Форматы видеофайлов
Существует множество форматов видеофайлов. Они отличаются, в основном, методом кодирования видео.
По своей сути видеофайл — это набор статичных изображений, меняющих друг друга с определенной частотой. Каждое статичное изображение является отдельным кадром видео. Это действительно так, если мы говорим о несжатом видео. Однако, в таком формате никто не хранит фильмы. Дело в том, что несжатое видео занимает на диске очень много места. Кадр видео формата PAL состоит из 720 точек по горизонтали и 576 по вертикали. То есть, один кадр состоит из 414720 точек. Для хранения цвета каждой точки в памяти отводится 24 бита (по 8 бит для каждой из составляющих RGB). Следовательно, для хранения одного кадра понадобится 9953280 бит (или примерно 1,2 Мбайт). То есть, секунда несжатого видео в формате PAL будет занимать почти 30 Мбайт. А один час такого видео... более 100 Гбайт. Каким же образом полнометражный фильм (а то и несколько) умещается на одном компакт диске или флэш-накопителе? Дело в том, что, в основном, видео хранят в видеофайлах, в которых применены различные алгоритмы сжатия информации. Благодаря этим технологиям видеофайл можно сжимать в десятки и сотни раз практически без потери качества картинки и звука.
Работая над фильмом, вы уже познакомились с одним из форматов сжатого видео. Это формат DV, который представляет собой потоковое видео, упакованное в, так называемый контейнер, — файл формата AVI. Многие считают данный формат форматом несжатого видео, поскольку видеофайлы DV занимают на диске достаточно много места. Действительно, один час видео формата DV занимает около 13 Гбайт дискового пространства. Однако, это почти в 10 раз меньше, чем один час несжатого видео. Видео формата DV содержит информацию обо всех кадрах, поэтому легко поддается редактированию. Но готовые видеофильмы хранить в таком формате неудобно. Во-первых, вы не уместите полнометражный фильм на оптический диск. Во-вторых, бытовые DVD-проигрыватели и, тем более, портативные устройства не поддерживают воспроизведение данного формата видео. Сохранять видео в DV формате целесообразно в том случае, если позже вы хотите редактировать данный фильм, например, разрезать его на сцены и переставить сцены местами.
Домашняя видеотека, как правило, хранится в видеофайлах сжатого формата.
Форматы видеофайлов
Существует большое количество форматов сжатого видео. Наибольшее распространение получили форматы MPEG-1,MPEG-2, MPEG-4, DivX, Windows Media Video и некоторые другие.
MPEG-2
С форматом MPEG-2 знакомы, пожалуй, все. Именно этот формат лежит в основе дисков форматаDVD-Video. Формат MPEG-2 также лежит в основе стандартов цифрового телевидения.
Формат MPEG-2 обеспечивает высокое качество изображения при достаточно высокой степени сжатия видеофайла. Он обеспечивает изображение с четкостью 720 на 576 точек. Также формат MPEG-2 лежит в основе видео формата HDV.
Размер файла формата MPEG-2, конечно, в первую очередь зависит от длительности видеофайла. Но немаловажную роль играет и установленная степень компрессии. При создании файлов MPEG-2 пользователь может задать нужный поток данных (битрейт) и от этого битрейта будет зависеть как объем файла, так и качество видео. Чем выше битрейт, то есть, объем памяти, выделяемый для хранения одной секунды видео, тем выше объем видеофайла и качество изображения.
Видеофайлы формата MPEG-2 имеют разрешение MPG или MPEG. Если файл кодируется в отдельные потоки (аудио и видео), создается два файла с расширениями M2V (видео) и M2A (звук). В операционных системах Windows 7 и Windows Vista файлы формата MPEG-2 можно воспроизводить без установки дополнительных кодеков. Необходимые кодеки уже встроены в систему. В более ранних версиях Windows для воспроизведения файлов формата MPEG-2, а также дисков формата DVD-Video требуется установка дополнительных кодеков или специальных программ, например, CyberLink PowerDVD, в которые уже встроены кодеки для распаковки файлов формата MPEG-2. Также формат MPEG-2 поддерживается большинством устройств для воспроизведения видео, например, бытовыми проигрывателями DVD.
Формат MPEG-2 удобен для хранения готового фильма, но нежелателен для использования при монтаже видео, так как в файлах данного формата содержится достоверная информация только об опорных кадрах. Вследствие этого точный монтаж, например нахождение конкретного кадра, практически невозможен. Некоторые программы для монтажа видео, например, Pinnacle Studio, позволяют захватывать видеоматериал с кассеты, сразу кодируя его в формат MPEG-2. Это позволяет сэкономить место на диске, однако, для качественного монтажа лучше все же использовать формат DV. Вероятно, именно по этой причине возможность захвата видео в формат MPEG-2 отсутствует в программах для монтажа видео профессионального уровня, например, вSony Vegas Pro. Однако, стоит отметить, что видео HDV переносится на компьютер именно в формате MPEG-2 с битрейтом 25 Мбит в секунду, что обеспечивает высокое качество изображения.
Windows Media
Формат Windows Media разработан компанией Microsoft и предназначен для хранения сжатого видео и звука. Формат обеспечивает качественное видеоизображение и звук, не уступающее, а иногда и превосходящее качество DivX и MPEG-2, при менее сложном алгоритме сжатия. При этом размеры готового видеофайла сопоставимы с размерами файлов DivX, а размер звуковых файлов Windows Media сопоставим с размерами файлов популярного формата MP3.
В основе сжатия Windows Media лежит упрощенный алгоритм MPEG-2, однако данный формат требует вдвое меньшей скорости потока, что существенно уменьшает размер файла.
К преимуществам данного кодека можно отнести то, что все необходимые для компрессии и декомпрессии файлов компоненты уже содержатся в операционной системе Windows, что избавляет пользователя от установки дополнительных кодеков.
Формат подразумевает два вида файлов с расширениями, соответственно MMV (Windows Media Video) и WMA (Windows Media Audio). Файлы формата WMV предназначены для хранения видео, в том числе и со звуковой составляющей. Формат WMA предназначен только для хранения звука. Неоспоримым преимуществом формата Windows Media по сравнению со многими другими форматами является способность хранить до шести звуковых каналов, что позволяет упаковывать в данный формат фильмы с объемным звуковым сопровождением (5,1).
Контейнеры
Многие пользователи путают такие понятия как «формат» и «контейнер» файла. Часто можно услышать фразу типа «файлы формата AVI». Это выражение лишь отчасти верное, поскольку, действительно, AVI является зарегистрированным форматом файла. Однако в файле с расширением AVI может храниться несжатое видео, видео в форматах DV, MPEG-4, DivX, Xvid и даже MPEG-1 и MPEG-2. Кроме того, файл формата AVI может, например, содержать в себе только звук. То есть, файлы формата AVI являются контейнером для хранения данных различного типа.
Контейнер — это файл с каким либо расширением, служащий для хранения в цифровом виде преобразованной аналоговой информации. Некоторые контейнеры могут хранить служебную информацию. Так, например, в видеофайл могут быть включены титры, которые являются не частью видеоизображения, а обычным текстом. Ряд проигрывателей имеют возможность включать или отключать отображение титров в кадре. То есть, контейнер является файлом некоего стандарта, в котором одновременно может содержаться несколько различных типов информации.
Ниже приведен список наиболее распространенных контейнеров для хранения видео и звука:
AVI. Данный вид файлов наиболее распространен, однако, он имеет ряд ограничений. Например, в нем может содержаться только одна стерео дорожка звука, что делает его непригодным для хранения фильмов с объемным звуком или фильмов со звуковым сопровождением на нескольких языках. Тем не менее, данный контейнер по-прежнему остается самым распространенным.
OGG (OGM). Изначально контейнер разрабатывался для хранения звука, однако позже обнаружилось, что он может содержать видео и информацию о титрах. Контейнер, в основном, предназначался для потоковой передачи данных через Интернет, поэтому не очень хорошо подходит именно для хранения аудио и видео информации. В ряде случаев вы не сможете перемотать видео или звуковой трек на нужное место.
MKV. Данный контейнер, появившийся сравнительно недавно, значительно превышает по своим возможностям файлы формата AVI. Помимо видео и звуковой информации контейнер MKV может хранить в себе информацию о титрах, а также навигационные меню (подобные меню DVD дисков) и ссылки на разделы фильма. В контейнер MKV могут быть упакованы видео и аудио самых различных форматов, что, возможно, сделает данный вид контейнера распространенным. Однако в настоящее время воспроизведения файлов формата MKV поддерживает небольшое количество устройств, а для воспроизведения таких файлов на компьютере необходимо устанавливать специальные программные модули, способные разделить потоки информации различных типов.
MP4. Это контейнер разработан группой MPEG (Moving Picture Experts Group — группа экспертов по движущемуся изображению). Он предназначен для хранения видео, аудио информации, а также некоторых видов анимации. Контейнер поддерживает различные форматы звукового сжатия, в том числе и многоканальные. Зачастую контейнер MP4 используется в различных портативных устройствах.
Quick Time. Данный контейнер, в первую очередь предназначен для использования на компьютерных платформах Apple. Файлы с расширением MOV содержат сжатое видео и звук, при этом качество и разрешение видео может быть очень высоким. Контейнеры Quick Time, конечно, можно использовать на компьютерных платформах PC, для этого нужно установить соответствующее программное обеспечение. Однако многие программы не поддерживают работу с файлами данного формата или некорректно с ним работают.
