в каком году придумали видео
История видеокамеры
Видеокамера – достаточно сложное устройство. Ее составляющие создавали и совершенствовали разные люди. Принцип преобразования какого-либо изображения в видеосигнал придумал немецкий изобретатель и техник Пауль Нипков.
Первые портативные видеоаппараты состояли из двух отдельных устройств – видеомагнитофона и камеры, которые соединялись при помощи кабеля.
Первая же в истории видеокамера, которая записывала и звук, и видеоизображение появилась в 1956 году. Ее создателями являются Долби Луча, Чарльз Андерс и Чарльз Гинсберг. Такой аппарат могли себе позволить приобрести только крупные киностудии, поскольку стоил он 75000 долларов!
Лишь в начале 1980-х появились первые видеокамеры доступные для обычных потребителей. Их создателем стала компания Sony. Камеры, правда, все еще были дорогими и тяжелыми, зато делали очень качественные записи. Но началом настоящей борьбы за потребителя стал 1985 г., когда Sony начала выпуск видеопленки, имеющей аналоговый стандарт Video 8, а фирма JVC смогла вывести новый аналоговый формат VHS-C, ставший «компактной» версией VHS. У потребителя теперь появилась реальная возможность владеть аппаратурой, в одном корпусе которой имеется и камера, и записывающий прибор-рекордер. Так появилась (camera & recorder) видеокамера-камкордер.
Качество изображения первых аналоговых видеокамер было заметно хуже, чем привычное нам на экранах телевизоров. Англия, Новая Зеландия, Австралия, а также некоторые государства Западной Европы в своем телевидении приняли стандарт — PAL для цветного телевидения, способный из 625 горизонтальных строк формировать телевизионное изображение. Во Франции стандарт – SECAM (где горизонтальных строк также 625), в Японии и США стандарт – NTSC (525 строчек). Правда, для формирования изображения используются не все строки, функция некоторых – нести служебную информацию.
О качестве изображения, поступающего от аналоговых видеокамер, говорит сам факт расширения в 240 строк, которое имеют формат VHS-C и формат Video 8. Даже, несмотря на то, что качество изображений было неважным, видеокамеры в 80-х и 90-х годах обрели немалую популярность. Их покупали все большее и большее количество людей, желающих видеть на видео своих близких, друзей и себя.
Своего пика продаж видеокамеры достигают вначале 90-х, когда на рынке появились миниатюрные камеры, технические возможности которых стали больше, а цены более доступны. Видеокамеры стали популярны благодаря таким различным телепрограммам, в которых использовали любительские видеофильмы. В наше время история видеокамеры продолжает развиваться, причем поразительными темпами. Сейчас в основном видеокамеры цифрового формата, их встраивают в ноутбуки, планшеты, телефоны и фотоаппараты. И даже практически в каждом автомобиле можно найти собственную минивидеокамеру – видеорегистратор.
Топ-5 самых старых видео на свете
Первый синематограф придумали братья французы по фамилии Люмьер. Интересно, что слово lumière переводится как «свет». И правда, своим изобретением братья осветили весь будущий путь для режиссеров, актеров и операторов. Синематограф был запатентован Люмьерами в 1895 году и стал настоящим прорывом. Но мало кто знает, что еще раньше, в 1891 году, американский изобретатель Томас Эдисон создал кинетоскоп — первую движущуюся камеру, способную снимать фильмы. Так почему же не Эдисон считается родоначальником киноиндустрии?
Все дело в особенностях использования отснятых пленок. Аппарат братьев Люмьер позволял делать запись на пленки, затем транслировать в кинопроекторе и выводить изображение на большой экран. Так они вышли на массового потребителя. У Эдисона же была похожая задумка, но отснятый материал мог посмотреть только один зритель через специальный окуляр. Это как очки виртуальной реальности, только столетней давности. Но это ничуть не преуменьшает заслуг американца в индустрии кино. Автор ролика, представленого ниже, показывает пять самых старых видео, снятых Эдисоном на его кинетоскоп.
Видео №5 — прибытие поезда на вокзал. Немой фильм был снят в 1897 году и показывает сначала массивный старый паровоз на путях рядом с оператором, а затем еще один поезд на мосту.
Видео №4 — поцелуй. Оно было сделано в 1896 году. Пожалуй, это самая первая мелодрама, снятая на камеру. Мужчина с большими усами что-то нашептывает пышной даме в светлом платье, от чего улыбка не сходит с ее лица. Затем кавалер расправляет густые усы и нежно целует свою спутницу.
Видео № 3 — жонглер цирка. Этот ролик был снят Эдисоном в 1891 году. Это одно из самых первых видео, снятое в год изобретения кинетоскопа и получения патента на него. Жонглер вращает большими кеглями, позволяя как можно лучше показать, как камера сохраняет его движения.
Видео №2 — движения человека. Этот ролик Эдисон снял еще в 1889 году до получения патента на изобретение. Мутная картинка показывает, как движется человек. Уже тогда прибор был удивительным открытием, хоть и нуждался в доработке.
Видео № 1 — люди в саду. Оно было снято в 1888 году и является самым старым роликом в мире. Оно длится всего пару секунду, а потому автор ролика поставил его на повтор, чтобы лучше понять происходящее. Посмотрите оставшуюся часть видео ниже, где показаны другие ролики Эдисона, снятые им или работниками его компании после 1902 года.
Исторические вехи развития видеокамер
Назначение видеокамеры известно всем. При помощи этого устройства записываются в движении изображения и звук происходящего вокруг. Современные видеокамеры, встроенные в смартфоны, позволяют запечатлеть интересные события, трогательные моменты, чтобы пересматривать, восхищаться, радоваться и делиться с друзьями через социальные сети.
Сейчас мало кто задумывается, что когда-то появление первых снимающих видео устройств было в диковинку. Как совершенствовались технологии видеосъемки, и кто стоял у истоков создания столь полезного и востребованного атрибута людей, живущих в XXI веке – важные вехи в истории видеокамеры.
Изобретение технологии видеозаписи и создание первого аппарата
Принцип кодирования изображения в видеосигнал придумал немецкий изобретатель Пауль Нипков. В 1884 году он запатентовал «электрический телескоп для воспроизведения светящихся объектов» представляющий собой диск-светоприемник с отверстиями по спирали.
Первую механическую видеокамеру придумал для записи изображений в движении шотландский инженер Д. Бэрд в 1924 году. В основе его аппарата был использован диск Нипкова, посредством которого изображение кодировалось в видеосигнал для передачи по проводу. В этом неподвижном агрегате посредством провода соединялись снимающая камера и записывающий сигнал аппарата
Эволюция видеозаписывающих устройств
Громоздкими, но подвижными видеокамеры стали в 1940 году, когда для кодировки изображений в них стали использоваться электронно-лучевые трубки, запатентованные учеными-электронщиками Зворыкиным и Фарнсуортом.
Оба прообраза современных видеокамер записывали только изображения. А первый видеозаписывающий аппарат с одновременной записью изображений и звука появился в 1956 году. Такую видеокамеру изобрели Д. Луча, Ч. Андерс и Ч. Гинсберг. Они разработали формат видеозаписи Betacam. Габаритное устройство стоило очень дорого и было доступно лишь крупным предприятиям кино и теле-индустрии.
Производители были заинтересованы в усовершенствовании видеокамеры: добивались уменьшения габаритов, разрабатывали более компактные форматы видеозаписи. Пионерами в выпуске видеокамер, доступных широкому потребителю, стали компании «Sony» и «JVC». К началу 80 –годов XX века и другие компании стали выпускать аналоговые видеокамеры.
Самым распространенным форматом записи стал стандарт Video Home System (VHS), разработанный компанией «JVC». Он же использовался в параллельно развивающемся сегменте портативных VHS-видеомагнитофонов.
Камеры выпускались с кассетой видеопленки, на которую записывались снимаемые ролики. Из-за размеров кассеты пленочные видеокамеры были достаточно громоздкими. Разработка компанией «Panasonic» компакт-кассет и формата VHS-C позволило уместить аппарат в более компактный, легкий корпус. В 90-е годы благодаря стараниям инженеров компаний «JVC» и «Sony» появилось ряд других альтернативных видео-кодировок, обеспечивающих улучшенное качество записи: S-VHS, Video8, Hi8. При этом ни один из аналоговых форматов не обеспечивал равноценную запись копий.
Появление цифры
Качественный скачок в видеозаписи был сделан с появлением 1995 году цифрового формата сжатия видео «Digital Video». Для использования в камерах для массового потребителя появились форматы Digital8, microM, miniDV, но повсеместно распространился последний — miniDV. Массово цифровые видеозаписывающие устройства стали выпускаться с 2001 года.
Если в аналоговом варианте на пленку или другой носитель световые сигналы записываются в виде кривой, и при копировании возможны искажения, то цифровой вариант кодировки предполагает запись двоичного кода. При копировании цифровой записи исключены ошибки, поэтому качество копий видеозаписи не страдает при многократном переписывании.
Переход на цифру повлиял на разработку новых, более компактных носителей: карт памяти, флешек, компакт-дисков и т.д. С появлением новых носителей кассетные устройства уступили место более продвинутым и компактным аппаратам. Также цифровые сенсоры нашли свое применение в фотоаппаратах, видеорегистраторах, смартфонах, ноутбуках и планшетах.
Полупрофессиональная HDV Sony HDR-FX1E
Применение аналоговых видеокамер в современное время
Тем не мене, аналоговые записывающие устройства и в цифровой век нашли свою нишу применения. Их используют для реализации систем наблюдения за небольшими зонами покрытия:
Востребованность аналоговых видеорегистраторов обусловлена ценовой доступностью, простым обслуживанием и наладкой. Также эти аппараты надежны и практичны в использовании.
Схема видеонаблюдения с применением аналоговых телекамер состоит в следующем. Световой поток, улавливаемый объективом камеры, попадает на чувствительный элемент ПЗС (матрицу), где преобразуется в видеосигнал. Далее, по коаксиальному кабелю, соединяющему видеорегистратор с компьютером, сигнал передается и воспроизводится на изображение на экране монитора.
Заметный минус бытовых аналоговых камер – качество картинки при масштабировании из-за малого разрешения. Поэтому для организации видеонаблюдения на производстве, в супермаркетах и торговых центров следует выбирать более дорогие аналоговые аппараты с высоким разрешением или цифровую технику.
Когда появились первые камеры и профессиональная видеосъемка
Современные видеокамеры – сложные устройства, позволяющие получать изображение, звук высокой четкости. С их помощью удается получать снимки качества Full HD, 4K Ultra HD, осуществлять панорамные и аэросъемки. Уникальным оборудованием пользуются повсеместно, используют для создания художественных, свадебных фильмов, видео с праздников, концертов, роликов для соцсетей, прочее. А как все начиналось? Когда впервые появилась камера и само понятие «видеосъемка»?
С чего все начиналось
Как свидетельствуют исторические факты, видеокамера была изобретена шотландским инженером Джоном Брэдом. Для создания аппарата, способного снимать, воспроизводить движущиеся картинки он использовал диск Нипкова, изобретенный в 1884 году. Чуть позже, в 90-х гг. XIX века на арене возникли французские изобретатели, братья Люмьеры, Луи и Огюст. Совместно с инженером Жюлем Карпантье они создали знаменитый аппарат «Синематограф», а 13 февраля 1895 года официально сделали заявку на изобретение. Теперь их считают основателями синематографии как таковой.
Когда был показан первый в мире хронометражный черно-белый фильм? 6 января 1896 года братьями Люмьер. Короткометражка, показывающая, как на вокзал Ла-Сьота, прибывает локомотивный поезд, длилась всего 60 секунд! Но движущаяся в перспективе громадина произвела на зрителей неизгладимое впечатление. Кадры создавали неизвестный до этого эффект пространства, на них впервые люди были показаны общим, крупным, средними планами. Так началась эра кинематографии, давшая толчок развитию новых технологий видеосъемки.
Видеосъемка сегодня
Видеосъемка осуществляется видеокамерой, которая представляет собой сложный аппарат для создания изображений. Это сегодня устройства маленькие, мобильные и многофункциональные. Первые записывающие устройства на базе камеры, изобретенной Джона Брэдом, были громоздкими, состояли из 2-х частей.
Первые видеокамеры использовала в 30-х годах прошлого века компания ВВС. Чуть позже, к 40-м годам появились новые разработки: видеосистемы, работающие на электронно-лучевой трубке. Операторы, снимающие видео, пользовались ими вплоть до 80-х годов ХХ века. Вплоть до 70-х годов прошлого века камеры были черно-белыми. Потом появились цветные, которые стали популярными, производились для широких масс. Потом, в 80-х годах появилось аналоговое видео.
Новое поколение видеокамер
Революция в мире видео началась с выпуска первой экспериментальной модели видеокамеры Sony. Это произошло в мае 1980 года. Событие стало прорывом и хотя качество изображения было не очень хорошим, но аппаратура выдавала цветные изображения, была мобильной, компактной.
Следующим важным шагом стало изобретение новых видеопленок. В 1985 году Sony выпустила аналоговую пленку Video 8. Параллельно с ней JVC предложила другой формат – VHS-C. С легкой руки двух конкурирующих компаний в продаже появилась первая камера-камкордер, компактный переносной аппарат 2 в 1, одновременно снимающий и записывающий видео.
1995 год, Sony выпускает новинку – цифровую камеру DCR-VX1000, работающую с форматом miniDV. Стоимость новшества была дороже аналоговых устройств, но качество выдаваемого изображение – вне конкуренции. Затем, в 2001 году в продажу запустили первые флэш-накопители, нашедшие применение в профессиональной, любительской съемке. Через год появилась очередная новинка – мобильный телефон со встроенной камерой, ставший прототипом сегодняшних многофункциональных смартфонов.
Сегодня профессиональные кинооператоры, видеографы, любители домашнего кино ведут съемки на аппаратах, работающих с форматами Full HD, 4K Ultra HD. Теперь никого не удивишь видеофильмами, созданными с помощью панорамных камер, аэросъемки. В каком формате будут снимать видеофильмы будущего? Мы пока не знаем, но время покажет.
История развития видеоформатов (статья плюс ролик)
С девятнадцатого века люди начали добиваться успехов в создании систем движущихся картинок. Фенакистископ, Кинеограф, Праксиноскоп — примитивные, но успешные попытки показать зрителю движение. Весь двадцатый век и дальше кино и видеоформаты развивались, становясь лучше, сложнее, дешевле и доступнее, приведя в итоге к рождению стриминговых видеосервисов, где можно посмотреть об этом интересный ролик. Для Гиктаймса я подготовил его в формате статьи, а внизу оставил видео.
Статья удобнее наличием ссылок для более подробного ознакомления с интересными форматами, а ролик содержит множество иллюстраций.
До кинематографа
В 1832-м году Жозеф Плато создал фенакистископ. В приборе был вращающийся диск, на который надо было смотреть через отверстие. Нарисованные с равным интервалом «кадры», быстро сменяя друг друга, создавали иллюзию движения.
Зоотроп, как считается, изобрел Уильям Джордж Горнер в 1833-м, хотя о похожем приборе говорится в китайских летописях еще от 180-го года. Внутри полого барабана, на стенках были нарисованы кадры.
В 1868-м году Джон Бернс Линнет запатентовал слово «кинеограф» в качестве названия приспособления для быстрого листания страничек бумаги с нарисованными кадрами фильма. Навроде тех, что вы рисовали в школе на полях тетради.
В 1877-м Эмиль Рейно запатентовал праксиноскоп. По сути — это зоотроп с призмой, которая так отражает изобрежение, чтоб компенсировать отклонение «кадра» вплоть до следующего.
С семнадцатого века существует идея проектора. Только тогда это называли волшебным фонарем, а в качестве источника света в конструкции использовали, например, свечку, над которой был дымоход.
Кинопленка
Среди устройств, позволяющих записать движущееся изображение из кадров, кинетограф в 1891-м году использовал целлулоидную пленку в качестве запоминающего устройства.
В 1895-м году братья Люмьер собрали кучу наработок прошлого и сделали синематограф, на который и сняли знаменитое Прибытие поезда.
Частота кадров была ограничена 16-ю: в аппарате использовался надежный и сердитый грейфер для смены кадров рывками, и при более частых рывках пленка рвалась. По этой же причине не получалось использовать пленку длиннее 17-и метров: тяжелый рулон не хотел так быстро крутиться и пленка снова рвалась.
В 1897-м эту проблему решил Вудвил Латам, запатентовав свою петлю. То есть, создав буфер между непрерывным вращением рулона пленки и скачковым механизмом, который резко меняет кадры.
Уже тогда вопрос стандартов остро встал перед индустрией. За первые десять лет двадцатого века более-менее была приведена к стандарту ширина кинопленки — те самые 35 мм. Сложнее оказалось найти единый стандарт перфорации, проще говоря дырочек по краям пленки, позволяющих сдвигать ее ровно на кадр. С нестандартными дырочками мучались вплоть до тридцатых и даже сороковых годов.
Сегодня за стандартизацию дырочек отвечает Общество инженеров кино и телевидения СИМПТИ. Основано оно было в 1916-м, хотя кинопроизводители еще в 1908-м пытались привести перфорацию к одному знаменателю. Попытки киноделов сэкономить, покупая неперфорированную пленку и кое-как дырявя ее на собственных станках или даже внутри съемочного аппарата приводили не только к несовместимостям, но и к скачущему изображению при воспроизведении. Нормальная заводская перфорация решает обе проблемы.
Магнитная лента
В 1944-м русский эмигрант Александр Понятов основал компанию AMPEX. В 56-м компания изобрела поперечно-строчную видеозапись, в которой использовалась магнитная лента на бобинах.
В том же году БиБиСи уже использовала технологию для трансляции новостей не в прямом эфире. Сложно переоценить возможность записывать эфиры для телевизионщиков, это был прорыв. Именно от телевидения многие форматы унаследовали чересстрочную развертку.
В 59-м Тошиба предложила использовать изобретенную японцем Норикадзу Савадзаки наклонно-строчную запись вместо поперечно-строчной: строки, расположенные под углом к видеоголовке, позволяли, например, поставить видео на паузу с замиранием картинки на экране: в таком формате считывающая головка перекрывает строки для вывода одного экрана в любой момент времени.
В 65-м Ампекс разработал цветную пленку.
В то время пленка хранилась на бобинах, а значит запись можно было легко испортить, потрогав пленку руками. А заправка ее в аппарат для воспроизведения была процессом, требующим понимания, примерно как при заправке нитки в швейную машинку. И если со швейными машинками за эти годы проще не стало, то вот индустрию видеопроизводства изменили кассеты.
От аналога к цифре
Первым индустриальным форматом кассет стал U-matic от Сони. Профессионалы 1971-го года были счастливы: кассеты жили дольше бобин с пленкой, имели разрешение в 400 строк и отличное качество благодаря широкой ленте почти в два сантиметра (¾ дюйма) и высокой скорости прокрутки, да двухканальный звук.
Для домашнего использования формат не подошел: кассеты были огромными, с ограничением в 90 минут. Магнитофоны были еще более огромными. Так что, несмотря на дальнейшие доработки, Сониевские ¾ не покорили мир.
Зато его покорила JVC, выпустив на рынок в 76-м кассеты формата Video Home System. Или просто VHS, который к 84-му стал основным форматом бытового видео.
Кассеты с лентой шириной 12,5 мм (½ дюйма) могли хранить до шести часов видео разрешением 240 строк, хотя чаще хранили до трех часов. У кассет не было никакой защиты от копирования, что уже было неплохим аргументом против использования проприетарного Бетамакса — формата-конкурента от Сони, наследника U-matic.
Для профессионалов было не менее важно, что камеры Бетакам писали сразу на свою кассету, и не нужно было тянуть провода к отдельному рекордеру. А это дополнительные удобство и мобильность.
Бетакам развивался параллельно остальным форматам, но был всегда профессиональным решением.
Поговаривают, что кое-где до сих пор в эфир идут записи с бетакамовских кассет.
У нас VHS прекрасно жили вплоть до массового прихода дешевых «домашних кинотеатров» и DVD-дисков, а на западе в это время появлялись новые форматы.
Через восемь лет после выхода VHS, Сони выпустила конкурента: Video-8.
Формат был компактным: восемь — это как раз ширина пленки. Формат давал качество чуть получше VHS’ного с разрешением 250 строк. Не путать с Супер-8 65-го года: популярным форматом домашней съемки, в котором использовалась кинопленка. Но рынок бытового видео восьмерка так и не захватила, хотя определенную популярность снискала: эти маленькие удобные кассеты нашли свою нишу, став стандартом для видеокамер Handycam. Вполне вероятно, что у ваших родителей где-нибудь в столе лежит такая кассета с их свадьбой.
На смену пришли S-VHS и Hi-8. Качество видео выросло, принципы записи сигнала изменились, покрытие пленки улучшилось, ленты перестали быть оксидными и стали металло-порошковыми.
S-VHS отошла от композитного сигнала к двухкомпонентному: отдельно писались каналы яркости и цветности. Разрешение выросло до 400 строк. Формат начали то ли с гордостью, то ли с сомнением называть полупрофессиональным, появились устройства для профессионального монтажа и вещания на его основе. Кассеты выглядели так же, как обычные VHS, а магнитофоны были обратно-совместимыми.
Hi-8 — самый качественный из бытовых аналоговых форматов. Разрешение — 420 строк. Выглядит кассета, как Video-8.
На этом история развития аналоговых форматов заканчивается, но не заканчивается история видеокассет. Просто теперь на кассеты пишут цифровой сигнал.
Но сперва поговорим о дисках. Которые тоже сперва хранили аналоговое видео.
Первые попытки записать видео на диск были предприняты еще в конце девятнадцатого века.
Первый патент на такую систему, способную хранить чуть больше минуты видео, был зарегистрирован в 1907-м.
Двадцатисантиметровый Ted в начале семидесятых хранил от пяти до десяти минут.
В 78-м 12-дюймовый (30 см) виниловый VISC хранил по часу на каждой стороне, но даже не позволял поставить видео на паузу.
Потенциально успешный CED планировался в 64-м, а вышел в 81-м, сразу устаревшим и провальным.
Локально знаменитый 30-сантиметровый Laserdisc 78-го года хранил до часа на стороне в разрешении 440 строк. Кроме штатов и Японии нигде успешным не стал.
25-сантиметровый VHD 83-го года хранил по часу на стороне, но не стал успешным и через три года умер.
Цифровые диски начинаются с компактов. Первым адекватным форматом стал Video CD 93-го года, который давал VHS-качество, но не самый экономный кодек MPEG1, о котором чуть позже, ограничивал продолжительность такой записи часом с четвертью. Ну а через три года вышел DVD и с ним долго никто не мог конкурировать.
А теперь вернемся к кассетам, которые стали цифровыми.
До этого цифровые модули в рекордерах и магнитофонах были. Например, манипуляции с записью компонентного сигнала требуют диджитал-вычислений, а значит, процессора (как минимум в системе рекордера), но на сами кассеты сигнал писался аналоговый.
Теперь же, вместо каналов яркости и цветности, на кассеты писались цифровые потоки данных, в остальном все было похоже.
И если для зрителя это означало лишь приятное улучшение качества, то вот профессионалам видеопроизводства приход цифровых технологий записи невероятно упростил жизнь.
Аналоговую кассету особо не разгонишь, а цифровую можно разгонять пятидесяти- и даже стократно, без потери возможности считывания записи. А это очень упрощает монтаж и критически уменьшает время от футажа до готовой к трансляции записи.
Ну и наконец-то: цифровой сигнал можно копировать и перезаписывать (почти) сколько угодно раз, никакой деградации не происходит — цифра есть цифра.
Первый цифровой формат: D1 от Сони. Где Д — значит Диджитал, а 1 — значит, что первый. Появился в 86-м.
Интересно, что кассеты очень похожи на кассеты самого первого видеоформата U-matic: тоже пленка шириной ¾ дюйма, причем — оксидная, а не металло-порошковая. Система обеспечивала поток данных в 270 Мбит/с. Интересно, что с современными кодеками, видео в 8К нормально выглядит всего при 50-и, но об этом позже.
Формат подразумевает кодирование компонентного сигнала в 4:2:2 и был очень любим профессионалами за обилие удобных устройств для монтажа и обработки и удобства самого формата.
Формат D2 числится не за Сони, а за Ампексом, хотя первая принимала участие в разработке.
Формат получился холиварным: кассеты были дешевле, магнитофоны стыковались с аналоговым оборудованием без дополнительных ЦАПов, но качество было хуже и заточен формат был для бытового использования. Лучшее, что можно было услышать от профессионалов о D2: «ну, это лучше, чем ВХС».
D3 уплотнил запись вдвое, сделав производство видео дешевле.
D4 не существовало на рынке.
D5 наконец-то вернул радость в глаза профессионалов: 10-битное кодирование и отсутствие компрессии перекрыли потребности в D1. Его HD версия позволила выбирать между чересстрочными 1080 и прогрессивными 720 с частотой до 30 к/с.
D6 в 93-м году дал возможность писать поток в безумный по компьютерным меркам 1,2 Гбит/с без компрессии. Для нормальной реализации такой плотности данных пришлось разработать новую систему коррекции ошибок. И на этом скучные форматы D заканчиваются.
В том же 93-м Сони выпустила на рынок Digital Betacam.
Преемник перекрывал D1 и позволял достаточно дешево производить и обрабатывать видео, составляя модульную систему из совместимых устройств. А еще он был обратно совместим со старыми Бетакамами. Операторам и производителям видео система полюбилась.
В 95-м у нее появился конкурент Digital-S.
Его еще называют D9 по скучной цифровой традиции. Кассеты выглядели как VHS. Чуть позже появился HD-вариант. Сигнал кодировался по системе DV.
DV или Digital Video — это целая группа форматов, что была коллективно разработана Sony, Panasonic, Philips, Hitachi и JVC и сильно влияла на рынок с 95-го.
Кассеты в рамках DV могли быть разных формфакторов, вплоть до маленьких, на которых, возможно, хранятся вторые свадьбы ваших родителей.
Через DV мы плавно переходим от физических носителей, к цифровым интерфейсам и компьютерам. И цифровое видео получает возможность храниться и передаваться в виде файлов.
А это значит, появляются такие термины, как кодек и контейнер. Ну и наконец-то мы перестаем говорить о разрешении в телеформате «строк» и начинаем говорить в компьютерном формате пикселей.
Файлы и потоки
Контейнер — это формат файла или потока данных, в рамках которых данные кодируются каким-то одним образом.
Кодек же — это кодировщик и декодировщик. То, что преобразовывает данные. В случае с медиа, кодеки призваны сжимать поток данных и часто это делают с потерями.
В рамках форматов DV, контейнером может быть AVI, Quicktime или менее известный MXF. Кодеки в рамках этих контейнеров и форматов могут быть разными.
Если говорить о сжатии видео, то существует общее правило: чем более продвинутыми средствами кодируем, тем меньше может быть поток данных или размер файла, но понадобиться больше ресурсов для воспроизведения при субъективно равном качестве записи.
Развитие кодеков проходило параллельно с ростом производительности компьютеров.
В далеком 1988-м году появился кодек H.261. Мало кто о нем слышал, хотя именно в нем появились концепции опорных кадров, блочных векторных преобразований и других технологий, которые сейчас используются во всех популярных кодеках.
То есть, видео не хранится в виде последовательности кадров, как в кинопленке. Видео анализируется кодировщиком, который находит резкую смену картинки — например, начало новой сцены — и сохраняет такой кадр, который и называется опорным. И до следующего опорного кадра описывает лишь изменения этого кадра во времени, деля изображение на блоки.
В 93-м Экспертная группа по движущимся изображениям (MPEG), сформированная Международной организацией по стандартизации (ISO), разработала группу стандартов сжатия MPEG-1.
Относительно H.261 стало возможным строить изменения не только от прошлого опорного кадра, но и от последующего; а также кодировать какой-то участок в отрыве от остальных.
В 96-м появился MPEG-2. Именно им позже будут закодированы DVD-диски, можете себе представить масштабы распространения. В игру вернулась чересстрочная развертка, а так ничего кардинально нового.
На DVD-видео надо остановиться подробно. Появились эти диски в далеком 96-м, а к 2003-му стали основным потребительским форматом видео.
Фильмы записывались с разрешением 720×576 пикселей, что совпадает с форматом D1. При этом сжатие позволило уменьшить битрейт — то есть, поток данных, до 9,8 Мбит/с, что позволило писать фильмы на диски, объемом 4,7 ГБ. Формат кодирования: 4:2:0, с уменьшением разрешения каналов цветности — эта хитрость позволяет уменьшить объем файлов не сильно влияя на качество картинки, потому что канал яркости остается в исходном разрешении.
Третий МПЕГ отдельно не существует, все его фишки абсорбировал второй. К mp3 тоже отношения не имеет. Его начинали разрабатывать примерно наравне со вторым, нацеливаясь на более высокие битрейты, но потом решили все его задачи в рамках MPEG2.
98-й — ура пиратству или MPEG-4.
DVD-диск записать на CD помогали сперва проприетарный кодек DivX, затем его открытый аналог Xvid. Качество было, конечно, значительно хуже DVD.
Зато полуторачасовой фильм занимал 700 МБ и в нулевых бум кинопиратства был завязан именно на эти кодеки. Если на компьютере были фильмы — это были фильмы такого формата, за редким исключением.
И с 2003-го начинается современность. Joint Video Team под патронажем вездесущей Экспертной группы по движущимся изображениям представила кодек H.264, которым был закодирован ролик внизу поста.
Ну, почти, все-таки с того времени его доработали, а Ютуб вообще перегнал мой ролик в VP9 =) Например, в 2007-м вышла надстройка для H.264 — SVC (Scalable Video Coding), которая не только усложнила декодирование и так нелегкого для компьютеров кодека, но и позволила хранить в потоке видео в нескольких разрешениях в таком формате, что более высокие опирались на более низкие. Вы, скорее всего видели в интернете картинки в прогрессивном джипеге, когда они грузятся не сверху вниз, а сперва в квадратиках, а после все лучше прорабатываются, пока не загрузятся полностью. Здесь похожая история. С тем преимуществом, что устройства, которым надо вывести видео в разрешении меньшем, чем имеет ролик, могут не тратить ресурсы на декодирование лишних слоев.
А кодек действительно ресурсоемкий. Он содержит в себе много продвинутых технологий, в которых я, увы, не силен. Тем не менее, сегодня даже телефоны успешно справляются с FullHD-видео в таком формате, а топовые тянут и 4К.
При этом битрейт такого ролика в 1080p колеблется около 2 Мбит/с, а без звука еще меньше. И факт того, насколько можно уменьшить объем данных, грамотно повысив объем и сложность вычислений, меня до сих пор поражает.
В 2006-м появились диски Блюрей.
За два года они вытеснили своего конкурента HD-DVD. Живы до сих пор. БД были разработаны целым консорциумом крупных компаний. Диски бывают однослойные и двухслойные, емкостью 25 и 50 ГБ соответственно. Видео для них кодируется в MPEG-2, MPEG-4, H.264 и в новом на тот момент кодеком от Майкрософта VC-1.
У HD-DVD значения емкости были чуть скромнее — 15 и 30 ГБ — но они могли быть еще и двухсторонними. Набор кодеков тот же.
При этом потихоньку приближается будущее. Многие хотели бы его встретить в лице свободного кодека VP9, но, скорее всего, это будет корпоративный оскал H.265, который так же называют HEVC. Ну что сказать, с наступающим =)
Если серьезно, то оба кодека найдут себе место. Уже сегодня можно встретить видео-вставки на сайтах, которые реализованы на открытом формате WebM, который использует либо VP9 либо 8. А раз Гугл как раз форсирует применение VP9, то Ютуб тоже будет поддерживать оба новых кодека.
Оба кодека не революционные, но это очередной виток видеотехнологий. Видео и в H.264, и в VP8, и в H.265, и в VP9 выглядят прекрасно. Только последние два при этом меньше размером и имеют более высокий потолок применения. Другой вопрос, насколько быстрее или медленнее будет видео кодироваться в новые форматы, чтобы скромным производителям контента — вроде Слайламы — тоже было удобно. Да и особых конкурентов у этих кодеков нет, потому что сегодня снова важно, умеют ли устройства аппаратно декодировать видео: ваш смартфон без проблем потянет и какую-нибудь опенсорсную Theora, но разряжаться будет гораздо быстрее. Поэтому у нас снова добро и зло, Кока-кола и Пепси, Андроид и Айфон, VP9 и H.265.