В 2003 году, благодаря совместному сотрудничеству ITU-T Video Coding Experts Group (VCEG) и ISO/IEC Moving Picture Experts Group (MPEG), была создана новая технология цифровой компрессии медиаданных — H264/MPEG-4 или AVC (Advanced Video Codec), которая открыла огромные возможности по записи и передаче HDTV сигналов. Разработка этого кодека была вызвана необходимостью обеспечить высокое качество видео при битрейте более чем в два раза ниже, чем у существующих стандартов записи. Причем, нужно было избежать чрезмерного усложнения системы кодирования, которое привело бы к удорожанию всей технологии.
Дополнительным требованием при разработке AVC была гибкость применения стандарта, т.е. возможность работы с низким и высоким битрейтом, поддержка высокого и низкого разрешения картинки, совместимость с сетевыми стандартами и системами. Поэтому стандарт AVC включает в себя следующие шесть функциональных наборов, так называемых профайлов, которые используются в зависимости от конкретных задач:
Main Profile (MP): Позиционируется как основной профайл для полупрофессиональных задач вещания и хранения. Значимость этого набора уменьшилась с разработкой следующего профайла для аналогичных задач;
Extended Profile (XP): Имеет относительно высокую степень компрессии и используется в основном для работы с потоками видеоданных, содержит дополнительные алгоритмы для предотвращения потерь данных;
High Profile (HiP): Основной профайл для вещания и дискового хранения, особенно важен для телевидения высокой четкости. Также принят для работы с HD DVD и Blu-ray.
High 10 Profile (Hi10P): Является дальнейшем продолжением предыдущего профайла. Обеспечивает глубину сэмплирования кодированного сигнала до 10 бит.
High 4:2:2 Profile (Hi422P): Предназначен для приложений профессионального применения для работы с черезстрочным видеосигналом с глубиной сэмплирования 10 бит и разложением сигнала 4:2:2.
Что касается возможностей применения кодека AVC в различных сферах деятельности, то можно сказать, что в ближайшем будущем этот стандарт будет основным, поскольку уже сейчас он достаточно широко адаптирован как для решения задач наземного и спутникового телевещания, так и для мобильных устройств. По наземному цифровому вещанию можно выделить следующие страны, которые уже заявили об использовании AVC:
В конце 2004г. во Франции анонсировали выбор H.264/AVC для приемников HDTV и платных цифровых наземных каналов;
В системах наземного вещания в Бразилии и Эстонии планируется использовать AVC для всех сервисов цифрового телевидения;
Кодек будет использоваться в Южной Корее для сервисов DMB (Digital Multimedia Broadcast)
Основные вещательные японские компании, такие как NHK и Fuji Television также будут использовать H.264/AVC в мобильном сегменте наземного вещания.
AVCHD – новые возможности
11 мая 2006 г. корпорация Matsushita Electric Industrial Co. Ltd, известная по брэнду Panasonic и компания Sony анонсировали формат записи для новых HD камкодеров – AVCHD. Этот формат предназначается для записи видео высокой четкости в режимах 720р и 1080i на такие носители как 8см перезаписываемые DVD диски, жесткие диски и карты памяти SD и Memory Stick Pro, и позиционируется как альтернатива существующим форматам DV и HDV в сфере малобюджетного видеопроизводства.
Созданный на базе технологии компрессии H264/MPEG-4, этот формат является гораздо более эффективным по сравнению с MPEG-2, используемый в камкодерах формата HDV, поскольку одновременно обеспечивает лучшее качество видеосигнала и меньшие требования по хранению данных. Помимо этого, AVCHD наделен возможностью произвольного доступа к отснятому материалу. Запись аудио в кодеке осуществляется при помощи кодеков АС-3 или Linear PCM. Также важно отметить, что в отличие от форматов HD-DVD и Blu-Ray, кодек AVCHD способен работать с уже повсеместно распространенными и известными на рынке носителями.
Основные технические данные формата AVCHD представлены в табл. 1.
Video
Видеосигнал
1080/60i
1080/50i
1080/24p
720/60p
720/50p
720/24p
480/60i
576/50i
Кол-во пикселей
1920 x 1080
1440 x 1080
1280 x 720
720 x 480
720 x 576
Формат кадра
16:9
16:9
4:3, 16:9
4:3, 16:9
Алгоритм сжатия
MPEG-4 AVC/H.264
Частота дискретизации для сигнала яркости
74,25 МГц
55,7 МГц
74,25 МГц
13,5 МГц
13,5 МГц
Разложение сигнала
4:2:0
Квантование
8 бит
Audio
Алгоритм сжатия
Dolby Digital (AC-3)
Linear PCM
Бигрейт после сжатия
64-640 Кбит/с
1,5 Мбит/с
Режим аудио
1-5.1 канал
1-1.7 канал
Система
MPEG-2 Transport Stream
Бигрейт системы
До 18 Мбит/с
Что касается новых HD камкодеров на основе кодека AVCHD , то в начале 2007г. Panasonic начал продажи двух новых бюджетных моделей: HDC-SD1 и HDC-DX1. В первой модели в качестве носителя используется SD карта памяти, во второй – DVD диск.
HDC-DX1
HDC-SD1
В табл. 2 приведена информация по приблизительному времени записи видео на карты памяти в зависимости от емкости карты и режима записи (используемого битрейта) для камеры HDC-SD1.
Режим записи
Тип носителя
DVD
SDHC
SD Memory Card
1,4 Гбит
4 Гбит
2 Гбит
1 Гбит
512 Мбит
ХР (13 Мбит/с)
в разработке
40 мин
20 мин
10 мин
5 мин
SP (9 Мбит/с)
1 слой – 20 мин
2 слоя – 40 мин
59 мин
30 мин
15 мин
7 мин
LP (6 Мбит/с)
1 слой – 31 мин
2 слоя – 62 мин
88 мин
45 мин
22 мин
10 мин
Оба камкодера записывают видеосигнал в формате 1080i и поддерживают запись объемного звука Dolby Digital 5.1, имеют встроенный HDMI интерфейс.
Так же в первой половине 2007г. начались продажи профессиональной модели камкодера на SD-картах – AG-HSC1E. Эта модель, как и бюджетная HDC-SD1, записывает видео в формате AVCHD. Помимо этого, в комплект поставки включен портативный жесткий диск 40Гб для копирования записанных материалов с SD-карты.
А уже в начале 2008 г. компания Panasonic начинает продажи нового камкордера формата AVCHD — AG-HMC70. Это будет профессиональный камкордер плечевого исполнения с набором профессиональных разъёмов. Так же в 2008 г. планируется выпуск ещё одного профессионального камкордера работающего в формате AVCHD.
О поддержке формата AVCHD уже заявили следующие компании – разработчики программного обеспечения:
Adobe System Incorporated;
Canopus Co., Ltd;
ArcSoft, Inc;
CyberLink Corporation;
Focus Enhancements, Inc;
InterVideo, Inc.;
Nero AG;
PIXELA CORPORATION;
Ulead Systems, Inc.
В линейку профессионального оборудования AVCHD от Panasonic также будет включено многозадачное устройство, обладающее такими функциями как воспроизведение с SD-карт, предварительный просмотр отснятого материала, конверсия между форматами AVCHD и DVCPROHD, передача сигнала по интерфейсам HD SDI и IEEE1394.
Таким образом, с созданием новых устройств на базе технологии AVCHD, пользователи получать мощные и надежные инструменты для создания высококачественного малобюджетного HD контента.
Источник: ООО «Панасоник Рус»