Всего за 119 руб. Купить полную версию
Аналогичные характеристики имеет формат DCT, однако в нем использовалась широкая, в 3/4 дюйма, лента, и в конце концов он был снят с производства. Однако оборудование, использующее этот формат, еще работает в некоторых студиях.
Betacam SX – цифровой формат, который позиционируется не как студийный, а в качестве техники для репортеров. Он сохраняет параметры профессиональных форматов, в частности, высокое разрешение (608 строк), но имеет высокий уровень компрессии 10:1 в стандарте MPEG 2. Столь сильное сжатие считается несовместимым с высоким качеством изображения. Тем не менее с его помощью, по общему мнению, можно получать кадры достаточно хорошего качества. (Естественно, для видео, а не для захвата кадра.)
Digital S (D 9) – версия цифрового видео, предложенная фирмой JVC (автором популярного аналогового формата VHS). Дискретизация – 4:2:2, уровень компрессии не очень высокий – 3,3:1, межкадровое сжатие не применяется. Такое значение уровня компрессии считается достаточно "безопасным" (хотя и не гарантирующим отсутствие потерь).
Формат DV (Digital Video – цифровое видео) – это, собственно, не формат, а спецификация, разработанная консорциумом фирм DV. Она определяет диапазон сжатия, стандарт кодирования, особенности кассет и лентопротяжного механизма и другие (не очень важные для нас) характеристики. Сигнал, естественно, компонентный. Дискретизация в стандарте – 4:2:0. Используется вариант MJPEG сжатия с коэффициентом 5:1. От стандартного MJPEG отличается использованием переменных таблиц квантования: при анализе крупных блоков (16x16 пикселов) выбираются малоинформативные группы – однородные блоки, для которых уровень компрессии повышается, и информативные блоки с большим количеством мелких деталей. Для последних уровень компрессии меньше стандартного. Разрешение – до 500 линий. В этом формате используется очень узкая лента: 1/4 дюйма (6,35 мм), что делает аппараты гораздо легче и компактнее. Существует несколько форматов, созданных на основе спецификации DV, в частности, DVCPRO (Panasonic) и DVCAM (Sony). Оба формата имеют сжатие 5:1. Считается, что для студийной техники это значение слишком велико, поэтому выпущен вариант формата DVCPRO – DVCPRO 50, с уровнем компрессии 3,3:1.
Устройства форматов DV могут обмениваться данными по интерфейсу FireWire. Схему его работы мы разберем в следующем разделе, посвященном компьютерному видео.
На сегодняшний день стремительно захватывает рынок DVD-video – формат цифровой видеозаписи, который, как предполагается, может прийти на смену аналоговым видео-CD. Первоначально аббревиатура DVD расшифровывалась как digital video disc (цифровой видеодиск). Однако, хотя наиболее распространенное использование DVD – действительно запись видеофильмов, этот формат может использоваться и для звука, для интерактивных игр и для другой информации. Поэтому, позже возникла расшифровка digital versatile disc (универсальный цифровой диск).
Как и для CD, здесь используется лазерный бесконтактный способ считывания. В отличие от компакт-дисков, информация может записываться на обеих сторонах носителя, кроме того, возможно использование двухслойной записи. Емкость диска до 17 Гбайт (в случае двухслойной двусторонней записи). Формат использует сжатие MPEG 2 и YUV-представление цвета. Поддерживается широкоформатное видео с соотношением сторон кадра 16:9. Каждому фильму может соответствовать 8 вариантов звукового сопровождения на разных языках и 32 варианта субтитров. Кроме того, можно выбирать (если это предусмотрено изготовителями фильма) ракурс просмотра и даже вариант развития сюжета. Разумеется, пока эта возможность используется редко. Для данного фильма и сюжета можно выбирать или отключать отдельные сцены (например, садизм или эротику).
В устройствах DVD используется более высокочастотный лазер, чем для CD, что позволило увеличить плотность записи. С другой стороны, это привело к тому, что диски DVD можно читать только на специальном устройстве. Совместимость с CD имеется только в одну сторону, то есть DVD-drive прекрасно читает компакт-диски, а вот CD-drive дисков DVD просто "не видит" (и издает при попытке их "подсунуть" недовольный скрежет). По сравнению с видео CD, качество DVD-записей несравненно выше, а поток данных примерно в 2–4,5 раза больше. Выигрывает DVD и при сравнении с аналоговым VHS. Конечно, этот формат не является студийным. При записи со студийным качеством стараются избегать компрессии или минимизировать ее. Итак, DVD – это бытовой формат, но, как сейчас модно говорить, нового поколения.
Единственное, что до сих пор сдерживало распространение данного формата, – это дороговизна устройств и дисков. Однако за последнее время ситуация кардинально изменилась. Существуют как автономные DVD-плееры, так и компьютерные встроенные DVD-ROM. Еще недавно DVD-плеер был примерно таким же атрибутом состоятельности, как толстая золотая цепь, малиновый пиджак и шестисотый "Мерседес". Сейчас автономное DVD-устройство можно купить менее чем за 500 долларов. Конечно, это дорого, но уже вполне доступно. Компьютерный привод DVD-ROM можно купить менее чем за 100 долларов, и, пока выйдет эта книга, цена наверняка еще уменьшится. Диски тоже довольно дороги, за рубежом они стоят 8-10 долларов, в Москве – 800-1000 рублей. Но цена дисков также снижается, хотя и не так быстро, как стоимость воспроизводящих устройств.
При проигрывании дисков необходима декомпрессия MPEG 2. Декодирование может производиться аппаратно (платой-декодером) и программно (с использованием ресурсов процессора). Программное декодирование сопряжено с рядом проблем, например со значительной загрузкой процессора и жесткими требованиями к видеокарте. Поэтому предпочтительнее установить декодер. Один из наиболее удачных декодеров – плата Hollywood plus – будет рассмотрен в соответствующей главе.
Обмен информации между автономными DVD-устройствами и компьютером возможен по интерфейсу FireWire.
Кроме воспроизводящих устройств, на рынке уже появились пишущие DVD-приводы: DVD-RAM – устройство для многократной перезаписи и DVD-R, при помощи которого можно делать однократную запись. Перезаписываемые диски сегодня допускают только однослойную запись. Их предельная емкость – 4,7 Гбайт. Пока не все в порядке и со стандартами пишущих DVD, поскольку ряд фирм планирует выпуск конкурирующих, несовместимых устройств.
В связи с теоретической возможностью для DVD неограниченного копирования без потери качества записей фирмы-производители придумали и пытаются распространить довольно изуверский способ защиты от копирования. Мир был поделен на шесть зон:
I. Северная Америка.
II. Япония, Европа, Средний Восток, Южная Африка.
III. Юго-Восточная Азия (включая Гонконг).
IV. Австралия, Новая Зеландия, Центральная и Южная Америка.
V. Северо-Западная Азия (Россия), Северная Африка.
VI. Китай.
Диск записывается для определенной зоны, и теоретически его нельзя просматривать на проигрывателях, предназначенных для других зон. Правда, эта защита давно "взломана" и существуют способы изменения настроек. Надо полагать, при все более широком распространении стандарта такой параноидальный способ защиты от "пиратства" быстро отомрет.
Когда книга была уже почти готова к печати, в Internet появилось сообщение, что фирмой Intel предложен для DVD новый вариант защиты, использующий кодирование всех точек изображения 56-битным ключом. Заметка заканчивается вполне логичным предположением: "все равно взломают".
Основные характеристики стандартов представлены в табл. 3.2.
Таблица 3.2. Сводная таблица стандартов
Наконец о компьютерном видео
К сожалению, без хотя бы минимального представления о стандартах и способах представления видеоинформации невозможна успешная работа с компьютерным видео. Поскольку компьютерная видеозапись возникала не на пустом месте, а явилась преемницей магнитной цифровой видеозаписи, она переняла не только ее наработки, но и проблемы. Например, многие пользователи недоумевают, почему нельзя ввести кадр с произвольным соотношением горизонтального и вертикального размеров. Надеюсь, читатель уже вспомнил о принятом в телевидении стандарте кадра 4:3 и понимает, что изменение этого параметра не пройдет безнаказанным: будут искажены пропорции изображения или "отрезана" его часть. А если, например, кому-то из читателей предстоит заниматься одновременно нелинейным монтажом и вводом отдельных кадров, то (как надеется автор) вы уже понимаете, что в описании соответствующей платы видеоввода обязательно должны присутствовать сведения о том, может ли она захватывать кадры без сжатия.
Большая часть информации, относящейся к пленочным цифровым форматам, применима и к форматам компьютерным, но у компьютерного видео есть и некоторые специфические особенности. Во-первых, резко усложняются проблемы, связанные со скоростью записи. Если при разработке одного из цифровых форматов скорость протяжки пленки можно просто увеличить вдвое, то с жестким диском этого сделать, увы, невозможно (хотя и очень хочется). Увеличивать уровень компрессии, напротив, очень не хочется. Поэтому при работе с видео применяют различные приемы ускорения записи, в том числе распараллеливание потоков данных при помощи создания RAID-массивов, которые мы кратко рассмотрим в этом разделе.