11 ноября 2008 г.
В последние годы выбор цифровой видеокамеры становился все более нелегким делом: количество моделей и форматов увеличивалось и продолжает увеличивается, причем все более быстрыми темпами: miniDV, MPEG-2, DVD, HDD, Flash, HDV, MPEG4, AVCHD, SD, HD... от всего этого действительно расколется голова. А ведь хочется подойти к выбору видеокамеры осознанно, имея хотя бы минимальное представление обо всем этом многообразии. Начнем с рассмотрения основных "типов" и "классов" современных цифровых видеокамер.
Классификация
Основные различия между видеокамерами, которые мы будем использовать при классификации, — это тип носителя, формат записи и размер кадра полученного видео (стандартное или высокое разрешение).
Типы носителей
Самая простая часть в нашей классификации связана с типами носителей видео, которые в современных цифровых видеокамерах представлены кассетами miniDV, дисками DVD, жесткими дисками (HDD) и flash-карточками. Останавливаясь на каждом из этих типов в отдельности, можно отметить, что кассета 
до сих пор является бесспорным лидером по соотношению емкость/цена, на одну кассету miniDV можно записать 60 минут (около 13 ГБ) цифрового видео, а стоит она около 20-30 гривен. Правда, тут проявляется один недостаток кассеты — перенос видео на компьютер идет в режиме реального времени, то есть, чтобы перенести на компьютер час записанного видео вам понадобится ровно... один час. Объективные недостатки (невозможность прямого доступа и относительно большое время, затрачиваемое на перенос записанного видео с видеокамеры на компьютер) обуславливают стойкую тенденцию, потери интереса все большего и большего числа покупателей к моделям видеокамер, использующих кассету.
А альтернатива? Она состоит в моделях видеокамер, использующих для записи видео диски DVD и HDD, а также flash-карты. Они, разумеется, поддерживают прямой доступ к любому участку записанного видео, да и скорость копирования этого видео на компьютер ограничена только возможностями носителя видео (скоростью чтения) и скоростью интерфейса (чаще всего — USB 2.0). 
Правда, по соотношению емкость/цена они сильно проигрывают кассете miniDV. Емкость miniDVD-дисков, используемых в современных бытовых видеокамерах, составляет всего 1.4/2.6 ГБ (последняя цифра — для двухслойных дисков), что позволяет записывать на такой диск около 20-35 минут видео в формате MPEG-2 стандартного разрешения и с максимальным качеством. Увы, это не много... Решить данную проблему призваны видеокамеры, носителем видео в которых выступает жесткий диск. В современных видеокамерах объем такого диска составляет от 20 до 100 ГБ, что позволяет записывать уже много часов видео в максимальном качестве. А flash-видеокамеры могут привлечь тем, что при достаточно большом объеме носителя видео (до 16 ГБ, что больше, нежели объем дисков miniDVD) они практически лишены движущихся частей в механизме, ответственном за запись и воспроизведение видео, а значит, обладают пониженным энергопотреблением и большей надежностью. Кроме того, они еще и более компактны.
Форматы записи видео стандартного разрешения
Прежде всего, надо отметить, что все без исключения современные цифровые видеокамеры используют те или иные алгоритмы сжатия, компрессии исходного видео, и "формат записи" как раз характеризует используемые алгоритмы сжатия.
DV — формат видео с покадровой компрессией (сжатием), то есть каждый кадр видео сжимается индивидуально. При этом коэффициент компрессии может быть переменным в пределах одного кадра — сложные для сжатия области картинки сжимаются с меньшим коэффициентом компрессии, а простые — с большим. При этом общий коэффициент компрессии для всего кадра остается постоянным (5:1). Результирующий поток для видео составляет примерно 25 Мбит/с. Размер кадра DV фиксирован и составляет (для стандарта PAL) 720х576 точек. Этот формат используется в видеокамерах miniDV, а запись видео, соответственно, производится на кассеты miniDV.
MiniDV видеокамера. Записывает видео в формате DV на miniDV кассету.
Преимуществами этого формата являются наилучшее на сегодняшний день качество видео стандартного разрешения и наибольшее, по сравнению с другими форматами, удобство редактирования, связанное с минимальными потерями качества видео при "рекомпрессии" (расжатие — редактирование: наложение эффектов, титров, переходов — повторное сжатие видео).
MPEG-2 — формат видео с так называемой межкадровой компрессией. При сжатии видео в этом формате сначала выбираются так называемые ключевые кадры — они сжимаются примерно так же, как это делалось в формате DV. Но ключевые кадры составляют лишь небольшую часть всех кадров сжимаемого видео, а остальные кадры сжимаются по другому алгоритму. Сжимается не сам кадр, а различия между кадрами. Т.о. сжатие у нас уже не покадровое, для большинства кадров видеопоследовательности мы имеем не сжатый кадр, а сжатую информацию о различиях между данным кадром и ближайшими к нему ключевым и промежуточными кадрами. При этом мы можем достичь более высокой степени компрессии при качестве, сравнимом с DV. Недостатками такого алгоритма являются: во-первых, требуются большие аппаратные ресурсы, поскольку сам процесс кодирования гораздо более сложен, нежели кодирование в DV. Bo-вторых, при перекодировании (например, при редактировании видео, записанного в MPEG-2) потери в качестве на декомпрессию будут больше, нежели у DV. То есть, MPEG-2 менее удобен для редактирования, нежели DV. И, наконец, в-третьих, MPEG-2 обеспечивает сравнимое с DV качество только для относительно статичной картинки, т.к. изменения от кадра к кадру малы, и межкадровое сжатие MPEG-2 работает хорошо. Но на динамичных сценах качество компрессии MPEG2 может значительно уступать качеству компрессии DV.
.
DVD-камера, записывающая видео в формате MPEG-2 стандартного разрешения на диск miniDVD.
Этот формат применяется в DVD и HDD-видеокамерах, а также во flash-видеокамерах стандартного разрешения. Размер кадра, как и в формате DV, составляет 720х576 точек.
HDD видеокамера, записывающая видео стандартного разрешения в формате MPEG-2 на встроенный жесткий диск.
Форматы записи видео высокого разрешения
Видео высокого разрешения (далее, HD-видео, от англ. High Definition — высокая четкость) уверенно входит в нашу жизнь. Его распространению способствует увеличивающаяся популярность ЖК и плазменных телевизоров с большой диагональю, на которых видео стандартного разрешения уже не смотрится. И если еще три года назад все бытовые HD-видеокамеры были представлены одной моделью — Sony HDR-HC1E, то сегодня все основные производители видеокамер (Sony, Panasonic, Canon, JVC) выпускают и постоянно расширяют свои линейки HD-видеокамер. Но при всем разнообразии моделей львиную долю на рынке бытовых видеокамер занимают только два формата видео высокого разрешения: HDV и AVCHD.
HDV — формат HD-видео, первым проникший на бытовой рынок (именно в этом формате снимала вышеупомянутая Sony HC1). Для решения этой задачи разработчики стандарта HDV (в качестве которых выступили Sony, Canon, JVC и Sharp) использовали уже знакомый нам формат компрессии MPEG-2. При этом величина видеопотока осталась такой же, как и для DV, — 25 Мбит/с. Это было достигнуто, помимо использования более высокой степени компрессии, с помощью анаморфного преобразования. Анаморфное преобразование позволяет "уложиться" в поток 25 Мбит/с, не прибегая к "запредельным" коэффициентам компрессии, а значит, сохраняя высокое качество видео. Остальные характеристики формата: чересстрочное видео с размером кадра 1920х1080 (1080i, i — interlaced, чересстрочное), форматное соотношение 16:9, формат компрессии MPEG-2, носитель видео — кассета miniDV.HDV видеокамера, записывает видео в формате MPEG-2 высокого разрешения на кассету miniDV
AVCHD — формат HD-видео, совместно предложенный Sony и Panasonic летом 2006 года. Необходимость появления этого формата была обусловлена двумя основными факторами. Во-первых, явным дисбалансом между устройствами записи и просмотра видео высокой четкости и устройствами его воспроизведения, сложившимся на современном рынке. Так на сцене и появляется AVCHD. В его основу был положен формат компрессии H.264/AVC. Он использует более эффективные алгоритмы компрессии, чем рассмотренный нами выше MPEG-2, а значит, позволяет записать на носитель больше видео и в лучшем, нежели MPEG2 качестве.HDD видеокамера, записывающая видео в формате AVCHD на встроенный жесткий диск.
HDD видеокамера, записывающая видео в формате AVCHD на встроенный жесткий диск.
Формат позволяет, проводить как анаморфное преобразование 1920->1440, так и не проводить его, работая с разрешением 1920х1080 на протяжении всех этапов кодирования вплоть до записи на носитель. Максимальный видеопоток, предусматриваемый форматом, составляет 24 Мбит/с, что почти соответствует потоку HDV при более совершенных алгоритмах компрессии, а значит, потенциально более высоком качестве.
Камера, записывающая видео в формате AVCHD на карту памяти Secure Digital.
Пора поговорить и о недостатках. Во-первых, применение формата H.264/AVC для кодирования видео требует значительных компьютерных ресурсов. В частности, только для просмотра такого видео рекомендуют двухъядерный процессор Pentium с частотой 2,8 ГГц (и 1 Гб ОЗУ) или одноядерный Pentium 4 с частотой от 4 ГГц и выше. А что уж говорить о редактировании? Тут без Core 2 Duo E7200 и выше не обойтись! Так что если вы решили покупать видеокамеру формата AVCHD, то вам стоит задуматься — а не произвести ли для начала апгрейд домашнего компьютера... Во-вторых, из-за высокой степени компрессии, которую обеспечивает формат сжатия AVCHD, потери качества видео при декомпрессии (которая всегда производится в местах вставки титров, переходов, эффектов) будут выше, нежели для формата HDV. Ведь H.264/AVC создавался как формат конечного хранения видео (то есть вы редактируете видео в каком-то другом формате, а потом сохраняете результат в H.264 с однократной компрессией) и, по-хорошему, не предназначен для редактирования. Раз уж мы заговорили о редактировании, то надо сказать, что поддержка формата AVCHD в нормальных видеоредакторах пока менее широка, нежели поддержка формата HDV. Но для домашнего пользователя, который не часто увлекается сложным редактированием своего видео, этот формат вполне подходит, тем более что видео в нем записывается на диски miniDVD, жесткие диски, а также flash-карточки. Да и поддержка этого формата в современных редакторах постоянно расширяется, так что расширяются и возможности для редактирования AVCHD.
О технических характеристиках современных видеокамер мы поговорим в следующей статье.
