Видеокамеры высокого разрешения. Ликбез

Кажется, ещё совсем 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 именно в HD-секторе, а вот видеокамеры стандартного разрешения (SD) вступили в полосу технологической стагнации. Ну а представители некоторых линеек и вовсе оказались слабее своих предшественников. И это неудивительно – камкордеры SD постепенно дрейфуют в нижний ценовой сегмент, и производителям приходится экономить, в том числе и на качестве. Указанная тенденция к началу 2008 года лишь укрепилась, и на одной из авторитетнейших выставок 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 можно было в принципе не докупать ничего. Уже имеющийся телевизор без проблем позволял заметить прирост качества изображения. Сейчас же придётся как минимум обзавестись широкоэкранным телевизором высокого разрешения, в идеале – FullHD (1920х1080).

Samsung LE-32M87 BD

Такой стоит заметно дороже самой видеокамеры. Более того, вам наверняка захочется приобрести также и Blu-ray-плеер, чтобы смотреть свои фильмы с него, а не с видеокамеры. А для монтажа этих самых фильмов понадобится довольно мощный компьютер. В общем, совокупные затраты оказываются весьма внушительными. Правда, упрощает то, что большинство людей склонны обновлять свой PC и домашний кинотеатр без всякой привязки к видеолюбительству и зачастую уже имеют часть необходимой для HD-видеокамеры «обвязки». Кстати, покупка современного телевизора часто служит мощным стимулом к апгрейду и видеокамеры тоже. Объясняется это тем, что HD-вещание в России развито слабо, а Blu-ray-релизов пока ещё мало. Получается, что телевизор высокого разрешения есть, а вот смотреть-то особо и нечего. Выход – снимать HD-видео самому. Но вначале 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 столь широкой поддержке нет недостатка ни в совместимом оборудовании, ни в монтажном софте. Видеокамеры, поддерживающие HDV, осуществляют запись исключительно на магнитные кассеты (обычно MiniDV) – таково требование стандарта.

MiniDV-кассеты производства Verbatim

И это неплохо, если учесть тот факт, что MiniDV до сих пор с большим отрывом лидирует по соотношению «цена/объём». С другой стороны, всем известны и недостатки кассет, а именно необходимость перемотки для доступа к нужному фрагменту данных, а также длительное время 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 режим 1080i – не вполне «честный», так как истинный 1080i требует разрешения 1920x1080.

Соотношение разрешений

Для того чтобы итоговая картинка корректно отображалась на экранах с соотношением сторон 16:9, пришлось пойти на хитрость. А именно придать пикселям матрицы не квадратную, а прямоугольную форму. Благодаря этому при просмотре не происходит искажения пропорций. Однако почему нельзя было отказаться от таких ухищрений? Количество линий по горизонтали пришлось сократить до 1440, для того чтобы уменьшить битрейт (сиречь поток информации за единицу времени), – ибо не следует забывать, что запись ведётся на обычную кассету MiniDV, первоначально созданную для видеозаписей стандартного разрешения. Впрочем, одной этой меры было бы явно недостаточно, потребовались и другие. При записи SD-видео в формате DV использовалось лишь покадровое сжатие, на манер JPEG. Теперь же стал использоваться кодек MPEG2 (подобный тому, что применяется для видеодисков DVD). Помимо покадрового он использует ещё и межкадровое сжатие. То есть полностью сохраняются лишь избранные, ключевые кадры. А вот кадры, расположенные между ними, не сохраняются, фиксируется только информация относительно их отличий от ключевых. Такой подход позволил радикально сократить объём получающегося видео, однако вызвал и ряд проблем. Наиболее серьёзная из них – падение качества фиксации динамичных сцен. В самом деле, если подвижность картинки невелика – например, снимаем пейзаж, – то невелика и разница между кадрами, а потому проблем не возникает. Но вот если снимаемый объект – скажем, спортсмен – весьма подвижен, начинаются сложности. Так как разница между кадрами становится очень значительной, доступного битрейта (для HDV – 25 Мбит/с) может просто не хватить, и появляются характерные артефакты – квадраты или даже «рассыпание» изображения. Ситуация 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 немало усилий, чтобы справиться с такой напастью, – и добились немалых успехов. Однако полностью проблема до сих пор не решена.

AVCHD

AVCHD-видеокамера Panasonic HDC-SD1GC

AVCHD был разработан фирмами Sony и Panasonic к середине 2006 года. Это значительно более гибкий формат, нежели HDV. В частности, можно использовать различные типы носителей: жёсткие диски, флеш-карточки, а также оптические накопители. Не является жёстко заданным ни битрейт, ни разрешение снимаемого видео. Это несомненный плюс, позволяющий создавать 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 весьма хитроумные алгоритмы сжатия – и они позволяют добиться заметно большей степени компрессии. Однако базовые принципы их действия схожи, например – 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 выбор оборудования для съёмки и демонстрации AVCHD-фильмов не столь 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 сторона использования сложных алгоритмов, позволивших добиться высокой степени сжатия. В итоге даже для простого просмотра фильма подойдёт далеко не любой компьютер – нужны двухъядерный процессор, пара гигабайт оперативной памяти и в идеале видеокарта с аппаратной поддержкой кодека H.264. Для серьёзного видеомонтажа потребуется ещё более навороченная конфигурация – если только вам не улыбается ждать завершения перекодировки несколько дней. Радует лишь то, что все сколько-нибудь серьёзные монтажные программы давно и успешно умеют распараллеливать процессы. Благодаря этому отдача от увеличения количества ядер процессора для данного типа задач максимальна.

Так что предпочтительнее, AVCHD или HDV? Сейчас уже можно говорить о постепенном превращении AVCHD в стандарт для любительского видео высокого разрешения. Такой исход обусловлен многими факторами. Среди основных – победа технологии Blu-ray над HD-DVD, ибо подавляющее большинство BD-плееров «понимают» диски AVCHD.

Приставка Sony PlayStation 3 «понимает» AVCHD-диски

А также негативное отношение 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 трудно переоценить. К примеру, благодаря отсутствию жёстких рамок относительно разрешения изображения AVCHD-камеры смогли перейти к «честному» FullHD, 1920x1080, а вот HDV-камеры навсегда ограничены разрешением 1440x1080.

Однако ж, теряя свои позиции у любителей, стандарт HDV очень укрепился в сегменте «полупро». Он весьма часто используется для съёмки свадеб, торжеств, корпоративных вечеринок и даже для малобюджетных телепрограмм.

Canon XL-H1 HDV, весьма серьёзный камкордер

Основная причина – довольно высокое качество картинки, а также экстремально низкая цена кассет miniDV. Да, пока что AVCHD-камеры так и не смогли догнать по качеству изображения своих HDV-собратьев, хоть разница между ними и сильно сократилась.

Но почему же разрыв в качестве до сих пор не преодолён? Многие думают, что всё дело в кодеках. Будто бы используемый стандартом HDV кодек MPEG2 позволяет получить лучшую картинку, нежели AVCHD'шный MPEG4. Но на самом деле это заблуждение, хоть и довольно давнее, возникшее ещё в эпоху внедрения в массовое производство DVD. Люди, сравнивая фильмы, записанные на DVD (кодек MPEG2), с фильмами, распространяемыми в Интернете (кодек MPEG4), просто не могли не отметить гигантского преимущества DVD-видео. На основании этого и был сделан вывод о превосходстве MPEG2. Проблема в том, что такой эксперимент, разумеется, нельзя признать корректным. В самом деле, видео для интернет-релиза безбожно ужимают – обычно 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 – результат будет очень 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, ранее имевших негативный опыт работы с MPEG4-видео и потому относящихся к нему предвзято. Во-вторых, становится очевидной причина нынешнего отставания качества изображения у AVCHD-камер: банальное желание сэкономить на размере получающегося видеофайла. Действительно, качество изображения трудно 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 очень и очень сильно 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.