Использование MPEG

 1. MPEG-1

Качественные параметры видеоданных, обработанных MPEG-1 ,во много аналогичны обычному VHS-видео, поэтому этот формат применяется в первую очередь там, где неудобно или непрактично использовать стандартные аналоговые видеоносители.

1.1 Видеокиоски.

Видеокиоски (или информационные киоски) дают возможность по-новому организовать и автоматизировать сервис в рамках одной организации. Особенно это важно для розничных магазинов, автомобильных салонов, банков и музеев. Продавец не всегда способен уделить достаточно внимания сразу нескольким клиентам, зачастую от не имеет возможности подробно рассказать обо всех особенностях того или иного продукта или наглядно и эффектно его продемонстрировать. А видеокиоск всегда под рукой. В нем можно разместить не только подробную информацию об имеющихся продуктах и услугах, но и включить туда интерактивные видеофильмы, позволяющие просто и наглядно ответить на многие вопросы. К примеру: «Какие у вас имеются модели автомобилей?«, »Расскажите об их особенностях», «Какой цвет я могу выбрать?». Информация, которая выводилась в виде слайдов и сопроводительного текста, теперь становится более доступной и эффектной благодаря внедрению полноэкранного видео. Используя MPEG-1, разработчик регулярно и без особых дополнительных затрат обновлять содержимое видеокиоска. Развитие программных средств и эволюция пользовательского интерфейса ведут к все более впечатляющим возможностям интерактивности.

1.2 Видео по требованию (Video on Demand) .

Термин «видео по требованию» появился сравнительно недавно. В начале подобный сервис можно было встретить только в дорогих отелях ,а теперь уже полным ходом идет реализация глобальной идеи об интерактивной цифровой системе, благодаря которой любой пользователь сможет запросить какой-либо фильм или передачу в определенное время и прямо на дом. Современные технологии позволяют говорить об этом проекте как о грядущей реальности, хотя до появления подобного устройства в широком потреблении пройдет еще несколько лет.

1.3 Видео по телефону.

Некоторые телефонные компании сейчас разрабатывают системы, позволяющие получать фильмы по обыкновенной телефонной линии. Правда, приходиться учитывать

ограниченную пропускную способность имеющихся телефонных коммникаций, но повсеместное внедрение стандарта ISDN и других новых технологий связи поможет решить эту проблему.

1.4 Обучение.

Рынок тренажеров и интерактивных учебных комплексов сейчас бурно развивается. Раньше для подобных задач используется аналоговые видеосистем и лазерные диски. Стандарт MPEG стал идеальной альтернативой, так как эта технология при более низких затратах дает целый ряд преимуществ: транспортабельность и компактность, простота модернизации и возможность работать в сети. Мне кажется, что для российских фирм этот рынок сегодня представляет большой интерес.

1.5 Презентации.

Корпоративный рынок становиться все более требовательные к качеству и техническим возможностям презентационного оборудования. Большинство новых программных пакетов, предназначенных для подобных целей, поддерживают работы в видео, в том числе и в формате MPEG. Однако многие пользователи пока недооценивают возможности, которые предоставляют нам современные мультимедиа-системы. Ведь даже если написать хороший, аргументированный проект или доклад, то без эффектного сопровождения и интерактивных иллюстраций ваши идеи могут остаться непонятными или невостребованными. Многие менеджеры уже убедились в этом на собственном опыте.

1.6 Видеобиблиотеки.

Организации, имеющие большие видеоархивы, могут существенно выиграть, перекодировав их в цифровой формат и поместив их на CD-носители или на специальный сервер. В отличие от аналоговых носителей данный метод гарантирует длительное хранение, многократное проигрывание без потери качества и быстрый доступ к любому фрагменту. К тому же, обладая подобным видеоматериалом, вы легко можете открыть удаленный доступ к нему через локальную сеть (интранет) или через WWW. Поэтому музеи, библиотеки, государственные предприятия и научные учереждения, так же как рекламные фирмы и информационные агентства, переходят сейчас на цифровое видео.

2. MPEG-2

Спецификация MPEG-2 подразумевает использование высоких разрешений для достижения максимального качества изображения, поэтому этот формат применяется в первую очередь профессионалами.

2.1 Кабельное телевидение (CATV: Cable Television)

Идея перевести кабельное телевидение на цифровое вещание напрашивается сама собой. Имеющиеся магистрали для передачи видеосигнала вполне могут выдержать интенсивность и объем данных, необходимые для вещания MPEG-видео высокого разрешения (MPEG-2) . Уже в ближайшее время должны появиться первые подобные системы, и тогда пользователь реально сможет принимать телепередачи в высоком разрешении со стереозвуком и даже Dolby Surround.

2.2 Направленное спутниковое вещание (DBS: Direct Broadcast Satellite).

Консорциум Hughes/USSB собирается использовать MPEG-2 для направленного вещания. Компания Thomson уже производит специальные декодеры, установив которые вы сможете принимать до 150 каналов. Правда, такие системы работают пока только в Северной Америке.

2.3 ТВЧ – телевидение высокой четкости (HDTV: High-Definition Television)

В США создан консорциум компаний (U.S. Grand Alliance), который разрабатывает новый стандарт HDVN для телевидения высокого разрешения. В нем будет использоваться MPEG-2 с поддержкой с поддержкой следующих режимов: 1440х960 при 30 гц и 1280х720 при 60 гц. Легко себе представить, сколь высокое качество изображения и звука в подобных телепередачах.

Заключение.

В итоге можно сказать, что MPEG является доминирующим стандартом для полнометражного видео, за исключением нелинейного цифрового монтажа, где в данный момент более распространен Motion-JPEG .Однако по мере того как все большее количество кодирующих MPEG-систем будет появляться на рынке,MPEG-2 внедриться и в эту нишу. Надо полагать, что найдется много новых областей применения для технологии MPEG,начиная от высококачественных цифровых DVD-видеодисков и новейших игровых систем и заканчивая совершенными вещательными и монтажными комплексами.

Чем отличается MPEG-1 и MPEG-2.

Видеопоследовательности, сжатые в соответствии с форматами MPEG-1 и MPEG-2 , различаются объемом информации и, как следствие, качеством. Хотя алгоритм MPEG-1 может работать с разрешением вплоть до стандарта CCIR-601(720х480),обычно видео кодируется при значительно более низкой интенсивности потока данных, что приводит к худшему качеству воспроизводимого видео. Качество MPEG-1 обычно ассоциируется с качеством VHS только в формате (352х240).При воспроизведении такое изображение "растягивается” аппаратными или программными средствами до полного экрана, и хотя при этом теряется качество, зато остается возможность проигрывать полноэкранное видео даже с двухскоростным CD-ROM.

MPEG-2 поддерживает более высокие разрешения (в том числе и CCIR-601). При этом объем файлов MPEG-2 примерно в четыре раза больше относительно файлов MPEG-1, что позволяет записывать полноэкранные фильмы "вещательного” (Betacam) качества. Этот формат избран для использования в новом поколении видеодисков на основе технологии DVD, а в скором времени станет доминировать и на PC.В отличие от MPEG-1 для MPEG-2 необязательно наличие GOP-групп, и даже при отсутствии GOP-заголовка можно получить прямой доступ к видеофрагменту. Другой ключевой особенностью MPEG-2 является присутствие в нем расширений, которые позволяют при записи разделить видеосигнал на два (ли более) независимо кодируемых потока данных, представляющих видео в различных разрешениях, т.е. с лучшим или худшим качеством изображения. Это делается с целью создания независимых потоков данных определенной интенсивности в рамках одного видеосигнала. Такая функция важна, если необходимо одновременно транслировать ТВЧ и стандартный телевизионный сигнал.

Различия между MPEG и QuickTime[1] с Indeo

Форматы QuickTime и Indeo–это оригинальные разработки компаний Apple и Intel, ориентированные в первую очередь на мультимедиа-рынок. Они не позволяют полноэкранного воспроизведения с вещательным качеством и не поддерживают оцифровки изображения с полной разверткой (два поля на кадр), что необходимо для профессионального применения. Только MPEG может быть реализован как программно, так и аппаратно на обеих платформах ( PC и Macintosh).К тому же если MPEG позволяет достичь коэффициента сжатия до 200:1,то QuickTime предусматривает уровень сжатия не более 50:1, а Indeo обеспечивает уровень сжатия не более 10:1.При этом QuickTime и Indeo даже при низких коэффициентах сжатия не достигают качества MPEG.

Оцифровка и сжатие по формату MPEG,особенно если это происходит в режиме реального времени, требует очень больших аппаратных ресурсов, поэтому соответствующее оборудование имеет достаточно высокую стоимость. На сегодня цены на системы записи MPEG колеблются от 800 до 10.000 долларов. MPEG-проигрыватель можно купить за 100-300 долларов.

Носители цифрового видео.

Носителем цифрового видео может быть ваш винчестер или гибкий диск, но винчестер далеко не унесешь, а на дискету не поместится достаточное количество видео, да к тому же воспроизвести с дискеты видео вряд ли удастся. В мире для переноски и распространения видеопродукции используется ряд форматов компакт дисков.

Video-CD

Video-CD –это формат, который позволяет записывать MPEG-видео на CD-диск и воспроизводить его на любом оборудовании, поддерживающем формат.

DVD

Технология DVD (Digital versatile/Video disc)[1] заняла достойное место в зале компьютерной славы. После года активной рекламы DVD-плеер вышел на рынок мультимедиа- и видеопродукции.DVD-плеер это устройство стоимостью 600-800 долларов, которое можно подключать к телевизору или PC для проигрывания дисков емкостью 4,7 Гбайт с высоким качеством воспроизведения аудио- и видеоинформации. В связи с тем, что диск имеет большой объем, появился новый вид видеопродукции - интерактивное видео. Интерактивное видео-это фильм длиной около часа, причем главный герой фильма каждые пять-десять минут попадает в ситуации, в которых ему надо сделать выбор, что делать дальше. Выбор продолжения сюжета (одного из 3-4 предложенных) ложится на плечи зрителя. Эта технология позволяет превратить очередной просмотр фильма.

Для записи на DVD или на любой другой носитель информации сжатого видео необходимо иметь систему, состоящую из мощного процессора, платы для аппаратного сжатия видео (можно пользоваться программными средствами, но качество и скорость их работы значительно хуже).

Аппаратные средства для записи видео в формате MPEG.

MPEGator Advanced

Новый продукт компании Darim - MPEGator Advanced - единственная из описанных плат, позволяющая оцифровывать и сжимать в режиме реального времени не только видео, но и звук. К тому же, по утверждениям разработчиков, MPEGator имеет большой запас по производительности благодаря применению оригинальной технологии VideoFlow компании Samsung, более того, скоро в нем будут реализованы новые возможности, до этого встречавшиеся только в дорогих профессиональных системах. Уже сегодня реализованы такие программные функции, как контроль структуры GOP- групп и режимов распределения данных (bits allocation), анализ и прогнозирование динамики изображения (motion estimation), фильтры для обработки изображения (FIR). При этом MPEGator поддерживает не только оцифровку и сжатие по формату MPEG-1 в режиме реального времени, но и работает с редактируемым AVI MPEG, алогично системе RealMagic Producer компании Sigma Design (см. статью "Новые решения для видеостудий на ПК", "Мир ПК", 1995г., №11, с.146). С помощью специальной  версии программы DVMMPEG (она продается отдельно, цена 99 долл.) вы также можете преобразовать в MPEG-последовательность AVI-файлы, TGA- последовательности и анимационные ролики из 3D Studio. При этом MPEGator берет на себя функции аппаратного акселератора просчета.

К сожалению, пока программное обеспечение продукта находиться в стадии доработки, поэтому мы сталкиваемся с некоторыми проблемами. Интерфейсу программы явно не хватает нескольких заранее оптимизированных режимов видео и так называемых функций "fool-proof", предназначенных для пользователей, мало знакомых с MPEG. В этом случае пригодился бы хорошо организованный файл встроенной помощи (on-line help). Пока же только профессионал сможет разобраться со всеми параметрами, которые разработчики предлагают нам регулировать самостоятельно. Документация помогает мало, так как включает в себя лишь скупые описания функций без каких-либо серьезных комментариев. Поэтому первые попытки записать MPEG-видео привели к появлению в изображении хорошо просматриваемых блоков 16х16, убрать которые мы смогли, только основательно поэкспериментировав с настройками.

Надо отдать должное специалистам подразделения технической поддержки компании Darim - они быстро реагировали на наши запросы и давали все необходимые консультации. К тому же делали это на русском языке (в компании работает несколько русских специалистов).

Быстрое совершенствование и обновление для MPEGator дает основание предположить, что уже в скором времени его пользовательский интерфейс будет полностью отлажен.

Если вас интересует оцифровка MPEG-1 в режиме реального времени, синхронно со звуком, да еще и с возможностью управлять всеми параметрами видеопотока, использовать нестандартные разрешения и оптимизировать видео для Internet, то в первую очередь обратите свое внимание на MPEGator.

Broadway.

Эта система с первого взгляда вызывает уважение. Большая и красивая коробка с изображением шикарной девушки, призывно взирающей на вас, подробная документация - все это сразу внушает доверие к компании и ее продукту. Иногда за подобным фасадом скрываются какие-нибудь недостатки, но на этот раз нам повезло. Broadway обеспечивает оцифровку и монтаж (да-да, монтаж!) MPEG-1 в два прохода. Первоначально вы записываете видеосигнал в формате AVI MPEG, содержащем только И-кадры. Благодаря этому полученный видеоматериал совместим с любым стандартным редактором AVI-фльмов, и его можно отредактировать, наложить титры и спецэффекты. Для этого в комплекте поставляется программный паке Ulead Media Studio 2.5 VE (более подробную информацию о программах для редактирования видео вы можете найти в "Мире ПК", 1996г., №10). Затем можно приступать к окончательному раскодированию видеоролика в стандартную MPEG-последовательность (с ИДП-структурой), хотя при этом на получение каждой минуты в MPEG-формате требуется три минуты реального времени (1:3). Удивительно, но, несмотря на то, что в данном случае сжатие и распаковка происходит несколько раз, с помощью Broadway мы получили лучшие результаты по качеству среди протестированных плат. Если учесть, что продукт имеет прекрасное программное обеспечение с удобным и интуитивным интерфейсом, возможность использовать сглаживающие фильтры и совместимость с Windows NT - то вы согласитесь, что BroadWay заслуженно получил высшую оценку, пять звезд!

Резюме.

Если вы хотите купить качественную систему для оцифровки и редактирования в формате MPEG, но не имеете определенных профессиональных навыков, то Broadway - это идеальное решение. Он очень легок в освоении и имеет полный набор функций, необходимых для серьезной работы, что гарантирует неизменно превосходный результат.

Genie

Если честно, то основным преимуществом платы Genie является крайне низкая цена (менее 100 долл.). Процесс установки достаточно простой, но потребует подключения платы к графическому адаптеру через Geature Connector (для обеспечения режима OverLay). Это вызвало некоторые проблемы, так как плата отказалась работать с имеющимся графическим акселератором. В итоге пришлось поменять его на один из приведенных в документации - ATI Graphic Pro Turbo, после чего вся конфигурация успешно запустилась. В результате беседы со службой технической поддержки мы выяснили, что в скором времени появится новая версия программного обеспечения, которая позволит работать с Genie, минуя аналоговый порт, а пользовательский интерфейс будет значительно усовершенствован. Пока же он выглядит более чем скромно. Нам удалось достаточно качественно оцифровать пробный ролик в стандартном разрешении 352х288, однако мы не обнаружили поддержки альтернативных разрешений, которые хотели попробовать для использования видео в Internet. Беден и список управляемых параметров: имеется только коррекция яркости, контраста и насыщенности видеосигнала. Отсутствие режима оцифровки и сжатия по формату AVIMPEG лишает пользователя возможности редактировать полученные файла в обычных видеоредакторах, поэтому для монтажа вам потребуется специализированный пакет Video Clip MPEG-1 Pro компании Vitek.