A: Первая технология для обработки видео под Windows была представлена компанией Microsoft в ноябре 1992 года для Windows 3.1 и носила незатейливое название “Video for Windows” (VFW). С того времени аппаратные средства PC стремительно эволюционировали, вышли новые версии Windows. Технология VFW, имеющая ряд архитектурных ограничений, не могла предоставить приемлемых решений для организации видеоконференций, поддержки TV-тюнеров, работы с полями кадра, декодированием телетекстовых сообщений. Производителям видеооборудования для PC приходилось каждый раз «изобретать велосипед», что бы программное обеспечение могло в полной мере использовать особенности таких устройств как web-камера, TV-тюнер или плата видеозахвата.

Для преодоления этих трудностей Microsoft разработала новую мультимедийную технологию DirectShow, которая очень тесно связана с использованием драйверов нового типа – WDM (Windows drivers model). Помимо универсальности (WDM-драйвера могут работать как в Win98, так и Win2000), WDM-драйвера обладают рядом ценных особенностей, значительно расширяющими возможности по управлению видеоустройствами. В результате, приложения ориентированные на архитектуру WDM-драйверов и технологию DirectShow могут с легкостью работать с любыми устройствами, будь то веб-камера или TV-тюнер, ничего не зная об аппаратных особенностях этих устройств.

Несколько слов о Windows 2000. Для этой операционной системы и для следующей ее версии – Windows XP, использование WDM-драйверов является необходимостью, поскольку старые VFW-драйвера разработанные для семейства Win9x не работают под Windows 2000. В то же время использование Windows 2000 и WDM-драйверов имеет значительные преимущества при захвате и обработке видео: Во-первых, размер .avi-файла может быть совершенно любым, в то время как .avi-файл под Win9x не может быть размером более 4GB. Во-вторых под Win2000 более продвинутые управление памятью, кэширование диска и многозадачность позволяют избежать выпадений кадров на протяжении всего сеанса видеозаписи.

Кодеки Windows Media 9 Series Audio и Video

Высокое качество звука и видео

В основе формата Windows Media 9 Series лежит новая технология сжатия звука и видео. Кодеки Windows Media Audio и Video 9 Series обеспечивают высокое качество аудио и видео на любой скорости передачи данных. Благодаря встроенным функциям обеспечивается высокое качество звучания даже на скоростях обычного модема и качество домашних кинотеатров при использовании широкополосного подключения или воспроизведения после загрузки.

Кодеки Windows Media Audio и Video 9 Series автоматически загружаются проигрывателем Windows Media 7.1 и проигрывателем Windows Media для Windows XP. Кодеки Windows Media Video 9 и Windows Media Audio 9 Voice автоматически загружаются в проигрыватель Windows Media 6.4, а кодек Windows Media Audio 9 является обратно совместимым для воспроизведения в предыдущих версиях проигрывателей и электронных устройствах. Но для обеспечения более высокого качества звучания необходимо загрузить проигрыватель Windows Media 9 Series для воспроизведения и кодировщик Windows Media 9 Series для создания нового содержимого.

При использовании новых кодеков вместе с другими компонентами Windows Media 9 Series их расширенные возможности, в основе которых лежат новые технологии, обеспечивают дополнительные преимущества. Например, при использовании проигрывателя Windows Media 9 Series в операционной системе Microsoft Windows XP пользователи буквально погружаются в объемное 5.1-канальное звучание и могут воспроизводить музыку и видео в удобном свернутом режиме. Для низкоскоростного видеосодержимого в проигрывателе Windows Media 9 Series появилась новая функция сглаживания видеокадров, которая обеспечивает высокое качество видеоизображения. И многое другое!

Кодеки 9 Series - Video

Windows Media Video 9 обеспечивает улучшение общего качества от 15 до 50 процентов по сравнению с Windows Media Video 8. Улучшенный кодек съемки экрана предназначен для сценариев, обеспечивающих низкие скорости передачи данных, например для обучения с помощью компьютера. Передовой кодек Windows Media Video 9 Advanced Profile позволяет поставщикам содержимого предоставлять клиентам фильмы высокой четкости (720p) на одном диске DVD.

По материалам журнала Мультимедиа

• MPEG-4 or H.263 video
• AAC or AMR audio
• 3G timed text
• 3GPP2 is for CDMA 2000 networks. With this format, you can use:
• MPEG-4 or H.263 video
• AAC, AMR, or QCELP audio
• 3G timed text
• Movie fragments (enables playback to start sooner for longer movies, since only the fragment, not the whole movie, must fit on the handset)

• 3GPP (Mobile MP4) is for NTT DoCoMo's "i-motion" 3G service. With this format, you can use the 3GPP options described above.
• 3GPP2 (EZmovie) is for KDDI's new 3G network service. This format provides the same options as 3GPP2 (described above), except for QCELP support.
• AMC (EZmovie) is for KDDI subscribers with AMC-capable phones. With this format, you can use:
• MPEG-4 video
• QCELP audio
• KDDI's text format

• To current handset: The file can be copied to external memory (such as a flash card), but the file can play only on the same phone.
• To current or replacement handset: Allows a user to copy the file to external memory and play the file even if he or she gets a new phone.

MJPEG-кодирование (Motion JPEG) - это последовательность кадров, обработанная JPEG-кодеком. Идея JPEG-кодирования проста - изображение по специальному алгоритму разбивается на блоки 16х16, к которым в дальнейшем применяется дискретно-косинусное преобразование. При этом, в зависимости от выбранного качества, наименее значимые с точки зрения алгоритма цвета убираются (или подменяются более значительными в этом блоке), что позволяет значительно уменьшить объём хранимой информации.
Данный алгоритм хорошо себя проявляет на красочных многоцветных фотографиях и очень плохо на картинках, использующих небольшой набор цветов. Цифровая запись в DV-формате основана на аналогичном алгоритме, что и MJPEG.
При использовании MJPEG-кодека средний коэффициент сжатия видеосигнала получается порядка 1:5, видеопоток для стандарта S-VHS составляет 4 Мб/с, в то время как для DV - 3,6 Мб/с.
Алгоритм MJPEG зачастую реализован аппаратно - этим могут похвастаться полупрофессиональные видеокарты и устройства нелинейного монтажа.

MPEG-1 кодирование.
Формат MPEG-1 вышел в свет в 1993 году. Поскольку в качестве носителя информации был выбран CD-диск, а на момент выхода стандарта CD-ROM приводы были односкоростными, получилось, что скорость видеопотока в формате MPEG-1 ограничена 150 Кб/с. В реальной жизни это вылилось в формат NTSC 352x240, 30 кадров в секунду и формат PAL/SECAM 352x288, 25 кадров в секунду.

MPEG-2 кодирование.
На возникновение и массовое распространение MPEG-2 повлияло три вещи - DVD, цифровое спутниковое телевидение и телевидение высокого разрешения - HDTV. MPEG-2 - это дальнейшее развитие стандарта MPEG-1.
Помимо выросшего разрешения видеоизображения появилась возможность работать с блоками 8х8, 16х8 и 16х16, новые алгоритмы сжатия и удаления избыточной информации, изменяемая точность квантования сигнала.

MPEG-4 кодирование.
Стандарт MPEG-4 является, так сказать, шагом в сторону. Его основное предназначение (по мнению разработчиков) - передача достаточно качественного видео в средах (сетях) с относительно малой пропускной способностью.
Основное нововведение в стандарте MPEG-4: в отличие от предыдущих стандартов, которые делили изображение при обработке на прямоугольники, MPEG-4 оперирует объектами произвольной формы. Это позволяет достичь большей степени компрессии при сопоставимом качестве, однако взамен требует заведомо более мощного процессора (от 400 Мгц и выше). Самая популярная на сегодняшний момент разновидность кодека - DivX.

1. Композит, или RCA, - данный интерфейс используется для соединения видеоустройств стандартов VHS, VHS-C, Video-8. В композитном сигнале совмещены яркостной сигнал , оба цветоразностных и синхроимпульсы. Для подачи такого сигнала необходимо всего два провода (информационный и общий, в качестве последнего используется экранирующая оплётка кабеля). Из плюсов этого подключения можно отметить его дешевизну, распространённость (реализован в любой модели платы захвата), а так же минимальные требования к пропускной способности канала по сравнению с другими типами сигналов. Отрицательная сторона - наихудшее качество изображения из всех типов интерфейсов, поскольку составляющие, из которых складывается композитный сигнал, ограничиваются по ширине полосы пропускания. В результате реальное разрешение изображения получается порядка 230-280 телевизионных строк, в зависимости от аппаратуры и соединительных кабелей. Этот интерфейс использует разъёмы типа "тюльпан" либо BNC.

2. S-Video - используется в аппаратуре S-VHS, S-VHS-C и Hi-8. Здесь применяются два раздельных канала: яркостной, который так же содержит синхроимпульсы, и сигнал цветности, который содержит оба цветоразностных сигнала. Реальное разрешение изображения получается порядка 400-500 телевизионных строк, в зависимости от аппаратуры и соединительных кабелей. В качестве разъёма используются четырёхштырьковые miniDIN-4.

3. Разъём SCART (RGB+Sync) имеется во многих моделях бытовых видеомагнитофонов и телевизоров. Здесь каждая составляющая видеосигнала передаётся по отдельному проводу, что позволяет достичь максимального качества изображения. Также встречаются интерфейсы с разъёмами miniDIN-9. Если имеющиеся в наличии соединительные шнуры не соответствуют разъёмам на аппаратуре, необходимо приобрести соответствующий переходник или сделать его самостоятельно (см. рис.).
Для подключения цифровых видеозаписывающих устройств используется интерфейс IEEE-1394 FireWire (иногда и USB 2.0), поэтому здесь просто потребуется соответствующий кабель и порт.

With the free version of QuickTime, you can play and create many kinds of files, including video, audio, graphics, and virtual (VR) movies. The free version of QuickTime includes QuickTime Player, which you can use to play media located on your computer's hard disk, a CD, or the Internet.

With the full-featured version, called QuickTime Pro, you can do such things as play movies full screen, save files from the Internet, edit audio and video, add special effects, create slideshows, and convert and save video, audio, and images to more than a dozen standard file formats. You can purchase a registration key to upgrade to QuickTime Pro at www.apple.com/quicktime.

H.264, MPEG-4 Part 10, или AVC (Advanced Video Coding) — стандарт сжатия видео, предназначенный для достижения высокой степени сжатия видеопотока при сохранении высокого качества. Он был создан ITU-T Video Coding Experts Group (VCEG) совместно с ISO / IEC Moving Picture Experts Group (MPEG) в рамках совместной программы Joint Video Team (JVT). ITU-T H.264 стандарт и ISO/IEC MPEG-4 Part 10 стандарт (формально, ISO/IEC 14496-10) технически полностью идентичны. Финальный черновой вариант первой версии стандарта был закончен в мае 2003 года.
Используется в цифровом телевидении высокого разрешения (HDTV); как основной кодек для видеозаписей Министерством обороны США, компанией Apple (в том числе видеоролики для плееров iPod) и многих других областях цифрового видео.

Стандарт H.264/AVC/MPEG-4 Part 10 содержит ряд новых возможностей, позволяющих значительно повысить эффективность сжатия видео по сравнению с предыдущими (такими, как ASP) стандартами, обеспечивая также большую гибкость применения в разнообразных сетевых средах. Основные из них:

• Использование сжатых ранее кадров в качестве опорных (то есть с заимствованием части материала из них) куда более гибко, чем в предыдущих стандартах. Позволяется использование до 32 ссылок на другие кадры, тогда как в ASP и более ранних число ссылок ограничено одним или, в случае B-кадров, двумя кадрами. Это поднимает эффективность кодирования, так как позволяет кодеру выбирать для компенсации движения между большим количеством изображений. Данная функция обеспечивает небольшое улучшение в качестве и экономию битрейта в большинстве сцен. Однако для некоторых сцен, например с частыми повторяющимися участками, возвратно-поступательным движением и т. п. подобный подход при сохранении качества позволяет очень сильно снизить затраты битрейта.
• Независимость порядка воспроизведения изображений и порядка опорных изображений. В предшествующих стандартах устанавливалась жесткая зависимость между порядком следования изображений для использования при компенсации движения и порядком следования изображений при воспроизведении. В новом стандарте эти ограничения в значительной мере устранены, что позволяет кодеру выбирать порядок изображений для компенсации движения и для воспроизведения с высокой степенью гибкости, которая ограничена только объемом памяти, который гарантирует возможность декодирования. Устранение ограничения также позволяет в ряде случаев устранить дополнительную задержку, ранее связанную с двунаправленным предсказанием.
• Независимость методов обработки изображений и возможности их использования для предсказания движения. В предшествующих стандартах изображения, закодированные с использованием некоторых методов (например, двунаправленного предсказания), не могли использоваться в качестве опорных для предсказания движения других изображений видеопоследовательности. Устраняя это ограничение, новый стандарт обеспечивает кодеру большую гибкость и, во многих случаях, возможность использовать для предсказания движения изображение, более близкое по содержанию к кодируемому.
• Компенсация движения с переменным размером блока (от 16x16 до 4x4 пикселя) позволяет крайне точно выделять области движения.
• Вектора движения, выводящие за границы изображения. В MPEG-2 и предшествовавших ему стандартах вектора движения могли указывать только на пикселы, находящиеся в границах декодированного опорного изображения. Методика экстраполяции за границы изображения, появившаяся как опция в H.263, включена в новый стандарт.
• Шеститочечная фильтрация компонента яркости для полупиксельного предсказания с целью уменьшения зубчатости краев и, в конечном счете, обеспечения большей четкости изображения.
• Точность до четверти пиксела (Qpel) при компенсации движения обеспечивает очень высокую точность описания движущихся областей (что особенно актуально для медленного движения). Цветность, как правило, хранится с разрешением, уменьшенным вдвое по вертикали и горизонтали (прореживание цвета), поэтому компенсация движения для компонента цветности использует точность в одну восьмую пиксела цветности.
• Взвешенное предсказание, позволяющее использовать масштабирование и сдвиг после компенсации движения на величины, указанные кодером. Такая методика может чрезвычайно сильно поднять эффективность кодирования для сцен с изменением освещенности, например при эффектах затемнения, постепенного появления изображения.

• Метод представления макроблоков без потерь в PCM, при котором видеоданные представлены непосредственно, позволяющий точно описывать определенные области и допускающий строгое ограничение на количество закодированных данных для каждого макроблока.
• Улучшенный метод беспотерьного представления макроблоков, позволяющий точно описывать определенные области, при этом обычно затрачивая существенно меньше битов, чем PCM (поддерживается не во всех профилях).

• Адаптивное к изображению кодирование полей (PAFF), позволяющее кодировать каждый кадр как кадр или как пару полей (полукадров) — в зависимости от отсутствия\наличия движения.
• Адаптивное к макроблокам кодирование полей (MBAFF), позволяющее независимо кодировать каждую вертикальную пару макроблоков (блок 16x32) как прогрессивные или чересстрочные. Позволяет использовать макроблоки 16x16 в режиме разбиения на поля (сравните с 16x8 полумакроблоками в MPEG-2). Почти всегда эффективнее PAFF.

• Точное целочисленное преобразование пространственных блоков 4x4 (концептуально подобное широко известному DCT, но упрощенное и способное обеспечить точное декодирование[1]), позволяющее точное размещение разностных сигналов с минимумом шума, часто возникающего в предыдущих кодеках.
• Точное целочисленное преобразование пространственных блоков 8x8 (концептуально подобное широко известному DCT, но упрощенное и способное обеспечить точное декодирование; поддерживается не во всех профилях), обеспечивающее большую эффективность сжатия схожих областей, чем 4x4.
• Адаптивный выбор кодеком между размерами блока 4x4 и 8x8 (поддерживается не во всех профилях).
• Дополнительное преобразование Адамара, применяемое к дискретно-косинусным коэффициентам основного пространственного преобразования (к коэффициентов яркости, и, в особом случае, цветности) для достижения большей степени сжатия в однородных областях.

• Логарифмическое управление длиной шага для упрощения распределения битрейта кодером и упрощенного вычисления обратной длины квантования.
• Частотно-оптимизированные матрицы масштабирования квантования, выбираемые кодером для оптимизации квантования на основе человеческих особенностей восприятия (поддерживается не во всех профилях).

• Context-adaptive binary arithmetic coding (CABAC) — Контекстнозависимое Адаптивное Бинарное Арифметическое кодирование — алгоритм беспотерьного сжатия синтаксических элементов видеопотока на основе вероятности их появления. Поддерживается только в Main Profile и выше. Обеспечивает более эффективное сжатие, чем CAVLC, но требует значительно больше времени на расшифровку.
• Context-adaptive variable-length coding (CAVLC) — Контекстнозависимое Адаптивное Кодирование с Переменной Длиной Кодового Слова — альтернатива CABAC меньшей сложности. Тем не менее, оно сложнее и эффективнее, чем алгоритмы, применяемые для тех же целей в более ранних технологиях сжатия видео (как правило это алгоритм Хаффмана).
• Часто используемое, простое и высоко структурированное кодирование словами переменной длины многих элементов синтаксиса, не закодированных CABAC или CAVLC, известное как Exp-Golomb (экспоненциальное кодирование Голомба).

• Определение уровня сетевой абстракции (NAL), позволяющее использовать один и тот же синтаксис видео в различных сетевых окружениях, включая наборы параметров последовательности (sequence parameter sets, SPSs) и наборы параметров изображения (picture parameter sets, PPSs), которые обеспечивают большую надежность и гибкость, чем предыдущие технологии.
• Гибкое упорядочивание макроблоков (FMO), также известное как группы частей (поддерживается не во всех профилях) и произвольное упорядочивание частей (ASO) — методы реструктурирования порядка представления фундаментальных областей (макроблоков) в изображениях. При эффективном использовании гибкое упорядочивание макроблоков может существенно повысить устойчивость к потере данных.

• Разбиение данных — функция, обеспечивающая разделение данных разной важности (например, вектора движения и другая информация предсказания имеет большую значимость для представления видеоконтента) по разным пакетам данных с разными уровнями защиты от ошибок (поддерживается не во всех профилях).
• Избыточные части. Возможность посылки кодером избыточного представления областей изображений, позволяя воспроизвести области изображений (обычно с некоторой потерей качества), данные о которых были потеряны в процессе передачи (поддерживается не во всех профилях).
• Нумерация кадров, позволяющая создание «подпоследовательностей» (включая временно?е масштабирование включением дополнительных кадров между другими) а также обнаружение (и скрытие) потерь целых кадров при сбоях канала или пропаже пакетов.