Изобилие видеоформатов, которых насчитывается около полусотни, ставит любого пользователя перед выбором, какой формат использовать. И в данном вопросе нельзя сказать, что какой-то вариант лучше других, потому что для разных целей используются разные форматы видео.

Однако рассмотрение понятия формата видео невозможно без рассмотрения понятия кодеков. Кодек - это нечто вроде микропрограммы, которая преобразует информацию для того, чтобы сохранять и воспроизводить её было легче. Однако основная структура файла (её ещё называют контейнером) практически не меняется, а потому для всех файлов является одинаковой. Самые популярные кодеки в последние годы - это DivX, MPEG2, XviD и H.264. Именно от использования определённого кодека и зависит будущий формат видео.

Кодек XviD - это основной кодек формата MPEG4. Благодаря этому кодеку достигается высокое качество изображения даже на самых динамических сценах. Конечно, многие другие форматы видео обеспечивают не худшее изображение, однако, данный формат позволяет создавать отличное качество, несмотря на сравнительно небольшой размер файла. Ещё одно достоинство - бесплатное распространение кодека. Конечно, необходимость лицензии редко останавливала русских релизеров, однако, все равно спокойнее работать с бесплатными версиями.

DivX - самый популярный кодек. Широкое применение приобрёл ещё в эпоху видеокассет. Однако с пятой версии лицензия на его использование стала платной. В отличие от двух предыдущих, основное применение кодека MPEG2 - это цифровое телевидение. Причиной этому является большая скорость переработки информации такого вида. Кроме того, часто используется при записи видеодисков и при компрессии видеофайлов.

Итак, мы рассмотрели самые популярные видеокодеки, а теперь перейдём непосредственно к форматам видео. Самыми используемыми, что в принципе и логично, являются самые простые, а именно AVI, MP4, MKV и TS.

AVI - самый широко используемый видеоформат. Сфера его применения практически безгранична. Является основой некоторых других форматов. Расшифровка его аббревиатуры буквально переводится, как чередование аудио и видео. Его главное достоинство - возможность совмещения нескольких потоков видео, а также добавление других потоков, вплоть до текстовой информации. При создании данного формата видео используется множество различных кодеков, что и объясняет его универсальность.

MKV или Matroska Video - это также один из известнейших контейнеров и, кстати, свободно распространяющийся. Такие форматы видео, как данный, способны хранить огромное начиная от обычных потоков видео и заканчивая особым разделением на главы. Открытость кода позволяет редактировать его вручную, чем пользуются многие программисты мира. Данный формат в последние годы стал стремительно набирать аудиторию постоянных пользователей.

Однако форматы видео не являются цельной структурой, их можно менять. Сейчас изменение формата видео - это, грубо говоря, плёвое дело. Справиться с ним может даже начинающий. Так как буквально у каждого пользователя на компьютер загружена какая-либо прога для И чаще всего, это программы для изменения формата не только видео, но многих файлов, благодаря чему они становятся популярными.

Формат AVI.

Формат AVI, полное название которого звучит, как Audio Video Interleaved (чередование аудио и видео), знаком многим. Этот формат широко используется в повседневной жизни, обладая высоким качеством видео, хотя имеется и множество дефектов, например, большой размер, из-за которого файлы данного формата занимают слишком много места на жёстком диске.

В 1992 году корпорация Microsoft изобрела видеоформат AVI, который стал известен благодаря операционной системе Windows3.1. Файл AVI чередует чтение аудио- и видеоданных и проигрывает их одновременно. Одним из преимуществ файлов AVI является то, что они могут быть воспроизведены на различных платформах. С другой стороны, для достижения высокого качества размеры файлов очень большие. Более того, существует большое количество стандартов сжатия, и поэтому файл AVI невозможно воспроизвести, если система не содержит нужный кодек. Иногда для воспроизведения файла AVI может потребоваться загрузить новые кодеки, что может доставить массу неудобств.

Формат MPEG.

Полное название стандарта MPEG - Moving Picture Expert Group (Экспертная группа по вопросам движущегося изображения). Это международный стандарт сжатия, разработанный для движущихся картинок. Алгоритмы сжатия данных, используемых форматом MPEG, уменьшают размер файла для того, чтобы их можно было быстрее передать, и потом преобразует их в первоначальное состояние. Повторения, встречающиеся в соседних кадрах, удаляются, тем самым, сжимая размер файла. Уровень сжатия может достигать 50:1. В настоящее время MPEG включает 3 стандарта сжатия:
- MPEG-1;
- MPEG-2;
- MPEG-4. Дополнительно разрабатываются стандарты MPEG-7 и MPEG-21.

Формат MPEG-4.

MPEG-4 (MP4) – это стандарт сжатия движущихся изображений, используемый в Интернете, радиовещании и на носителях данных. По сравнению с MPEG-2, MPEG-4 предоставляет улучшенное качество и меньший размер файлов. Он может быть использован не только при высокой проводной способности, но и при низкой. В настоящее время основными технологиями MPEG-4 являются DivX и XviD. Видео, обработанное при помощи DivX или XviD, теряет в качестве, но зато значительно уменьшается размер файла. В данном случае пользователям предоставляется удобная возможность сохранения фильмов на обычном CD, причём качество в данном случае обычно выше, чем на VCD.

Формат RM.

Формат RM, изобретённый корпорацией RealNetworks, - это видео формат для прямой трансляции видео. Он включает RealAudio, RealVideo и RealFlash. Для трансляции и проигрывания видеофайлов в реальном времени через низкоскоростной Интернет Real Media приспосабливает уровень сжатия к пропускной способности данного соединения. RealVideo используется для передачи видеоданных. Помимо того, что видео может быть проиграно как обычных видео файл, RealVideo может также использоваться вместе с сервером RealServer. Кодировщик RealEncoder преобразует файлы видео, транслируемого в реальном времени в формат RealMedia, который передаётся сервером RealServer. Вы можете наслаждаться видео во время загрузки. В отличие от других форматов видео, не обязательно загружать файл RM полностью, прежде чем он будет проигран.

В настоящее время, многие сайты предлагают файлы RealVideo. Для просмотра видео, сжатого при помощи технологии RealVideo, вы можете использовать RealPlayer или RealOne Player. Другим важным качеством данного формата является возможность просмотра файла во время загрузки, если вы используете для этого RealPlayer или RealOne Player.

Формат RMVB.

Технология формата RMVB основана на формате RM. Формат RMVB для сжатия файлов вместо технологии Average Bit Rate (технология усреднения скорости передачи данных) использует Variable Bit Rate (технология передачи данных на различной скорости). При использовании данной технологии качество файлов видео значительно возрастает, и при этом сохраняется приемлемый размер файла.

Технология DivX.

Технология DivX, разработанная компанией DivX, Inc. - это популярная технология сжатия видео, которая позволяет пользователям создавать и воспроизводить высококачественное видео быстрым и удобным образом. Благодаря высокому качеству кодек DivX – один из наиболее распространённых кодеков на базе MPEG-4. Он сочетает в себе технологии MPEG-4 и MP3, а именно он использует технологию DivX для сжатия видеоданных DVD, так же, как технологии MP3 и AC3 используются для сжатия аудио. Качество в данном случае настолько высоко, что между DivX и DVD почти не существует различий. Другим значительным преимуществом перед DVD является то, что DivX сохраняет качество изображения, при этом уменьшая размер в 10 раз. В особенности это преимущество может использоваться для закачиваемых фильмов. Словом, этот формат весьма популярен среди фанатов видео.

Стандарт DVD подразумевает запись изображения с соотношением сторон, принятым в телевещании, т.е. 3:4, или, по другому, 1,33.

Во всём мире существует несколько стандартов видео:

PAL - видеостандарт, используемый в Европе и России (т.е. наш): размер видео 720х576, 25 fps (25 кадров в секунду).

NTSC - 720х480, 29,97 fps.

Есть еще стандарт SECAM , который касается телевизионного вещания.

VHS - аналоговое видео, это формат записи на ваших видеокассетах.

DV (Digital Video) - это видеоформат, разработанный совместно ведущими мировыми компаниями-производителями видео для цифровой записи. Этот формат имеет малый коэффициент сжатия видеосигнала (5:1) и дает высокое качество видеосъемки. В этом формате снимают видео MiniDV-камеры.

DV формат характеризуется большим видеопотоком и, соответственно, имеет большой выходной видеофайл. Часовая запись на MiniDV кассету, будет иметь объем примерно 12 Гб, или 1 мин - 200 Мб.

Полученное видео нужно сжать для последующего просмотра на компьютере, проекторе, DVD-плейере, в Интернете. Т.е. из полученного выскококачественного видео мы можем получить любой нужный нам формат соответствующего качества.

Внимание! Не путать с DVD (Digital Video Disc - цифровой видеодиск) - это диск с цифровой информацией, то что мы в жизни называем DVD-диск.

Стандарты сжатия:

MPEG - один из основных стандартов сжатия. Аббревиатура MPEG (Moving Pictures Expert Group) - это название международного комитета, занимающегося разработкой данного стандарта сжатия. Его разновидности:

MPEG-1 - формат сжатия для компакт-дисков (CD-ROM). Качество видео - как у обычного видеомагнитофона, разрешение 352х240, диск с фильмом в таком формате обычно обозначается VCD (VideoCD).

MPEG-2 - формат для DVD-дисков, цифрового телевидения. В этом формате снимают видео DVD-, HDD-, Flash-камеры.

MPEG-3 - сейчас не используется. Не путаем его с MP3 (MPEG Audio Layer 3) - технологией сжатия звука!

MPEG-4 - это формат, получаемый с помощью известных кодеков DivX, XviD, H.264 и др. Часто его называют просто MP4. Уменьшает видеопоток еще сильнее, чем MPEG-2, но картинка еще приличного качества, поэтому этот формат поддерживает большинство современных DVD-плееров. Особо нужно отметить высокое качество видео, сжатого кодеком последнего поколения H.264.

HD (High Definition) - формат высокого разрешения, новый формат особой четкости изображения. Имеет две разновидности: HD1 с разрешением 1280х720 и HD2 - 1440х1080.

Форматы видео:

AVI (Audio-Video Interleaved) - это расширение огромного количества видеофайлов, но не является форматом или кодеком. Это контейнер, разработанный Microsoft, в котором могут храниться потоки 4-х типов - видео, аудио, текст и midi. В этот контейнер может входить видео любого формата от mpeg1 до mpeg-4, звуки разных форматов, возможно любое сочетание кодеков. Чтоб определить содержимое данного контейнера, нужно воспользоваться одной из многочисленных программ от мощной Adobe Premiere до простенькой VideoToolBox.

WMV (Windows Media Video) - это формат от Microsoft, именно в нем вы получите видеоролик, сделанный с помощью Movie Maker.

MOV - формат Apple Macintosh QuickTime, может содержать кроме видео также графику, анимацию, 3D. Чаще всего для проигрывания этого формата нужен QuickTime Player.

MKV - (Матрешка или Matroska) - тоже контейнер, который может содержать видео, аудио, субтитры, меню и пр. Имеет открытый код, пока не очень распространен, но очень перспективен.

3gp - видео для мобильных телефонов третьего поколения, имеют малый размер и низкое качество.

Рассмотрим форматы видео, которые применяются в Интернете:

FLV (Flash Video) - формат видео для размещения и передачи в Интернете, используется такими площадками для размещения видеоклипов, как YouTube, RuTube, Tube.BY, Google Video, Муви и многие другие.

SWF (Shockwave Flash) - это расширение анимации созданной в программе Adobe Flash, а также видео в формате flash, проигрывается браузерами с помощью Flash Player. Флеш-ролики тоже широко распространены в Интернете.

Значит, расширение FLV - это флеш-видео, а SWF - флеш-ролик.

RM, RA, RAM - расширения RealVideo формата от компании RealNetworks, который используется для телевизионной трансляции в Интернете. Имеет маленький размер файла и низкое качество, зато позволяет посмотреть, например, выпуск теленовостей на сайте определенной телекомпании.

Рассмотрим основные расширения, которые касаются DVD:

VOB (Versioned Object Base ) - это расширение контейнера, который может содержать несколько потоков видео (формата MPEG-2) и аудио, а также меню и субтитры фильма. Это основные файлы на DVD-диске с фильмом.

IFO - файлы на DVD-диске, содержащие информацию о фильме, меню, порядке запуска VOB-файлов, необходимую, например, DVD-проигрывателю, т.е. служебные файлы. Создаются в процессе конвертирования или авторинга, т.е. записи DVD-диска.

m2v, m2p - расширения видео в формате MPEG-2. Не буду углубляться, скажу только, что такое видео нужно для авторинга, т.е. создания VOB-файлов и записи DVD-диска. Об авторинге я расскажу в другом месте.

DVD-видео.

Физически, DVD формат похож на CD с тем отличием, что для работы с DVD дисками используется лазерный луч с меньшей длиной волны. За счет этого достигается большая плотность записи. Также, существуют DVD диски с дополнительным слоем для хранения данных, что увеличивает объем хранимых данных на одной стороне вдвое. Однослойный DVD диск предоставляет возможность записи до 4,7 Гбайт на одну сторону, а двухслойный - до 8,5 Гбайт.

Существует несколько разновидностей DVD носителей. Изначально DVD Forum определил три типа: DVD-R, DVD-RW и DVD-RAM. DVD-RAM является физически перезаписываемым форматом, однако он не совместим со стандартным форматом DVD Video.

Логическая организация DVD Video

В отличие от CD, который состоит из треков, список которых хранится в TOC (Table Of Contents), DVD имеет файловую систему UDF.

DVD Video логически разбит на следующие части:

First-Play Section. Проигрывается первой сразу после того, как диск вставляется в устройство

VMGI (Video Manager Information). Информация видео-менеджера

VMGM (Video Manager Menus). Меню видео-менеджера

VTS (Video Title-Sets). Комплекты видео-приложений

Файловая организация DVD-Video

VOB’ы и другие данные располагаются в каталоге VIDEO_TS. Таблица внизу показывает пример диска с одним комплектом видео приложений.

VIDEO_TS.IFO - Файл VMGI (Информация Видео Менеджера)

VIDEO_TS.VOB - Файл VMGM (Меню Видео Менеджера)

VIDEO_TS.BUP - Резервный файл VMGI

VTS_01_0.IFO - Файл VTSI

VTS_01_0.VOB - Набор видео объектов для меню VTS

VTS_01_0.BUP - Резервный файл VTSI

VTS_01_1.VOB - Первый видео объект из первого комплекта видео объектов

VTS_01_2.VOB - Второй видео объект из первого комплекта видео объектов

Полнотекстовый поиск:

Главная > Реферат >Информатика

С.

Введение…………………………………………………………………………….3

Глава 1. ФОРМАТЫ ВИДЕО ФАЙЛОВ.………………………………………4

1.1. Основные форматы видео файлов и их характеристики…………..4

1.2. Современные мобильные видео форматы………………………...15

Заключение.……………………………………………………………………….18

Введение.

Ви́део (от лат. Video - дословно «вижу») - под этим термином понимают широкий спектр технологий записи, обработки, передачи, хранения и воспроизведения визуального и аудиовизуального материала. Когда в быту говорят «видео» - то обычно имеют в виду видеоматериал, телесигнал или кинофильм, записанный на физическом носителе (видеокассете, видеодиске и т. п.).

Обычные телевизионные видеоданные представляют собой поток аналоговых сигналов. Компьютерная же обработка видеоинформации состоит в преобразовании их в цифровой формат с последующим хранением этих данных на жестком или компакт-диске или другом устройстве хранения информации. Оцифровка видеосигнала, как и оцифровка звука, включает две стадии: дискретизация данных аналогового видеопотока, т. е. снятие отсчетов с определенной частотой, и преобразование каждого такого отсчета в цифровой эквивалент или квантование.

Когда говорят о формате файла, подразумевается то, каким образом информация, которая содержится в файле, кодируется в цифровом виде. Для хранения видеоинформации в персональном компьютере разработано довольно много форматов, отличающихся способом представления данных, степенью их сжатия и т. п. Чтение и запись аудио- и видеоинформации на компьютере осуществляется с помощью специальных вспомогательных программ - «кодеков» (сокращение от слов «кодирование/декодирование»). Такие программы обычно входят в состав операционной системы либо поставляются с проигрывающими устройствами.

ГЛАВА 1. ФОРМАТЫ ВИДЕО ФАЙЛОВ.

Формат видео файла определяет структуру видео файла, - то, как хранится файл на носителе информации (CD, DVD, жестком диске или канале связи). Обычно разные форматы имеют различные расширения файла (*.avi, *.mpg, *.mov и др.).

Компьютерное цифровое видео представляет собой последовательность цифровых изображений и связанный с ними звук. Элементы видео хранятся в цифровом формате.

Существует множество способов захвата, хранения и воспроизведения видео на компьютере. С появлением компьютерного цифрового видео стихийно стали возникать самые разнообразные форматы представления видеоданных, что поначалу привело к некоторой путанице и вызвало проблемы совместимости. Однако, в последние годы, благодаря усилиям Международной организации по стандартизации (ISO - International Standards Organisation) выработаны единые стандарты на форматы видеоданных, которые мы и рассмотрим.

1.1. Основные форматы видео файлов и их характеристики.

AVI (Audio/Video Interleaved) - стандарт видео файла, разработанный Microsoft, в котором аудио и видео данные чередуются между собой и при воспроизведении участок звуковой дорожки синхронизируется с видеофрагментом. Широкое распространение формат AVI получил после выхода Video for Windows для Windows 3.1 в ноябре 1992 года. AVI является специальным случаем формата RIFF. Аудио и видео последовательности в AVI файле не содержат временных меток и не создают индексы. Данные упорядочиваются во времени последовательно, согласно их порядку в AVI файле. Приложение (видеоплеер) должно отображать кадры видеопоследовательности и аудиопоток согласно частоте кадров и частоте дискретизации соответственно, указанных в заголовке файла.
AVI часто ошибочно принимают за "формат" видео файла. На самом деле, представляет собой контейнер, в котором может быть что угодно, начиная от MPEG1 и заканчивая MPEG4. AVI - это формат видео контейнера, в котором определена структура размещения аудио и видео потоков.

Сам AVI не определяет, чем именно должны быть закодированы видеоданные (точно так же как потоковом формате ASF), что позволяет сохранять аудио и видео данные различными способами. Обычно AVI контейнер используют такие кодеки как М-JPEG, Indeo, DivX и др. Тип кодека, использованного для кодирования видеоданных, указывается посредством FourCC кода находящегося в заголовке AVI файла.

ASF (Advanced Streaming Format) - формат Windows Media, потоковый формат от Майкрософта. Как правило, качество видеоматериала, содержащееся в нем, ужасное. Но это проблема не формата, а того, кто записывал. Перекодируется в AVI с помощью GraphEdit или Virtual Dub 1.3c.
Основан на MPEG-4, оптимизирован для передачи видео с низким и средним битрейтом в интернет.

MPEG (MPEG-1, MPEG-2, MPEG-3, MPEG-4).

MPEG - это аббревиатура от Moving Picture Experts Group - Экспертная Группа по Подвижным Изображениям, занимающаяся разработкой форматов MPEG. Эта группа определяет стандарты в цифровом видео, среди которых MPEG-1 - стандарт, используемый в Видео компакт-дисках, MPEG-2 стандарт, используемый на DVD и SVCD, DVB (цифровое телевидение), MPEG-4 стандарт, используемый в потоковом видео и лежащий в основе таких технологий как DivX, XviD и 3ivx. Как формат, по сравнению с M-JPEG, этот стандарт обеспечивает сокращение общего объёма данных на 75-80% без потери визуального качества. Эта экспертная группа работает под совместным руководством двух организаций - ISO (Организация по международным стандартам) и IEC (Международная электротехническая комиссия). Официальное название группы - ISO/IEC JTC1 SC29 WG11. Ее задача - разработка единых норм кодирования аудио- и видеосигналов. Стандарты MPEG используются в технологиях CD-i и CD-Video, являются частью стандарта DVD, активно применяются в цифровом радиовещании, в кабельном и спутниковом ТВ, Интернет-радио, мультимедийных компьютерных продуктах, в коммуникациях по каналам ISDN и многих других электронных информационных системах.

MPEG-1 - первый представитель семейства MPEG сжатия. Как стандарт был утверждён в 1992 году, как формат реализован в 1993 году. Размер изображения в MPEG-1 соответствует размеру CIF, поскольку в качестве носителя информации был выбран CD-диск, а на момент выхода стандарта CD-ROM приводы были односкоростными, получилось, что скорость видеопотока в формате MPEG-1 ограничена 150 Кб/с. В реальной жизни это вылилось в формат NTSC 352x240, 30 кадров в секунду и формат PAL/SECAM 352x288, 25 кадров в секунду. На основе формата сжатия MPEG-1 был разработан формат видео диска VideoCD (VCD).

Это очень популярный формат во всём мире, с основой, взятой от кодека JPG. Сжатие в нем производится сериями по три кадра. Это один из самых старых кодеков, так что, практически на любых, даже самых «слабых» машинах можно просмотреть видео со стереозвуком в этом формате. Однако и качество изображения невысокое: оно сравнимо с привычным аналоговым форматом VHS. Картинка имеет разрешение 352х288 точек, да и качество ее оставляет желать лучшего. И хотя MPEG-1 не требователен к ресурсам, его судьба предрешена: с развитием ёмкости и скорости передачи данных в компьютерах и Интернете формат будет постепенно забываться.

Как происходит сжатие информации в этом формате? Предположим, что у нас есть следующая сцена: автомобиль движется из пункта "А" в пункт "Б". Перемещение машины можно описать двумя параметрами: вектором перемещения из точки "А" в точку "Б" и углом поворота вокруг своей оси. Задний план при этом остается неизменным или почти неизменным - зритель вряд ли обратит внимание на колебания мелких веток у дальних деревьев. Следовательно, можно разбить кадр на две составные части - задний план, который сохраняется один раз, а затем подставляется при воспроизведении всех кадров, и область, где движется машина, - ее придется записывать отдельно для каждого кадра.

В формате MPEG-1 все кадры видеоролика подразделяются на три типа: I-, P- и B-кадры. К первому типу (I-кадры, Intra Frames) относятся опорные кадры. Их изображения сохраняются в полном объеме в формате JPEG. Для P-кадров (Predicted Frames) записываются только отличия от предыдущего i-кадра, что требует намного меньше дискового пространства. Для B-кадров (Bi-DirectiOnally Interpolated Frames) сохраняются отличия от предыдущего и следующего I- или P-кадра.

В итоге размер сжатого файла составляет примерно 1/35 от исходного. Это значит, что полуторачасовой фильм с качеством, эквивалентным аналоговой записи на кассете VHS, в формате MPEG-1 поместится на два компакт-диска. Для передачи через Internet или в сетях спутникового вещания этот стандарт, конечно же, не подходит.

MPEG-2 - представляет собой дальнейшее расширение MPEG-1. В нем увеличен рекомендуемый размер кадра - теперь он составляет 1920 x 1080 точек, добавлена поддержка шестиканального звука. Однако для воспроизведения видео в этом формате требуется более высокая вычислительная мощность компьютера.

Следует отметить, что велась работа над созданием стандарта MPEG-3 (не нужно путать с популярным форматом сжатия звука - MPEG-1 Audio Layer 3). Он должен был стать базовым для систем цифрового телевидения высокой четкости HDTV. Но работа над ним была прервана, т.к. нужные для HDTV требования удалось реализовать в виде небольших расширений к MPEG-2.

Доминирующий формат на сегодня это MPEG-2 с разрешением 720х576 точек. Все DVD-video диски работают в формате MPEG-2. Трансляции со спутников в несколько каналов на одной частоте, эфирная трансляция, в том числе ТВ высокой четкости, разнообразные плееры DVD, microMV-видеокамеры используют этот формат сжатия. После триумфального успеха MPEG-1, новый формат, обеспечивающий практически профессиональное качество картинки, утверждался довольно долго, и получился очень удачным. MPEG-2 подходит для записи полуторачасового фильма отличного качества на стандартный диск DVD (4,7 Гб). Кроме того, в этом формате можно записывать на двойные DVD (9 Гб) фильмы повышенного качества с использованием нескольких разных дорожек звука (дубляж), разных форматов многоканального звучания, субтитров, разных углов обзора видеоматериала (несколько синхронных дорожек видео) и других цифровых новшеств. Среди них, например, присутствует произвольный мгновенный доступ к любой части видеоматериала на диске и отсутствие перемотки при достижении конца видеоматериала, что раньше являлось довольно большой проблемой.

MPEG-2 позволяет использовать разрешения вплоть до 1920х1080 пикселов (25 кадров в секунду, с полями и без полей, с прогрессивной разверткой) и поддерживает 6-канальный звук.

Особенности этого формата широко использует компания Sony в своем расширенном стандарте microMV, хотя поток информации там повышен до 12 Мбит/с (по сравнению с максимальным стандартом DVD 9,8 Мбит/с), а размер кассеты уменьшен (по сравнению с DV). Недавно появились камеры, которые пишут сразу на miniDVD диски в формате MPEG-2. Они имеют несколько важных достоинств - перезапись дисков до 1000 раз без потери качества, доступность материала и некоторые другие преимущества. Но очевиден и недостаток - ограниченный объем записанного материала (до 30 минут на 1 miniDVD диск). Хотя для любительских съемок это очень подходящий вариант: миниDVD диски прекрасно воспроизводятся на бытовых плеерах и ПК, а программы идущие с такими камерами позволяют проводить монтаж на любом компьютере, оснащенном DVD-приводом.

Этот стандарт был разработан для того, чтобы охватить широкий диапазон требований работы с видео: от "VHS качества" до различных HDTV "профилей". Скорости передачи данных могут варьироваться в пределах между 1.2 и 15 Mbps, что представляет интерес использования MPEG-2 в передаче цифрового телевидения, включая HDTV контент, для которого система и была задумана. Процесс кодирования видео очень сложен, но процесс получения декодированных данных вполне доступен. Алгоритм компрессии MPEG-2 используется в стандартах ATSC и DVB, а также на SuperVCD и DVD видео дисках.

Стандарт утверждён в 1996 году. На возникновение и массовое распространение MPEG-2 повлияло три вещи - DVD, цифровое спутниковое телевидение и телевидение высокого разрешения - HDTV. Помимо выросшего разрешения видеоизображения появилась возможность работать с блоками 8х8, 16х8 и 16х16, новые алгоритмы сжатия и удаления избыточной информации, изменяемая точность квантования сигнала.

MPEG-3 - был разработан для HDTV приложений с высокими параметрами в системах телевидения высокой чёткости (high-defenition television, HDTV) – с максимальным разрешением (1920*1080*30) и скоростью потока 20 - 40 Mbps. Он не давал принципиальных улучшений по сравнению с MPEG-2 (да и к тому же MPEG-2 стал широко использоваться в разных вариантах, в том числе и для HDTV). Стандарт не получил распространения и "умер". Кстати, формат MP3 , который иногда путают с MPEG-3, предназначен только для сжатия аудиоинформации и полное название MP3 звучит как MPEG Audio Layer III.

MPEG-4 - открытый стандарт определённый Рабочей Группой 11 (Motion Picture Expert Group) ISO в октябре 1998 года (дата первого проекта стандарта). Это поистине революционный стандарт для наступившей цифровой эры. MPEG-4 учитывает в себе согласованный диапазон требований выдвинутых представителями цифровой аудиовизуальной промышленности. С использованием нововведений, MPEG-4 предлагает лучшее сжатие, интерактивность, а через универсальный доступ к Интернет или через беспроводный доступ к окружающим медиа ресурсам. Стандарт обеспечивает совместимость с другими важными стандартами, такими как H.263 и VRML.
Его основное предназначение (по мнению разработчиков) - передача достаточно качественного видео в средах (сетях) с относительно малой пропускной способностью. Основное нововведение в стандарте MPEG-4: в отличие от предыдущих стандартов, которые делили изображение при обработке на прямоугольники, MPEG-4 оперирует объектами произвольной формы. Это позволяет достичь большей степени компрессии при сопоставимом качестве, однако взамен требует заведомо более мощного процессора (от 400 Мгц и выше). Самая популярная на сегодняшний момент разновидность кодека – DivX VOB Files - DVD Video. Любой DVD фильм записан в так называемом VOB файле. Обычно VOB файлы содержат объединённые Dolby Digital аудио и MPEG-2 видео потоки.

В MPEG 4 усовершенствован алгоритм сжатия, качество и эффективность которого повышены при всех поддерживаемых значениях скорости передачи данных. Степень сжатия MPEG-4 такова, что позволяет записать полнометражный художественный фильм на один компакт диск. Небольшой объем видео файлов позволяет обмениваться ими и по сети. По этим причинам он и стал наиболее популярным в области «компьютерного» видео. Сегодня почти все фильмы на компакт дисках пишутся в MPEG-4.

M1V - расширение имени файла MPEG, содержащего только видеоданные.

MPG – видео файл, в котором содержится видео, закодированное MPEG1 или MPEG2.

WMV (Windows Media Video) - цифровой видео формат, созданный и контролируемый компанией Microsoft©. WMV - видео файл, записанный в формате Windows Media. WMV - это универсальное название комплексного технологического решения, начавшегося с версии 7 (WMV7), в котором Microsoft использовала собственный формат кодирования MPEG-4 видео (и как это не удивительно не совместимого с другими MPEG-4 технологиями). Один из конкурентов форматов RealMedia, QuickTime (кодек Sorenson), XviD и DivX (первоначально основанный на взломанном WMV кодеке). Аудио данные кодируются в формат WMA.

VCD - VideoCD . Формат записи видеоданных на CD. Существует в трех версиях - 1.0 (практически не встречается), 1.1 и 2.0. Позволяет записать на диск до 80 минут видео. Качество сопоставимо с VHS. Видео файлы на VCD используют MPEG1 с битрейтом до 1150Кб\с. Аудио может быть стерео или моно. В случае моно звука допускаются две звуковые дорожки - по одной на каждый канал. Разрешение VCD - 352x288 (PAL), 352x240 (NTSC). Возможна также запись караоке-трека.

DAT - файл, скопированный с VCD\SVCD диска. Содержит в себе MPEG1\2 видеопоток. Смотреть его можно и так, но желательно убрать лишнюю информацию с помощью VCDGear.

MOV - формат Apple Quicktime. Может содержать любой кодек, CBR или VBR. Обычно у них расширение.QT или.MOV. Формат файлов с расширением MOV был разработан компанией Apple для компьютеров Macintosh и позже перенесен на платформу PC. С 1993 по 1995 г. этот формат был доминирующим. Последняя его версия за номером 4.1 позволяет передавать данные в потоковом режиме. Это значит, что нет необходимости полностью загружать файл, чтобы начать просмотр видеоролика. Однако с появлением спецификаций MPEG данный формат постепенно теряет популярность. Основная его проблема заключается в том, что стандарт QuickTime - закрытый. Способы, с помощью которых кодируется видео, Apple держит в секрете. Следовательно, сторонние программисты не могут написать программ, сжимающих видео в этот формат.

VID - переименованный AVI. Также содержит измененный заголовок файла с FourCC = COL1. После замены на FourCC на DIV3, играется с помощью кодека DivX 4.

DVD - Digital Versatile Disc. Иногда расшифровывается как Digital Video Disc. Диск такого же физического размера, как и CD, но обладающий намного большим объемом записи. Благодаря этому, на диск можно записать видео с меньшим коэфиициентом сжатия и, соотвественно, большим битрейтом. Видео файлы на DVD используют MPEG2 с битрейтом до 3000-8000Кб\с. Аудио может быть многоканальное (АС3, например). Разрешение DVD - 720x480 (NTSC), 720x576 (PAL). Для воспроизведения на компьютере надо иметь DVD-дисковод и программу воспроизведения DVD-дисков (например, PowerDVD).

SWF - ShockWare Flash. Файлы SWF создаются с помощью программного продукта Macromedia Flash. SWF называют также форматом Flash Player. Формат предназначен для хранения векторной графики и анимационных клипов, которые могут содержать звук. Для его просмотра используется проигрыватель Flash Player, а также современные Web-браузеры. Редактировать SWF-файлы нельзя.

FLV (Flash Video) - формат файлов, используемый для передачи видео через Интернет. Используется такими сервисами, как YouTube, Google Video, RuTube, Tube.BY, Муви, Obivu и другими. Хотя описание формата контейнера было открыто, кодеки защищены патентами, и остаются собственническими.
Файлы в формате FLV можно просматривать в большинстве операционных систем, поскольку он использует широко распространённый Adobe Flash и плагины к большинству браузеров, а также поддерживается многими программами для воспроизведения видео, например, MPlayer, VLC media player, Media Player Classic) и другими программами, работающими с помощью DirectShow.

JPEG (Joint Photographic Experts Group) - алгоритм сжатия неподвижного изображения. Формат JPEG изначально предусматривает контролируемое, но необратимое ухудшение качества. Основная идея этого алгоритма сжатия заключается в том, что вся "картинка" разбивается на квадраты 8x8 точек, а изображение в каждом квадрате раскладывается на гармоники (преобразование Фурье). Сохраняются только основные гармоники, а значения остальных грубо округляются. Особенностью формата сжатия JPEG является действительно быстрая (полный кадр за 1/50 секунды) и высокая компрессия (в 10 … 100 раз).

Традиционно формат JPEG применяется для компрессии полноцветных изображений и изображений в градациях серого без резких переходов яркости, обеспечивая, пожалуй, наилучшее цифровое сжатие. Переход от монохромного изображения к цветному RGB увеличивает объем картинки всего в полтора раза, а не в три.

Формат JPEG используют web-камеры и web-видеосерверы, - видеонаблюдение в этом случае возможно вести в окне стандартного браузера. Необходимо иметь в виду, что "живая" полноформатная картинка в формате JPEG может передаваться по каналам связи не менее 64К.

При сжатии видео по алгоритму JPEG теряется часть информации, но достигаются большие коэффициенты компрессии.

На сегодняшний день JPEG является лучшим форматом для фотографий и изображений с большим числом цветов. Удобен для использования в Интернете или пересылке по электронной почте.

1.2. Современные мобильные видео форматы.

Естественным и логическим этапом развития мобильной связи является возможность передачи и просмотра видео на мобильных телефонах. В сетях GSM в настоящее время возможен достаточно комфортный просмотр видеоинформации, предварительно скачанной из сети, или приготовленной собственноручно.

В настоящее время практически все вендоры мобильного рынка оснащают свои аппараты встроенными камерами с возможностью записи и воспроизведения видео файлов. Используемый при этом видео-формат основан на протоколе MP4/3gp, однако это совсем не значит, что современные телефоны не умеют понимать и другие форматы представления видеоданных.

3GPP (3rd Generation Partnership Project) - стандарт индустриального формата мультимедиа файлов, разработанный для использования в мобильных сетях третьего поколения (3G). Основная область применения 3GPP - это обмен данными между устройствами типа PDA или мобильными телефонами. Формат поддерживает видео, аудио, текстовые и потоковые данные упакованные в.3gp файл. Установив необходимые компоненты, вы получите возможность просматривать файлы в этом формате, включая переданные или присланные по электронной почте с беспроводных устройств или мобильных устройств
3GPP является частным случаем MP4 Video. Этот стандарт вошел в обиход сравнительно недавно, благодаря компании Philips, приложившей немало усилий для адаптации стандарта MPEG-4 для потокового вещания.

Стандарт 3GPP стал основным в камерофонах с возможностью записи видео. Изначально он являлся базовым в смартфонах SonyEricsson, для них был даже разработан специальный софт для просмотра компанией PacketVideo - PVPlayer, позволяющий проигрывать видео на полный экран. В настоящее время этот проигрыватель доступен практически для всех смартфонов на базе операционных систем Symbian, Windows Mobile, а также для КПК класса PocketPC.

К достоинствам формата можно отнести то, что при несовпадении размеров изначальной картинки, она автоматически преобразуется в размер, поддерживаемый телефоном. Однако качество видеороликов очень низкое, т.к. изначально этот формат предназначался для оперативной записи видеоматериала с помощью встроенной камеры, последующего просмотра и отправки в качестве вложения в MMS (ограничение в 100 Кб).

Низкое качество видео обусловлено низким разрешением картинки, которое может быть либо QCIF (176x144), либо sub-QCIF (128x96), низкой частотой кадров - не более 15 в секунду, и особенностями записи звука. Звук, сопровождающий видеофрагмент, может быть записан в формате AMR (максимальный поток 12.2 кбит/c), либо WB AMR (поток 23.05 кбит/с).

3GPP2 - продолжение развития технологии 3GPP.

Real Video - самый распространенный сетевой потоковый аудио/видео стандарт, предложенный фирмой RealOne, широко используемый для представления в Интернете и кабельных сетях музыки и видео. Стандарт завоевал огромную популярность во всем мире как средство размещения в Интернете аудио/видео контента с малым размером файлов и вполне приличным качеством. Небольшой размер выходного файла позволяет существенно экономить трафик при трансляции по каналам связи, в том числе и в GSM-сетях. Файлы RealVideo обычно имеют расширение ".rm", ".ram" или ".rmvb".

Для воспроизведения на телефоне файл должен иметь геометрию изображения не больше 208x176 точек и содержать общий поток данных не выше 340 кБит/с.

VICS Video - формат, успешно применяемый в европейских беспроводных сетях TV-вещания.

Формат является потоковым и предназначен для просмотра он-лайн видео. Файлы этого стандарта имеют расширение.vic . Плеер для просмотра такого видео (под названием VICS NanoPlayer) существует для различных платформ, в том числе и для Symbian S60. Особого интереса формат не представляет.

MobiClip Video - классический MPEG-1. В октябре 2003 компания MobiClip представила очень интересный формат. Формат является по сути универсальным. Файлы, сконвертированные в этом формате, имеют расширение *.mo и могут нести в себе звук, видео и flash-анимацию.

На сайте производителя этот формат рекламируется как мобильное полноэкранное видео «без тормозов». Существенным его ограничением является его непотоковый характер, то есть для просмотра необходимо загрузить весь файл целиком. Другим, не принципиальным, но существенным ограничением формата является большой объем полученных файлов. Таким образом, на телефонах появился формат видео, способный обеспечить высокое качество изображения при практически кинематографической частоте кадров. Качество воспроизведения зависит лишь от объема доступной памяти. Видеоролик проигрывается на полный экран.

В современных устройствах возможен также просмотр видео в форматах DivX и AVI.

Следует также отметить, что практически любой видеоролик, снятый на мобильный телефон, соответствует требованиям интернета, поскольку главное требование к форматам для интернета - компактность. На такие форматы и ориентировались создатели видеохостингов.

Заключение.

Существует огромное множество форматов видео файлов, как и их создателей. Одним из основных принципов при их разработке является ориентир на максимально возможное качество изображения видео (и звука) в совокупности с минимально возможным объемом размера файла, что обеспечивает рациональное использование памяти (на жестком диске компьютера или сменном носителе) при хорошем качестве видео и особенно актуально для использования в сетях.

Стандарты цифрового видео модифицируются так быстро, что уже очень скоро (через 5-10 лет) мы будем смотреть высококачественное телевидение, основанное на одной из новых технологий сжатия видео, а также получать огромное количество информации за единицу времени (за счёт большого коэффициента сжатия) из всемирной сети Internet .

Вы, наверное, обращали свое внимание, что разные видео файлы имеют различные форматы. Почему существует большое количество различных форматов видео файлов?

Потому что изначально эти форматы разрабатывались для различных целей. В некоторых форматах можно хранить несколько звуковых дорожек и субтитры, а в файлах другого формата нет такой возможности. Одни форматы больше подходят для трансляции, а другие форматы больше подходят для редактирования.

В этой статье будут кратко описаны наиболее популярные форматы видео файлов.

Стандарты видео файлов

Прежде всего, это стандарты, которые были разработаны различными международными организациями и которыми определяются кодирование и формат хранения данных медиа файла.

MPEG-1 (Moving Picture Experts Group 1) — это стандарты сжатия видео и аудио. Для видео используется формат Video CD , а для аудио формат MPEG audio layer 3 , или сокращенно всем известный формат MP3 . Это наиболее совместимый формат для проигрывания на компьютерах с CD/DVD оптическими приводами.

MPEG-2 (Moving Picture Experts Group 2) — этот стандарт используется в DVD и цифровом телевидении DBV. В этом формате снимают видео в различных устройствах для съемки видео.

MPEG-3 (Moving Picture Experts Group 3) — этот стандарт был разработан для телевидения высокой четкости HDTV, теперь стал частью стандарта MPEG-2 .

MPEG-4 (Moving Picture Experts Group 4) — этот стандарт используется для сжатия цифрового видео и аудио. Состоит из нескольких стандартов, включает в себя многие возможности MPEG-1 и MPEG-2 . В этом стандарте используются различные кодеки: DivX , Xvid , H.264 (AVC) и другие. Формат MP4 является одной из спецификаций этого стандарта.

Медиа файл имеет несколько характеристик, которыми определяется работа с этим файлом. Это кодек, которым закодирован этот медиа файл и тип контейнера, который определяет формат записи с использованием различной информации: видео и аудио данные, субтитры и прочая информация, помещенная в контейнер.

• Пример кодеков — DivX , Xvid , H.264 , Theora .
• Пример контейнеров — Matroska , AVI , QuickTime , Ogg , 3GP .

Форматы видео файлов

А сейчас рассмотрим наиболее распространенные форматы видео файлов. После установки пакета кодеков K-Lite Codec Pack почти все рассмотренные в статье форматы должны будут воспроизводиться стандартным плеером - Windows Media Player, установленным в операционную систему Windows. Вместе с пакетом кодеков K-Lite Codec Pack устанавливается плеер Media Player Classic Home Cinema, который также будет проигрывать почти все эти форматы видео файлов.

3GP — этот контейнер был разработан для использования на мобильных телефонах, в сотовой связи третьего поколения. С помощью этого формата уменьшается размер аудио и видео файла, который используется на мобильном телефоне.

Открывается с помощью программ: VLC media player, MPlayer, QuickTime Player, RealPlayer.

ASF (Advanced Systems Format File) — контейнер разработанный корпорацией Microsoft для потокового аудио и видео. При использовании этого формата не требуется установки дополнительных кодеков.

Открывается с помощью программ: Windows Media Player, Media Player Classic Home Cinema, VLC media player.

AVI (Audio-Video Interleaved) — контейнер разработанный корпорацией Microsoft. Это один из самых распространенных форматов видео файлов. В этом формате можно использовать различные кодеки.

Открывается с помощью программ: Windows Media Player (Проигрыватель Windows Media), CyberLink PowerDVD, QuickTime Player, VLC media player, Winamp.

FLV (Flash Video) — видео формат созданный для передачи видео через Интернет. Это самый распространенный формат в сети Интернет. Широко используется на различных видеохостингах, которые предназначены для хранения видео файлов. Основными преимуществами являются: хорошее качество картинки при низком битрейте, возможность просматривать видео до полной загрузки видео файла, использование этого формата для различных операционных систем.

Открывается с помощью программ: браузерами с помощью Adobe Flash Player, FLV Player, VLC media player, Media Player Classic Home Cinema.

M2TS — видео файл формата Blu-ray .

Открывается с помощью программ: CyberLink PowerDVD, Sony Vegas, VLC media player.

M4V — видео файл iTunes.

Открывается с помощью программ: iTunes, QuickTime Player, RealPlayer, Media Player Classic Home Cinema.

MKV (Matroska) — контейнер, который может содержать видео, аудио, субтитры и прочее. Этот формат может содержать различные типы субтитров и поддерживает добавление нескольких звуковых дорожек в видео файл.

Открывается с помощью программ: Windows Media Player, VLC media player, Media Player Classic Home Cinema.

MOV — контейнер, разработанный корпорацией Apple для QuickTime. Это формат операционной системы Mac OS X. Проигрывается в операционной системе Windows. Файлы этого формата используются для хранения фильмов и различного видео. В этом формате может содержаться несколько видео и аудио дорожек, субтитры, анимация и панорамные изображения. Этот формат удобен для редактирования.

Открывается с помощью программ: QuickTime Player, CyberLink PowerDirector, Windows Media Player.

MP4 — видео файл одной из спецификаций стандарта MPEG-4 . Этот формат очень близок к формату MOV и обладает почти такими же возможностями.

Открывается с помощью программ: QuickTime Player, Windows Media Player, VLC media player.

MTS — видео файл AVCHD (Advanced Video Codec High Definition) , который содержит видео высокой четкости HD и применяется для сохранения видео файлов в видеокамерах Sony, Panasonic и других компаний.

Открывается с помощью программ: CyberLink PowerDVD, Sony Vegas, Corel VideoStudio, Corel WinDVD.

Ogg — бесплатный, универсальный и открытый формат, разработанный для хранения мультимедия файлов, закодированных различными кодеками.

Открывается с помощью программ: VLC media player, MPlayer.

RealMedia — формат, созданный компанией RealNetworks. Используется в основном для трансляции телевидения и потокового видео в Интернете. Файлы этого формата обычно имеют небольшой размер, низкий битрейт и соответственно имеют более низкое качество.

Открывается с помощью программ: RealPlayer, VLC media player, MPlayer.

SWF (Shockwave Flash или Small Web Format) — видео формат для флеш-анимации, векторной графики, видео и аудио в сети Интернет. Картинка, сохраненная в этом формате масштабируется без видимых искажений, видео ролик имеет небольшой размер, происходит более быстрая загрузка видео файла и его воспроизведение.

Открывается с помощью программ: браузерами с помощью Adobe Flash Player, VLC media player, Media Player Classic Home Cinema.

VOB (Versioned Object Base) — это данные с оптического диска DVD-Video, которые обычно находятся в папке VIDEO_TS. Эти файлы содержат видео в формате MPEG-2 , аудио и субтитры.

Открывается с помощью программ: Windows Media Player, VLC media player, Media Player Classic Home Cinema, CyberLink PowerDVD и многими другими программами.

WMV (Windows Media Video) — Windows Media, разработанный корпорацией Microsoft. Для проигрывания не требуется установка дополнительных кодеков. Видео файл может быть защищен с помощью системы защиты DRM.

Открывается с помощью программ: Windows Media Player, CyberLink PowerDVD, MPlayer.

WebM — открытый формат предложенный корпорацией Google, в качестве замены стандарта H.264/MPEG4 .

Открывается с помощью программ: браузерами, VLC media player, MPlayer.

Стандарты телевизионного изображения

Старые аналоговые стандарты:

NTSC — распространен в Северной Америке, часть Южной Америки, Японии и некоторые страны Азии.

PAL — распространен в Европе, Азии, Австралии, в части Африки и Южной Америки.

SECAM — распространен во Франции, в большей части стран бывшего СССР и в части стран Африки.

Новые цифровые стандарты:

ATSC — Северная Америка.

DBV — Европа, в том числе и Россия.

ISDB — Япония.

Существует еще довольно много аналоговых и цифровых форматов видеозаписи, большая часть которых была разработана конкретными производителями для выпускаемой ими техники.