Определение
Цифровое видео — последовательность видеоизображений в двоичном представлении, предназначенная для воспроизведения на цифровом мониторе. Поскольку цифровые видеосигналы требуют значительного дискового пространства, они обычно хранятся в сжатом виде. Формат хранения при этом зависит от специфики использования и носителя информации.
Основные преимущества технологии цифрового видео заключаются в расширении возможностей в области специальных эффектов, информационного наполнения и способов распространения. Еще одно преимущество состоит в возможности просматривать видео на персональном компьютере и по Web.
Появление цифрового видео позволило расширить область применения видео в бизнесе. Если ранее к видеотехнологиям в организациях прибегали лишь в особых случаях, то теперь видео размещается на корпоративных Web-сайтах; с применением настольных систем проводятся видеоконференции.
«Когда не было Web, бизнес-применение видео ограничивалось роликами для телерекламы или презентаций, зрительская аудитория которых была невелика, — говорит Стив Хоффенберг, аналитик компании Lyra Research. — С появлением Web стало возможно размещать на Web-узлах красочные видеоролики, заставляющие посетителей возвращаться туда вновь и вновь».
Цифровое видео обладает целым рядом преимуществ перед аналоговым. Возможно, главное из них — долговечность. Цифровые носители не теряют в качестве от использования, хранения или тиражирования. Аналоговые видеопленки, напротив, быстро изнашиваются и повреждаются при частых просмотрах.
Цифровые эффекты
После оцифровки видео можно каталогизировать с возможностью поиска и сопровождать дополнительной информацией. На один диск DVD можно записать несколько вариантов озвучивания фильма на разных языках, а также средства обработки, скажем изменения контрастности кадров. Подобные эффекты и возможности в области монтажа (например, наложение нескольких слоев изображений) в аналоговом видео реализовать гораздо сложнее, чем в цифровом.
Технология цифрового видео позволяет создавать спецэффекты, которые никакими другими методами получить нельзя. По оценкам представителей Industrial Light & Magic — подразделения студии Lucasfilm, где разрабатывались спецэффекты для фильма «Звездные войны: эпизод 1», в 95% кадров для создания ландшафтов и действующих лиц использована цифровая технология. «Эпизод 1» стал также первым фильмом, воспроизводившемся на премьере не с обычной пленки, а с мастер-файла, на цифровых проекторах.
Существенное преимущество цифрового видео перед аналоговым состоит в возможности его передачи и распространения по Internet в виде файлов или потоков. На публичных Web-сайтах и во внутрикорпоративных intranet можно размещать цифровые видеоролики или осуществлять потоковое видеовещание. Видеофайлы можно каталогизировать, осуществлять по ним поиск, многократно рассылать по Web, причем качество всегда останется на уровне оригинала.
Сжатие
Самый значительный недостаток цифрового видео — большой объем. Одна минута видео с частотой 24 кадра в секунду разрешением 640х480 точек (что несколько больше по сравнению с обычным телевидением) занимает 555 Мбайт, то есть на час требуется 33 Гбайт. Столько не вместит и самый емкий DVD-диск; нечего и говорить, что даже самые быстрые каналы Internet не выдержат передачу таких объемов информации. Поэтому цифровое видео нуждается в сжатии. К сожалению, сжатие может привести к потерям в качестве различной степени в зависимости от степени и метода компрессии.
Наиболее широкое применение получили методы компрессии, в результате которой часть данных теряется. Такая компрессия позволяет сжимать аудио- и видеофайлы до 5% от их оригинального размера, причем потери в качестве при этом обычно не заметны человеческому глазу и уху. Другой вид компрессии, без потерь, гарантирует полную сохранность данных, но обеспечивает гораздо более низкую степень сжатия и может потребовать большой объем дополнительной обработки.
По мнению аналитиков, с ростом доступности быстрых каналов и с увеличением применения кабельных модемов и DSL-соединений методы компрессии с потерями, такие как MPEG, уступят место поточному видео.
«Схема, когда изображения сначала загружаются, а потом воспроизводятся, уходит в прошлое. MPEG слишком тяжеловесен, — говорит Карл Гарланд, аналитик компании Current Analysis. — В прошлое уйдут и коммутируемые Internet-соединения по телефонным линиям. Кабельные модемы позволяют воспроизводить видео в реальном времени. Его можно смотреть так же, как кабельное телевидение».
Потоковое видео
Несколько лет назад появилась технология видеоконференций, послужив блистательной демонстрацией достоинств цифровой видеотехнологии. Но системы проведения видеоконференций, нередко требовавшие специализированного оборудования, отдельного конференц-зала и выделенного сетевого соединения, оказались слишком дорогими, чтобы их могли позволить себе многие компании.
По мнению аналитиков, вторую жизнь видеоконференциям даст потоковое видео ввиду его удобства и низкой стоимости. Эта технология позволяет передавать видео в реальном времени и в изначальном виде, без промежуточного этапа компрессии.
«В видеоконференциях также использовалась технология потокового видео, но оно передавалось по дорогим выделенным линиям, которые трудно поддавались настройке и требовали студии, вещающей через спутники, — говорит Гарланд. — Используя Fast Ethernet или DSL-соединение, можно относительно дешево организовывать видеоконференции такого же качества, а в свободное от их проведения время использовать канал для других целей».
Форматы носителей цифрового видео
Как поместить в компьютер цифровое видео? Как переслать его кому-то еще? Из-за значительных потребностей в дисковом пространстве главным средством размещения цифрового видео стали носители, использующие оптические методы. Для того же, чтобы снизить задержки при передаче по сетям, обычно используется технология потокового видео.
MPEG — метод сжатия с потерями, стандарт цифрового видео, хранимого на оптических дисках CD-ROM и Video CD.
DVD — изначально эта аббревиатура расшифровывалась как Digital Video Disk (цифровой видеодиск), но затем, когда технология получила применение в составе компьютеров, DVD стали расшифровывать как Digital Versatile Disk (универсальный цифровой диск). DVD представляет собой двусторонний оптический диск размером с обычный компакт-диск. Емкость DVD варьируется от 2,6 Гбайт до 17 Гбайт. Существует несколько разновидностей форматов DVD — DVD-Video, DVD-ROM, DVD-RAM и DVD-Audio
LaserDisc — оптические диски большого размера для хранения и просмотра цифрового видео. Диски воспроизводятся с применением метода постоянной линейной скорости; видео записывается с частотой 30 кадров в секунду
Потоковое видео — метод передачи цифрового видео по сетям от сервера к клиенту в виде непрерывного потока, при этом на клиентской части декомпрессия не требуется. В среде передачи потокового видео благодаря быстрому соединению изображения воспроизводятся в оригинальном виде