Леонид коновалов. Разрешение видео: основные стандарты и характеристики

В этом материале вы познакомитесь с основными характеристиками цифрового видео, наиболее популярными стандартами сжатия и форматами видеофайлов. Так же мы поговорим о кодеках, медиаконтейнерах и необходимых программах для работы с видео.

Вступление

Еще недавно мало кто мог себе представить, что с помощью обычного домашнего компьютера можно будет не только просматривать любимые фильмы, но и создавать собственную видеотеку, оцифровывать содержимое старых видеокассет, редактировать семейные видеозаписи и даже создавать самостоятельно собственные киношедевры.

Все началось в далеком 1992 году, когда фирмы IBM и Intel разработали программную технологию Indeo (сокращенно от Intel Video). С помощью нее у пользователей появилась возможность оцифровывать видео и создавать видеофайлы на ПК, с последующим их воспроизведением на экране монитора.

Изначально цифровое видео представляло собой преобразованный в цифровой формат аналоговый сигнал. При этом сама процедура преобразования неминуемо приводила к некоторой потере качества. На сегодняшний день видеомагнитофоны и старенькие VHS-камеры ушли в прошлое, а балом правят современные цифровые видеокамеры, DVD и Blu-Ray плееры, которые позволяют получать сигнал сразу в цифровом виде. Да и аналоговое телевидение постепенно уступает место более прогрессивному цифровому.

Основные характеристики цифрового видео

Цифровое видео имеет пять основных характеристик: экранное разрешение, частота кадров, глубина цвета, битрейт (ширина видеопотока) и качество изображения.

Экранное разрешение (Resolution) - обозначает количество точек (пикселей) по горизонтали и вертикали, из которых состоит изображение (видеокадр) на экране. При записи разрешения сначала указывается значение количества точек в строке (горизонтальное разрешение), а затем число строк, участвующих в построении изображения (вертикальное разрешение). Например, для европейского видеостандарта PAL размер кадра составляет 720x576 пикселей, для североамериканского стандарта NTSC - 720x480, для видео высокой четкости (HD 720p) - 1280х720, а для новомодного стандарта HDTV (Full HD) - 1920x1080 точек. Как вы, наверное, понимаете, чем выше экранное разрешение, тем качество видео лучше.

Частота кадров - величина указывающая, на то, какое количество кадров сменяется за секунду. Стандартной скоростью воспроизведения видеосигнала считается величина равная 30 кадрам/c. Для кино этот показатель несколько меньше и составляет 24 кадра/с.

Глубина цвета (цветовое разрешение) - характеристика, указывающая количество цветов, которые могут участвовать в формировании видеоизображения. Количество цветов в цифровом видео измеряется в битах. Так 1 бит может принимать два разных значения (0 или 1) и позволяет соответственно закодировать только два цвета (обычно черный и белый). С помощью двух бит можно закодировать уже 4 цвета (2 2 = 4), с помощью трех бит - 8 цветов (2 3), четырёх - 16 (2 4) и так далее.

Как правило, цветовое разрешение описывается с помощью специальных цветовых моделей. В компьютерной технике применяется модель RGB (красный-зеленый-синий), которая может быть представлена следующими наиболее распространенными режимами глубины цвета: 8 бит (256 цветов), 16 бит (65 536 цветов) и 24 бита (16 777 216 цветов). К слову, человеческий глаз, по разным мнениям, может воспринять от 5 до 10 миллионов цветовых оттенков.

Битрейт (ширина видеопотока) - показывает количество обрабатываемых бит видеоинформации за одну секунду времени. Иначе говоря - это скорость видеопотока, которая измеряется в мегабитах в секунду (Мбит/с). Чем она выше, тем лучше качество. Например, для стандарта DVD-видео ширина потока составляет около 5 Мбит/c, а для формата телевидения высокой четкости HDTV - уже 10 Мбит/с. Кстати, наиболее часто значение битрейта используется для оценки качества передаваемого видео через Интернет.

Качество изображения - характеристика призванная оценить качество обработанного видео в сравнении с оригиналом и определяющаяся совокупностью значений разрешения, глубины цвета и скорости видеопотока.

Стандарты сжатия

Одна минута чистого несжатого оцифрованного звука занимает на жестком диске компьютера около 10 Мбайт, вследствие чего, в подавляющем большинстве, музыкальные файлы хранятся в сжатом виде ради экономии места. А сколько же занимает одна минута несжатого видео? Например, для размещения 60-секундного ролика с частотой 30 кадров в секунду, разрешением 720x576 пикселей и 16-битной глубиной цвета потребуется около полутора гигабайт свободного дискового пространства! И это без учета звуковой дорожки. После этих цифр, наверное, уже не нужно объяснять, почему цифровое видео хранится в наших компьютерах исключительно в сжатом виде.

Существует несколько десятков популярных форматов сжатия, которые используют разные алгоритмы компрессии, которые соответственно дают разные результаты.

DV (Digital Video) - один из самых первых алгоритмов сжатия для видеопотока, разработка которого началась в 1993 году совместно сразу несколькими компаниями, являющимися крупнейшими производителями видеооборудования (Sony, JVC, Panasonic, Philips и Hitachi). Формат DV обеспечивает невысокую степень сжатия данных (5:1) и характеризуется высоким битрейтом, за счет чего выходящий видеофайл получается довольно большого размера. Так одна минута DV-видео занимает около 200 Мб (1 час - 12 Гб) на цифровых носителях информации.

Наиболее часто этот формат используется для сжатия при видеосъемке с помощью бытовых цифровых камер и профессиональных камкордеров. При этом из-за небольшого коэффициента сжатия отснятые материалы получаются очень высокого качества, а сама процедура компрессии, которая происходит в реальном времени, не требует мощных технических компонентов.

Правда, хранить видео на домашнем компьютере и тем более оптических дисках в DV-формате все-таки неудобно, уж слишком много оно занимает места. Так что специалистам пришлось задуматься о дополнительных алгоритмах сжатия, с помощью которых удалось бы сократить размер цифрового фильма еще в несколько раз.

MPEG (Moving Picture Experts Group) - целое семейство стандартов сжатия цифровой информации, разработанное и стандартизированное одноименной экспертной группой специалистов, сформированной организацией ISO в далеком 1988 году.

Первым плодом их творения стал исходный стандарт видео и аудио компрессии MPEG-1 , а в 1993 году при участии компаний JVC и Philips, была разработана его спецификация Video CD (VCD) , которая и известна многим пользователям. Из названия видно, что VCD является форматом для хранения сжатого видео со звуком на обычных компакт дисках.

Использование для кодирования алгоритмов MPEG-1 позволяет получать видеопоток шириной до 1,5 Мбит в секунду с разрешением кадра 352x288 точек для PAL или 352x240 для NTSC, после чего на обычном CD может уместиться 74 минуты видео со звуком качества VHS (как у обычного видеомагнитофона).

В 1995 году увидел свет популярнейший стандарт MPEG-2 , который впоследствии получил широкое распространение в цифровых видеодисках DVD , а так же при передаче сигнала кабельного и спутникового телевидения. Качество картинки здесь значительно выше, чем у предшественника: при 25 кадрах в секунду, разрешение составляет 720x576 точек для системы PAL, а для системы NTSC - 720х480 при 30 кадрах/с. При этом, средняя максимальная ширина потока равна 9,8 Мбит/с, что практически в 7 раз выше, чем у Video CD. Еще одним неоспоримым преимуществом MPEG-2 является возможность сохранения пятиканальной аудиодорожки (Dolby Digital 5.1 и DTS) .

Максимальная емкость двухслойного DVD диска (DVD-9) составляет 8,5 Гбайт, на который можно записать до трех часов видео с полным качеством. Если же вам предлагают DVD сразу с несколькими фильмами, то знайте, что, скорее всего вас ожидает низкосортная картинка уровня Video CD с очень низким разрешением и битрейтом.

Вместе с MPEG-2, приблизительно в тоже время, начал разрабатываться новый стандарт MPEG-3 , предназначенный для кодирования аудио и видеопотоков в телевидении высокой чёткости со скоростью передачи данных от 20 до 40 Мбит/с. Но довольно скоро выяснилось, что для этих задач можно использовать несколько модифицированную версию стандарта MPEG-2, после чего все дальнейшие разработки MPEG-3 были прекращены и на сегодняшний день этот стандарт не используется.

Стоит отметить, что довольно часто термин «MPEG-3» многие пользователи ассоциируют с популярной технологией сжатия звука MP3. Но это в корне не верно, так как ее правильное название - MPEG-1 Audio Layer 3.

Наконец, в 1998 году появилось новое семейство форматов сжатия видео - MPEG-4 . Разрабатывалось оно с целью улучшения качества картинки при низкой скорости потока. Прежний стандарт MPEG-2, рассчитанный на высокий битрейт, с этой задачей справиться не мог, так что алгоритмы сжатия пришлось серьезно модифицировать. Так же MPEG-2 не походит и для хранения видео высокой четкости (HD) с разрешениями от 1280x720 (720p) до 1920x1080 пикселей (1080i или 1080p), которое все больше и больше набирает популярность.

На сегодняшний день MPEG-4 является основным стандартом сжатия мультимедиа контента, и хотя DVD списывать со счетов еще рано, практически все современные фото и видеокамеры снимают в HD-качестве. Так что для сохранения видео с таких устройств на компьютер, в любом случае придется ориентироваться на кодеки семейства MPEG-4.

Кодеки

Как мы выяснили в предыдущей главе, для сжатия видео могут использоваться различные стандарты. Но при этом, выбрав определенный алгоритм преобразования данных, можно сжать видео совершенно разными инструментами или программными средствами, что дает на выходе абсолютно различные результаты. Посмотрите, насколько разительно может отличаться качество и характеристики видео записанного на мобильный телефон, скачанного из сети видеоролика в HD-формате или фильма с Blu-Ray диска. У одного может картинка оставлять желать лучшего, у другого хромать звук, а третий, наоборот - эталон качества. А ведь все они закодированы с использованием одного стандарта - MPEG-4.

Во многом, все эти отличия как раз и определяются кодеком - специальной программой, осуществляющей сжатие (кодирование) исходных материалов. При этом каждый из них использует свой собственный алгоритм, который влияет как на качество, так и на скорость кодирования.

Само слово «кодек» является сокращением от двух слов «ко дер-дек одер». Это значит, что кодек должен включать в себя не только модуль сжатия (кодер), но и просмотра (декодер). Последние обычно бесплатны и входят в популярные наборы кодеков, таких как K-Lite Codec Pack или Windows 7 Codecs Pack. А вот самые лучшие и быстрые кодеки-кодировщики обычно платные, хотя есть и несколько исключений.

Перечислять все виды кодеков, в рамках этого материала, мы не будем, а рассмотрим лишь несколько самых распространенных.

MPEG-4 Part 2 ASP - один из первых алгоритмов, появившихся в 1999 году. Кодеки, построенные на его основе, обеспечивают довольно низкое качество выходящих материалов, что и не мудрено. Ведь в то время никаким видео высокой четкости еще и не пахло. Зато высокая скорость работы и нетребовательность к аппаратным ресурсам отчасти компенсирует этот недостаток. Именно поэтому и сегодня этот алгоритм широко востребован при кодировании видео для различных мобильных устройств и компактных медиаплееров, а так же роликов, размещаемых в сети.

Одними из самых ярких представителей кодеков, базирующихся на основе этих алгоритмов, являются знакомые многим пользователям, коммерческий DivX и его бесплатная альтернатива XviD .

MPEG-4 AVC или H.264 - один из самых последних и популярных алгоритмов, использующихся с успехом как для сжатия видео с низким разрешением, так и HD контента. Кстати, большинство высококачественных фильмов на дисках Blu-Ray кодируется именно этим кодеком. Так же он часто используется и в бытовых HD-видеокамерах (AVCHD).

Как и в предыдущем случае, у этого семейства кодеков существуют как бесплатные модификации, например, x.264, так и коммерческие варианты, входящие в состав популярных видеоредакторов (Adobe Premiere, Pinnacle Studio и другие).

VC-1 - кодек, разработанный вездесущей компанией Microsoft и стандартизированный в 2006 году. В его основу положен собственный формат видеосжатия WMV (Windows Media Video) и система кодирования WMV 9. Изначально задачей VC-1 являлось кодирование игрового видео для приставок X-Box. Однако на сегодняшний день этот кодек уже вышел на видеорынок, и активно конкурируя с H.264, является поддерживаемым стандартом для формата Blu-Ray.

Медиаконтейнеры и их форматы

Как и любая другая цифровая информация, видео хранится на диске в виде файлов, или как их еще называют, медиаконтейнеров, содержащих видео-, аудио и другие потоки, а так же метаданные. В любой момент из контейнера можно вынуть, например, видео или аудиодорожки, перекодировать их, и поместить их в другой контейнер, то есть изменить формат видеофайла. Мультимедийные контейнеры могут быть разных типов (форматов), а на то, к какому виду они относится, указывает расширение файла.

Не смотря на то, что большинство контейнеров привязаны к определенному формату, в некоторых из них может храниться видео в совершенно разных стандартах. Например, файл с расширением AVI способен содержать ролики как в формате MPEG-1, так и в MPEG-2 или в MPEG-4. На что же тогда влияет тип контейнера?

Конечно, в большей мере качество фильма определяется кодеком и теми параметрами, которые были установлены при сжатии. Но и от контейнера зависит немало. Различные виды видеофайлов имеют определенные требования и ограничения по количеству звуковых дорожек, каналов субтитров, типов используемых кодеков, а так же совместимости с бытовыми проигрывателями и плеерами.

Теперь, давайте познакомимся с самыми популярными форматами видеофайлов и коротко разберем их преимущества и недостатки.

AVI (Audio Video Interleave) - самый древний и традиционный из всех видов медиаконтейнеров, который был впервые использован Microsoft в 1992 году. Может содержать в себе видео и аудио информацию, сжатую различными сочетаниями кодеков. Таким образом, AVI-файлы при внешнем сходстве могут очень сильно отличаться внутренней «начинкой», а что бы точно определить их содержимое, придется воспользоваться специальными программами (например, VideoToolBox).

Строго говоря, этот контейнер уже давно устарел и имеет ряд серьезных недостатков: невозможность содержания смешанного видео (например, NTSC и PAL) и альтернативных аудиодорожек, отсутствие меток времени и индексов кадра, отсутствие нормальной работы с субтитрами, плохая поддержка современных кодеков и прочее.

Тем не менее, этот старичок никак не хочет уходить на пенсию, ведь до сих пор огромное количество медиаконтента в сети распространяется именно с помощью этого формата. Секретом такого долголетия, скорее всего, является универсальность AVI, хотя с другой стороны это и его минус. Иногда приходится сильно попотеть, что бы открыть какой-нибудь AVI-файл, созданный с использованием экзотических кодеков.

MKV ( Matroska или Матрёшка) - популярнейший формат мультимедийного контейнера, отвечающий всем современным требованиям. В большей мере ориентирован на кодеки семейства H.264. К его основным возможностям можно отнести:

• создание экранного меню;
• разбиение содержимого на главы;
• быстрая перемотка по файлу;
• переключение «на лету» между звуковыми и видеодорожками, а так же субтитрами.

Таким образом, это упаковка, которая может содержать множество потоков видео, аудио и субтитров, позволяя тем самым хранить фильм со всеми дополнительными материалами всего в одном файле, при этом обеспечивая высокий уровень навигации по медиаконтенту. Так же стоит отметить, что MKV имеет высокую устойчивость к ошибкам, модульную расширяемость и поддерживает трансляцию материалов через Интернет.

Широкой популяризации данного формата способствует тот факт, что это открытый проект. То есть для персонального использования он полностью бесплатен. На сегодняшний день, наиболее часто в файлах с расширением «.mkv» хранится видео высокой четкости, как правило, с несколькими аудиодорожками и каналами субтитров.

MP4 (MPEG-4 Part 14) - еще один современный формат файлов для хранения цифровых видео и аудиопотоков, являющийся частью стандарта MPEG-4. Обладает практически всеми теми же возможностями, что и MKV. Но у MP4 есть одно преимущество - файлы в этом формате можно проиграть практически на любых устройствах, начиная со смартфонов и заканчивая игровыми приставками. MKV же, кроме персональных компьютеров, поддерживают только самые современные медиацентры.

Не стоит забывать и тот факт, что MP4 является «родным» форматом для всех продуктов компании Apple, от iPhone до Mac. Так что если вы поклонник «яблочного» железа, то домашнюю видеоколлекцию лучше собирать и хранить в MP4.

Стоит отметить, что контейнер MP4, в отличие от MKV, имеет ряд ограничений и не может содержать видео стандартов MPEG-1, MPEG-2 и WMV, а так же звук в форматах AC-3 (Dolby Digital) и WMA.

VOB ( Versioned Object Base) - основной контейнер, используемый для хранения мультимедиа контента на DVD-дисках. Может содержать несколько потоков видео MPEG-2, до девяти аудиодорожек, до 32-х каналов с субтитрами и экранное меню.

FLV ( Flash Video) - медиаконтейнер, использующийся для размещения и передачи видеороликов в глобальной сети Интернет. Используется многими крупными сервисами видеохостинга, такими как RuTube, YouTube, Vimeo, Flickr и другими. Видеопоток в FLV-файле как правило закодирован с помощью кодеков H.263 или H.264, а звук в MP3 или AAC.

MOV - формат файла, разработанный компанией Apple для хранения видео, графики, анимации и 3D. Своим появлением обязан технологии воспроизведения медиаконтента QuickTime.

TS и M2 TS - специализированные контейнеры для хранения HD-видео. TSиспользуется в потоковом вещании цифрового телевидения IPTV и DVB. Правда, данный контейнер вообще не может содержать субтитры. M2TS является стандартным контейнером для Blu-Ray видео, в который могут быть включены видео и аудиопотоки, предусмотренные стандартом BD-ROM, а так же субтитры в графическом формате PGS.

Заключение

В заключении давайте посмотрим, какое программное обеспечение вам понадобится на компьютере для работы с цифровым видео.

Медиаплееры - программы для декодирования и воспроизведения видеоконтента. Наиболее популярными из нихявляются Windows Media Player, KMPlayer, Winamp, QuickTime, GOM Player, PowerDVD, Media Player Classic, VLC Media Player, BSPlayer, RealPlayer и другие.

Как правило, после установки проигрывателя, вместе с ним в систему устанавливается определенный набор кодеков, от которого будет зависеть, какие медиаконтейнеры вы сможете открывать. Например, некоторые из них не умеют по умолчанию воспроизводить DVD, а другие контейнеры MKV. Поэтому, чтобы не плодить кучу ненужных приложений на собственном ПК и иметь возможность просматривать все виды видеофайлов с помощью одного любимого медиаплеера, достаточно установить в систему набор отдельных кодеков, например K-Lite Codec Pack.

Конверторы - программы, позволяющие преобразовывать видеофайлы из одного формата в другой. Одни из них являются мультиформатными, то есть способны работать сразу со многими видами медиаконтейнеров. Другие, узкоспециализированные, рассчитаны на конвертацию одного определенного формата. К наиболее популярным конверторам можно отнести: Total Video Converter, Format Factory, Any Video Converter, Xilisoft Video Converter, MediaCoder, Dr.DivX, ImTOO 3GP Video Converter, ConvertXToDVD и прочие.

Рипперы и грабберы - программные инструменты, позволяющие копировать фильмы с DVD и Blu-Ray дисков, с последующей конвертацией в разнообразные форматы. Среди них: Xilisoft DVD и Blu-ray Ripper, ImTOO DVD и Blu-ray Ripper, Aleesoft DVD и Blu-ray Ripper, Kingdia DVD Ripper, Best HD Blu-ray Ripper и другие.

Видеоредакторы - приложения, имеющие набор инструментов для редактирования (монтажа) видеофайлов на компьютере. Стоит отметить, что с помощью программ подобного типа выполняется еще одна очень важная функция - захват и оцифровка видео . Таким образом, с помощью видеоредакторов осуществляется преобразование видеосигнала с внешних источников (видеокамер, видеомагнитофонов, плееров оптических дисков и т.д.) в цифровой видеопоток, его сжатие и сохранение в выбранном медиаконтейнере, с целью последующей обработки, хранения или воспроизведения.

Наиболее яркими и профессиональными представителями этой группы программ являются: Adobe Premiere, Pinnacle Studio, VirtualDub, Corel VideoStudio, Sony Vegas Pro, NeroVision, Ulead VideoStudio Plus и другие.

Наиболее распространённые соотношения

1,33:1 (4:3)

2,55:1

Соотношение сторон ранних анаморфированных форматов, в том числе «Синемаскоп» и «Синемаскоп-55». Такое соотношение сторон экрана существовало до 1954 года , когда к четырёхканальной магнитной фонограмме была добавлена стандартная оптическая, занявшая часть пространства фильмокопии, отводившегося изображению. В настоящее время не используется.

2,6:1

Чтобы приблизить форму кадра к естественному полю зрения человека (и, следовательно, усилить восприятие фильма), кинокомпанией «Синерама» была изобретена и коммерчески внедрена панорамная система трёхплёночной киносъёмки и кинопроекции на специальных, сильно изогнутых огромных экранах шириной до 30 м с соотношением ширины и высоты кадра 2,6:1 . Система «Синера́ма» предусматривала высококачественный способ записи и воспроизведения семиканального объёмного звука с отдельной 35-миллиметровой синхронизированной магнитной фонограммы. При такой системе звук следовал за изображением на экране за счёт воспроизведения разными громкоговорителями , расположенными вокруг зрителей.

Первый фильм снятый по системе «Синерама» - документально-видовой (англ. travelogue ) «Это „Синерама“» (англ. «This Is Cinerama» ) был впервые показан публике в 1952 году в специально построенном и оборудованном кинотеатре. Успех фильма был настолько велик, что он не сходил с экранов в течение двух лет. Несмотря на сложность и громоздкость системы «Синерама» были созданы ещё 7 фильмов, включая три художественных фильма: «Как был завоёван Запад » (англ. «How the West Was Won» ) и «Удивительный мир братьев Гримм» (англ. «The Wonderful World Of Brothers Grimm» ) (оба в г.) и «Повелитель ветров: Путешествие Кристиана Радика» (англ. «Windjammer: The Voyage of Christian Radich» - съёмки по системе «Синеми́рэкл» (англ. «Cinemiracle» , , прокат в залах и по системе «Синерама»). Советская система «Кинопанора́ма» была разработана на основе и с учётом ошибок «Синерамы». Её основным отличием являются улучшенная конструкция панорамной кинокамеры и использование девятиканальной стереофонической фонограммы.

2,75:1

В 1959 году «Panavision» приобрела отдел киносъёмочной техники студии MGM . В том же году появилась система «Super Panavision 70», которая была практически копией «Тодд-АО», но использовала значительно более компактные камеры.

Иные соотношения сторон

Существуют киноаттракционы с иным соотношением сторон экрана (например, круговая панорама с обзором 360°). Всё это призвано погрузить зрителя в атмосферу фильма и усилить впечатление от просмотра.

См. также

Примечания

Литература

• Б. Н. Коноплев Глава II. Классификация кинофильмов // Основы фильмопроизводства. - 2-е изд. - М .: Искусство, 1975. - С. 32. - 448 с.

• И. Б. Гордийчук, В. Г. Пелль Раздел I. Системы кинематографа // Справочник кинооператора / Н. Н. Жердецкая. - М.,: «Искусство», 1979. - С. 7-67. - 440 с.

Ссылки

Форматы кинематографа
Форматы плёнки	8-мм 16-мм 35-мм 70-мм
Киноформаты	16 mm Super-16 (1971) Ultra-16 16 mm × N Circarama (1955) 35 mm

В наше время практически все любители просмотра фильмов, роликов или даже почитатели компьютерных игр сталкиваются с понятием "разрешение видео". Правда, не все четко себе представляют, что означает этот термин. Поэтому поговорим об этом несколько подробнее.

Что такое разрешение видео?

Некоторые ошибочно полагают, что такой термин означает фактический размер видео, умещающегося на экране. Отчасти, правда, это так и есть, хотя в большей степени разрешение видео применяется не только к обозначению размеров сторон кадра, выраженного в пикселях, но и к их суммарной совокупности, приходящейся на один кадр, и подразумевает качество изображения на экране.

Проще говоря, это количество точек, которое умещается в одном кадре. Вычисляется простым арифметическим действием - умножением высоты на ширину. Для удобства произведение в расчет не принимается, а в обозначении используется именно ширина и высота кадра, например, 1280 х 720 пикселей.

Типы разрешения видео

Сегодня различают несколько основных типов, на которые подразделяется разрешение видео: стандартное (SD - standard definition), высокое (HD - high definition) и ультравысокое (UHD - ultra high definition, обозначаемое еще и литерой «k»).

Естественно, любое качество имеет свои отличия. Рассмотрим все форматы разрешения видео по отдельности. Кроме того, обратим внимание на то, что в обозначениях применяются буквы «i» и «p». В первом случае это чересстрочная развертка, когда изображение состоит из двух других, накладываемых, как уже понятно, через строку. Второй вариант является более прогрессивным (кстати, и сокращение пошло от английского progressive). Здесь картинка является цельной.

Кроме того, в некоторых случаях можно встретить и промежуточные варианты с нестандартным соотношением сторон, а также фактическими размерами кадра. Но остановимся на самых основных (устаревший формат видео для мобильных телефонов как нижайший стандарт по понятным причинам рассматриваться не будет).

Стандартное разрешение

Стандартная четкость является самым низким разрешением и, как правило, обозначается сокращением 480i и 480p, а более высокое - 576i или 576p.

В первом случае мы имеем разрешение видео для варианта «i» на уровне 640 х 240 пикселей, для обозначения «p» - 640 х 480 пикселей.

Для второго стандарта фактическое разрешение видео составляет 720 х 288 и 720 х 576 пикселей соответственно. Но в обоих случаях соотношение сторон равняется 4:3.

Видео высокого разрешения

Что касается этого стандарта, он уже давно является одним из самых распространенных. Разрешение HD-видео тоже имеет свое обозначение. Здесь уже по сравнению со стандартным размером картинки соотношение сторон составляет 16:9, то есть видео растягивается по всему экрану, скажем, телевизионной панели или монитора для комфортного просмотра.

Что касается качества, здесь имеется два типа: HD и Full HD. Для стандарта HD разрешение картинки составляет 1280 х 720 пикселей (обозначается как 720p), а Full HD характеризуется разрешением изображения на уровне 1920 х 540 точек (1080i) или 1920 х 1080 пикселей (1080p).

Ультравысокое разрешение

Самая высокая четкость как один из стандартов разрешения видео появилась относительно недавно. Надо сказать, что и не все модели телевизионных панелей старого поколения поддерживают такое качество, хотя развитие техники на месте не стоит, и уже появились смартфоны и планшеты, способные воспроизводить видео нового стандарта качества.

Что касается основных характеристик, параметры соотношения сторон составляют 16:9 (так же, как в случае HD или Full HD), а вот разрешение заслуживает отдельного внимания.

Для четкости, обозначаемой 4k UHD (2160p), фактические размеры составляют 3840 х 2160 точек, а для стандарта 8k UHD (4320p) - 7680 х 4320 пикселей.

Сравнительный итог

Как уже понятно, разрешение видео любого из типов напрямую влияет на качество отображаемой на экране картинки. Наверное, не нужно говорить, что, чем оно выше, тем четче и естественнее выглядит не только сама картинка, но и все цветовые оттенки гаммы.

Правда, при сравнении стандартов нужно еще учитывать немаловажные параметры: глубину цвета (битность) и применяемую частоту кадров в секунду. Ведь многие, наверняка, встречали обозначения типа 60 fps. В данном случае это есть сокращенное обозначение параметра, образованное от английского frames per second.

Равно как разрешение, это значение во многом существенно влияет на качество. При более высокой частоте раскадровки, например, динамичные сцены проходят без задержек на аппаратном уровне, а переходы между кадрами незаметны благодаря плавности.

К сожалению, сегодня на рынке можно встретить не так много техники, которая поддерживает самый высокий стандарт, да и стоит она, увы, достаточно дорого. Пока еще в основном спросом пользуются модели со стандартом Full HD. Однако что-то уходит в прошлое, что-то появляется на смену устаревающим стандартам. Так что со временем можно ожидать, что и на 8k технологии не остановятся. Соответственно, это повлечет за собой снижение цен на технику, ориентированную на работу с ультравысоким разрешением видео.

Когда мы говорим о форматах экрана 4:3 и 16:9, то имеем в виду пропорции или соотношение между горизонтальной и вертикальной стороной прямоугольника экрана. Стандартный телевизор ранее имел экран с соотношением сторон 4:3. Это означает, на каждые четыре единицы в ширину приходится три единицы в высоту. В стандартных HDTV используется экран с соотношением сторон 16:9, поэтому на 16 единиц ширины приходится 9 единиц высоты. Поэтому HDTV с форматом 16:9 шире по горизонтали, чем обычной телевизор, экран которого выглядит почти квадратным.

Вот в чем проблема: любой проектор или телевизор имеют свой формат экрана, как правило, 4:3 или 16:9. С другой стороны, фильмы, видео и другой контент производятся и c иным форматом кадра изображения. Традиционные телепрограммы и видео сейчас чаще всего выполнены в формате 4:3, который обозначается еще как «1.33:1» . 4 поделенное на 3 равняется 1.33. Аналогично, материалы, созданные для HDTV в формате 16:9 обозначаются 1.78:1 (16 разделить на 9 = 1.78).

Тем не менее, не только в этих двух форматах производятся видеоматериалы. Для фильмов, музыки, видео и другого контента на оптических дисках используются такие соотношения как 1.33, 1.78, 1.85, 2.00, 2.35, 2.4, 2.5 и так далее. Материалы в HD разрешении с Blu-ray дисков представляются, как правило, в 1.78:1 или в суперширокоформатных форматах 2.35 и 2.4. Таким образом, для соотношения сторон изображения нет никакого универсального стандарта. Поэтому стоит понимать: не важно, какой формат будет у вашего проектора 4:3 или 16:9, он НЕ будет соответствовать всем видео материалам, которые вы захотите посмотреть в естественном формате кадра. Получается, что не существует идеального решения при выборе оптимального соотношения сторон для вашей системы домашнего театра?

Наиболее популярным выбором для домашнего кинотеатра сейчас является проектор и экран с поддержкой 16:9. Но некоторые зрители до сих пор остаются приверженцами классического формата 4:3, так как вся классика кино до 1953 г. была сделана именно в этом формате. Существует также большой интерес к системам в специальном суперширокоформатном соотношении сторон картинки 2.35:1. У каждой из этих трех конфигураций есть свои определенные уникальные преимущества, а также отдельные недостатки, которые следует рассмотреть, прежде чем сделать окончательный выбор.

Формат кадра 4:3: достоинства и недостатки

Достоинства: Если вы хотите смотреть преимущественно классические фильмы, телесериалы или специальные материалы подобные демонстрируемым в кинотеатрах IMAX, формат кадра 4:3 в данном случае наиболее удобен, в сравнении с 16:9. Используя вертикальное электронное маскирование, можно легко перекрыть верхнюю и нижнюю части экрана, когда кто-то захочет посмотреть материалы формата 16:9 или 2.35:1, и открыть экран на полную вертикальную высоту для просмотра материалов формата 4:3.

Недостатки: Большинство, если не все, продаваемые сегодня высококачественные проекторы для домашнего кинотеатра поддерживают естественный формат кадра 16:9. Достаточно трудно найти проектор кадрового формата 4:3, который в системе домашнего кинотеатра может посоперничать с проекторами 16:9 в качестве изображения. А поскольку большинство проекторов 4:3 поддерживают разрешения 800x600, 1024x768, 1400x1050 это означает, что все видеоматериалы должны масштабироваться в соответствии с естественным разрешением проектора.

Формат кадра 16:9: достоинства и недостатки

Достоинства: Для HDTV, широкоэкранных DVD, и Blu-ray фильмов логичным выбором является проектор с кадровым форматом 16:9. Все материалы с поддержкой HDTV вещания в формате 16:9 будут отображаться в полной красе, без черных полос сверху и снизу экранной картинки. Множество материалов сегодня выполнены именно в формате 16:9, наметилась тенденция перевода на этот формат кадра и телепрограмм. На полках магазинов много проекторов формата 16:9 и многие из них разработаны специально для высококачественных систем домашнего кинотеатра.

Недостатки: Хотя экран в формате 16:9 выглядит и великолепно, отображаемые на нем материалы формата 4:3 сосредоточены по центру и могут оказаться совсем маленькими, зажатыми с боков широкими черными вертикальными полосами. В более дорогих проекторах может быть использована система видеообработки, чтобы охватить всю поверхность экрана в любом демонстрируемом формате. Изображение при этом искусственно преобразовывается. Если вы не хотите проблем в виде такой электронной маскировки за дополнительные деньги, то должны смириться с черными полосами на экране во всех форматах кроме 16:9. К счастью, в современных проекторах для домашнего кинотеатра значительно снижен уровень черного, по сравнению с моделями прошлых лет, что делает эти черные полосы менее заметными в затемненном помещении и снижает потребность в электронной маскировке.

Формат кадра 2.40:1: достоинства и недостатки

Достоинства: Но есть фильмы и шире, чем 16:9. Сегодня многие из наиболее популярных фильмов на DVD и Blu-ray дисках сделаны в кадровом формате 2.35 или 2.40:1, а не 1.78:1. Если много ваших любимых картин сделано с соотношением сторон кадра 2.35:1, то хорошим выбором будет система 2.35:1 с постоянной высотой изображения. Традиционный метод проекции снятых в формате 2.35:1 фильмов предполагает использование с проектором 16:9 дополнительной анаморфной линзы x1.33, чтобы растянуть изображение 2.35:1 (1.78 умноженное на 1.33 =2.35). Для просмотра материалов 16:9 и 4:3, необходимо удалить анаморфную линзу из объектива. С другой стороны, хорошим бюджетным вариантом может стать покупка проектора с зум-объективом с увеличением 1.3:1 и экрана 2.35:1, с последующим использованием системы увеличения для переключения между проекциями 16:9 и 2.35:1. Автоматизировать этот процесс позволяет управляемый зум-объектив с системой памяти. Какой бы метод вы ни выбрали, такая система позволит наслаждиться широкоэкранным кино.

Недостатки: Вариант с отдельной линзой стоит дорого. Кроме того, для переключения между форматами фильмов 2.35 и материалами 16:9 или 4:3 необходимо использовать ручную или автоматическую систему управления анаморфной линзой. Наиболее легко это сделать с помощью моторизованной системы, но такой вариант может серьезно увеличить стоимость системы. Дешевые анаморфные линзы могут несколько ухудшить качество изображения. Можно также использовать электронные системы преобразования, чтобы устранить на экране темные полосы при просмотре материалов 16:9 или 4:3, что опять же увеличивает стоимость системы. Вариант с зум-объективом не добавляет особых расходов, но он требует тщательного монтажа проектора и снижает освещенность экрана примерно на 25%. C некоторыми проекторами это может привести к несколько тусклому или размытому изображению.

После выбора кадрового формата своего будущего кинотеатра, следующий шаг заключается в выборе разрешения проектора.

Если вы часто скачиваете кино из Интернета или загружаете собственные клипы на YouTube и другие сайты, вы наверняка сталкивались с искажением картинки в видеофайлах.

Возможно, вы были разочарованы сплющенным и растянутым изображением в фильме, который долго искали. Или были неприятно удивлены черной рамкой, которая появляется вокруг изображения после загрузки клипа на сайт. Причина таких проблем кроется в неправильном соотношении сторон кадра, установленном при сохранении видеофайла. Стоит исправить эту ошибку – и видео будет радовать глаз правильными пропорциями и отсутствием ненужных элементов вроде черного обрамления картинки.

Яснее не стало? Прочтите нашу статью, и вы не только узнаете, что такое соотношение сторон видео, но и научитесь выявлять и исправлять проблемы, связанные с неправильным значением этого параметра.

Что такое пропорции видео?

Видеоряд любого фильма или клипа состоит из большого числа одинаковых по размеру кадров, размер каждого из которых характеризуется двумя величинами: шириной (длиной кадра по горизонтали) и высотой (длиной кадра по вертикали). Так вот, пропорция ширины и высоты кадра – и есть соотношение сторон видео. Эта величина обозначается двумя цифрами, разделенными двоеточием (2:1, 4:3 и т. д.).

Вариантов соотношения сторон существует немало, однако на сегодня наиболее распространены два: 4:3 и 16:9 (см. рисунок). Поскольку соотношение сторон 16:9 наиболее близко к тому, как человек видит окружающее пространство, именно этот формат сегодня наиболее популярен. Определенную популярность также набирает соотношение сторон 21:9 – для мониторов с ультрашироким экраном.

Как узнать соотношение сторон видеоклипа?

Когда мы говорим о соотношении сторон видеоклипа, обычно мы имеем в виду характеристику DAR (Display Aspect Ratio) – соотношение сторон, с которым запись отображается на экране. DAR зависит от двух величин:

Pixel Aspect Ratio (PAR) – соотношение сторон пикселя. Поскольку в современном цифровом видео, как правило, используются только квадратные пиксели, для большинства «компьютерных» видеофайлов эта величина всегда будет равна 1:1.

Storage Aspect Ratio (SAR) – отношение количества пикселей по горизонтали к количеству пикселей по вертикали (эти цифры указаны в разрешении видеофайла).

Умножив PAR на SAR , мы получаем DAR – фактическое соотношение сторон видеоклипа.

Разберем на примере. Допустим, нам нужно узнать соотношение сторон видеоклипа в формате AVI с разрешением 640 × 480. Чтобы вычислить SAR , нам нужно разделить ширину видеофайла (640) на высоту (480) до простой дроби. Получаем 4/3. Поскольку, как мы уже выяснили, PAR нашего видео равно единице, соотношение 4:3 и будет являться соотношением сторон видеоклипа.

К слову, значения DAR и SAR совпадают не всегда. Например, в стандартах VCD и DVD видеозаписи кодируются с использованием неквадратных пикселей, соотношение сторон которых не равно 1:1. Чтобы разобраться, давайте посчитаем DAR для DVD-видео с распространенным разрешением 720 × 576. В этом случае SAR будет равно 5:4, а PAR , согласно стандарту, – 16:15. Перемножив эти значения, получим все то же соотношение сторон 4:3.

Нет времени считать вручную? Если у вас установлен Movavi Конвертер Видео, вам повезло – эта умная программа сделает все за вас! Просто загрузите свое видео в конвертер, кликните по нему правой кнопкой мыши, выберите пункт Свойства файла , и вы увидите нужные цифры.

Какие бывают стандартные разрешения и какие соотношения сторон для них используются?

Наиболее часто используемые разрешения и соотношения сторон для них приведены в следующей таблице.

Тут все просто: на сайте популярного видеохостинга соотношение сторон составляет 16:9, в противном случае к видео добавляются черные полосы.

Как выявить проблемы неправильного соотношения сторон?

При проигрывании видео, сохраненного с неверным соотношением сторон, вы увидите в кадре один из следующих дефектов:

• Искажение пропорций. Изображение выглядит вытянутым или, напротив, сплющенным.
• Нежелательные черные полосы по вертикали или горизонтали либо черную рамку вокруг изображения на видео.

Иногда такие проблемы возникают из-за неправильных настроек дисплея проигрывающего устройства. Однако если все настройки верны, а изображение на экране вас по-прежнему не радует, нужно поменять соотношение сторон самого видеофайла – в Movavi Конвертере Видео это можно сделать легко и быстро. Достаточно поставить программу на компьютер и выполнить несколько простых шагов.

Как исправить пропорции видео при помощи Movavi Конвертера Видео?

1. Запустите Movavi Конвертер Видео.
2. Нажмите Добавить файлы , а затем Добавить видео . Загрузите «проблемное» видео в программу.
3. Раскройте вкладку Видео в нижней части интерфейса и выберите любой профиль нужного формата. После этого нажмите на кнопку со значком шестеренки.
4. В диалоговом окне выберите в списке Размер кадра пункт Пользовательский . Перейдите к полям Ширина и Высота в правой части, нажмите на значке с изображением скрепки, чтобы разблокировать поля, и введите подходящие значения.
5. В списке Изменение размера выберите опцию Кадрировать , чтобы убрать черную рамку вокруг изображения. В списке Качество вы можете выбрать нужный вам вариант.
6. Нажмите Старт – и через несколько минут сможете наслаждаться видео с нужными пропорциями.