Stfw.RuТехнология DV - идеальное решение для масс
Одно из самых важных изменений в мире видео за последние несколько лет это появление DV-видеокамер. Что же такое DV и почему этот формат считается такой важной вехой индустрии?
🕛 27.10.2006, 11:29
Термин "DV" может использоваться для обозначения различных вещей.DV кассета
вначале, сокращение DV использовали для обозначения специального картриджа с магнитной лентой для использования в DV-видеокамерах и DV-магнитофонах. Кассета DV по размеру напоминает обычную аудиокассету. Большинство из нас больше знакомо с кассетами mini-DV, которые примерно в два раза меньше.
Компрессия DV
DV также может обозначать тип сжатия, используемый в системах DV. Видео, хранящееся в формате DV, фактически может храниться на любом цифровом носителе данных, магнитной ленте, жестком диске или CD-ROM. Наиболее распространенная форма этого формата использует постоянный поток данных равный 25 мегабит/с и называется DV25.
DV камера
И, наконец, термин DV применим к видеокамерам, которые используют формат DV. Когда кто-то говорит про "стандартную" DV-камеру, то имеется в виду камера, которая работает с кассетами mini-DV, сжимает видео в стандарте DV25 и имеет цифровой разъем для подключения к компьютеру. Сегодня, такие DV камеры используется и профессионалами и видео-любителями.
Преимущества DV
DV предлагает массу преимуществ, особенно, при сравнении с аналоговыми устройствами типа VHS видеомагнитофонов или Hi-8 видеокамер.
Отличное качество видео и звука: видеокамера DV может записывать видео в намного более высоком качестве чем другие бытовые видеоустройства. DV видео предлагает 500 линий вертикального разрешения (по сравнению с 250 линиями для VHS), что обеспечивает более четкое и привлекательное изображение. Но выигрыш не только в разрешении, DV предлагает более точную передачу цвета. Звук в формате DV еще более качественный - вместо аналогового сигнала вы получаете цифровую запись с качеством CD, частотой дискретизации 48кГц и разрядностью 16-бит.
Копирование без потерь: так как подключение камеры к компьютеру (и некоторым другим устройствам) может осуществляться посредством цифрового интерфейса, при передачи данных не происходит потери качество независимо от того сколько раз вы передаете видео. Вы можете делать копию копии другой копии и качество останется таким же, как и у оригинала.
Плата видео-захвата больше не нужна: так как оцифровка изображения и звука происходят еще в самой камере во время съемки, у вас нет необходимости в установке какой-либо платы для оцифровки видео.
IEEE 1394
Вы можете напрямую передавать цифровую информацию из DV-камеры в компьютер и обратно. Порты и кабели, которые нужны для этой передачи, использую стандарт IEEE 1394. Изначально разработанный компанией Apple Computer, этот стандарт известен также под торговой маркой FireWire (Apple Computer) и i.LINK (Sony Corporation). Этот высокоскоростной последовательный интерфейс позволяет передавать данные со скоростью до 400 миллионов бит в секунду (сейчас внедряются более скоростные модификации протокола). Если в вашем компьютере нет такого разъема, вы можете приобрести недорогую дополнительную интерфейсную плату.
Единственный кабель IEEE 1394 передает всю необходимую информацию, включая видео, звук, временные коды и сигналы управления устройством (позволяя вам управлять камерой с компьютера). IEEE 1394 не предназначен исключительно для передачи видео.Этот цифровой интерфейс общего назначения может быть использован для подключения жестких дисков, сканеров и построения сети.
Сжатие DV25
Как уже упоминалось выше, кодек DV25 предоставляет 25 миллионов бит в секунду для видео данных. Коэффициент сжатия в DV25 постоянен и равен 5:1. Также передается аудио и управляющая информация, так что общий поток данных составляет 3.6 миллиона байт (МБ) в секунду. Это означает что один час видео, сжатого в формате DV, потребует для хранения примерно 13 Гигабайт пространства. Впечатляющий факт: обычная 60-минутная mini-DV кассета представляет собой 13-ГБ накопитель.
Компрессия DV25 построена на методе уменьшенного сэмплирования цвета, известного как 4:1:1. Звуковая информация не сжимается и на кассете может быть до двух стереофонических аудио пар. Звук может быть оцифрован в 12-бит 32кГц, либо 16-бит 44кГц или 48кГц. Рекомендуется использовать более качественный 16-бит, 48кГц.
Цвет 4:1:1
Работая с цветными RGB изображениями, мы используем одинаковое количество битов для хранения всех трех цветовых составляющих. Однако при работе с YCC видео, можно использовать особенность восприятия человеческого - глаз более восприимчив к изменению яркостной составляющей изображения, чем к её цветостной составляющей. Таким образом, вместо выделения одинакового количества информации для каждого компонента YCC, профессиональное видео требует для хранения цветовой информации в два раза меньше чем информации об яркости. Это называется цвет 4:2:2, и означает, что для каждых 4 значений яркости, есть только по 2 значения цветности. Это позволяет экономить полосу пропускания для аналоговой передачи и пространство для хранения в цифровой форме. YCC может быть еще более сжат и получится 4:1:1. Именно такой вариант используется в DV-камерах для сокращения требования к объему носителя. Для большинства применений это не является проблемой и по прежнему обеспечивает отличное качество изображения, но некоторые профессиональные задачи вроде операции с синим фоном могут усложняться.
Вариации DV
Существует несколько разновидностей формата DV:
Digital8: одна из разновидностей DV25 разработанная для бытового применения теми пользователями, кто имеет записи в формате Video8/Hi8 и хочет плавно переходить от аналогового формата к цифровому. Он предлагает тот же поток данных цветовое разрешение, но запись производится в цифровом виде на кассеты формата Digital8, являющиеся аналогом Hi8. Также возможно воспроизведение кассет с аналоговой записью Video8 и Hi-8.
DVCAM и DVCPRO: Основной формат DV был разработан для бытового применения. Sony представила DVCAM модификацию этого стандарта для профессионального использования. В нем используется то же сжатие и тип ленты как и в DV, но на кассету записывается меньше видео. Запись на ленту производится путем намагничивания мелких участков магнитной ленты с различной полярностью. Чем ближе эти участки друг к другу, тем больше вероятность появления взаимных помех. Не забывайте, хотя данные записываются в цифровой форме, но носитель является аналоговым и также подвержен возникновению шумов. Помещая меньше данных на ленту, можно добиться большей надежности и совместимости между различными устройствами. Форматы DVCAM и DVCPRO были разработаны для профессионалов и оба предлагают некоторые преимущества для определенного типа пользователей.
DV50 и DV100: кроме стандарта DV25 существуют также версии DV50 и DV100. DV25 обозначает использование потока данных 25Мбит/с, аналогичным образом DV50 использует 50мбит/с, а DV100 соответственно 100Мбит/с. DV50 использует цветовое разрешение 4:2:2 и меньшую степень сжатия 3:1, что делает качество изображения крайне высоким и позволяет использовать его в наиболее требовательных областях профессионального вещательного производства. DV100 будет использоваться для записи HDTV (high definition, телевидение высокой четкости).
Digital Betacam: также известный как DigiBeta, Digital Betacam это выбор профессионалов высшего ранга. Он обеспечивает беспрецедентное качество изображения, но высококлассное оборудования для работы с ним стоит очень дорого. Деки формата DigiBeta также могут воспроизводить аналоговые кассеты Betacam SP.
Неужели DV идеален?
Качество изображения DV было протестировано как человеческими, так и механическими способами. Эти исследования показали что качество DV сродни Betacam SP, который десятилетиями использовался в профессиональном видеопроизводстве. Но DV не идеален.
Так как видео хранится в сжатом виде, возможно появление видимых недостатков, так называемых артефактов. Чаще всего они возникают от недостаточного цветового разрешения и наиболее сильно заметны вокруг четких цветных границ, например на белом тексте на черном фоне. Использование компрессии 4:1:1 может вызывать сложности при выполнении профессионального композитинга.
Кроме того, сжатие добавляет шумы в картинку. Если DV несколько раз декомпрессировать и снова сжимать, то изображение будет терять качество. Этот процесс отличается от простой передачи DV данных из одного устройства в другое, что происходит без потерь. В большинстве случаях, однако, при редактировании видео вам не потребуется производить много операций сжатия/декомпрессии, так что такие потери не станут заметны. Особенно если о них знать и избегать хранения промежуточных данных в этом формате.
Мы не можем назвать DV идеальным, но однозначно это высококачественный, самый эффективный по отношению цена/качество видео формат когда либо доступный среднему потребителю и многим профессионалам. Вся видео индустрия навсегда изменилась при появлении недорогих и качественных DV решений.