Полезная информация о ПК

Практика: розбираємося з форматами цифрового відео З виникнення перших компів, а з ними і цифрових пристроїв зберігання даних, почався поступовий перехід з аналогового на стовідсотково цифрову техніку. З нею ми отримали ряд незаперечних переваг (зручність копіювання та обробки) і одну величезну проблему зберігання цифрових даних. Як уникнути втрати властивості при обробці відео, ми розповідаємо в нашій статті.

Версія для друку

Скільки важить відео

Відеозображення еталона PAL або SECAM — це послідовність картинок, що відображається з частотою 25 кадрів за секунду. В одному цифровому кадрі міститься 720х576 точок, іншими словами 414 тис. 720 частин (пікселів). Будь-яка точка може мати один з 16,7 млн. квітів і займати 3 б в комп'ютері. Як випливає, один кадр займає близько 1,2 Мб. При стандартній частоті отримуємо цифру близько 30 Мб за секунду, іншими словами зберігання 1-го тільки години відео (спільно зі звуком) без компресії обійдеться в 107 Гб. Виглядає зловісно, ​​але вже на даний момент допустимо.

Але ж прогрес відео не стоїть на місці. Дуже ймовірне якість на даний момент досягається в HDTV (ТБ високої чіткості), цей формат передбачає дозвіл 1920х1080 пікселів, іншими словами, за інших рівних умовах, серія кадрів, розрахованих на секунду, вже займе 148 Мб (521 Гб на годину).

Щоб уникнути схожих обсягів зберігається відео та нераціонального використання ресурсів комп'ютера, також отримати можливість поширення відеосюжетів, були зроблені різні методи стиску відео. Досягнуті за 15 років вироблення розвитку цифрової техніки інтенсивно вживаються в щоденному житті, в відеотрансляція, побутових пристроях (камерах, DVD-плеєрах) та в мережі інтернет. Залежно від виду кодека, можна досягти різного ступеня стиснення і різного «ваги» готового кінофільму.

Як відбувається стиснення

На відміну від універсальних архіваторів (на кшталт WinRar або WinZip), стиснення відео відбувається з якимись втратами, величина яких знаходиться в залежності від обраного кодека. Це пов'язано з тим, що методи повсякденних архіваторів відеоінформацію (так само як і звук) фактично не стискають. Сучасні методи стиснення вдаються до всебічного логічному аналізу відеокліп з метою отримати повторювані шматочки між кадрами і зменшити розмір кінцевого файлу. При програванні стисла інформація «розкривається», і вже після чого показується юзеру. Розкриття зображень, стислих якимись кодеками, може затребувати величезного часу від малопотужного комп'ютера.

Для стиснення відео вживають різні кодеки

Самі користуються популярністю кодеки

Зараз самі всераспространенние кодеки — це сімейство MPEG. Базу йому поклало стискаються. Всі ми знайомі з малогабаритними картинами з розширенням JPG, а багато хто навіть зуміють відрізнити дуже стислу картину (з кубічними структурою) від високоякісної (на око, порівнянної з оригіналом). Анатомічні особливості ока людини дозволяють, непримітно стискати картину в 10 разів, використовуючи кодер JPEG.

Сильне стиснення

Найбільша якість

На наведених прикладах можна творити, які артефакти, так звані кубики, з'являються на фото стислій некоректно (з величезним коефіцієнтом стиснення) і їх відсутність на фото з правильним стиском. Подібні втрати властивості при большенном стисненні більшістю кодеків, в тому числі і JPEG, незворотні.

MPEG-1

Дуже користується популярністю формат у всьому світі, з основою, взятої від кодека JPG. Стиснення в ньому робиться серіями по три кадри. Це один із самих старих кодеків, так що, фактично на всіх, навіть самих «слабких» машинах ви можете переглянути відео зі стереозвуком в цьому форматі. Але і якість відображення низьке: воно порівняти зі звичайним аналоговим форматом VHS. Картина має дозвіл 352х288 пікселів, ну і якість її залишає вожделіють найкращого. І хоча MPEG-1 не вимогливий до ресурсів, його доля вирішена: з розвитком ємності та швидкості передачі даних в комп'ютерах і вебі формат буде рівномірно забуватися

Отримати файли MPEG-1 можна за допомогою програмки AVI2MPG. Для зростання натисніть тут.

M-JPEG

Формат вживає ординарну обробку кодованого аналогового відеосигналу по еталону JPG (з роздільною здатністю 768х576 пікселів). Розшифровується як Motion-JPEG (пересувається JPEG). На сьогодні цей формат фактично не вживається, тому що чудово стислі ролики займають досить багато місця. У деяких моделях пристроїв (наприклад, фотокамерах з функцією відео) зустрічається полегшений варіант M-JPEG з роздільною здатністю 320х240 пікселів.

MPEG-2

Домінуючий формат на цей день це MPEG-2 (з роздільною здатністю 720х576 пікселів). Всі DVD-video диски працюють конкретно у форматі MPEG-2. Трансляції з супутників в кілька каналів на одній частоті, ефірна трансляція, в тому числі ТБ високої чіткості, різні плеєри DVD, microMV-відеокамери вживають цей формат стиснення. І це не запаморочливо. Після тріумфального успіху MPEG-1, новий формат, який би фактично проф якість малюнки затверджувався досить довго, і вийшов дуже вдалим. MPEG-2 підходить для запису півторагодинного кінофільму хорошого властивості на стандартний диск DVD (4,7 Гб). Не рахуючи того, в цьому форматі можна записувати на подвійні DVD (9 Гб) кінострічки завищеного властивості з впровадженням кількох різних записів звуку (дубляж), різних форматів багатоканального звучання, субтитрів, різних кутів огляду відеоматеріалу (кілька синхронних доріжок відео) і інших цифрових нововведень . Серед них, приміром, знаходиться випадковий моментальний доступ до будь-якої частини відеоматеріалу на диску і відсутність перемотування при досягненні кінця відеоматеріалу, що раніше було достатньо великий проблемою.

MPEG-2 дозволяє використовувати дозволу прямо до 1920х1080 пікселів (25 кадрів за секунду, з полями і без полів, з прогресивною розгорткою) і підтримує 6-канальний звук.

Особливості цього формату широко вживає компанія Sony у власному розширеному еталоні microMV, хоча потік інформації там підвищений до 12 Мбіт / с (в порівнянні з найбільшим еталоном DVD 9,8 Мбіт / с), а розмір касети зменшений (в порівнянні з DV). І все ж еталон DV відрізняється більшою стійкістю і величезним поширенням по всьому світу.

Не так давно з'явилися камери, які пишуть сходу на miniDVD диски у форматі MPEG-2. Вони мають кілька принципових плюсів — перезапис дисків до 1000 разів без втрати властивості, доступність матеріалу і якісь інші достоїнства. Але очевидний і недолік — обмежений обсяг записаного матеріалу (до 30 хвилин на 1 miniDVD диск). Хоча для аматорських зйомок це дуже підходящий варіант: мініDVD диски відмінно відтворюються на побутових плеєрах і ПК, а програмки йдуть з такими камерами дозволяють проводити установка на будь-якому комп'ютері, спорядженому DVD-приводом.

Прийняті еталони для формату MPEG

Опис Дозвіл Найбільший потік Якість VCD (відео CD, MPEG-1) 352х288х25 1,11 (4) Мбіт / c VHS, побутове SVCD (супер відео CD) 480х576х25 4,0 (6) Мбіт / c S-VHS, Laser Disk DVD Main, MPEG-2 720х576х25 6,0 (10.6) Мбіт / c CCIR 601, проф DVD High 1920х1080х25 40,0 (80) Мбіт / c Hi-End відеомонтажних обладнання, кіно Джерело: ZOOM.CNews MPEG-4

Розвитком формату MPEG-2 є MPEG-4. Всі ми вже здавна звикли до звуку MP3, а формат MPEG-4 з'єднує хороший звук і найбільшу ущільнення відеосигналу (до 30-40% краще ніж у попередника). Різниця полягає в тому, що кодується послідовність більш ніж з 3-х кадрів (зазвичай до 250 кадрів). Тим досягається більше стиснення і можливість дивитися в режимі реального часу високоякісне потокове відео у веб. Динамічне стиснення також відмінно вживає ресурси, і на буденний компакт-диск поміщається 1,5 години відео в досить непоганій якості. Але, майже завжди, уважний глядач зможе побачити на непоганому екрані різницю між зображенням, закодованому в MPEG2 і MPEG4.

Деякі характеристики, які можна налаштувати за кодуванні відео в MPEG-4

Деякі камери дозволяють записувати у форматі MPEG-4 відео на свою карту пам'яті або працювати як web-камера, передаючи по USB кабелю відео зі звуком в форматі MPEG-4.

Не рахуючи того, сучасні технології дозволяють навіть відтворювати цифрове телебачення (стисле в форматі MPEG-4 або MPEG-2) за допомогою мобільників, використовуючи GPRS.

На цей день, MPEG-4 — це більш користується популярністю формат поширення відео в інтернеті і на комп'ютерах. Раціональне впровадження пам'яті при непоганій якості відео дають про себе знати для. Будь наступна версія кодека MPEG-4 (на цей день вживаються 3.хх, 4.хх і 5.хх версії) привносить все нові й нові прогресивні поліпшення. Величезна кількість побутових плеєрів, КПК та інших пристроїв без проблем працюють з цим форматом. MPEG-4 буде актуально ще, як мінімум, років 10, поки йому на заміну не прийде щось прінціпно нове.

MOV

Це формат був розроблений програмістами компанії Apple. Вживається він в головному на комп'ютерах цієї компанії, хоча також поширені досить дуже і в вебі. Еталон MOV вважається застарілим, і дозволяє зберігати нестиснене відео, і досить популярний до теперішнього часу, тому що відтворюється фактично на будь-якому комп'ютері. Але варто побачити при його використанні неефективне використання ресурсів ні за якістю зображення, ні за розміром підсумкового файлу.

WMV

Windows Media Video призначений для маленьких файлів і нехороших каналів передачі даних. Компанія Microsoft інтенсивно вводить цей перехідний формат в маси. Для перегляду відео маленького розміру в вебі кодек доводиться дуже до речі, а тому вживається скрізь, у тому числі для прямих трансляцій. Деякі портативні пристрої (наприклад, КПК) також вживають цей формат зберігання стиснутих медіа-даних.

Популярністю цей формат користується тільки тому, що його просуває гігант Microsoft. Також Windows Media Video позиціонують для створення якісного відео для DVD (у форматі Microsoft Windows Media Video High-Definition, або WMV HD), але зі швидкістю передачі даних, такий же, як і на стандартному DVD. Відтворювати його можна з впровадженням програвача Windows Media 10 Series на комп'ютерах з ОС Microsoft Windows XP. Майбутнє цієї новинки залежить тільки від напористості Микрософт і кількість коштів, що вкладаються в цю ліцензовану розробку.

Digital Video (DV)

По-справжньому високоякісне цифрове відео з'явилося з розробкою формату DV (також з різновидами DVCAM, DVCPRO, miniDV). Для цієї роботи з цим форматом потрібно з'єднання DV-камери з компом. І воно було знайдено — це формат передачі даних IEEE-1394 (також має найменування i.Link або FireWire). За допомогою порту IEEE-1394 можна копіювати все, що знято на камеру в комп'ютер і назад (якщо камера підтримує таку можливість). Тому що відбувається передача цифрового сигналу в обидві сторони, втрати при перенесенні інформації виключені.

Не вдаючись у тонкощі процесу кодування, відзначимо, що завдяки новим способам перетворення, розмір кадру в DV домагається 720×576 пікселів, звук — 48 кГц / стерео, а потік відео — 3,6 Мбайт / с. Таким макаром, відео фактично проф властивості стало доступно кожному з цифровою камерою формату DV. Тим паче на одну відеокасету подібного формату вміщається до 90 хвилин (LP режим) якісного матеріалу.

Майбутнє цього формату фактично ясно. І буде ще довго радувати всіх любителів і цінителів високоякісного домашнього відео, яке скрізь вживається на ТБ (документальні кінострічки, прямі репортажі тощо)

Що все-таки далі?

Реальними здібностями нарощування властивості є поліпшення «цифри». Вже не за горами практичне впровадження еталона HDV (якісне DV) в маси, яке передбачає підвищення чіткості кадру і вживає у власній базі все той же формат DV.

Blue Ray диски готові до масового використання, а основна їх відмінність від DVD — в обсязі (на один Blue Ray диск вміщається до 25 Гб інформації). Такою обсяг дозволить приростити обсяг готових фалів, а означає, зменшити ступінь стиснення і приростити кінцеву якість. Камери з можливістю запису на подібні диски мають видатися в ближньому майбутньому і стануть черговою сходинкою у розвитку прогресу цифрової відеотехніки.

Денис Овсянников

Декабрь 2014
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Янв    
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031  
Метки
Друзья
Аудит сайтов по материалам сайта.