Кодирование видео для DVD: внешняя сторона вопроса

Сделать качественную копию DVD — рип — cможет не каждый пользователь, пусть он уже и не раз обрабатывал аудио- или видеофайлы. Вообще, кодирование — сам по себе процесс длительный, трудоемкий и требующий соответствующего опыта. Нет, мы не хотим отпугнуть читателя от правильного пути. Речь идет о переводе DVD в AVI и другие видеоформаты. Сегодняшняя статья поможет разобраться в характеристиках формата DVD-видео. Читатели просили — мы выполняем обещание. Предлагаем вашему вниманию развернутый материал на тему, в которой многие хотели бы детально разобраться.

Самый известный способ кодирования видео DVD в AVI - с помощью автоматизированных пакетов вы можете даже не задумываться о настройках для риппинга. Взять хоть бы Nero Express. Но в Nero и других подобных программах, как правило, нет дополнительных настроек для риппинга. Поэтому чуда не может произойти по определению.

Некачественный рип — найдет ли он место в вашей домашней коллекции фильмов? Не хранить же образ диска на винчестере — дело это, скажем так, неблагородное. Папка с DVD в конечном счете может занять 8,5 Гб (о форматах DVD мы поговорим далее). Для перезаписи нередко нужен двухслойный DVD, который обычно стоит в 3-3,5 раза дороже, чем однослойный. И в том, и в другом случае вы потратите «копейки», но, на самом деле, перевод DVD в видеоформат — это не только экономия. Это еще и удобство. На выходе можно заполучить фильм или другой видеоматериал без лишних субтитров, с необходимой аудиодорожкой, без меню, вступительных роликов и рекламы. Проигрывание таких фильмов становится действительно удобным. Вернее сказать, ничего не мешает нормальному восприятию видеоматериала.

К сожалению или к счастью, но сделать рип куда сложнее, чем перевести формат AVI в DVD-видео. Связано это как с особенностями DVD, так и с характеристиками выходного файла. Для начала мы рассмотрим внешнюю сторону кодирования DVD. Что это значит? Мы не коснемся напрямую кодирования (об этом читайте следующую часть, она на соседних страницах), а рассмотрим, какими характеристиками обладает DVD- Video.

Предупреждение. Все эксперименты проводятся в ознакомительных целях. Мы ни в коем случае не призываем читателя к незаконному копированию дисков. Вы должны помнить, что копирование преследуется по закону! Именно поэтому, в частности, в этой статье мы опускаем такой аспект, как копирование защищенных DVD.

DVD бывают разные

Вообще, по типу данных, или по назначению, DVD-диски бывают четырех форматов:

  • DVD-Video — содержат фильмы (видео и звук);
  • DVD-Audio — содержат аудиоданные высокого качества (выше, чем на аудио-компакт-дисках);
  • DVD-Data (DVD-ROM) — содержат любые данные;
  • Также в иногда принято добавлять неофициальный «гибридный» тип DVD — смешанное содержимое.

По размеру носителя различают 5 форматов:

  • DVD5 — однослойный односторонний диск, 4,7 Гб (что соответствует 2-м часам видео в MPEG2 формате);
  • DVD9 — двухслойный односторонний диск, 8,5 Гб (= 4 ч.);
  • DVD10 — однослойный двухсторонний диск, 9,4 Гб (= 4,5 часа);
  • DVD14 — двухсторонний диск, два слоя на одной и один на другой стороне, 13,24 Гб (= 6,5 ч.);
  • DVD18 — двухслойный двухсторонний диск, 17 Гб (= 8 ч.).

Как видим, цифра после аббревиатуры “DVD” обозначает приблизительную емкость диска в Гб. Нас интересуют первые два формата, поскольку они наиболее распространены в продаже. Правда, нередко встречается и формат DVD-10: пираты умудряются разместить фильмографию/антологию какого-нибудь режиссера под одну коробку. Разумеется, о качестве кодированного видео говорить не приходится.

А что у нас внутри?

Если открыть диск DVD-формата в Проводнике, можно отметить его своеобразную структуру. Он содержит папки VIDEO_TS и AUDIO_TS. По логике, в папке AUDIO_TS должна храниться аудиодорожка, а в VIDEO_TS — видео. Но нет, папка AUDIO_TS пуста. Она нужна «для галочки» — так «продиктовано» стандартом. Если не записать ее на носитель, DVD-проигрыватели могут попросту не воспроизвести диск. К сведению, не пустая папка AUDIO_TS встречается быть только на гибридных и DVD-Audio дисках.

В папке VIDEO_TS хранятся файлы с различным расширением:

*.VOB — как правило, несколько файлов, которые занимают основное пространство DVD. В VOB файлах содержится видео, звуковая дорожка в одном из форматов (MP1, MP2, M1V, M2V, MPV, WAV, MPA, чаще всего AC3) и субтитры. *.INF — файлы меню (оболочки диска). *.BUP — резервная копия меню.

На коробках большинства дисков, которые вы можете встретить (неважно, какого они качества производства), как правило, указаны выходные данные. Пройдемся по этим характеристикам.

Стандарты кодирования DVD-видео

Стандарт — это набор технических характеристик видеосигнала: звук, цвет, частота кадров, частота строк, частотный диапазон вещания (МВ, ДМВ). Два основных стандарта DVD-Video:

PAL (Phase-Alternating Line) — видеостандарт для большинства европейских стран, Австралии и Новой Зеландии. PAL разработан немецкой компанией «Telefunken». Проявил себя со времен аналогового цветного телевидения в 1967 году. Разрешение экрана для стандарта PAL составляет 720 ? 576 px. Частота кадров — 25 к/с (кадров в секунду).

NTSC (National Television Standards Committee — Национальный комитет по телевизионным стандартам) — видеостандарт, получивший распространение в Америке, Канаде, Японии. Разработан в США. 18 декабря 1953 года впервые в мире было начато цветное телевизионное вещание с применением именно этой системы. NTSC работает с частотой обновления 60 кадров в секунду, разрешение составляет 720 ? 480 px. Частота кадров — 29.97 к/с.

Формат сжатия DVD-Video

Следует понимать, что PAL и NTSC — это не форматы сжатия видео, а стандарты. Что же касается сжатия, то видеопоток на DVD хранится в формате MPEG2. Это объясняется ограничением стандартов, поскольку видео, при желании, можно сжать и в MPEG-1, и в MPEG-4, причем с гораздо большим разрешением, нежели 720 ? 480 px и 720 ? 576 px. Битрейт может быть разным: от 2000 до 9800 Кбит/с, причем зачастую он переменный (VBR).

Для воспроизведения DVD требуется DVD-проигрыватель с аппаратным декодером MPEG-2. Для компьютера требования отличаются не на много: программный проигрыватель с установленным декодером и, конечно, наличие DVD-привода.

Форматы кодирования аудио

Звуковые стандарты DVD нельзя в полной мере назвать стандартами, поскольку они до сих пор не систематизированы. В странах, использующих стандарт PAL (см. выше), изначально планировали ввести в качестве стандарта звука для DVD форматы PCM и MPEG-2, однако на этом все и остановилось. В странах, использующих стандарт NTSC, все фильмы на DVD должны содержать звуковую дорожку в формате PCM или AC-3, а все NTSC-плееры должны эти форматы поддерживать. А говоря в общем, аудиоданные могут храниться в формате PCM, DTS, MPEG или Dolby Digital (AC-3). Причем диск может содержать до 8 звуковых дорожек. Каждая дорожка хранится в одном из трех форматов:

  • Dolby Digital (ранее называвшийся AC-3): от 1 до 5.1 каналов
  • MPEG-2 Audio: от 1 до 5.1 или 7.1 каналов
  • PCM: от 1 до 8 каналов.

Многоканальность звука обозначается цифрами 2.0, 5.1 и т. д. Первая цифра характеризует количество звуковых каналов, вторая — наличие или отсутствие низкочастотной (сабвуферной) дорожки. Технология DVD позволяет записывать многоканальный звук как в сжатом виде (Dolby Digital, DTS, MPEG), так и несжатый, в виде линейного и пакетного PCM. Далее мы рассмотрим встречающиеся форматы звука на DVD-Video. А вот такие форматы, как Advanced Resolution, мы оставим в стороне. Они либо не встречаются на DVD данного типа, либо слишком «экзотические», чтобы о них упоминать.

PCM (Pulse Code Modulation) — данный формат обычно сравнивают с CD Audio. Звук хранится в несжатом виде, что, безусловно, заинтересует приверженцев Lossless. Причем на DVD частота дискретизации даже более высокая, чем на компакт-диске, и составляет 16bit/48khz. В редких случаях можно иметь дело с 24bit/96khz. Если выбирать наиболее качественный формат звука для DVD, лучше остановиться на PCM: хорошее качество звука, за редкими исключениями, заметно на слух. Стандарт PCM применяется для записи музыкальных программ — видеоклипов и концертов, где качество звука выходит на передний план.

DTS (Digital Theater System) — система записи окружающего звучания, разработанная для систем кинопроката. Что, однако, не мешает задействовать ее в домашних условиях. Формат DTS встречается на музыкальных (концертных и т. п.) дисках и качественных копиях фильмов. Сжатие звука невелико — 1:3, разрядность — 20bit. DTS по качеству звука находится на втором месте после PCM, но, в отличие от последнего, широко поддерживает многоканальный звук: это 2.0, 4.0, 5.0, 5.1, 6.1 и 7.1.

Dolby Digital — самый распространенный формат звука для DVD. Это и понятно: по степени компрессии он самый экономный — 1:11. По качеству звучания его можно сравнить с MP3, хотя здесь многое зависит от того, как грамотно был сжат звук. Dolby Digital предлагает следующие виды многоканального звука: 1.0; 2.0; 2.1; 4.0; 4.1; 5.0; 5.1; 6.1

Dolby Surround — устаревшая система объемного звука. Позволяет разложить аналоговый стереосигнал на четыре канала: правый, левый , центральный и тыловой, а также подключить сабвуфер. Доступны многоканальные режимы 2.1, 3.1, 4.0 и 4.1.

Пропорции экрана

Несмотря на то, что пропорциональную характеристику мы отодвинули к концу статьи, на нее стоит обращать внимание при покупке DVD. Безусловно, в настройках видеоплейера вы можете как угодно переопределить пропорции, но если есть возможность выбора, для широкоформатного дисплея лучше предпочесть формат 16:9, для обычного (телевизионного) — 4:3. Поясним.

4:3 (1.33:1) — формат стандартного экрана телевизора. Поэтому его еще называют «телевизионный». Был введен еще в 1910 году с развитием кино, но сейчас он, очевидно, устарел. В свое время формат 4:3 был настолько популярным и воспринимался как де-факто, что компьютерный экран перенял эти пропорции.

16:9 (1.85:1) — широкоэкранный формат. Применяется в цифровом телевидении. Характерен тем, что остаются черные полосы вверху и внизу экрана даже на широкоформатных телевизорах. Считается, что широкоформатные пропорции наиболее приемлемы для зрительского восприятия, поскольку поле зрения человека расположено в горизонтальной линии. Более того, эта идея получила еще большее развитие: появились новые форматы — 1:85:1, 2:20:1, вплоть до 2:35:1. 2.35:1 — это формат суперширокоэкранных картин.

Словарь

Битрейт — количество обрабатываемых бит видеоинформации за секунду времени. В DVD – это скорость, с которой данные считываются с диска. Чем выше битрейт, тем лучше качество. Чаще всего обозначается как «Мбит/с» — мегабит в секунду. Чем выше ширина видеопотока, тем в общем лучше качество видео. Применительно видео, различают два вида управления шириной потока — постоянный битрейт (англ. Constant bit rate, CBR) и переменный (англ. Variable bit rate, VBR).

Риппинг (от англ. ripping, отрывать) — перенос информации с носителя аудио-видео информации в файл при помощи специализированных приложений. В статье мы не берем термин «rip» в кавычки, поскольку его употребление вошло в обиход.

MPEG (англ. Motion Picture Experts Group — экспертная группа по вопросам движущегося изображения) — группа специалистов в подчинении ISO, собирающаяся для выработки стандартов сжатия цифрового видео и аудио.

MPEG-1 — группа стандартов на цифровое сжатие аудио и видео, принятую MPEG. MPEG-1 видео используется в формате Video CD. Качество видео на видео-CD (VCD) приблизительно близко к качеству VHS видеокассет. MPEG-1 видео был исходно разработан с целью достичь приемлемого качества для видео на потоках 1.5 Мегабита/c и разрешении 352?240. Несмотря на то, что MPEG-1 применяется для кодирования видео с низким разрешением и низким bitrate’ом, стандарт позволяет использовать любое разрешение до 4095?4095.

MPEG-2 — группа стандартов цифрового кодирования видео и аудио сигналов, одобренных ISO — Международной Организацией по стандартизации/IEC Moving Picture Experts Group (MPEG). Стандарт MPEG-2 в основном используется для кодирования видео и аудио при вещании, включая спутниковое вещание и кабельное телевидение.

MPEG-4 — стандарт, используемый преимущественно для сжатия цифрового аудио и видео. Включает в себя многие функции MPEG-1, MPEG-2 и других подобных стандартов, добавляя такие функции как поддержка языка виртуальной разметки VRML для показа 3D объектов, объектно-ориентированные файлы, поддержка управления правами и разные типы интерактивного медиа. MPEG-4 всё ещё находится на стадии разработки и делится на несколько частей. Ключевыми частями стандарта MPEG-4 являются часть 2 (MPEG-4 part 2, включая Advanced Simple Profile, используемый такими кодеками как DivX, Xvid, Nero Digital и 3ivx, а также Quicktime 6) и часть 10 (MPEG-4 part 10/MPEG-4 AVC/H.264 или Advanced Video Coding, используемый такими кодеками как x264, Nero Digital AVC, Quicktime 7, а также используемый в форматах DVD следующего поколения, таких как HD DVD и Blu-ray Disc.

Сжатие без потерь (англ. Lossless data compression) — метод сжатия информации, при использовании которого закодированная информация может быть восстановлена с точностью до бита. При этом оригинальные данные полностью восстанавливаются из сжатого состояния. Этот тип сжатия диаметрально отличается от сжатия данных с потерями. Для каждого из типов цифровой информации, как правило, существуют свои оптимальные алгоритмы сжатия без потерь.

Компьютерная помощь: задайте свой вопрос

Укажите email, на который я смогу выслать ответ на ваш вопрос
http://www.headofficecontactnumber.co.uk/asda/