ezer forint. HD anyag szerkesztéséhez azonban még ez is kevés lehet. Persze attól függ, milyen tömörítésről, felbontásról van szó. Egész pontosan, milyen adatátvitelt kell biztosítani. A mellékelt táblázat, amely néhány példát hoz arra, hogy a különböző HD szabványokhoz milyen adatátviteli sebesség párosul.

Videovezérlő (VGA kártya)
A videoszerkesztés nem igényel olyan grafikus teljesítményt normál esetben, mint amit a 3D-s alkalmazások (nem is beszélve a játékokról) megkövetelnek. A Grass Valley EDIUS Neo 2 szerkesztőszoftver VGA kártya által gyorsított 3D-s áttünéseit próbálgattam az imént. Egy teljesen hétköznapinak számító PC volt a tesztgép (Core2 Duo proc., 1 GB RAM, nVidia 8800 VGA, XP SP3 operációs rendszer). A masina könnyedén boldogult a legváltozatosabb két másodperc hosszú áttűnésekkel. A Neo 2 GPU fx nevű 3D-s effektgyűjteménye egyetlen kritériumot állít fel a VGA kártyával szemben: rendelkezzen Pixel Shader 4.0 támogatással. Ezzel pedig akár az AMD (ATI), akár az nVidia kártyái rendelkeznek már vagy két éve. Mindegyik DirectX 10 támogatású VGA kártya támogatja a Pixel Shader 4.0-át. Itt tehát nehéz mellényúlni. Inkább az a jellemző, hogy az emberek feleslegesen nagy teljesítményű kártyát vesznek, ami fűt, vagy zajos (ventilátor).

Szerkesztőkártya
Napjaink szerkesztőkártyái leginkább csak I/O interfésznek tekinthetők. Nem szolgálnak másra, mint a külső eszközök számítógéphez történő illesztésére. Analóg és digitális források számítógépbe való írására, illetve azok kijátszására, külső kontroll monitoron megtekintésre, magnóvezérlésre stb. Magát a videó szerkesztését hardveresen nem támogatják, nem gyorsítják – közvetlenül. Van azonban példa arra, hogy közvetve viszont igen. A videó szerkesztésének folyamata nemcsak abból áll, hogy megvágjuk, feliratozzuk, esetleg effekteket alkalmazunk, a háttérben néha igen izzasztó folyamatok zajlanak. Például egy RGB – YUV, vagy egy 4:2:0 színtér 4:2:2-re alakítása is komoly feladat lehet. Néhány kártya, jellemzően a Grass Valley (Canopus) termékei, ezeket a feladatokat a hardverre bízzák. Így közvetve ugyan, de mégis képesek a folyamatok gyorsítására. Az is jellemző lehet, hogy bizonyos tömörítést szintén hardverre bíznak, pl. bizonyos Matrox kártyák DV vagy MPEG, vagy szintén a Grass Valley DV vagy Canopus HQ esetében is így van. Szerkesztéskor fontos, hogy lássuk az anyagot a PC monitorán és külső videomonitoron is. Ezért nem árt, ha az adott kártya az IO feladaton kívül ún. hardveres overlay-t is támogat. És sorolhatnám a továb: például hardverből van biztosítva a videó órajel, saját ún. frame bufferrel, amely halálosan pontos képfrekvenciát biztosít, függetlenül attól, hogy mi történik a számítógépen stb. Sok olyan apró feladat van tehát, ami ugyan nem látványos, de egy jó hardver sokat tud segíteni, ha átvállalja.

Ház, tápegység
A megfelelő ház és tápegység megválasztása fontosabb, mint azt sokan gondolnák! Rosszul tervezett házakban nem megfelelően áramlik a levegő, így könnyen túlmelegedhet a gép. Nem szélvihar generátorra van szükség, hanem okosan elhelyezett ventillátorokra, amelyek a megfelelő irányban forognak. A gép elején kerüljön beszívásra a levegő, ami hátul kell, hogy kiáramoljon. Egyszerűen arról van szó, hogy cserélődnie kell a levegőnek a házon belül. A tápegység megválasztásánál fölösleges túlzásokba esni. A ”mezei” munkaállomások esetén, értem ezen az egy-két merevlemezzel, DVD íróval, átlagos VGA kártyával rendelkező gépeket, tökéletesen elegendő egy 450 W-os tápegység. Ellenben célszerű nem valami ”noname” gyártó tápegységét használni! Ha több háttértár kerül a gépbe, esetleg RAID tömb, vagy valami ”vaddisznó” VGA, akkor lehet szépen 550, 650 W felé lépkedni. Viszont e fölé már nincs értelme…

Operációs rendszer
A legelterjedtebb szerkesztőszoftverek Microsoft Windows és/vagy az Apple Mac OS X operációs rendszer alatt futnak. Meglepő(?) módon Linux alá nem fejleszt senki sem. Az OS X már jó ideje csak 64-bites változatban érhető el. A Microsoft ezzel szemben a következő generációs operációs rendszerét is kiadja majd 32-bites változatban is. Mit érzékel igazából egy átlagos felhasználó mindebből? Van-e, és ha igen, hol van előnye a 64-bites rendszereknek? Képzeljünk el egy számítógépet, amelyben található 4 GB fizikai memória és van egy VGA kártya, amely rendelkezik további 512 MB memóriával, no meg a videoszerkesztő kártyán akad további 256 MB. A 32-bites operációs rendszer maximálisan 4 GB-nyi tartományt tud megcímezni. Az operációs rendszernek van egy táblázata, amelybe szépen beírja, hol milyen memória található. Jelen esetben azt fogja írni, 1-512-ig VGA kártya, 513-768-ig videoszerkesztő kártya, 769-4096-ig az alaplapban található memória. Hiába van 4 GB fizikai memória a gépben, ebből bizony az operációs rendszer csak 3,25 GB-ot fog érzékelni. Ez látszik a gép System Properties paneljén is.
Van-e videoszerkesztéskor szükségünk több mint 3 GB-ra? Ha őszinte akarok lenni, ez a 3,25 GB az esetek 98%-ában bőven elegendő, a maradék 2%-ban pedig kis gondolkodással meg lehet oldani a problémákat. Továbbá el szokott hangzani érvként, hogy 64 biten az alkalmazások gyorsabban működnek. Ez igaz is abban az esetben, ha az operációs rendszer és az alkalmazás is 64-bites. No de melyik videoszerkesztő szoftver készült el valódi 64-bites változatban? Elárulom, egyik sem! Értem ezen az elterjedt, munkavégzésre tervezett szoftvereket (Adobe Pre­miere, Final Cut, Grass Valley EDIUS). Egy szó, mint száz, a felhasználó ízlésén múlik, hogy 32-, vagy 64-bites rendszert választ. Érdemes még pár szót szentelni a Microsoft különböző Windows változatainak is. XP, Vista, vagy a még meg sem jelent Windows 7? Egyikből sem célszerű az alapváltozatokat választani, mert könnyen belefuthat az ember a korlátokba. Pl. az XP Home nem támogatja két merevlemez összefűzését (ennek hasznáról a háttértárak leírásánál szóltam). Maradjon mindenki a Windows-ok munkára szánt változatainál. Melyik Windows az ideális? Igazából a Vista és a jó öreg XP az érdekes, mert a Windows 7 egyelőre nem került még a boltokba. Bevallom én próbáltam sokat fényezni a Vistát, de kár volt. Ha meghajtja az ember a komputert, mint Singer a varrógépet, kijön a különbség. A Vista több erőforrását rabolja el a PC-nek, és így kevesebb marad az alkalmazások számára. Így én továbbra is azt mondom: XP Pro.

Videoszerkesztő szoftver
Azt hiszem az emberiség akkor lesz boldog, ha valaki elkészíti az ”Old meg [Enter]” funkcióval felvértezett programot (vagy talán még akkor sem). Mindegyik szoftvernek vannak előnyei, illetve hátrányai. Némelyikbe több funkciót lapátoltak a készítők, egybe integrálták a szerkesztő szoftvert, feliratozó modult, Blu-ray/DVD kiadványszerkesztő alkalmazást. Más gyártó készít egy szerkesztő és egy kiadványszerkesztő szoftvert, és közvetlen átjárást biztosít a kettő között. Míg a harmadik alaptudású feliratozó és kiadványszerkesztő szoftvert épít a videoszerkesztő alkalmazásba, de mellé csomagol a dobozba egy professzionális feliratozó, illetve egy kiadványszerkesztő szoftvert. Hatalmas különbségeket nem lehet felfedezni köztük. Egyik ebben a funkcióban erősebb, a másik abban, a harmadikat sznobságból használják, míg a negyediket megszokásból. Azt hiszem a leghelyesebb, ha csak felsorolás szintjén (a teljesség igénye nélkül) emlékezem meg a legismertebbekről:

• Adobe Premiere
• Avid
• Grass Valley EDIUS és EDIUS NEO
• Final Cut Pro
• Pinnacle Studio és Liquid
• Sony Vegas
• Ulead Video Studio

Konkrét PC-konfigurációk
Végezetül jöjjön két minta konfiguráció, SD és HD utómunkára.

SD

• Intel Core 2 Duo processzor
• P35 vagy újabb Intel chipkészletes alaplap
• 2 GB RAM
• Középkategóriás VGA kártya
• Külön rendszer- és külön adat-merevlemez
• DVD író
• Jól szellőző ház 450 W-s táppal
• Minimum 1280×1024 felbontású monitor (különben nem fog elférni minden a képernyőn)

HD

• Intel Core Quad, vagy Core i7 processzor
• P35 vagy újabb, Core i7 processzor esetén x58 Intel chipkészletes alaplap
• 4 GB RAM
• Középkategóriás VGA kártya
• Külön rendszer- és külön adat-merevlemez, vagy Raid tömb
• DVD író
• Jól szellőző ház 450 W-s táppal, Raid tömb esetén 550 vagy 650 W táp
• Minimum 1280×1024 felbontású monitor (különben nem fog elférni minden a képernyőn)

- LAZ -