Цифровые форматы видеозаписи
Оборудование цифровых форматов видеозаписи позволяет получать материалы высокого качества и обладает стабильностью функционирования, большой надежностью и эффективностью. Еще одно немаловажное преимущество цифровой видеозаписи - это возможность многократной перезаписи без потери качества изображения.
К цифровым форматам относятся:
DVCPRO, Digital8, DVD, DVCAM, HD (HighDefinitionvideo) (ТВЧ) - HighDefinitionVideo(HDTV), Blu-Ray (Blue-Ray)
D1 - цифровой формат, разработанный фирмой Sony. Запись осуществляется на магнитную ленту шириной 19,01 мм в соответствии со стандартом CCIR601 в варианте 4:2:2. Запись видео- и аудиосигналов сегментная, четырехканальная; скорость движения ленты - 286,9 мм/с. Одно телевизионное поле записывается на 12 наклонных дорожках шириной 30 мкм. Кроме наклонных дорожек имеются 3 продольные - монтажная звуковая дорожка, дорожка управления и дорожка временного кода. В центре наклонных дорожек для записи видеоданных размещены 4 сектора с сигналами звука. Запись производится на кассеты трех размеров, которые обеспечивают 11, 34, 76 минут непрерывной записи при толщине ленты 16 мкм. При меньшей толщине ленты длительность записи, соответственно, увеличивается.
Этот формат один из наилучших для студийной работы, так как используется компонентный сигнал, сохраняется полная полоса частот сигналов, которая позволяет делать высококачественные плавные переходы в рир-проекции, обеспечивается высокое качество при копировании и монтаже. Оборудование формата D1 можно подсоединять без дополнительного транскодирования почти ко всем системам цифровых видеоэффектов, кинотелепреобразователям, дисковым запоминающим устройствам и т.п.
Формат D2 был предложен фирмами Ampex и Sony для обработки, записи и воспроизведения композитного сигнала стандартов PAL и NTSC. Запись сигнала производится на 19,01 мм металлопорошковую ленту, упакованную в кассеты трех видов: малые, средние и большие. Способ записи наклонно-строчный сегментированный. Одно телевизионное поле записывается на 8-ми дорожках шириной 35 мкм. Уровневое квантование - 8 бит. Частота дискретизации аудиосигнала - 48 кГц, квантование - 20 бит. Записываемый цифровой поток достигает 154 Мбит/с. Кроме наклонных дорожек имеются 3 продольные - управления, монтажная звуковая, дорожка временного кода. Звуковые сектора располагаются в начале и конце программных строчек. D2 характеризуется более низкой стоимостью оборудования по сравнению с аппаратурой формата D1, способностью воспроизведения изображения в широком интервале скоростей и его просмотре в цвете при 60-кратном превышении номинальной скорости и возможностью многократной перезаписи с минимальными потерями качества.
Формат D3 цифровой видеозаписи на полудюймовую ленту разработан мощной вещательной корпорацией NHK в 1991 году, и его аппаратурная реализация стали значительным достижением фирмы Panasonic. Оборудование D3 работает с композитными 8-битовыми видеосигналами стандартов PAL и NTSC. Видеофонограмма примерно такая же, как и у формата D2, разница только в числовых характеристиках. Так ширина наклонных дорожек составляет 18 мкм, общая длина программной дорожки - 117.71 мм , а видеосектора - 108.9 мм 19 мм композитных форматов. Плотность записи - 13.7 Мбит на квадратный сантиметр. При заметно более низкой стоимости и массе аппаратура формата D3 не уступает по функциональным возможностям, качеству сигнала и защите от ошибок аппаратам форматов D1 и D2. Впервые стал возможен режим предварительного чтения (Pre-read), при котором один и тот же аппарат используется и как источник сигнала, и как мастер, т.е. можно проводить на 2-х аппаратах монтаж, рассчитанный на 3 аппарата.
Оборудование компонентного формата D5 использует те же кассеты, что и D3, но составляющие цветового сигнала снимаются с изображения в соответствии с рекомендациями для 10-битовой записи, изложенными в документе CCIR601, который распространяется на цветоразностные цифровые и RGB-сигналы, определяет уровни и частоты квантования, матрицирование RGB/Y, R-Y, B-Y и характеристики фильтров. Видеофонограмма такая же, как и у D3, только видеодорожки сдвоенные, т.к. сигнал в D5 компонентный. Записываемый цифровой поток составляет 270 Мбит/с. Используется металлопорошковая лента шириной 12.65 мм в такой же кассете, как и у D3. Продолжительность записи в зависимости от величины кассеты составляет - 32, 62, 132 минуты. Видеомагнитофоны D5 имеют встроенные декодеры и могут воспроизводить запись с ленты формата D3, а также выдавать на линейный выход составляющие цвета. Они обладают возможностью формировать изображение как в формате растра 4:3, так и в широкоэкранном формате 16:9. Поскольку цифровая запись ведется без компрессии сигнала, формат D5 обладает всеми преимуществами D1 и дает абсолютное качество изображения. Такая техника пригодна и для высококачественного компоновочного монтажа, и для более простых операций. В дополнение к требованиям телевизионных систем на 625 и 525 строк данный формат пригоден и для ТВЧ (телевидение высокой четкости) с компрессией сигнала 4:1. Формат D5 обеспечивает "прозрачную запись" (отсутствие искажений от входа до выхода) сигнала в цифровом стандарте 4:2:2 при 8 и 10-битовом квантовании при его многоступенчатой обработке, особенно в отношении активной части изображения, что делает оборудование формата D5 очень привлекательным для потребителя, особенно в профессиональном видеопроизводстве. И не случайно видеомагнитофоны D5 фирмы Panasonic установлены во многих известных телестудиях по всему миру.
Цифровой широкополосный формат D6 разработан фирмами Toshiba и BTS в 1993 году специально для записи цифровых сигналов ТВЧ с соотношением сторон изображения 16:9. Он рассчитан на исключительно высокую пропускную способность до 1,2 Гбит/с. Первый видеомагнитофон формата D6 - DCR 6000 фирма BTS выпустила в 1994 году. Он позволяет записывать цифровые сигналы ТВЧ обоих стандартов 1250/50/2:1 и 1125/60/2:1 на кассету с 19,01мм лентой наклонно-строчным способом в виде блоков цифровых данных. В каждом блоке находятся данные о видеосигнале и звуке, вспомогательной и служебной информации, а также содержится запись параметров и местоположения специальных зазоров, облегчающих монтажные операции. Запись производится на металлопорошковую ленту улучшенного качества толщиной 11мкм. Шаг дорожки записи - 21 мкм, угол наклона дорожек - +/-15 градусов. Продолжительность записи в зависимости от величины кассеты составляет 8, 28, 64 минуты. Отличительной чертой аппаратуры D6 является невероятно эффективная встроенная система коррекции ошибок. При вероятности появления сбоев на ленте (обусловленных системой лента-головка) не более 4х10-4, выходной сигнал с аппаратуры D6 может содержать битовые ошибки, но их вероятность появления не превышает 10-11.
Digital Betacam - этот цифровой формат видеозаписи был разработан фирмой Sony. Для записи используется та же полудюймовая лента, что и в аппаратах Betacam SP. Имеются продольные дорожки управления, режиссерская и временного кода. Все видео- и аудиосигналы записываются сегментным наклонно-строчным способом. Каждое телевизионное поле записывается на 6-ти наклонных дорожках. Соседние дорожки записываются с азимутальным разворотом рабочих зазоров видеоголовок на +/- 15 градусов. Записываемый цифровой поток составляет 125.58 Мбит/с. Digital Betacam обеспечивает запись 10-битного компонентного цифрового сигнала с соотношением частот дискретизации 4:2:2 для сигналов яркости и цветности. Поддерживаются 4 канала звукового сопровождения, частота дискретизации аудиосигнала 48 кГц при 20-битном квантовании. Миникассеты Digital Betacam обеспечивают 40 минут цифровой записи, а большие - более 2-х часов.
В системе Digital Betacam используется очень эффективный способ обработки информации - BRR (уменьшение скорости потока данных). Благодаря этому одно и тоже количество видеоинформации может быть представлено меньшим объемом данных, чем раньше. Способ компрессии сигнала внутриполевой (intraframe) с использованием дискретного косинусного преобразования (DCT), коэффициент компрессии сигнала - 2:1. Имеется мощная система коррекции и маскирования ошибок.
В системе Digital Betacam используется очень эффективный способ обработки информации - BRR (уменьшение скорости потока данных). Благодаря этому одно и тоже количество видеоинформации может быть представлено меньшим объемом данных, чем раньше. Способ компрессии сигнала внутриполевой (intraframe) с использованием дискретного косинусного преобразования (DCT), коэффициент компрессии сигнала - 2:1. Имеется мощная система коррекции и маскирования ошибок.
Betacam SX - видеоформат фирмы Sony, который обеспечивает запись 8-битных компонентных цифровых видеосигналов с соотношением частот дискретизации 4:2:2 для сигналов яркости и цветности. Поддерживает 4 канала цифрового звука (16 бит/48 кГц). Схема сжатия, используемая в Betacam SX, основана на алгоритме 4:2:2 P@ML стандарта MPEG 2 с коэффициентом компрессии 10:1. Поток видеоданных составляет 18 Мбит/с. Запись производится на полудюймовую (12.65 мм ) металлопорошковую ленту. Максимальное время записи - 184 минуты на кассету типа L и 60 минут на кассету типа S.
Формат Betacam SX обеспечивает вещательное качество изображения от съемки до компоновки программ. Оборудование этого формата позволяет монтировать материал прямо на месте и передавать его с высокой скоростью без потери качества. При переносе видеоматериалов между аппаратами формата Betacam SX используется последовательный цифровой интерфейс SDDI (последовательный цифровой интерфейс передачи данных), обеспечивающий четырехкратную скорость передачи, с аппаратурой цифровых форматов используется интерфейс SDI (последовательный цифровой интерфейс). Оборудование Betacam SX совместимо с аналоговой аппаратурой форматов Betacam, Betacam SP.
Формат Betacam SX обеспечивает вещательное качество изображения от съемки до компоновки программ. Оборудование этого формата позволяет монтировать материал прямо на месте и передавать его с высокой скоростью без потери качества. При переносе видеоматериалов между аппаратами формата Betacam SX используется последовательный цифровой интерфейс SDDI (последовательный цифровой интерфейс передачи данных), обеспечивающий четырехкратную скорость передачи, с аппаратурой цифровых форматов используется интерфейс SDI (последовательный цифровой интерфейс). Оборудование Betacam SX совместимо с аналоговой аппаратурой форматов Betacam, Betacam SP.
Видеоформат, предложенный фирмой JVC, обеспечивает запись 8-битных компонентных сигналов с соотношением частот дискретизации 4:2:2 для сигналов яркости и цветности. Скорость передачи данных - 50 Мбит/с. Для сжатия применяется алгоритм внутрикадрового сжатия (intraframe), использующий метод дискретного косинусного преобразования (DCT). Маленький коэффициент компрессии 3.3:1 обеспечивает отсутствие каких-либо искажений сигнала, благодаря чему максимально сохраняется вся информация. Кассеты обеспечивают запись до 120 минут видеопрограмм. Полудюймовая (12.65 мм ) лента дала возможность использовать существующие проверенные высоконадежные лентопротяжные механизмы, записывать широкие наклонные дорожки с данными (видео, аудио, субкод), записывать 2 линейные аудиодорожки (вспомогательные) и дорожку управления. Каждый видеокадр записывается на 12-ти наклонных дорожках (PAL) шириной 20 мкм и углом наклона 5.96 градусов. Скорость лента-головка - 14.5 м/с, скорость движения ленты - 57.8 мм/с.
Имеется полная линейка аппаратов Digital-S, включая систему нелинейного монтажа MW-S1000. Монтажный видеомагнитофон BR-D85E обладает функцией предварительного чтения (Pre-read). Возможно воспроизведение кассет S-VHS на аппаратуре Digital-S.
Имеется полная линейка аппаратов Digital-S, включая систему нелинейного монтажа MW-S1000. Монтажный видеомагнитофон BR-D85E обладает функцией предварительного чтения (Pre-read). Возможно воспроизведение кассет S-VHS на аппаратуре Digital-S.
DV - это бытовой формат цифровой компонентной видеозаписи с обработкой по стандарту 4:2:0 (PAL) и 4:1:1 (NTSC) на 1/4-дюймовую (6.35 мм ) ленту с напылением металла. Этот формат разработан консорциумом DV, объединившим основных производителей бытовой аппаратуры. Каждый кадр располагается на 12-ти наклонных дорожках шириной 10 мкм. На наклонные дорожки записывается видео/аудиоданные, субкод, служебные данные (ITI - Insert and Track Information). Часть области субкода используется для записи вспомогательных данных и сигналов временных кодов: линейного LTC и полевого VITC. Продольных дорожек нет. Применяется алгоритм внутрикадрового сжатия, использующий метод DCT. Коэффициент компрессии - 5:1. Обеспечивается разрешение по горизонтали - 500 твл. В DV предусмотрена специальная схема исправления и маскирования ошибок. Кассеты, записанные в формате DV, могут воспроизводиться на некоторых моделях аппаратов форматов DVCPRO и DVCAM. Для передачи данных в оборудовании этого формата предусмотрен универсальный последовательный интерфейс IEEE-1394, позволяющий переносить цифровые файлы напрямую на жесткий диск компьютера.
Важнейшей особенностью этого формата является цифровая запись - процесс оцифровки происходит непосредственно в камере на ее процессоре, и далее на пленку записывается уже цифровой материал. При этом в систему кодирования заложена некоторая избыточность данных, что позволяет уменьшить потери качества даже при ошибках в считывании данных с пленки. Поток данных при перекачке DV составляет не более 4 Мбайт/с, и при этом данные занимают 1 Гбайт на 5 мин видео. Это немало, но уже сейчас доступны диски емкостью более 20 Гбайт, которые вполне подойдут для комплектации цифровой студии. Стандартная кассета miniDV вмещает 60 мин записи.
Запись видео в компьютер с DV-камер осуществляется через разработанный фирмой Apple интерфейс IEEE 1394 (www.apple.com). Этот протокол приняли на вооружение практически все крупные производители видеотехники. Пионером в применении этой технологии стала фирма Sony. Именно она первой выпустила видеокамеру со встроенным портом FireWire. С этого момента началось завоевание любительского и профессионального рынков технологией DV/FireWire. Сегодня большинство крупных телестанций и компаний, связанных с производством кино- и видеоматериалов, все чаще приобретают DV-студии и оснащают своих мобильных журналистов DV-камерами. Так что, имея собственную DV-камеру, вы вполне можете снять интересный материал и отнести на студию DV-кассету.
Sony, Panasonic, Canon, JVC и др. начали активную разработку и выпуск техники этого формата. Сравнительно недорогое, компактное и удобное оборудование формата DV вполне конкурентно с другими профессиональными форматами, что открывает хорошие перспективы любителям видеосъемки.
Сегодня техника формата DV стремительно завоевывает рынок, и уже нет сомнений, что будущее видео только за цифровыми форматами записи.
Важнейшей особенностью этого формата является цифровая запись - процесс оцифровки происходит непосредственно в камере на ее процессоре, и далее на пленку записывается уже цифровой материал. При этом в систему кодирования заложена некоторая избыточность данных, что позволяет уменьшить потери качества даже при ошибках в считывании данных с пленки. Поток данных при перекачке DV составляет не более 4 Мбайт/с, и при этом данные занимают 1 Гбайт на 5 мин видео. Это немало, но уже сейчас доступны диски емкостью более 20 Гбайт, которые вполне подойдут для комплектации цифровой студии. Стандартная кассета miniDV вмещает 60 мин записи.
Запись видео в компьютер с DV-камер осуществляется через разработанный фирмой Apple интерфейс IEEE 1394 (www.apple.com). Этот протокол приняли на вооружение практически все крупные производители видеотехники. Пионером в применении этой технологии стала фирма Sony. Именно она первой выпустила видеокамеру со встроенным портом FireWire. С этого момента началось завоевание любительского и профессионального рынков технологией DV/FireWire. Сегодня большинство крупных телестанций и компаний, связанных с производством кино- и видеоматериалов, все чаще приобретают DV-студии и оснащают своих мобильных журналистов DV-камерами. Так что, имея собственную DV-камеру, вы вполне можете снять интересный материал и отнести на студию DV-кассету.
Sony, Panasonic, Canon, JVC и др. начали активную разработку и выпуск техники этого формата. Сравнительно недорогое, компактное и удобное оборудование формата DV вполне конкурентно с другими профессиональными форматами, что открывает хорошие перспективы любителям видеосъемки.
Сегодня техника формата DV стремительно завоевывает рынок, и уже нет сомнений, что будущее видео только за цифровыми форматами записи.
Mini DV новейший цифровой и самый прогрессивный стандарт. Благодаря ему профессиональное качество видео и фото съемок стало доступно практически каждому.
Компактность, увеличенное время записи, улучшенное качество - это все MiniDV.
Новый формат видеозаписи позволяет делать не только сверхкомпактные камеры, но и сохранять все данные в цифровом виде на кассету, карту памяти или в компьютер. При этом на одну кассету можно записать 14,7ГБ информации - это в 20 раз больше чем на компакт диске!
Основное преимущество формата MiniDV в качестве.
Полное горизонтальное разрешение в 500 строк бросает вызов телевизионным камерам по качеству воспроизведения мельчайших деталей. При использовании DV зритель может четко видеть каждую отдельную прядь волос.
Соотношение сигнал/шум в 54дБ (8 бит, 256 градаций) DV приближается к теоретическому пределу, позволяя воспроизводить практически черные и монотонные градации цвета.
Полоса частот цветности в 1,5Мгц позволяет записывать в три раза больше данных о цвете, чем аналоговый формат, что реализуется в более резких, более естественных цветах без размывания.
Корректор временных ошибок (ТВС) устраняет дрожание изображения, которое делает вертикальные границы изображения похожими на прерывистую линию, как, например, вертикальные контуры высокого здания.
Качество звука превосходит компакт диск. В дополнение к звуку стандарта РСМ-стерео, возможность DV-аудиокопирования в 12-ти битовом режиме позволяет Вам добавлять звуковое сопровождение к первоначальному звучанию.
Компактность, увеличенное время записи, улучшенное качество - это все MiniDV.
Новый формат видеозаписи позволяет делать не только сверхкомпактные камеры, но и сохранять все данные в цифровом виде на кассету, карту памяти или в компьютер. При этом на одну кассету можно записать 14,7ГБ информации - это в 20 раз больше чем на компакт диске!
Основное преимущество формата MiniDV в качестве.
Полное горизонтальное разрешение в 500 строк бросает вызов телевизионным камерам по качеству воспроизведения мельчайших деталей. При использовании DV зритель может четко видеть каждую отдельную прядь волос.
Соотношение сигнал/шум в 54дБ (8 бит, 256 градаций) DV приближается к теоретическому пределу, позволяя воспроизводить практически черные и монотонные градации цвета.
Полоса частот цветности в 1,5Мгц позволяет записывать в три раза больше данных о цвете, чем аналоговый формат, что реализуется в более резких, более естественных цветах без размывания.
Корректор временных ошибок (ТВС) устраняет дрожание изображения, которое делает вертикальные границы изображения похожими на прерывистую линию, как, например, вертикальные контуры высокого здания.
Качество звука превосходит компакт диск. В дополнение к звуку стандарта РСМ-стерео, возможность DV-аудиокопирования в 12-ти битовом режиме позволяет Вам добавлять звуковое сопровождение к первоначальному звучанию.
Преимущества:
· Такое же качество видео как и на mini-DV для класса 1CCD устройств, но на ОБЫЧНЫХ 8мм КАССЕТАХ. Никаких там Hi8 не нужно! На моих пяти обычных TDK EHG video-8 кассетах никаких дефектов не удается найти даже при покадровом изучении.
· Можно записывать-считывать через firewire - работает отлично с картой Сanopus DV Raptor. Сам формат DV удивительно устойчив к дефектам при рекомпрессиях, с MJPEG просто никакого сравнения нет. На обычную 90 минутную кассету помещается 65 минут D8.
· По сравнению с любым аналоговым форматом - просто чудо. Никаких выпадений, шумов в канале цветности, отлично пишет аналоговое видео в цифровом формате с аналогового входа. По качеству такой оцифровки MJPEG формат DV в подметки не годится. Так что можно смело вместо Miro DC30 покупать такую камеру и карточку firewire.
· Цена видеокамер Digital 8 на нашем рынке сразу стала разумной и до сих пор ниже, чем у mini-DV. Цена владения - кассеты, аксессуары, … как у Hi8, то есть примерно втрое ниже.
Недостатки:
· Габариты и вес больше чем у компактных недорогих mini-DV.
· Нельзя записать аналоговое видео в цифровом виде непосредственно на компьютер без предварительной записи на кассету. Как только камера чувствует firewire соединение, аналоговые разъемы жестко переходят в состояние работы на выход.
· 1 CCD конструкция. Тут ничего не поделаешь - цена не такая. 3 CCD на тестах заметно лучше, а в реальной съемке разницу может заметить только профессионал и на профессиональном мониторе.
· Других недостатков не было замечено за полгода довольно интенсивных опытов с ней.
· Конечно, D8 камера не стример - можно записать на нее только видео и только в DV формате. Не знаю, сколько могут прожить кассеты - этого никто не знает сейчас. Не люблю я ленту. Воспроизводить тоже придется камерой - ресурс механики тратится.
