Теория и практика DVD-Video

Часть I – Предшественники DVD.

А). VHS.

Она же Video Home System. Она же видеокассета (надеюсь, среди

читателей не затесались пользователи вымершего как динозавра стандарта

Betamax). Теоретически это первый источник A/V сигнала, давший хоть какую-

то возможность почувствовать дома обстановку схожую с кинозалом. Что же мы

получаем, имея в руках нормальную лицензионную видеокассету. Ну, во-первых,

аналоговую картинку в формате PAL (реже в NTSC), с разрешением порядка

320*250 точек. Стерео звук, который может содержать в себе сигнал Dolby

Surround. Так остановились.… С этого момента я ненадолго прерву свой

краткий рассказ о наших старых знакомых видеокассетах и расскажу об еще

более старой фирме Dolby Labs.

Сия небезызвестная контора была основана на рубеже 60-х и 70-х годов.

Первыми плодами деятельности стали технологии шумопонижения,

использовавшиеся для улучшения отношения сигнал/шум в аудиокассетах.

Назывались они Dolby Noise Reduction уровней A (совсем хорошо), B (хорошо),

С (ну тоже неплохо). По данным разведки Dolby A NR могла улучшать отношение

сигнал/шум на 20 db. Технология Dolby HX Pro применялась на этапе записи

ленты для увеличения динамического диапазона. В 1982 году была представлена

технология Surround. Остановимся на ней поподробнее. Данная технология, и

ее последующие реинкарнации использовала, так называемый матричный способ

кодирования каналов. Ну, например, вы в обычный стереосигнал хотите

засунуть информацию об еще одном, например, тыловом. Берем и помещаем

сигнал тылового канала прямо в центре между правым каналом и левым. Потом

аппаратура находит общее в двух каналах и подает отловленный сигнал на

тыловые колонки. Просто и элегантно? Не то слово! Так или почти так

работает Dolby Surround образца 1982 года. Плюсы подобного решения

очевидны – не нужно изобретать велосипед для хранения такого сигнала.

Минусов впрочем, тоже более чем достаточно. То что получается в итоге,

звучит, скажем так, не очень здорово. Локализация (легко ли нам определить,

откуда исходит звук), довольно плохая. Так как частотный диапазон тылового

канала ограничен (100 – 7000 Гц), звуковая картина, в общем, и целом не

очень хороша. К тому же качество того, что вы в итоге услышите, ну очень

сильно зависит от используемой декодирующей аппаратуры. Впрочем, тот факт,

что Surround сигнал «совместим» с любой аппаратурой предопределил огромную

популярность Dolby Surround. Вернее не его, а его «улучшенной версии» -

Dolby Surround Pro-Logic, появившейся на свет в 1987 году. Локализация

заметно улучшилась, к тому же в стереосигнал умудрились впихнуть еще один

сигнал – центральный. В итоге данный формат приобрел заслуженную

популярность – более 6000 фильмов получили звуковые дорожки в Surround.

Надо отметить еще вот что. Когда вы слышите разговор про Dolby Surround,

считайте что говорят о Dolby Surround Pro-Logic. Просто «тот самый»

Surround образца 1982-го широкого распространения не получил, а обывателю

выговаривать столь длинное название не хочется. Профи и «понимающие» обычно

говорят просто Pro-Logic…

Вернемся же к нашим баранам. Я чувствую, читатель трепещет и думает: «А

может и у меня есть кассеты с сюрраундом?!». Отвечаю – может. Для ответа

на этот вопрос необходимо осмотреть тыльную сторону упаковки кассеты и

поискать там эмблему Dolby Surround Stereo. Есть?! Мои поздравления и…

соболезнования. Дело в том, что для получения Surround-а для начала нужно

получить просто стерео. Увы видеомагнитофон/видеоплеер со стереозвуком есть

ДАЛЕКО не у каждого. Подобные «видаки» перешли в разряд массового товара

года 3-4, когда большее количество российского «видеопарка» было уже

закуплено. Впрочем, если стереофонический видеомагнитофон у вас есть –

проблема своей остроты практически не теряет. Для получения полноценного

четырехканального сигнала нужен декодер. Дело в том, что даже сейчас

декодер или ресивер (разговор о нем позже) является в провинции ну очень

экзотической вещью. Впрочем, если руки выросли, как говорится, из нужного

места и паять вы умеете, Pro-Logic декодер можно собрать самому. Если

внимательно покопаться в Интернете, то необходимые схемы можно найти.

Однако все же даже хорошие видеокассеты являются плохим источникам A/V

сигнала для домашнего кинотеатра. Далеко не выдающаяся картинка и

средненький звук в лучшем случае будут примерно такими же, как в хорошем

«настоящем» кинотеатре. И это при весьма приличных затратах (350 – 500 $ на

качественный видеомагнитофон).

B). LD.

Он же Laser Disc. LD ни в коем случае нельзя путать с компакт диском.

Внешне LD похож на компакт диск, однако размеры схожи с виниловой

пластинкой. Диск двухсторонний. Переворот как правило осуществляется

автоматически. Видео пишется в аналоговом формате в NTSC или PAL. PAL-

овские диски имеют только аналоговые звуковые стереодорожки, в которых, как

правило, присутствует Dolby Surround. NTSC-шные диски могут иметь две

дорожки, в том числе и цифровую (Dolby Digital или DTS, разговор о них

состоится позднее). Плюсы LD очевидны – видео пишется с более высоким

разрешением, посему выглядит очень и очень неплохо. Звук значительно

естественнее и натуральнее. Наиболее существенные минусы LD – очень высокая

цена необходимых компонентов. LD плеер во времена «расцвета» формата стоил

700 – 2000 $. Цена качественной аудиосистемы (комплект из усилителя,

декодера и колонок) колебалась в пределах 20000 – 45000 $. Диски в

зависимости от популярности стоили 35 – 100 $. Ценовой фактор предопределил

то, что LD не вышел из сугубо элитного сектора. Диски также были

подвержены, так называемому «лазерному гниению», то есть портились от

повседневного использования. Не выдержав конкуренции с DVD, LD «умер» уже

к началу 2000 года.

Часть II – DVD.

История принятия формата.

Формат DVD был принят организацией, под названием DVD форум, в конце

1995 года. В DVD форум входят лидеры мировой электронной промышленности,

такие как Philips, Panasonic, Toshiba, Sony и другие. Фактически, DVD

задумывался как ёмкий носитель информации, наподобие компакт диска. Тогда,

в 1995-м были приняты спецификации DVD-Video и DVD-ROM. Разница между ними

приблизительно такая же, как между Audio CD и CD-ROM. Собственно поэтому

DVD было бы правильно расшифровывать не как Digital Video Disk а как

Digital Versatile Disk (Versatile – универсальный).

DVD как носитель.

Чисто внешне DVD диск очень схож на обычный компакт диск и имеет

абсолютно такие же размеры. Основное различие заключается в емкости. DVD

имеет более высокую плотность записи. Это достигается как лазером с меньшей

длинной волны (650 нм против 780 нм в компакт диске), предусмотрены и так

называемые двухслойные диски, что означает что на одной стороне данные

записаны в два слоя, при этом один слой полупрозрачный, и второй слой

читается "сквозь" первый. Можно записывать данные на обе стороны DVD-

дисков, и таким образом удваивать их ёмкость, что иногда и делается. Таким

образом, существуют следующие типы дисков.

. DVD-5, 12cм, 4.7 Гб данных или свыше 2 часов видео, один слой на одной

стороне.

. DVD-9, 12cм, 8.5 Гб данных или около 4 часов видео, два слоя на одной

стороне.

. DVD-10, 12cм, 9.4 Гб данных или около 4.5 часов видео, на обеих

сторонах по одному слою.

. DVD-14 12cм, 13.24 Гб данных или около 6.5 часов видео, два слоя на

одной стороне, один слой на другой.

. DVD-18 12cм, 17 Гб данных или более 8 часов видео, на обеих сторонах

по два слоя. Пока что дороги в производстве, и производятся довольно

редко.

DVD Video.

DVD Video это формат хранения цифрового видео на диске DVD. Это то,

что обычно под DVD и понимают.

Часть 1 – Техническая информация, связанная с дисками.

Видео на DVD.

Видео на DVD представлено в виде цифрового видеоизображения, сжатого

по алгоритму MPEG-2. Формат - 25 кадров в секунду с разрешением 720 х 576

точек при глубине цвета 24-бит (PAL) или 30 кадров 720 х 480 х 24-бит

(NTSC). Используется переменный битрейт, варьирующийся в зависимости от

сложности сцены от 2.5 до 10.5 Мбит/c. Битрейт свыше 5.5 – 6 Мбит/с уже

гарантирует отсутствие часто встречающихся на Video CD или Mpeg 4

квадратиков, однако еще больший битрейт бывает полезен для очень сложных

сцен, например такие, как живописные пейзажи. Теперь о размерности

изображения. Изображение может быть полноэкранным (отношение сторон 4:3 или

1.33:1), или широкоэкранным (отношение сторон 16:9 или 1.78:1 и более).

Полноэкранное изображение разделяют на «стандартное» (Standard

1.33:1) , то есть изначально писавшееся со стандартного телевизионного

сигнала размерностью 4:3 и пансканированное (4:3 Pan & Scan). Это означает

то, что исходное изображение было широкоформатным, но оно было обрезано по

бокам и растянуто, и приведено к соотношению 4:3.

[pic]

Полноэкранное пансканированное изображение.

Диск «Куда приводят мечты»

Широкоформатная картинка бывает разных размерностей. Это такие, как 1.78:1

(или 16:9), 1.85:1, 2.35:1 и, наконец, 2.85:1. По способу записи

широкоэкранный сигнал бывает леттербоксным (Letterbox), и анаморфным

(Anamorph). При записи леттербоксной картинки получают видеосигнал

размерностью 4:3 в котором пустое место изначально заполнено черным цветом.

Вполне понятно, что часть пикселов, которые могли содержать полезную

информацию просто бездействуют (например, при записи картинки с

размерностью 2.35:1 «бездельничают» 43 процента точек). Анаморфная картинка

пишется по-другому. Изображение с мастер – ленты растягивается по вертикали

(анаморфируется) до размерности 4:3 и в таком виде оцифровывается. При

цифро-аналоговом преобразовании получившаяся картинка сжимается до

получения изначальной размерности. Таким образом, используются все 100 %

пикселей. Совершенно очевидно, что анаморф имеет наибольшее разрешение.

Именно анаморфные DVD, что называется, забили последний гвоздь в крышку

гроба LD.

[pic]

Широкоформатное анаморфное изображение размерностью 2,35:1

Диск «Амели»

Звук на DVD.

Звук на DVD дисках может быть записан в нескольких форматах.

PCM – Импульсно кодовая модуляция. Это тот же самый формат, в котором

хранится звук на обычных Audio CD – 44.1 КГц , 16 бит, стерео и без какого

либо сжатия. Битрейт 1440 кбит/с. Звук в таком формате хранится как правило

на музыкальных дисках (диски с видеоклипами, концерты и.т.д.), то есть там

где требуется высокая точность передачи звуковой картины.

Dolby Digital – этот формат появился в 1992 году вместе с фильмом

«Возвращение Бэтмена». Формат предусматривает до 6-ти полностью дискретных

звуковых каналов. До пяти полночастотных(20 Гц -20 кГц) каналов и один

низкочастотный (3 Гц – 120 Гц) Low Frequency Effects канал для сабвуфера.

Dolby Digital использует 18 битное кодирование каждого канала при частоте

дискретизации в 48 кГц. На каждый канал может быть выделено от 64 до 96

кбит/с.

Важно понять то, что Dolby Digital может быть не только шестиканальным, но

и даже монофоническим. Фактически Dolby Digital это просто формат хранения

цифрового звука со сжатием. В DVD используются следующие конфигурации Dolby

Digital:

1) Dolby Digital 2.0 – Типичный битрейт 192 кбит/c по 96 кбит/с на канал.

В данном формате может быть записан монозвук для старых фильмов (левый

и правый канал воспроизводят одно и то же), просто стерео (встречается

редко, например на диске «Золото Маккены») или стерео с Dolby Surround

сигналом.

2) Dolby Digital 4.0 – Типичный битрейт 320 кбит/c, по 96 кбит/с на левый

и правый фронт и по 64 кбит/с на левый и правый тыл. Редкий формат

(можно встретить на российском диске «Дракула).

3) Dolby Digital 5.0 – Типичный битрейт 320 кбит/c, по 64 кбит/с на

каждый из пяти каналов (левый фронт, центр, правый фронт, левый и

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7