Видеовозможности современных цифровых фотокамер

"Шампунь и кондиционер
в одном флаконе"
(рекламный слоган)
"Шампунь и кондиционер
в одном флаконе"
(рекламный слоган)

Введение

Прошло больше года с момента появления на российском рынке первой MPEG-4 фотовидеокамеры - Sanyo Xacti C1. С тех пор появилось более десятка цифровых фотокамер, обеспечивающих съемку видео в формате MPEG-4 с разрешением 640x480, 30 кадров в секунду. В предыдущей статье "Обработка записей MPEG-4 фотовидеокамер" мы рассматривали теоретические аспекты работы такого рода устройств и этапы создания MPEG4-CD без перекодирования видео, а в настоящем материале мы акцентируем внимание на конкретных параметрах и конкретных моделях.

Сейчас наличием MPEG-4 видео в фотоаппарате уже сложно кого-то удивить. При выборе цифровой камеры все чаще обращают внимание на ее видеофункции, в том числе на возможность записи видео в формате MPEG-4. Тем временем, в большинстве обзоров цифровых камер видеофункции упоминаются поверхностно, либо не упоминаются вообще. Дело в том, что многие профессионалы и продвинутые любители не рассматривают "фотоаппаратное" видео всерьез, придерживаясь мнения "для фото есть фотоаппараты, а для видео - видеокамеры". Это мнение имеет свои основания, так как по качеству видео и некоторым другим параметрам лучший по видеофункциям цифровой фотоаппарат заведомо уступает даже самой недорогой miniDV-видеокамере.

С другой стороны, не все готовы носить с собой видеокамеру как отдельное устройство, в этом случае компактность является существенным плюсом, который может перевесить более низкое качество видео и ограниченные возможности обработки отснятого материала. Кроме того, видеокамера, в отличие от более компактного фотоаппарата, не всегда может быть под рукой, в этом случае "фотоаппаратное" видео поможет не упустить интересный видеосюжет.

Фотовидео- или видеофотокамера?

В большинстве фотокамер видео позиционируется как дополнительная функция, основной функцией этих устройств остается фотосъемка, о чем говорит их "фотоаппаратный" дизайн. Исключение составляют, пожалуй, только фотовидеокамеры Sanyo Xacti C1/C4/C5 и Pentax Optio MX/MX4, так как их форма предназначена в первую очередь для съемки видео (Pentax, правда, не блещет качеством звука - 8000 Гц моно), при этом они обеспечивают фотосъемку на уровне средних "цифромыльниц". Возможно, эти устройства правильнее было бы назвать видеофотокамерами, так как для них съемку видео можно считать основной функцией (например, Sanyo позиционирует Xacti C1/C4/C5 именно как видеокамеры с возможностью фото).

При выборе фотовидеокамеры стоит обратить внимание на форм-фактор устройства - классический фотоаппарат менее удобен для съемки видео, чем устройство "видеокамерного" типа, особенно если держать его одной рукой и снимать длинные ролики.

Форматы фотоаппаратных видеороликов

Цифровое видео характеризуется несколькими основными параметрами - размером кадра, частотой кадров (Frames Per Second, FPS), битрейтом, типом развертки и форматом кодирования. Об этих параметрах можно подробно прочитать здесь: "Захват, обработка и хранение видео с использованием ПК").

Для того чтобы получить хорошее качество при просмотре на телевизоре, как минимум, необходимо, чтобы размер кадра и частота кадров соответствовали одному из распространенных телевизионных стандартов. В фотовидеокамерах имеет смысл рассматривать видео не ниже 640х480, 30 кадров/сек., что соответствует телевизионному стандарту NTSC. Телевизионный стандарт PAL (576 строк, 25 кадров/сек) пока не получил распространения в MPEG-4 фотовидеокамерах.

    Примечание: Следует отметить, что помимо размера кадра и частоты кадров качество видео зависит также и от битрейта, формата кодирования, типа и размера матрицы, оптической системы и ряда других параметров.

MPEG-4 или Motion JPEG

В первую очередь стоит определиться, нужна ли вам поддержка MPEG-4 в фотоаппарате, или достаточно будет MJPEG 640х480, 30 кадров/сек.

Основным отличием MPEG-4 от MJPEG является наличие межкадрового сжатия, позволяющего в несколько раз снизить размер конечного файла при незначительном снижении качества (около часа видео на 1Гб карту). Однако "обратной стороной медали" является зависимость качества или битрейта от динамичности сцены. Дело в том, что на динамичных сценах соседние кадры сильнее отличаются друг от друга, поэтому для кодирования очередного кадра необходимо больше байт, либо неизбежно снижение качества. Компьютерные MPEG-4 кодеки (например, DivX или XviD) "умеют" менять битрейт при кодировании видео, увеличивая его на динамичных сценах для обеспечения заданного уровня качества (при этом, на быстрых сценах битрейт может возрастать в несколько раз). MPEG-4 фотовидеокамеры неспособны менять битрейт в таких широких пределах, поэтому они лучше отрабатывают статичные сцены - это обязательно надо учитывать при съемке. Также в фотовидеокамерах используются упрощенные алгоритмы кодирования, что приводит к более низкому качеству.

Качество Motion JPEG видео не зависит от динамичности сцены, однако платой за это является в несколько раз больший размер конечных роликов. С другой стороны, Motion JPEG более удобен для последующего монтажа видео, так как кадры не зависят друг от друга, можно вырезать/вставлять фрагменты, начиная с любого кадра.

Таким образом, MPEG-4 предпочтительнее для более длительной видеосъемки, особенно если для обработки отснятого материала достаточно операций линейного монтажа, в этом случае можно достаточно быстро получить MPEG-4 CD, пригодный для просмотра на любом DVD-MPEG4 проигрывателе.

    Примечание: Не так давно стали появляться компактные MPEG-2 фотовидеокамеры, записывающие видео на CF MicroDrive. Вероятно, такие камеры позволят создавать готовые DVD без перекодирования видео, однако пока они достаточно дороги и немногочисленны. DVD-камеры, снимающие сразу на видеодиск, вообще не предполагают никакого изменения материала.

Контейнер

Тип контейнера (хранилища данных) определяется расширением файла видеоролика. В фотоаппаратах используются типы MP4, MOV, AVI или MPG.

MP4 - контейнер, предусмотренный стандартом MPEG-4. Этот контейнер предполагает использование MPEG4 ASP/AVC для кодирования видео и формат AAC (Advanced Audio Coding) для кодирования аудио. Формат AAC также имеет несколько уровней (профайлов) - AAC LC (Low Complexity) и более "продвинутый" HE (High Efficiency) AAC. В фотовидеокамерах используется AAC LC, как минимум, не уступающий по качеству популярному аудиоформату MP3.

Следует разграничивать формат сжатия видео MPEG-4 и тип контейнера MP4 - их часто путают. MPEG-4 видео может находиться в любом их рассматриваемых контейнеров - MP4, MOV или AVI, в то время как контейнер MP4 предусматривает только MPEG-4 видео.

Контейнер MOV связан историческими корнями с программой QuickTime, его часто с ней ассоциируют. Иногда можно услышать формулировку "видео в формате QuickTime" - это не совсем корректно, так как в контейнере MOV может быть и Motion JPEG, и MPEG-4 видео (а также множество других форматов). Кроме того, QuickTime - не единственная альтернатива для работы с MOV-роликами. Примеры MPEG-4 фотовидеокамер с MOV-роликами - Pentax Optio MX/MX4 (звук в формате PCM), Samsung V50/70 (звук в формате u-Law).

AVI (Audio and Video Interleaved) - менее "продвинутый", однако гораздо более распространенный контейнер. Его понимают большинство программ видеомонтажа и все DVD-MPEG4 проигрыватели, чего нельзя сказать о контейнерах MP4 и MOV.

В ряде фотокамер Sony (L1, P73, P93, P150, T3, W1) используется формат сжатия видео MPEG-1 и соответствующий ему контейнер MPG. Этот формат используется в VideoCD, его понимают большинство DVD-проигрывателей. Однако фирма Sony использует собственную модификацию формата - MPEG VX, несовместимую со стандартом MPEG-1.Таблица. Фотоаппараты с возможностью видеозаписи 640х480, 30 кадров/сек

Формат видео
(битрейт)/контейнер
Motion JPEG
(8-16 Мбит/сек)
MPEG-4 ASP
(2-3 Мбит/сек)
MP4-Sanyo Xacti C1/C4/C5,
Olympus C-770 Movie,
Sony DSC-M1
MOVMinolta DiMAGE A2/A200/Z3/Z5,
NikonCoolpix5200/7600/8400/8800,
Olympus C7000/C7070,
Pentax Optio 43WR
Pentax Optio MX/MX4,
Samsung V50/70
AVICanon PowerShot S1 IS,
Canon IXUS 30/40/50/700,
Fujitsu FinePix E550/S7000/S5100,
Pentax Optio 750Z
Casio EX P505/Z750/S500,
Pentax Optio s5n/s5z,
Samsung V700/U-CA5

    Примечание:
    Некоторые модели Kodak EasyShare используют формат MPEG-4 Simple Profile (H.263), он обеспечивает меньшую степень сжатия, чем MPEG-4 ASP и несовместим с большинством DVD-MPEG4-плейеров. Для просмотра H.263 на компьютере, как правило, необходима установка дополнительных кодеков.
    Мы не рассматриваем подробно MPEG VX и H.263 в "фотоаппаратном" видео по причине их ограниченной совместимости.

Формат аудио

Формат аудио является немаловажным параметром, так как низкое качество звука иногда может свести на нет хороший видеосюжет. В спецификациях производители иногда его не указывают, либо указывают не полностью.

Таблица. Формат аудио в популярных MPEG-4 фотовидеокамерах
Модели камер
Формат аудиоБитрейт, Кбит/секЧастота дискретизации,
Гц
Моно/ Стерео
SanyoXactiC1/C4/C5,
Olympus C-770 Movie*
AAC LC12848000Стерео
Sony DSC-M1AAC LC12824000Стерео
Pentax Optio MX/MX4PCM 16 bit1288000Моно
Samsung V50/70u-Law648000Моно
Samsung V700/U-CA5Mpeg-2
Layer 1
6422050Моно
Casio EX-P505ADPCM35344100Стерео
Casio EX-Z750/S500ADPCM17644100Моно

23 сентября 2005 Г.