Что хорошего в DVD-Video

Вы успели посмотреть несколько десятков фильмов в формате DVD-Video и даже держали в руках коробочку с лицензионным DVD-диском? И считаете, что знаете все о DVD-Video? Так вот и нет. Хотите действительно узнать все о DVD-Video? Тогда слушайте сюда.

Вы помните, чем отличается диск в формате Video CD (или Super Video CD) от компакт-диска с набором видеофайлов? Давайте попробуем вспомнить вместе. Во-первых, на «настоящем» видеодиске все клипы хранятся в одном определенном формате (на Video CD — в формате MPEG-1, на Super Video CD — в формате MPEG-2). Во-вторых, пользователь имеет возможность выбирать нужный клип с помощью системы меню. В-третьих, записанные на диск данные имеют строго определенную логическую структуру, которая обеспечивает «узнаваемость» диска и компьютерными приводами, и бытовыми устройствами воспроизведения. Все сказанное справедливо и для дисков DVD-Video. Здесь и требования к формату видеоданных, и собственная система навигации, и…

Итак, DVD-Video это:

  • около 2 часов высококачественного цифрового видео (более 8 часов на двухстороннем двухслойном диске);
  • возможность просмотра широкоформатных фильмов как на широкоэкранных, так и на стандартных телевизорах;
  • до 32 дорожек субтитров (или караоке);
  • до 9 разных ракурсов просмотра каждой сцены;
  • навигационное многоуровневое меню;
  • управление просмотром сцен с «проблемным» сюжетом (например, излишне жестоких);
  • до 8 звуковых дорожек на разных языках, до 8 параллельных каналов на каждую;
  • многоязычный текст идентификации для фрагментов и отдельных эпизодов видео;
  • «мгновенная» перемотка, а также поиск по номеру эпизода, фрагмента или по времени.

Все вышеперечисленное относится, безусловно, к достоинствам DVD-Video. Но есть у этого формата и относительный недостаток — его повышенная защищенность. В общем-то, создателей дисков можно понять: затратить столько усилий на ту же, например, «многоугольную» съемку, и через неделю обнаружить на прилавках магазинов пиратские клоны своего детища. И все-таки…

Видеоданные, записываемые на DVD-Video, обладают несколькими особенностями, которые следует учитывать при подготовке проекта будущего видеодиска. Основные из них следующие:

  • кодирование видео в формате MPEG-2;
  • воспроизведение в одном из международных телевизионных форматов;
  • возможность записи до 9 версий каждой сцены фильма, снятых с разных точек (разными камерами).

Для записи видео на DVD используется формат MPEG-2 (то есть тот же, что и для Super Video CD). Этот формат вполне заслуживает более подробного рассмотрения. В принципе, стандарт DVD-Video позволяет записывать на диск видеоданные и в формате MPEG-1 (применяемом для Video CD), однако это может быть оправдано только желанием уместить на диске больший объем видео в ущерб его качеству. Итак, чем же обусловлен выбор именно MPEG-2 для хранения видео на DVD?

MPEG реализует алгоритм сжатия видеоданных с потерями. Это означает, что в результате обработки исходный объем видеоданных уменьшается за счет удаления избыточной информации. «Избыточной» по отношению к возможностям органов зрения человека, как относится ко всему хорошая стоматология Например, если человеческий глаз способен различать 16 млн цветовых оттенков, а в исходных видеоданных присутствует 20 млн цветов, то «лишние» оттенки можно убрать; если человеческий глаз не способен различать изображение, мелькающее на экране с частотой выше 30 кадров/сек, а исходный видеопоток обеспечивает смену кадров с частотой 34 кадра/сек, то каждые 4 кадра из этого потока можно убрать.

Алгоритм кодирования MPEG-2 весьма сложен как с математической, так и с логической точки зрения, и не случайно программы-кодировщики выполняют свою работу за несколько проходов, определяя, какие именно кадры можно убрать, чтобы качество изображения пострадало в наименьшей степени. В упрощенном виде схема работы MPEG-2 выглядит следующим образом:

  1. Исходный видеопоток разбивается на группы кадров (Group of Pictures — GOP), по 15 или 18 кадров в lpynne (в зависимости от целевого телевизионного стандарта). Первым в группе является опорный кадр — I-frame (Intra frame). Опорный кадр является наиболее «информационно насыщенным» для текущей сцены (в фильме за 1 сек проходят в среднем два опорных кадра).
  2. Затем определяются «прогнозируемые» кадры — Р-frame (Predictive frame), то есть такие, которые могут быть получены на основе опорного кадра (Р-кадров может быть 2—3 на группу).
  3. На следующем шаге выявляются промежуточные кадры — B-frame (Bidirectional Predictive frame), то есть такие, которые могут быть восстановлены на основе предшествующих или последующих Р-кадров.
  4. Промежуточные кадры (B-frame) могут быть достаточно безболезненно сжаты (закодированы) с наибольшей силой. Р-кадры сжимаются слабее, опорные кадры могут вообще не сжиматься.
  5. Дополнительно производится снижение глубины цвета «уцелевших» опорных кадров.

Важным достоинством алгоритма кодирования MPEG-2 является поддержка переменного битрейта. Это означает, что для статичных сцен объем записываемых видеоданных уменьшается, а для более динамичных — увеличивается. Максимальный битрейт для DVD-Video равен 9,8 Мбит/сек, а среднее по фильму значение обычно составляет 3,5 Мбит/сек. Вообще следует отметить, что формат DVD-Video использует возможности MPEG-2 не на все 100%, а в соответствии с особенностями DVD-носителей. Например, стандартом MPEG-2 предусмотрено максимальное значение битрейта 15 Мбит/сек, а не 9,8 Мбит/сек.


Top