Видеокамеры высокого разрешения. Ликбез

Кажется, ещё нимало недавно мы были свидетелями и участниками перехода от аналоговых видеокамер к цифровым. И вот на наших глазах развернулась новая революция, приход в любительский сегмент видео высокого разрешения (HD). Переломным в этом отношении стал прошлый, 2007 год. Уже тогда самые впечатляющие новинки появлялись аккурат в HD-секторе, а вот видеокамеры стандартного разрешения (SD) вступили в полосу технологической стагнации. Ну а представители некоторых линеек и отнюдь оказались слабее своих предшественников. И это неудивительно - камкордеры SD мало-помалу дрейфуют в нижний ценовой сегмент, и производителям приходится экономить, в том числе и на качестве. Указанная тенденция к началу 2008 года только укрепилась, и на одной из авторитетнейших экспозиций потребительской электроники, CES 2008, мы могли лицезреть массу любопытнейших HD-новинок - но о них мы расскажем ниже.

Основным препятствием на пути победоносного распространения HD-видеокамер является их повышенная требовательность к сопутствующей инфраструктуре. В самом деле, для цифровой SD-видеокамеры разрешается было в принципе не докупать ничего. Уже имеющийся телевизор без проблем позволял подметить прирост качества изображения. В текущее время же придётся как самое малое обзавестись широкоэкранным телевизором высокого разрешения, в идеале - FullHD (1920х1080).

Samsung LE-32M87 BD

Такой стоит приметно дороже самой видеокамеры. Больше того, вам наверное захочется получить кроме того и Blu-ray-плеер, чтобы обозревать свои фильмы с него, а не с видеокамеры. А для монтажа этих самых фильмов понадобится достаточно могучий компьютер. В общем, совокупные затраты оказываются жутко внушительными. Правда, упрощает то, что большинство людей склонны обновлять свойский PC и домашний кинотеатр без всякой привязки к видеолюбительству и зачастую уже имеют доля необходимой для HD-видеокамеры "обвязки". Кстати, покупка современного телевизора зачастую служит мощным стимулом к апгрейду и видеокамеры тоже. Объясняется это тем, что HD-вещание в России развито слабо, а Blu-ray-релизов в то время как ещё мало. Получается, что телевизор высокого разрешения есть, а вот смотреть-то особенно и нечего. Выход - снимать HD-видео самому. Но сперва придётся определиться с выбором подходящей камеры.

HDV

HDV-камера от Canon

Существует два основных любительских формата записи видео высокого разрешения - HDV и AVCHD.

Формат HDV создали в 2003 году фирмы Sony, JVC, Canon и Sharp. Позже к ним примкнули и другие гранды отрасли, такие как Apple, Avid, Canopus, Ulead. Благодаря настолько широкой поддержке нет недостатка ни в совместимом оборудовании, ни в монтажном софте. Видеокамеры, поддерживающие HDV, осуществляют запись только на магнитные кассеты (обычно MiniDV) - таково заявочное пожелание стандарта.

MiniDV-кассеты производства Verbatim

И это неплохо, если учитывать тот факт, что MiniDV до сих пор с большим отрывом лидирует по соотношению "цена/объём". С прочий стороны, всем известны и недостатки кассет, а как раз надобность перемотки для доступа к нужному фрагменту данных, а ещё длительное момент копирования информации на жёсткий диск компьютера. HDV-фильмы предназначены для просмотра на широкоэкранных (16:9) HD-телевизорах. Формат позволяет снимать с разрешением 1280x720 (720p) и 1440x1080 (1080i). Следует отметить, что порядок 1080i - не полностью "честный", так как сущий 1080i требует разрешения 1920x1080.

Соотношение разрешений

Для того чтобы итоговая картинка корректно отображалась на экранах с соотношением сторон 16:9, пришлось сходить на хитрость. А именно придать пикселям матрицы не квадратную, а прямоугольную форму. Благодаря этому при просмотре не происходит искажения пропорций. При всем при том зачем воспрещено было отступиться от таких ухищрений? Численность линий по горизонтали пришлось сократить до 1440, для того чтобы уменьшить битрейт (сиречь поток информации за единицу времени), - потому как не следует забывать, что запись ведётся на обычную кассету MiniDV, первоначально созданную для видеозаписей стандартного разрешения. Впрочем, одной этой меры было бы очевидно недостаточно, потребовались и другие. При записи SD-видео в формате DV использовалось лишь покадровое сжатие, на манер JPEG. Сейчас же стал употребляться кодек MPEG2 (подобный тому, что применяется для видеодисков DVD). Кроме покадрового он использует ещё и межкадровое сжатие. То есть на все сто сохраняются лишь избранные, ключевые кадры. А вот кадры, расположенные между ними, не сохраняются, фиксируется только инфа сравнительно их отличий от ключевых. Этакий подход позволил радикально сократить объём получающегося видео, и все-таки вызвал и строй проблем. Наиболее серьёзная из них - падение качества фиксации динамичных сцен. В самом деле, если подвижность картинки невелика - например, снимаем пейзаж, - то невелика и отличалка между кадрами, а потому что проблем не возникает. Но вот если снимаемый предмет - скажем, спортсмен - сильно подвижен, начинаются сложности. Так как разница между кадрами становится весьма значительной, доступного битрейта (для HDV - 25 Мбит/с) может без затей не хватить, и появляются характерные артефакты - квадраты или более того "рассыпание" изображения. Обстановка усугубляется ещё и тем, что видеопоток приходится обрабатывать в режиме реального времени, а процессорной мощности и энергии в мобильном устройстве по определению мало. Разумеется, фирмы-производители приложили много усилий, чтобы сладить с таковой напастью, - и добились немалых успехов. Однако всецело задача до сих пор не решена.

AVCHD

AVCHD-видеокамера Panasonic HDC-SD1GC

AVCHD был разработан фирмами Sony и Panasonic к середине 2006 года. Это существенно более гибкий формат, нежели HDV. В частности, не возбраняется применять различные типы носителей: жёсткие диски, флеш-карточки, а также оптические накопители. Не является жёстко заданным ни битрейт, ни позволение снимаемого видео. Это несомненный плюс, позволяющий творить устройства для всех сегментов рынка.

Формат AVCHD, как следует из названия, основан на кодеке H.264/MPEG-4 AVC. MPEG4, будучи более новым кодеком, нежели MPEG2, использует очень хитроумные алгоритмы сжатия - и они позволяют достигнуть видно большей степени компрессии. Однако базовые принципы их действия схожи, к примеру - MPEG4 также использует межкадровое сжатие. А стало быть, AVCHD-видеокамеры имеют такие же сложности с динамичными сценами, как и их HDV-собратья. Есть и ряд специфических проблем. Во-первых, не все ведущие производители поддержали стандарт AVCHD, некоторые - например, Samsung и Sanyo - ориентируются на "чистый" кодек H.264. Из-за этого отбор оборудования для съёмки и демонстрации AVCHD-фильмов не до того велик, как хотелось бы. Есть некоторые вопросы и с монтажным софтом. Ситуация усугубляется ещё и чрезвычайной требовательностью стандарта к аппаратным ресурсам устройств кодирования и декодирования. Это оборотная край использования сложных алгоритмов, позволивших достичь высокой степени сжатия. В итоге даже для простого просмотра фильма подойдёт вдали не каждый компьютер - нужны двухъядерный процессор, пара гигабайт оперативной памяти и в идеале видеокарта с аппаратной поддержкой кодека H.264. Для серьёзного видеомонтажа понадобится ещё более навороченная конфигурация - если только вам не улыбается ожидать завершения перекодировки немного дней. Радует лишь то, что все сколько-нибудь серьёзные монтажные программы давнехонько и удачно умеют распараллеливать процессы. Благодаря этому отдача от увеличения количества ядер процессора для данного типа задач максимальна.

Так что предпочтительнее, AVCHD или HDV? Сегодня уже разрешено калякать о постепенном превращении AVCHD в стандарт для любительского видео высокого разрешения. Эдакий исход обусловлен многими факторами. Посреди основных - виктория технологии Blu-ray над HD-DVD, оттого что подавляющее большинство BD-плееров "понимают" диски AVCHD.

Приставка Sony PlayStation 3 "понимает" AVCHD-диски

А также негативное касательство потребителей к записи видео на плёночную кассету, в том числе и в случае с HDV. Не стоит сбрасывать со счетов и уже упоминавшуюся гибкость стандарта AVCHD - в современном динамичном мире её важность тяжко переоценить. К примеру, благодаря отсутствию жёстких рамок относительно разрешения изображения AVCHD-камеры смогли перейти к "честному" FullHD, 1920x1080, а вот HDV-камеры навечно ограничены разрешением 1440x1080.

Однако ж, теряя свои позиции у любителей, стандарт HDV шибко укрепился в сегменте "полупро". Он крайне нередко употребляется для съёмки свадеб, торжеств, корпоративных вечеринок и даже для малобюджетных телепрограмм.

Canon XL-H1 HDV, весьма серьёзный камкордер

Основная причина - довольно высокое свойство картинки, а также экстремально низкая стоимость кассет miniDV. Да, покуда что AVCHD-камеры так и не смогли нагнать по качеству изображения своих HDV-собратьев, хоть разница между ними и шибко сократилась.

Но отчего же разрыв в качестве до сих пор не преодолён? Многие думают, что всё занятие в кодеках. Подобно тому как бы используемый стандартом HDV кодек MPEG2 позволяет обрести лучшую картинку, нежели AVCHD'шный MPEG4. Но на самом деле это заблуждение, хоть и довольно давнее, возникшее ещё в эпоху внедрения в массовое фабрика DVD. Люди, сравнивая фильмы, записанные на DVD (кодек MPEG2), с фильмами, распространяемыми в Интернете (кодек MPEG4), легко не могли не подметить гигантского преимущества DVD-видео. На основании этого и был сделан вывод о превосходстве MPEG2. Проблема в том, что таковый эксперимент, разумеется, не разрешено признать корректным. В самом деле, видео для интернет-релиза безбожно ужимают - типично в 4-5 раз по сравнению с исходным материалом. Хуже того, часто речь идёт о пережатии уже и так пожатого материала. Всё это приводит, естественно, к катастрофической деградации качества видео. Но вот если с помощью кодека MPEG4 обработать качественный исходный материал, да не экономить битрейт - плод будет сильно впечатляющий. К примеру, стандарт Blu-ray изначально поддерживает и MPEG2, и MPEG4. Так вот, BD-фильмы, закодированные с помощью кодека MPEG4, превосходят по качеству релизы, созданные с помощью MPEG2.

К чему я всё это рассказываю? Ну, во-первых, хочется поколебать скепсис читателей, прежде имевших негативный навык работы с MPEG4-видео и вследствие того что относящихся к нему предвзято. Во-вторых, становится очевидной причина нынешнего отставания качества изображения у AVCHD-камер: банальное охота сэкономить на размере получающегося видеофайла. Действительно, качество изображения нелегко формализировать. А вот надпись на коробке "камера позволяет отснять до 20 часов видео в максимальном качестве" подкупит многих. Неважно, что у разных камер "максимальное качество" может крайне и очень очень отличаться. Неважно, что привезённый из отпуска материал, вероятнее всего, никто даже и не отсмотрит (шутка ли - 20 часов!). Это подбивает производителей уменьшать битрейт AVCHD-камер, и у лучших моделей он не превышает 17 Мбит/с, хотя мог бы быть увеличен до 24 Мбит/с. А вот стандартом HDV битрейт задан жёстко - 25 Мбит/с. Именно это различие и предопределило некоторое отставание AVCHD. Радует только то, что в новых моделях камер битрейт растёт, хоть и не столь быстро, как хотелось бы.

Короче говоря, для большинства любителей позволительно советовал видеокамеру AVCHD, а для профи и несложно очень увлечённых людей - видеокамеру HDV. Разобравшись с форматами записи видео, перейдём к обзору особенностей их реализации "в железе".

Keywords: