Ещё раз про SD и HD

Стандарт SD (Standard Definition – Стандартное разрешение) относится к категории «традиционных» старых систем видео- просмотра, хранения и передачи сигналов – таких как PAL, SECAM и NTSC, появившихся с цветным телевидением в 1950-е годы. Когда появилось DV (Digital Video - Цифровое видео), эти традиционные системы были представлены пиксельной решеткой (PIcture(X) ELement), преобразующей содержимое видео в цифровой сигнал. В связи со своей «традиционностью», данные системы ограничены частотой обновления кадров, характерной для PAL и NTSC (25 кадров/с и 29,97 кадров/с соответственно), низкой полосой частот (количество информации пропускаемое за единицу времени) в диапазоне 4 - 6 МГц, а также ограничены количеством строк развертки (625 и 525 соответственно для PAL и NTSC).

По причине ограничений, которые были в 1950-60-х, не все эти строки развертки несут визуальную информацию. В связи с этим было введено понятие так называемой «Чересстрочной развертки» (”Interlacing”), которая была разработана для того, чтобы позволить отправлять больше визуальных деталей на ограниченную полосу частот. При чересстрочном видео вместо использования всей визуальной информации кадра, кадр в действительности разложен на две составляющие, отображаемые в два такта. А именно, в первом отрезке времени (первом такте) отображаются четные строки развертки, во втором - нечетные. Когда это отображается на экране, мы видим как четные, так и нечетные линии одновременно и не осознаем, что один комплект слегка отстает от другого (на определенный период времени). Перемежевывая полукадры, проще создать иллюзию более сглаженной и отчетливой картинки, нежели отображая полный кадр с более низкой частотой представления, от чего могут появиться мерцания или отрывистые движения. Однако даже сегодня при наличии более широкой полосы частот и более высокой частоты обновления (чтобы вытаскивать информацию), не все чересстрочные развертки плохи, и, конечно, их преимущества могут быть использованы во многих ситуациях.

Таким образом, для системы PAL используется сетка 720х576 пикселей с частотой 25 кадров в секунду (для NTSC соответственно 720х480 с частотой 29,97 кадров/с). В связи с тем, что используется чересстрочная развертка, применяется не 25 кадров, а 50 полукадров для PAL, и 60 полукадров для NTSC. Как правило, для обозначения используется 576i или 576/50i, чтобы указать на 576 пикселей по вертикали (576 строк развертки, несущих визуальную информацию, из 625 линий PAL) и чересстрочную развертку 50 полей или полукадров в секунду. Соответственно для системы NTSC это будет выглядеть как 480i или 480/60i. Эти цифровые технические показатели используются для MiniDV, Digital8, DVD-камер, а также для DVD видео плееров сегодняшнего поколения.

Все вышеизложенное описывает формат изображения 4:3 «обычного телевидения» (наследство последних 40-50 лет). Формат изображения говорит о соотношении ширины и высоты. Обычные телеэкраны представляют собой 4 части в ширину против 3 частей в высоту, или соотношение 1,33 к 1, но принято писать 4:3. К широкоформатным экранам причисляют экраны, которые шире обычных, общепринято использование формата 16:9 или 2,35:1, хотя используются и другие форматные соотношения.

Многие современные цифровые камеры стандарта SD (MiniDV, Digital8, DVD) используют форматное соотношение 16:9, но в большинстве случаев сделано это путем использования более широкого пикселя в сетке. Например, при широкоформатной съемке в PAL используются те же 720х576 пикселей в кадре, но эти 720 пикселей поперек экрана не квадратные, а прямоугольные (широкие). Именно таким образом современные DVD-видео и цифровые камеры используют «широкий формат».

Стандарт HD (High Definition – Высокое разрешение) – это новый улучшенный стандарт видео. Существует много форматов, но основных стандартов установлено два: 1080i и 720p. Оба эти стандарта значительно превосходят стандарт SD в цвете и разрешающей способности (резкость изображения и детали). Почти всё HD оборудование изначально рассчитано на «широкоформатное» изображение 16:9.

Стандарт 1080i с чересстрочной разверткой предусмотрен для сетки вплоть до 1920х1080 пикселей. В некоторых разработках используют 1440 «широких» пикселей (1440х1080), которые смотрятся, однако, значительно лучше, чем широкий экран стандарта SD, который мы описали выше.

Поскольку на сегодняшний день обработка видеоинформации стала лучше (и дешевле благодаря цифровому электронному оборудованию), отпала необходимость делать чересстрочное видео. Мы получаем полное изображение для каждого кадра, и это называется «прогрессивной» разверткой, так как каждая линия развертки сканируется прогрессивно (линия за линией) в каждом кадре. 720p обозначает пиксельную решетку 1260х720 высокого разрешения с прогрессивной разверткой. Сама разрешающая способность немного ниже, чем в стандарте 1080i, но есть достаточно ощутимые преимущества при использовании прогрессивного кадра вместо чересстрочного полукадра, такие как, например, запись высокоскоростных движений, которые в дальнейшем потребуется просмотреть в замедленном движении или сделать фотоснимок, стоп-кадр.

Частота обновления HD варьируется, но для 720p обычно составляет 24p (что очень похоже на кино), 25p, 30p, 50p и 60p для прогрессивного видео (полный кадр), и 25i, 30i, 50i и 60i для 1080i (чересстрочное видео).

Стандарт HD в любом проявлении намного лучше «традиционных» систем. Появившийся стандарт HDV (High Definition Video – Видео высокого разрешения) – это попытка дать возможность записи видео высокого разрешения, при скорости передачи 25 Мбит/с на существующие устройства MiniDV, используя сжатие MPEG2. Многие производители уже являются приверженцами стандартов HDV. Стоит отметить, что любая домашняя запись, сделанная в HDV, будет превосходить общепринятые на сегодняшний день SD DV записи, обладающие, к сожалению, ограниченными способностями.