Будущее цифрового видео


Бойтесь своих желаний — они имеют обыкновение сбываться...

Предсказания — дело неблагодарное. И тем более с нашим природным умонастроением: хорошо скажешь — сглазишь, плохо скажешь — накаркаешь. «Эх, была — не была», — решили туземцы Конференции iXBT.com, и пустились во все тяжкие. Впрочем, фантазировать почти не пришлось (за исключением редких минут «обострения») — достаточно было внимательнее взглянуть на вещи, окружающие нас уже сегодня, и представить себе их будущую возможную трансформацию.

Как казалось был составлен вполне ожидаемый список вопросов:

Убедительная просьба к разработчикам цифровой видеотехники: пожалуйста, не читайте хотя бы эту главу. Чего доброго, всерьез воспримете, на "радость" потребителю...

Видеокамеры

Прежде всего, необходимо определиться: о каких камерах мы говорим, из какой ниши? За профессионалов беспокоиться нет необходимости — аппараты профи-уровня станут только лучше, умнее, «навороченнее», и... дороже. Более того — произойдет окончательный, безвозвратный отрыв от видеокамер любительского назначения. В связи с этим, вполне возможно, исчезнут с рынка так называемые «полупрофессиональные» устройства — они перестанут быть востребованными. Таким образом, объект предсказаний выявлен: любительские видеокамеры. Мы намеренно не станем рассматривать видеоспособности мобильных телефонов и прочих авторучек. Несомненно, эти способности достигнут немыслимых сегодня высот, но все-таки авторучка никогда не станет видеокамерой, способной выдавать на-гора видео с приличным на текущий момент времени качеством.

Итак, тенденции развития любительских видеокамер очевидны уже сегодня:

  • миниатюризация всех компонентов, за исключением экранов;
  • ухудшение ключевых характеристик, напрямую влияющих на качество съемки (оптика, размер матрицы, стабилизация и т.п.);
  • прогресс в развитии программного и иного обеспечения камер (встроенные редакторы, плееры, тюнеры, коммуникаторы, проекторы и Бог знает что ещё).

Большую часть этих тенденций легко описать одним словом из новояза: гламуризация. Бесконечная погоня за сорочьей мечтой: стразы, рюшки. Стиль, одним словом. Некоторые модели видеокамер своими пропорциями станут напоминать лопату для уборки снега: огромный экран и то-о-оненький корпус, где разместилась вся оптикоэлектронная начинка. Толщина видеокамер, конечно, стремится к минимуму, что немедленно преподносится как уникальное техническое достижение, а мы снова увидим знакомые рекламные кадры, где камеру помещают в задний карман джинсов, туго обтягивающих чью-то пятую точку.

Очевидно, что на рынке любительских видеокамер ярко выделится отдельный класс — имиджевые аппараты. Здесь важнейшую роль будет играть расцветка (корпуса станут, конечно, сменными — под настроение), да и оформление в целом: представьте себе полупрозрачный аппарат, стилизованный под кусок льда! Управление здесь будет осуществляться преимущественно через сенсорный экран, широко распространится и голосовое управление.

Впрочем, не все так бесперспективно. Наряду с глянцевой продукцией на рынке будут присутствовать и неординарные экземпляры. Такими можно считать любительские стереовидеокамеры. Выбор их будет невелик, а производитель, скорее всего, останется «за кадром» — вряд ли мы увидим на таких аппаратах логотипы известных брендов. Серьезные разработчики не станут связываться с такой, по их мнению, чепухой.

Качество съемки в этих камерах будет, конечно , невысоким. Но снять — это еще, оказывается, полдела. Каковы способы просмотра объемного видео? Думается, здесь не обойдется без старого доброго анаглифа — это способ, заключающийся в применении специальных очков с красным и синим светофильтрами (подробнее об устройствах просмотра — в соответствующей главе статьи). Но вот беда: если к изначально невысокому качеству съемки прибавить плохую цветопередачу (особенность анаглифического метода) — качество такого видео будет, мягко говоря, не на высоте... Зато — объём, будет чем удивить друга! Да, такая видеокамера — не более чем игрушка. Но игрушка, заставляющая думать и развиваться.

Выше мы упоминали огромные экраны в видеокамерах — разовьем и эту тему. Вне всякого сомнения, разработчики добьются небывалых успехов в борьбе с высоким энергопотреблением жидкокристаллических и иных экранов. Будущие экраны станут представлять собой тонкую пленку, наматывающуюся на катушку (а такие разработки уже существуют: 1, 2, 3). Разумеется, пленка эта будет чувствительной к нажатиям — сенсорной, иначе что же это за будущее такое? Надеемся, появление гибких и раздвижных экранов, чувствительных к нажатию — дело ближайших лет или десятилетий.

Что касается механических органов управления — они практически исчезнут за ненадобностью. "Качели", кнопки, рукоятки и джойстики сменятся сенсорными экранами в том или ином виде, с подсветкой или без неё.

О стабилизаторах в любительских видеокамерах... даже и говорить не хочется. Разумеется, стабилизаторы станут исключительно электронными — ни о какой «оптике» и речи не может быть (да и куда поместишь эту сложную систему плавающих зеркал, если вся камера будет толщиной с лист картона, а основной её элемент — это гибкий чип «All in One»: в нем и матрица, и прошивка, и память). Вероятно появление электронных стабилизаторов, работающих по принципу удерживания заданного объекта в кадре. Например, «увидев» улыбающееся лицо, камера по возможности зафиксирует на нем фокус и станет отслеживать дрожание руки оператора, выравнивая картинку так, что лицо всегда будет находиться строго в заданной оператором точке экрана. Впрочем, это никакой и не стабилизатор вовсе, а всего лишь программный код, создание которого возможно уже сегодня.

Но функции такой программы не станут ограничиваться лишь стабилизацией видео. В зависимости от версии прошивки аппарата (да-да, и на этом компании тоже будут делать свой бизнес!) и наличия в камере аналога человеческого вестибулярного аппарата ваша камера сможет:

а) определять тип сцены, на основе чего автоматически зуммироваться на объекте съемки, и автоматически брать общий план;
б) всегда держать в поле зрения единожды зафиксированный объект съемки, даже если оператор перевернёт камеру дном вверх (здесь и пригодится усовершенствованный датчик движения, несколько раз в секунду определяющий положение камеры в пространстве);
в) записывать на карту памяти не один, а два или больше видеопотоков — без зума, с зумом, без стабилизации, со стабилизацией и т.д. Впоследствии оператор самостоятельно выберет нужный поток, и отправит его в видеоредактор (либо воспользуется программой монтажа, встроенной в камеру).

Последний пункт (в) требует более подробного описания. В первую очередь, необходимо понять, а что же у нас с зумом? Похоже, дело движется к полному исчезновению из видеокамер всех движущихся частей. Сервоприводы, управляющие зуммированием, также исчезнут. Что останется?

В какой-то степени отсутствие механического зума сможет компенсировать электронный, за счет наличия огромного количества пикселов на матрице. Для формирования видеокадра станет использоваться не вся площадь матрицы, а лишь какая-то её часть (кстати, остальная площадь матрицы понадобится для улучшенной стабилизации видеокадра).

Однако такое решение не может быть панацеей. Разрешающая способность любой оптики имеет пределы, и чем оптика хуже (некачественней) — тем эти пределы скромнее. Более того, кадры, снятые широкоугольным и длиннофокусным объективами, различаются не только детализацией удаленного объекта. Глубина резкости в кадре и перспектива также различаются . Таковы особенности оптики.

Помочь в разрешении этой проблемы может одновременное использование нескольких объективов с различным фокусным расстоянием: широкоугольного и длиннофокусного. К слову, подобные решения уже воплощены в жизнь, осталось лишь применить их к будущим видеокамерам — и дело в шляпе!

Вынуждены согласиться с тем, что подобное усложнение конструкции приведет к ощутимому увеличению стоимости производства, поэтому такие видеокамеры будут присутствовать на рынке лишь в ограниченном ассортименте, и станут относиться к аппаратам «для продвинутых».

Говоря о прошивках, следует помнить один положительный момент: всегда были, есть и будут энтузиасты, не жалеющие своего времени на создание собственных, свободно распространяемых — альтернативных — прошивок. Такие-то прошивки, будьте уверены, станут содержать в себе все возможные функции, от автозума до записи нескольких видеопотоков. И, разумеется, использование любой такой прошивки будет производиться пользователем «на свой страх и риск», а заводская гарантия на видеокамеру при этом автоматически прекратит свое действие.

Кстати, а где же фотоаппараты? Каково им там, в будущем? Отвечаем: а вот они, см. иллюстрации выше. Да, фотоаппарат и видеокамера, скорее всего, перестанут существовать по отдельности. Исключения — конечно, те самые профессионального назначения устройства, находящиеся в жутко далёком отрыве от любительских изделий.

Хорошо, внешний вид и функционал видеокамер мы, будем считать, предсказали —  а что с носителем информации? Похоже, компакт-дискам и прочим кассетам дорога в будущее закрыта. В качестве носителя информации станет использоваться исключительно флэш-память — это несомненный факт, тут и предсказывать ничего не требуется. Память эта будет как встроенной в видеокамеру (по устоявшейся традиции — небольшого объема), так и внешней. Форм-фактор носителей в ближайшее время не изменится, с виду это будут всё те же SD или miniSD карточки. Даже появление твердотельных оптических (молекулярных, магнитных, плазмо-струнных и т.д. и т.п.) накопителей не изменит внешний вид этих карт — разработчики постараются сохранить хотя бы форму, в то время как устройства чтения смогут работать со всеми существующими типами носителей (вспомните сегодняшние мультиформатные CD/DVD/Blu-ray приводы).

Не сомневайтесь, видеокамеры будут иметь модули беспроводной связи, и свежеотснятый шедевр можно будет отправить на ПК или будущий аналог нынешнего YouTube нажатием одной кнопки.

Вместе с ростом ёмкости аккумуляторов (а также уменьшением их размеров) следует ожидать и увеличения количества функций, которые смогут выполнять видеокамеры. Собственно, это уже и не видеокамеры будут, а целые мультимедиакомбайны в миниатюре. В классе имиджевых видеокамер появятся этакие всемогущие трансформеры, где сочетается видеокамера, проигрыватель и... проектор.

Короткий ролик расскажет о возможностях такого трансформера лучше всяких слов:

Рассмотрев судьбу видеокамер, заострим внимание на будущих способах и методах кодирования видео, ведь кодек определяет не только качество видео, но и его объем, "вес" конечного файла.

Кодеки

Сегодня основными алгоритмами кодирования видео можно считать MPEG-подобные алгоритмы. Принцип во всех случаях одинаков: меж кадровое сжатие. То есть, программа отслеживает перемещение групп пикселов, записывает их в некую матрицу, и на основании этой матрицы строит общую картинку в движении. В этом и есть главное отличие от покадрового сжатия, где каждый кадр являет собой цельную картинку, пусть и слегка сжатую любым методом. Разумеется, объемы передаваемой информации в первом и втором случаях сильно различаются, иногда до нескольких порядков (в десятки раз). Чем обусловлен такой прогресс, для чего нужно такое сильное сжатие? Конечно, для экономии битрейта (трафика), для уменьшения объема файла.

Видятся два пути развития алгоритмов кодирования, они будут обусловлены текущими достижениями в сфере хранения и передачи информации. Имея флэш-карточку объемом несколько терабайт (рано или поздно мы будем оперировать такими цифрами, не сомневайтесь), нет смысла стремиться к сильному сжатию видео — следовательно, профессиональная видеокамера станет записывать «сырое», несжатое видео, и в таком виде оно поступит к монтажеру. С другой стороны, существует и будет существовать некая верхняя планка, ограничивающая объем носителя и скорость канала: в частности, сильно удаленный населенный пункт, куда невыгодно проводить широкополосную магистраль, или миниатюрная видеокамера, встроенная в ваши очки и записывающая весь ваш трудовой день. Жителям таких населенных пунктов придется несладко, если новый фильм будет «весить» терабайты, а в оправу или дужки очков флэшку достаточного объёма не вставишь.

Для таких случаев и будут разрабатываться новые стандарты кодирования. Алгоритмы их улучшатся настолько, что отслеживаться станет не просто движущийся блок пикселов одного цвета, как сейчас, а целый объект. Так, в файле фильма «Миссия невыполнима — 8» постаревший главный герой будет закодирован всего лишь единожды, но с разных ракурсов (возможно, в 3D). Зато в процессе воспроизведения фильма плеер в нужное время вытянет из библиотеки образ героя, повернет его под нужным углом, добавит нужное освещение и — кадр готов!

Что, похоже на нынешние компьютерные игры? Правильно, к этому всё и идёт. Более того, видится насущная необходимость в создании всемирной базы объектов, где будут храниться и выдаваться по требованию все визуальные образы, занесенные в эту библиотеку. А режиссерам — полное раздолье: знай только утверждай сценарии и пиши скрипты со ссылками на те или иные объекты. Таким образом, плеер, подключенный к Сети, всего лишь скачивает такой скрипт, и начинает работу:

кадры 000000001-000000863
# объект OPF#37459078 Гранд Каньон с высоты 600 метров, поместить на задний план; угол 0; 100% экранной площади уровень детализации — средний; размытие 08; траектория 49:88; вечер; пасмурно;;
# объект LKJ#56894290 самолет Сессна красного цвета, поместить на средний план, угол 60; 30% экранной площади; уровень детализации высокий; размытие 03; траектория движения 55:120;;

В итоге такой работы зритель увидит самолет, пролетающий над Гранд Каньоном. Забавно может получиться: представьте, что некий актер разорвал все свои контракты, и потребовал изъять из этой общемировой базы все свои образы. И что мы в таком случае увидим на экране?

Эка нас занесло... Пусть всё это выглядит неправдоподобно. Но вспомните — до сих пор копирайтные войны доставляли неприятности исключительно одному лишь потребителю. Думаете, в будущем что-то изменится? Если и изменится, то не в лучшую сторону: «Это бизнес, ничего личного».

Видеоредакторы

Вот, где поле непаханое для компаний-разработчиков программного обеспечения! Ждите, скоро все, кому не лень, станут анонсировать свои, "уникальные, суперфункциональные" однокнопочные видеоредакторы. Особо ушлые компании-разработчики в этом уже преуспели — вспомните хотя бы программу, которая из скромного прожигальщика оптических болванок превратилась во всемогущего видео-аудио-графического монстра. Впрочем, существует и обратный тренд — некоторые компании, которые разрабатывали до этого только софт для редактирования видео, дополняют свои произведения программами, с видеомонтажем не связанные. Попытки объять необъятное — что тут такого, не запретишь ведь.

К чести разработчиков, их творения будут одинаково качественными, различаться программы станут лишь интерфейсами, количеством функций да степенью сложности в освоении. Надеемся, пресловутая война форматов поутихнет, и ее отзвуки — копирайтные преграды — перестанут нас раздражать. В конце концов, разработчики должны договориться между собой, поняв, насколько это невыгодно: ограничивать пользователя в выборе кодека, искусственно завышая стоимость лицензий. Домашнего монтажера не должны касаться правовые коллизии, ему неинтересно, что компания А, разработав превосходный кодек для своих видеокамер, не поделилась этим кодеком с компанией Б, разработчиком программного обеспечения. В итоге, страдают обе компании: у первой плохо продаются видеокамеры (они записывают в формат, который не обрабатывается видеоредактором компании Б), а у второй не покупают ее видеоредактор (он не умеет работать с форматом компании А).

Сегодняшняя ситуация с форматом AVCHD — яркое свидетельство нынешнего отсутствия дипломатических устремлений у компаний-разработчиков. Всё это временно, разумеется, но нервов уже подпорчено изрядное количество.

Какими способностями станут обладать видеоредакторы будущего? Разумеется, в ближайшем будущем любительские программы будут автоматически определять качество обрабатываемого видео-фотоматериала (фокус, правильность баланса белого и т.д.). Да что тут, собственно, загадывать, ведь уже сейчас пользователю доступны видеоредакторы, автоматически монтирующие фильмы на заданную пользователем тематику (в скором времени будет опубликован сравнительный обзор программ и модулей, автоматически генерирующих фильмы). От пользователя требуется лишь немного подождать, пока программа проанализирует загруженный в нее видео- фотоматериал.

В будущем программы научатся определять еще и стиль, тематику видеоряда: романтический вечер, детская тема, вечеринка с громкой музыкой, поход и т.д. Далее, в зависимости от контента, программа станет выстраивать последовательность кадров: неспешное слайд-шоу с лирическим музыкальным сопровождением, или резкие цветные переходы с многочисленными футажами и титрами.

Нет сомнения, видеоредактор будущего построен на движке, совмещающем 2D- и 3D-технологии. Зачем это нужно? Как же, вспомните о той самой всемирной базе изображений — если ваша съемка имеет дефекты (а программа это определит, не сомневайтесь), то размытые или плохо видимые объекты в вашем видео будут заменены трехмерными изображениями из той самой базы. Таким образом, можно улучшить не только любительское видео, но и подвергнуть кардинальной реставрации все без исключения старые фильмы. Для большей наглядности хочется привести несколько строк из статьи, датированной 2020-м годом:

"Вот и Microsoft порадовала домашних монтажеров, кардинально нарастив функциональность встроенного в Windows видеоредактора. Теперь Вам не придется вручную отделять и обрабатывать объекты, попавшие в кадр — программа сделает это самостоятельно. Всё, что может потребоваться в ходе работы — это подключение к Сети и наличие учетной записи в WIMB.

Даже если ваше видео снято при слабом освещении или выбран неудачный ракурс, в процессе монтажа программа исправит эти недочеты, воспользовавшись существующими во Всемирной Базе образами. Ваше видео заиграет новыми красками, ведь теперь в фильме будет участвовать специально подготовленные изображения, лишенные недостатков любительской съемки, таких, как зернистость, неестественные цвета, размытость.

Улучшенная синхронизация с WIMB позволит Вам не только пользоваться этой коллекцией, но и самостоятельно пополнять её, тем самым увеличивая Ваш Личный Net-Рейтинг.

Новая версия программы нетребовательна к ресурсам, быстрее загружается и обрабатывает видео в фоновом режиме» — конец цитаты.

Конечно, строки эти — шутка, но в каждой шутке... Продолжение поговорки помнит каждый.

Устройства отображения

Благодаря удешевлению технологий изготовления матриц, за последние несколько лет диагонали экранов ощутимо выросли. И, похоже, нынешние 50"-70"-100" — вовсе не предел. Дело явно идет к появлению в наших домах настоящих видеостен и видеоокон, причем последние будут играть роль обыкновенных окон, становясь, по требованию владельца, прозрачными (вспомните хотя бы гибкие плёночные экраны).

Впрочем, в ближайшем будущем (до 2030-х годов) на телевизионном и рекламном рынках широкое развитие может получить стереовидение, построенное на поляризационной проекции. Суть этого способа в следующем: два изображения проецируются на экран сквозь два поляризатора, ориентированных относительно друг друга во взаимно-перпендикулярном направлении. Зрителям выдаются специальные стереоочки, стекла в которых представляют собой те же поляризаторы, ориентированные так же, как и поляризаторы в проекторе. В итоге, каждый глаз получает разное изображение. Основным недостатком такого телевидения (стереовидения) остается необходимость надевать специальные очки — хотя, если вспомнить, мы еще и не к такому привыкали (поспрошайте бабушек, помнят ли они здоровенные линзы, вывешиваемые перед миниатюрными кинескопами первых телевизионных приёмников?)...

Однако уже сегодня существуют производители, предлагающие готовый продукт, лишенный вышеперечисленных недостатков: 3D-экраны и 3D-проекторы. Использовать такие способы просмотра будет удобно как во время проведения презентаций и выставок (решения Barco), так и для личного/семейного развлечения (SpaceIllusion, WOWvx).

А что после 2030-х? Трудно сказать... Возможно, ученые найдут способ управлять материей на расстоянии с помощью излучений или магнитных волн, тем самым осуществится самая настоящая объемная проекция, как показано в фильме «Звездные войны», когда объемное изображение собеседника формируется в определенной точке пространства.

В любом случае, какие бы технологии ни взяли верх, зритель может быть спокоен: размеры экранов и техническое качество продаваемого медиакомпаниями контента станут только расти.

***

Подводя итог нашим пророчествам, необходимо отметить, что всё вышесказанное — лишь предположения. Гипотезы, не более того. Но гипотезы, построенные на фактах и прецедентах, которые известны нам уже сегодня. Развитие техники происходит не случайным образом; открытие, произведенное в одной области, обязательно аукнется в другой сфере, что повлечет за собой изменения в следующей и так далее — это настоящая цепная реакция.

Надеемся, что желания и надежды простых потребителей сыграют не последнюю роль в этом прогрессе, что наши голоса в какой-то мере сдвинут его в нужном нам направлении. Как сделать, чтобы нас услышали? Ответ один — не молчать, а фантазировать и предлагать.

 

В будущее пристально вглядывались:
An_private, ДМИТРИЙ, Voldemar_d,
mil_alex, eugvas, IvUs, Chudik, AлS

 

[Все статьи в разделе «Цифровое Видео»]





Дополнительно

iXBT BRAND 2016

«iXBT Brand 2016» — Выбор читателей в номинации «Процессоры (CPU)»:
Подробнее с условиями участия в розыгрыше можно ознакомиться здесь. Текущие результаты опроса доступны тут.

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.