視頻后期減震處理的應用研究

柯斌

摘要：多軸無人機航拍和手持拍攝的視頻不可避免的會產生畫面抖動，Mercalli軟件針對視頻的低頻震動進行后期減震處理，以最大程度的獲得理想、穩定的視頻畫面。

關鍵詞：視頻；后期減震；Mercalli

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）28-0227-02

Abstract： Multi-axis UAV aerial video and hand-held video capture will inevitably make image jitter， "Mercalli" is a professional software of reducing video vibration especially to the low frequency vibration ， so as to obtain the ideal and stable video.

Key words： video； vibrate processing； Mercalli

近年來，多軸無人機在影視航拍中的運用越來越普及，航拍鏡頭因其特殊的視角和復雜、流暢的運動畫面效果得到很多影視制作者的青睞，但是高清視頻對鏡頭畫面的震動比較敏感，機震是影響航拍視頻質量的關鍵因素之一，于是減震技術成為多軸無人機航拍應用的瓶頸。另外，一些因沒有三腳架或影像穩定器而手持拍攝的視頻也會產生畫面的抖動、不穩定，導致素材的不可用。因此在前期拍攝已經完成的情況下，后期減震成為降低畫面抖動的唯一途徑，它可以通過軟件來實現視頻減震處理，可以在一定程度上改善視頻的質量，甚至變“廢”為寶。

Mercalli 3.0是一款專門的視頻減震處理軟件，界面如圖1所示，左邊是視頻畫面播放區域，下面是震動曲線分析區，上面和右邊是參數調節區域。軟件操作簡單，處理流程主要有導入素材、震動分析、設置減震參數、輸出視頻共四個步驟。文章以Mercalli 3.0為例，從視頻前期拍攝的畫面震動分析、減震原理、參數設置三個方面進行闡述：

1 視頻前期拍攝的畫面震動分析

1.1 視頻震動原因

視頻震動根據拍攝器材和方法主要有兩種情況：一、多軸無人機航拍的震源主要來自電機和螺旋槳高速旋轉所產生的低頻、高頻震動，經由機臂、機身、懸掛系統、云臺傳遞到攝影機，其中低頻震動會直接導致畫面邊框的震動從而引起構圖的抖動、不穩定。低頻震動可以通過后期減震進行改善，而高頻震動產生的果凍效應造成的畫面內部抖動、扭曲、傾斜是不可逆的，無法通過軟件后期修復改善的，必須在前期控制好，盡量消除高頻震動；二、手持拍攝的視頻抖動的原因在于攝影師本身，即使攝影師站立不動，心臟的跳動也會把震動傳遞到攝影機上面從而導致構圖的不穩定，如果是運動鏡頭，那么抖動將會更嚴重，必須通過后期減震處理才能使用。

1.2 視頻震動分析

Mercalli 3.0可以分析出素材在各個方向和操作上的震動情況，共有六個參數：Horizontal shift（水平移動）、Vertical shift（垂直移動）、Roll（橫滾）、Zoom（變焦）、Pan（搖攝）、Tilt（傾斜）。如圖2、3所示，從震動曲線的波動可以分析出，不論是航拍視頻還是手持拍攝視頻，畫面的抖動主要是前兩項參數即水平、垂直方向的抖動， Roll、Zoom、Pan、Tilt四個方向基本沒有波動，與前兩項相比基本可以忽略。不同的是，航拍鏡頭前兩項參數震動比較有規律且幅度較小，后四項參數因航拍云臺系統的自動補償而基本接近直線很少震動；而手持拍攝的鏡頭前兩項參數震動較不規律且幅度較大，是攝影師身體抖動的間接體現，后四項參數有輕微抖動，但也可以忽略不計。

2 Mercalli減震原理

Mercalli 3.0減震原理是通過分析畫面的邊框抖動進行逆向補償對邊框畫面進行裁切來增強邊框的穩定性從而間接降低畫面抖動，簡單來說就是通過裁切來穩定畫面的四個邊框，產生構圖穩定的效果。對于運動鏡頭而言，軟件通過算法可以計算出鏡頭運動的方向和速度，排除震動因素的影響產生相對應的邊框運動來保證運動的流暢性。當然后期減震也有缺點，因為裁切邊框畫面產生插值像素，在某種程度上會降低原始素材的分辨率，過多的裁切會導致素材的不可用，一般來說，鏡頭震動越大圖像質量損失越大，鏡頭運動越多圖像質量損失也越大。因此要把握減震的度，在保證畫質的情況下盡最大可能進行減震處理。另外在拍攝中盡量不要把主體安排在邊框位置附近以免后期裁切造成缺失。

3 Mercalli參數設置

參數設置可以影響到減震的效果及畫面分辨率的損失率。下面就兩個關鍵參數進行分析：

3.1 Avoid Border

此參數是用來對邊框畫面邊框進行裁切來增強畫面邊框的穩定性，數值0-80，在實際使用中可以在設置30-60的區間值，值太小起不到穩定作用，值太大會造成裁切太多使像素放大圖像質量越差，所以要根據不同的素材調試出最佳值，既要起到減震穩定的效果，又要使圖像質量控制在可以接受的范圍內。

3.2 Pan Shot Smoothing

此參數是用來對鏡頭搖攝運動產生的震動進行邊框補償裁切，從而保證鏡頭運動的流暢性，數值0-100，在實際使用中可以設置在40-80的區間值，值太小畫面不夠流暢，值太大同樣會造成裁切太多使像素放大圖像質量越差，所以要根據每一個鏡頭調試出最佳值，既要是鏡頭運動流暢，又要使圖像質量控制在可以接受的范圍內。在前期的拍攝中，應盡量控制好鏡頭運動的方向，保持勻速運動，以便后期處理，提高鏡頭的利用率。

4 結束語

總的來說，前期減震是從根本上減小、避免震動，軟件后期減震是對拍攝后素材某種程度的優化處理，是對前期減震的補充，兩者相互結合才能達到最佳減震效果。在實際的航拍實踐中，需要從各個方面逐一入手，在前期就把每一個相關因素的影響降到最低，根據不同的航拍項目把飛行器調試到最佳的飛行狀態，以及飛手、云臺手不斷的磨合練習、積累經驗，然后運用軟件進行后期優化，最后制作出優秀的高清航拍鏡頭，為影視作品增添更多的魅力。在沒有輔助器材手持拍攝的情況下，攝影師應該勤加練習，控制身體的抖動，尤其是運動鏡頭的拍攝，盡可能減小前期抖動，為后期減震留下更好的處理空間。

參考文獻：

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[4] 5iMX.這篇文章，讓你了解多旋翼航拍的果凍效應+后期怎么防抖處理[EB/OL]. http：//bbs.5imx.com/forum.php？mod=viewthread&tid=1028012，2015-1-5.endprint