视频后期减震处理的应用研究

柯斌

摘要：多轴无人机航拍和手持拍摄的视频不可避免的会产生画面抖动，Mercalli软件针对视频的低频震动进行后期减震处理，以最大程度的获得理想、稳定的视频画面。

关键词：视频；后期减震；Mercalli

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：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

近年来，多轴无人机在影视航拍中的运用越来越普及，航拍镜头因其特殊的视角和复杂、流畅的运动画面效果得到很多影视制作者的青睐，但是高清视频对镜头画面的震动比较敏感，机震是影响航拍视频质量的关键因素之一，于是减震技术成为多轴无人机航拍应用的瓶颈。另外，一些因没有三脚架或影像稳定器而手持拍摄的视频也会产生画面的抖动、不稳定，导致素材的不可用。因此在前期拍摄已经完成的情况下，后期减震成为降低画面抖动的唯一途径，它可以通过软件来实现视频减震处理，可以在一定程度上改善视频的质量，甚至变“废”为宝。

Mercalli 3.0是一款专门的视频减震处理软件，界面如图1所示，左边是视频画面播放区域，下面是震动曲线分析区，上面和右边是参数调节区域。软件操作简单，处理流程主要有导入素材、震动分析、设置减震参数、输出视频共四个步骤。文章以Mercalli 3.0为例，从视频前期拍摄的画面震动分析、减震原理、参数设置三个方面进行阐述：

1 视频前期拍摄的画面震动分析

1.1 视频震动原因

视频震动根据拍摄器材和方法主要有两种情况：一、多轴无人机航拍的震源主要来自电机和螺旋桨高速旋转所产生的低频、高频震动，经由机臂、机身、悬挂系统、云台传递到摄影机，其中低频震动会直接导致画面边框的震动从而引起构图的抖动、不稳定。低频震动可以通过后期减震进行改善，而高频震动产生的果冻效应造成的画面内部抖动、扭曲、倾斜是不可逆的，无法通过软件后期修复改善的，必须在前期控制好，尽量消除高频震动；二、手持拍摄的视频抖动的原因在于摄影师本身，即使摄影师站立不动，心脏的跳动也会把震动传递到摄影机上面从而导致构图的不稳定，如果是运动镜头，那么抖动将会更严重，必须通过后期减震处理才能使用。

1.2 视频震动分析

Mercalli 3.0可以分析出素材在各个方向和操作上的震动情况，共有六个参数：Horizontal shift（水平移动）、Vertical shift（垂直移动）、Roll（横滚）、Zoom（变焦）、Pan（摇摄）、Tilt（倾斜）。如图2、3所示，从震动曲线的波动可以分析出，不论是航拍视频还是手持拍摄视频，画面的抖动主要是前两项参数即水平、垂直方向的抖动， Roll、Zoom、Pan、Tilt四个方向基本没有波动，与前两项相比基本可以忽略。不同的是，航拍镜头前两项参数震动比较有规律且幅度较小，后四项参数因航拍云台系统的自动补偿而基本接近直线很少震动；而手持拍摄的镜头前两项参数震动较不规律且幅度较大，是摄影师身体抖动的间接体现，后四项参数有轻微抖动，但也可以忽略不计。

2 Mercalli减震原理

Mercalli 3.0减震原理是通过分析画面的边框抖动进行逆向补偿对边框画面进行裁切来增强边框的稳定性从而间接降低画面抖动，简单来说就是通过裁切来稳定画面的四个边框，产生构图稳定的效果。对于运动镜头而言，软件通过算法可以计算出镜头运动的方向和速度，排除震动因素的影响产生相对应的边框运动来保证运动的流畅性。当然后期减震也有缺点，因为裁切边框画面产生插值像素，在某种程度上会降低原始素材的分辨率，过多的裁切会导致素材的不可用，一般来说，镜头震动越大图像质量损失越大，镜头运动越多图像质量损失也越大。因此要把握减震的度，在保证画质的情况下尽最大可能进行减震处理。另外在拍摄中尽量不要把主体安排在边框位置附近以免后期裁切造成缺失。

3 Mercalli参数设置

参数设置可以影响到减震的效果及画面分辨率的损失率。下面就两个关键参数进行分析：

3.1 Avoid Border

此参数是用来对边框画面边框进行裁切来增强画面边框的稳定性，数值0-80，在实际使用中可以在设置30-60的区间值，值太小起不到稳定作用，值太大会造成裁切太多使像素放大图像质量越差，所以要根据不同的素材调试出最佳值，既要起到减震稳定的效果，又要使图像质量控制在可以接受的范围内。

3.2 Pan Shot Smoothing

此参数是用来对镜头摇摄运动产生的震动进行边框补偿裁切，从而保证镜头运动的流畅性，数值0-100，在实际使用中可以设置在40-80的区间值，值太小画面不够流畅，值太大同样会造成裁切太多使像素放大图像质量越差，所以要根据每一个镜头调试出最佳值，既要是镜头运动流畅，又要使图像质量控制在可以接受的范围内。在前期的拍摄中，应尽量控制好镜头运动的方向，保持匀速运动，以便后期处理，提高镜头的利用率。

4 结束语

总的来说，前期减震是从根本上减小、避免震动，软件后期减震是对拍摄后素材某种程度的优化处理，是对前期减震的补充，两者相互结合才能达到最佳减震效果。在实际的航拍实践中，需要从各个方面逐一入手，在前期就把每一个相关因素的影响降到最低，根据不同的航拍项目把飞行器调试到最佳的飞行状态，以及飞手、云台手不断的磨合练习、积累经验，然后运用软件进行后期优化，最后制作出优秀的高清航拍镜头，为影视作品增添更多的魅力。在没有辅助器材手持拍摄的情况下，摄影师应该勤加练习，控制身体的抖动，尤其是运动镜头的拍摄，尽可能减小前期抖动，为后期减震留下更好的处理空间。

参考文献：

[1] 张哲，范冬阳.影视航拍画面抖动分析及消除[J].现代电影技术，2015（12）：42-47.

[2] 中国论文网.浅议无人机航拍的应用[EB/OL].http：//www.xzbu.com/3/view-5752628.htm，2014-06-18.

[3] 百度文库.航拍中的果冻效应[EB/OL]. http：//wenku.baidu.com/ view/084c0ec890c69ec3d4bb75ba.html？from=search，2016-5-17.

[4] 5iMX.這篇文章，让你了解多旋翼航拍的果冻效应+后期怎么防抖处理[EB/OL]. http：//bbs.5imx.com/forum.php？mod=viewthread&tid=1028012，2015-1-5.endprint