Домашний компьютер № 7 (121) 2006, стр. 50
«Что ж такое?» — думал я. Площадь картинки (читай — объем информации) вырос по сравнению с DVD вшестеро, а поток — всего в полтора-два раза, то есть качество вроде бы должно упасть как минимум втрое, оно же напротив — на глаз очевидно выросло, явив совершенно новое ощущение от видеопросмотра, пожалуй, даже сильнее, чем во вполне приличных кинотеатрах! И это при том, что даже не был применен какой-нибудь новый, суперпрогрессивный метод кодирования: отлично реализованное, однако традиционное MPEG-2-сжатие!
А разгадку я нашел вот какую: физически мелкий размер картинки скрадывает дефекты, которые на метровой или большей диагонали конечно же дали бы о себе знать. Ну, то есть происходит приблизительно то же, как когда мы пытаемся составить впечатление о сделанной цифровой фотографии на двухдюймовом дисплейчике камеры: снимок, который потом, при вытаскивании на монитор, окажется смазанным, нерезким и неконтрастным, на дисплейчике умеет выглядеть совершенно идеальным. Эта подмена лишила многих фотолюбителей не одной сотни уникальных кадров, поскольку, удовлетворенные результатом, они не стали переснимать.
Конечно, в скором будущем, благодаря новым проигрывателям и носителям blu-ray и HD DVD, а также применению более совершенных методов кодирования, мы получим заметно большие потоки и, соответственно, нормальное качество сжатия и сможем наслаждаться такой же картинкой и на больших дисплеях, — сегодня же нам доступны маленькие, и, право слово, — результат стоит того!
Еще одну радость принес мне iRiver. Тот, кто читает мои тексты постоянно, наверное, помнит, что я пользуюсь mp3-плеером H10 этой фирмы: пятигигабайтный жесткий диск, цветной дисплей, радио, возможность подключения по линейным входу и выходу. Для последнего, правда, надо иметь крэдл или специальные переносные колонки — в общем, добавочные аксессуары. Ими я и обзавелся в последнее время и про них тоже хочу написать. Кроме этих двух, еще с самого начала была нашлепка, передающая звук с плеера на расстояние до пяти метров (салон автомобиля) на FM-частотах, плюс я приобрел дистанционное управление, — вещь удобную, но жаль — проводную. Сами по себе колонки — небольшие, интересным образом сконструированные (плоская пластина, поворотом средней части на 270 градусов превращающаяся в панель с гнездом для плеера и динамиками по бокам), но звук дающие ровно такой, какой можно ждать от динамиков подобного диаметра — «переносной»; однако заточенность именно под мой плеер делает их привлекательными и, конечно, уезжая на недельку в Душанбе, я возьму с собой именно их: создавать по вечерам в гостиничном номере приятное музыкальное окружение.
Последнее же, что, по ощущением, возбудило меня, пожалуй, не меньше чем P-2602HWL-D1A, — это IP-видеокамера высокого разрешения Elphel 333 (2048х1536), которую после двухмесячной битвы с таможней я, наконец, получил от нашего соотечественника Андрея Филиппова, выпускающего их на своей фирме Elphel в Штатах. О ее предыдущей модели, Elphel 313, я как-то коротко рассказывал, — но то был, что называется, прототип, — это же уже… вещь!
Которая, конечно, заслуживает отдельной площадки для описания, которое я непременно и сделаю в следующем номере журнала. Пока же ограничиваюсь тем, что ставлю живой снимок себя за работой над этой «Козлонкой», сделанный Elphel 333.
Концерт по заявкам, или MPEG
Авторы: Евгений Козловский, Сергей Блохин
© 2004, Издательский дом | http://www.computerra.ru/
Журнал «Домашний компьютер» | http://dk.compulenta.ru/
Этот материал Вы всегда сможете найти по его постоянному адресу: /2006/121/280029/
Это не единственное письмо по вопросу MPEG-кодирования, но, пожалуй, самое, так сказать, исчерпывающее. И, в первую очередь, потому что «не единственное», во-вторую — потому что вопрос интересен по сути, особенно сегодня, когда домашнее видео становится все более распространенным. Поэтому мы и решили дать развернутый ответ.
Правда, в самом вопросе полно путаницы: Main Concent MPEG Encoder, Cinema Craft Encoder и Canopus Procoder — это действительно кодеры, а Pinnacle, Adobe и Ulead — это фирмы, производящие софт, который, в свою очередь, использует тот или иной кодер. Если отвечать коротко, то программные пакеты Adobe Premiere, Ulead MediaStudio Pro, Ulead DVD Movie Factory и Ulead DVD Workshop используют Main Concept MPEG Encoder, а программа Avid (бывший Pinnacle) Studio — кодировщик собственного изготовления и не особо высокого качества кодирования.
Если же подробнее, то сравнить MPEG-2-кодеры мы попросили одного из экспертов в области домашнего видео, автора ряда книг на эту тему, Сергея Блохнина, я же предваряю его статью популярным очерком о том, что из себя вообще представляет MPEG-2-кодирование. Именно популярным, потому что MPEG-2 — очень сложный алгоритм, и тем, кто всерьез этим вопросом заинтересуется, придется прочесть много специальной, переполненной формулами, литературы.
Итак, MPEG-2 придуман для уменьшения количества и потока видео, чтобы оно помещалось на доступные носители и проходило сквозь не особо толстые каналы передачи. Даже если не брать все более входящие в моду форматы High Definition Video (Видео Высокой Четкости), где несжатый видеопоток может заметно превышать 100 Мбит/с, а ограничиться более привычным STV (Стандартным Видео: PAL и NTSC), — минута несжатой движущейся картинки займет на диске (или кассете) целый гигабайт! Поток любопытствующие могут посчитать сами.
Сжимается видео двумя методами: статическими и динамическими. Статическое сжатие — это, в сущности, знакомый всем JPEG-формат. Он анализирует картинку на предмет повторяющихся фрагментов (по мелкости — вплоть до одного пикселя) и записывает их приблизительно так: «точка с параметрами RGB 212, 085, 110 повторяется подряд 24 раза, через 74 пикселя повторяется снова 45 раз…» То есть, вы вполне способны представить себе картинку с белым снежным полем или пасмурным, но без выраженных туч небом, — экономия может выйти очень и очень значительная. Такое сжатие, если оно записывается попиксельно, считается сжатием «без потерь», есть даже специальная разновидность BMP-формата, применяющая подобное сжатие, называется RLE. Однако на картинках с большим разнообразием объектов такая запись экономит уже не так много, и алгоритм (в зависимости от заданного вами конечного объема или условного «качества») выставляет некие огрубляющие условия. Например, точки с уровнем красного от 100 до 112 считать за одинаковые, с уровнем, скажем, 106. Или фрагменты, продолжающиеся не долее 6 пикселей, рассматривать как несуществующие, игнорировать, — и из картинки уходят мелочи, а цвета на ней становятся менее дифференцированными.
Это что касается собственно статического (или JPEG) сжатия, которое оперирует фактически каждым полноцветным пикселем картинки, описываемым тремя цветовыми байтами: 256 градаций красного, столько же — зеленого и столько же — синего. Но видео, для которого и был придуман MPEG, произрастает из старого аналогового телевидения, а оно, после ряда экспериментов, пришло к стандарту передачи цвета другим, цветоразностным, образом: в сигнале в первую очередь идет яркостная составляющая Y (это позволило на первых порах перехода к цветному телевидению организовать совместимость со старыми черно-белыми приемниками), потом — две цветоразностные, U и V, где желтый вычитается сначала из красного, а потом — из синего и множится на коэффициенты, полученные экспериментальным путем (подробнее этот предмет я рассмотрел в «Козлонке» «Y=0,299R+0,587G+0,114B, или Полтораста долларов коту под хвост», ДК #3_2005). Человеческий глаз по-разному воспринимает цвета, что отражают приведенные коэффициенты и что позволило авторам MPEG далеко не в каждом подформате передавать полностью и одну, и другую цветоразностную составляющую. Так, в наиболее распространенном варианте MPEG-сжатия эти данные записываются в формате 4:2:0, показывающим, что яркостная информация Y передается полным байтом, первая цветоразностная U — половинкой, а вторая, V, не передается вообще (цифры здесь довольно условны и тоже произросли из старого аналогового телевидения: 4 означает передачу 256 градаций, 2 — 128). Формат 4:2:0 отнюдь не означает, что мы не досчитаемся каких-то отдельных цветов — они на картинке останутся все, просто будут переданы с неидеальной, но для большинства глаз вполне достаточной точностью. То есть довольно условно цветоразностные составляющие сигнала U и V можно считать значениями по двум осям декартовых координат. Так вот, в MPEG с формулой 4:2:0 цвет записывается полный, но — лишь по одной координатной оси.