Начнем с описания «обычного» ТВ-сигнала и DVD-видео. Этим стоит заняться хотя бы потому, что для видео на компьютере на самом деле в принципе нет (почти) никаких ограничений на размер, цветность, соотношение сторон и fps воспроизводимого ролика. Очень подробно обсуждать «устаревший» аналоговый ТВ-сигнал смысла нет, однако вспомнить основные особенности стоит.
Параметры этого сигнала жестко определяются аппаратурой. Один телевизионный кадр (состоящий из двух полукадров) состоит из 576 строк и 720 «столбцов» (здесь и далее речь будет идти о стандартах PAL и SECAM, отличающихся в основном способом кодирования цветности, для NTSC цифры будут немного другие). Обычно с четким отображением строк дисплеи справляются, но вот второй параметр несколько условный, т. к. количество различимых глазом «столбцов» определяется качеством видеотракта аппаратуры и может существенно снижаться на некачественной технике. Хуже того, цифры 576 и 720 относятся к яркостной составляющей сигнала, цвет «ужат» еще в 2 раза по вертикали и в раза 4 по горизонтали. Кроме того, в ТВ используется чересстрочная развертка: каждый кадр разбивается на два полукадра, состоящих из нечетных и четных строк изображения, и идущих с удвоенной частотой в 50 Гц (то есть 50 раз в секунду). В итоге мы получаем частоту кадров полной картинки в 25 Гц и много проблем с восстановлением динамичной картинки из чересстрочного изображения на современных устройствах с покадровым отображением (ЖК-телевизоры, проекторы и т. д.).
На самом деле аналоговый ТВ-сигнал имеет гораздо более сложную структуру, однако описывать ее здесь нет никакого смысла, поскольку речь далее пойдет совсем не о нем.

Видеодиски DVD в принципе повторяют эти параметры (цветовое разрешение, правда, выше – 288 строк на 360 столбцов), за исключением соотношения сторон – оно может быть как 4:3, так и 16:9. Кстати, о нем стоит поговорить отдельно. На компьютерах большинство пользователей привыкло к квадратному пикселю, то есть нарисованный квадрат, скажем, 100 на 100 точек будет выглядеть на экране именно квадратом. Однако для аналоговой техники это совсем не обязательно. Тот же описанный выше сигнал 720x576 имеет соотношение сторон 5:4, тогда как телевизор, на котором это прекрасно отображается, – 4:3. Что касается 16:9 DVD-видео, то реально на диске записана все та же картинка 720x576, и она потом просто растягивается в устройстве вывода (если речь идет о простом аналоговом подключении), так что формально в 16:9 ровно столько же информации, как и в 4:3.

Далее речь пойдет о видеоматериалах, разрешение которых выше стандартного телевизионного. И именно это отличие и является самым важным (и относительно легко проверяемым) во всей этой HD-истории. Кроме того, предлагается использование прогрессивной развертки (то есть не чересстрочной, кадр теперь не состоит из полукадров, а несет полную информацию). К сожалению, единого мнения о собственно разрешении в настоящий момент нет. Чаще всего встречаются варианты 1280x720, 1440x1080 и 1920x1080. Первый и последний варианты имеют реальное соотношение сторон как раз 16:9. А в случае 1440x1080 используется не квадратный пиксель, так что при просмотре мы все равно получим 16:9. Что касается частоты кадров, то встречаются следующие варианты: 24 (23,976), 25, 30 (29,97), 50, 60 (59,94). Кроме того, у самых тяжелых разрешений для снижения общего битрейта предусмотрены и чересстрочные варианты. Именно сочетанием строк и типа развертки (или fps) часто кодируют качество видео в названии файла (например, 720p или 1080i). К сожалению, это сочетание в реальности может и не нести никакой информации.

В самом лучшем варианте мы имеем картинку, в которой в пять раз больше точек, чем у стандартного ТВ-сигнала. Кроме того, может быть использована прогрессивная развертка и увеличенное число кадров в секунду, что означает лучшую детализацию в динамичных сценах.
Однако у всей этой красоты есть и обратная сторона – один оцифрованный кадр занимает теперь соответственно в пять раз больше места (а в прогрессивной развертке еще и кадров в два раза больше). Грубо говоря, если ранее один фильм занимал один DVD-диск, то теперь нужно пять дисков. Как вы понимаете, «это не наш метод», и поэтому очень актуальны стали новые алгоритмы кодирования, которые позволяют получить картинку высокого качества при меньшем битрейте.

Стоит отметить, что непосредственно кодекам (большинству из них) практически все равно, какого размера картинку они кодируют. Частота кадров также может быть практически любая. Поэтому говорить о каких-то специальных «HD-кодеках», по меньшей мере, странно. Теоретически конечно возможно, что алгоритмы как-то «тюнингуются» под HD. Однако если о настройке под маленькие разрешения и битрейты многие слышали (и видели примеры этого ужаса на экранах мобильных телефонов), то про HD, кроме тематических названий типа «WMVHD», ничего (реально подтвержденного) не слышно.

Сегодня можно легко найти в сети трейлеры, ролики и фильмы высокого разрешения, закодированные следующими кодеками:

-MPEG2, контейнер mpeg;
-Windows Media Video, контейнер wmv;
-DivX, контейнер avi или divx;
-Quicktime, контейнер mov;
-Nero Digital, контейнер mp4.

Все кодеки, кроме первого, являются вариациями на тему MPEG4. В принципе, и MPEG2 обеспечивает хорошее качество HD-видео, однако он немного «расточителен» – приходится использовать битрейт видео порядка 20 000 Кбит/с (на DVD-дисках средний битрейт видеопотока не превышает 9,8 Мбит/с), что приводит к затратам порядка 170 МБ на одну минуту видео. Так что на один DVD (пусть даже двухслойный) уместится менее часа записи. MPEG4 в этом плане чуть получше. Качественная картинка для разрешения 1920x1080 доступна для битрейта порядка 9 000 Кбит/с (что на самом деле всего лишь в два раза меньше чем у MPEG2).

На самом деле все эти цифры очень приблизительные. Все параметры видеозаписи (разрешение, частота кадров, кодек, битрейт) плотно связаны друг с другом и поэтому большинство цифр носит рекомендательных характер.

Отдельно стоит упомянуть о так называемых «профилях» видеокодирования. Они определяются компаниями-производителями программного обеспечения для формализации форматов. Профили есть, например, у DivX Create, Windows Media Encoder, Nero Recode. В них указываются все существенные параметры результирующего файла: разрешение, частота кадров, битрейт и другие. Не секрет, что успех DVD-видео связан в том числе и со стандартизацией формата, которая позволила множеству независимых компаний выпускать как совместимое оборудование, так и совместимый контент. Так что эту попытку стоит только приветствовать. Хотя конечно несколько наборов несовместимых профилей (и четыре разных контейнера) пока не очень помогают распространению MPEG4-видео. Профили в некотором смысле связаны и с сертификацией оборудования на совместимость с медиаконтентом. Некоторые модели плееров уже несут гордые логотипы «DivX Certified», не говоря уже о MP3 и WMA/WMV. Таким образом, кодеки MPEG4 вполне подходят для хранения (и даже трансляции по широкополосным каналам) видеозаписей высокого разрешения.

Однако здесь встает следующая проблема – если для декодирования DVD-видео достаточно было процессора с тактовой частотой около 400 МГц, то распаковка MPEG4 в высоком разрешении гораздо более требовательна к ресурсам ПК. В частности, Microsoft рекомендует для 1920x1080 использовать процессор с тактовой частотой не менее 3 ГГц (речь идет, конечно, о Intel Pentium, для AMD Athlon 64 можно попробовать воспользоваться рейтингом).
Учитывая серьезную мультизадачность современных ПК, даже 3 ГГц может оказаться недостаточно, скажем, для одновременного просмотра ролика и записи телепрограммы с ТВ-тюнера (хотя Microsoft Windows Media Center Edition и пытается сгладить эту проблему требованием аппаратного MPEG2-кодека на тюнере). Не прибавляет оптимизма и новая подверсия MPEG4 Part 10/MPEG4 AVC/H.264 (это три названия одной технологии), которая, обеспечивая еще более качественную картинку, требует и большей процессорной мощности. Например, на сайте IntelVideo для просмотра роликов в формате H.264 рекомендуется использовать Pentium 4 с частотой 3,6 ГГц, что, на мой взгляд, совсем неприлично.

К нашему счастью, на помощь в декодировании пришли производители видеокарт, которые под чутким руководством Microsoft поддержали новый программный интерфейс DXVA (DirectX Video Acceleration), который позволяет значительно снизить нагрузку на процессор при выполнении некоторых операций во время декодирования видео. В частности, использование видеокарт серий ATI X800, NVIDIA 6600 и более новых в сочетании с правильным набором ПО (плеер должен знать о DVXA и уметь это использовать, кроме того, должны быть установлены соответствующие драйверы видеокарт) позволяет снизить нагрузку на процессор при декодировании MPEG2/MPEG4 на десятки процентов.

Стоить отметить, что существуют и специализированные микропроцессорные решения для создания проигрывателей, которые позволяют играть HD-видео без единого кулера. В персональных компьютерах мы их, скорее всего, не увидим, однако в стационарных и мобильных плеерах они уже встречаются.

Допустим, что мощный компьютер у нас уже есть и хочется хоть одним глазком увидеть новое поколение видео. Однако сначала нужно решить, на чем мы будем его смотреть. Первое решение, которое приходит в голову, – это, конечно, компьютерный монитор. Вариант ЭЛТ не будем рассматривать всерьез. Эти мониторы уже почти ушли со столов пользователей. Хотя, конечно, «чтобы просто посмотреть» и он подходит. Нужно только учесть, что полное высокое разрешение будет доступно только на дорогих профессиональных моделях. Более интересно в плане просмотра HD использование ЖК-панели. Моделей с соотношением сторон 16:9 все больше, физические размеры все растут, а цены продолжают падать. Кстати отметим, что ЖК-мониторы часто имеют отношение 16:10, что, с одной стороны, означает черные полосы в верхней и нижней части экрана при просмотре 16:9, а с другой – на этих полосах отлично умещаются органы управления плеером. Однако есть и здесь несколько тонкостей. 1280x720 умещается практически на любой 17" или 19" монитор. А вот для 1920x1080 придется искать что-то подороже и размером не менее 23". Есть и еще одна неприятность – интерфейс подключения. Для ЖК-панелей, конечно, предпочтительнее использовать цифровой – DVI. Однако его стандартный вариант поддерживает разрешения только до 1600x1200. Это ограничение связано с максимальной пропускной способностью этого интерфейса. Решений проблемы есть два: или использовать Dual Link DVI, имеющий большую пропускную способность, который доступен на новых картах ATI серии X1000 и NVIDIA 7600, или же попробовать на текущей карте подстроить трансивер и вытянуть 1920x1200 на нем настройкой драйвера. Первый вариант правильный и гарантированный, а второй недорогой и вероятный.

Большой ЖК-монитор – это, конечно, великолепно. Однако даже большой монитор обычно остается только монитором. И просмотр на нем видео компанией не всегда возможен – «размер имеет значение». Здесь на помощь приходят телевизоры, панели и проекторы. Важным вопросом и в этом случае является интерфейс подключения их к компьютеру (или другому источнику HD-видео). Конечно, идеальным вариантом будет DVI, HDMI или, на крайний случай, VGA. Именно эти интерфейсы обеспечивают максимальное качество передачи видеосигнала. При их отсутствии можно использовать все еще более популярные аналоговые варианты: композитное подключение, S-Video, SCART и компонентное подключение.

Формально композит и S-Video обеспечивают телевизионное разрешение, так что хоть что-то видно все-таки будет. Однако часто качество реализации ТВ-выхода у компьютерных видеокарт не позволяет увидеть даже его. Кроме того, не очень понятно, как быть с широкоэкранными телевизорами. SCART на самом деле означает только тип разъема для подключения аудио-видео техники. В нем самом могут быть разведены те же композит, S-Video, RGB и даже компонент. Точные спецификации нужно смотреть в документации. SCART/RGB дает картинку чуть получше, но он есть не у всех видеокарт, и это все равно остается разрешение 720x576 (если очень повезет) и чересстрочная развертка. Самый лучший вариант из аналоговых подключений (кроме VGA, конечно) – компонент. Только в нем можно получить широкоэкранную картинку с 720 или 1080 строками и прогрессивной разверткой. Многие современные видеокарты имеют в комплекте поставки соответствующий адаптер. И часто именно по этому поводу на коробках можно увидеть красивые надписи о поддержке HD/HDTV.

Большинство ЖК-телевизоров имеют VGA- или даже DVI-вход, а что касается разрешений, то 1280x720 начинается от 23", а 1920x1080 – от 37" (редкие модели, чаще – с 45"). Стоит обратить внимание и на то, что плазменные панели, несмотря на большой физический размер, часто имеют просто неприличное разрешение. Например, большинство 42-43" панелей – обеспечивают всего лишь 1024x768.

Не стоит путать поддержку 720p/1080i по компонентному (или любому другому) входу (что может быть заявлено, скажем, как «HDTV Ready») с физической возможностью отображения высокого разрешения – в большинстве телевизоров и панелей есть блок масштабирования, который легко «поправит» входящий сигнал до соответствия физической матрице.

Отдельной строкой стоят проекторы – многие из них имеют большой набор видеовходов (включая компонент, VGA, DVI/HDMI) и все больше моделей используют матрицу 1280x720, стали появляться и 1920x1080 модели. Однако большинство проекторов начального уровня имеют матрицу с разрешением 1024x768, 1024x576 или вообще 854x480, а значит совершенно не подходят для просмотра HD-видео.

Стоит отметить, что не всегда нужно гнаться за «настоящим HD» разрешением. Современный ЖК-телевизор размером 26" и разрешением матрицы 1366x768 замечательно может быть использован для просмотра всех вариантов HD-контента с разумного расстояния в обычной комнате.

Осталось только понять, где и как взять этот самый HD-контент. Сегодня самый простой и распространенный способ хранения HD-видео – это компьютерные файлы. Конечно, в будущем нас ждут и HD DVD, и Blu Ray. Однако сегодня эти потребительские технологии только-только начинают реализовываться в виде конкретных продуктов.

Если уж речь зашла о новых носителях, стоит сказать пару слов и про них. Основное преимущество этих форматов – значительно увеличение емкости дисков.

HD DVD может содержать на одном слое 15 ГБ данных (предусмотрено использование и двух слоев), чего достаточно (по данным создателей) для хранения четырех часов HD видео. Максимальный битрейт видеозаписи составляет около 30 Мбит/с. Предусмотрено использование для видео AVC и VC1 (вариация WMV от Microsoft) и новых кодеков для звука, включая Loseless DD и DTS. Система меню основана на xml и будет обладать, в том числе, и интерактивными функциями и интеграцией с online-сервисами. Интересно, что возможно создание гибридного диска: один слой HD DVD и один слой стандартного DVD. Конечно же, есть и развитая система защиты цифровых записей AACS. Отметим и еще одну интересную особенность – возможна фильтрация так называемого Film Grain для лучшей работы кодеков на этапе подготовки диска, при этом на финальную картинку можно вернуть этот эффект.

В отличие от HD DVD, один слой Blu Ray диска может содержать 25 ГБ информации. Предусмотрено создание дисков с двумя и более слоями (уже есть лабораторные образцы на 200 ГБ). Видеобитрейт – до 40 Мбит/с (предусмотрен и вариант увеличения скорости чтения 2x и далее). Аудио-видео кодеки и система защиты используются аналогичные HD DVD. Меню и дополнительные приложения на дисках построены на базе технологии Java. Для них тоже предусмотрена интерактивность и связь с сетью Интернет.

Реальные продукты (плееры, компьютерные приводы) и контент в этих форматах пока можно пересчитать по пальцам одной или двух рук. Сейчас сложно предсказать что-то наверняка, однако, скорее всего, к концу этого года у потребителей уже появится какой-то выбор как в оборудовании, так и в дисках с фильмами.

Самый простой способ получения HD-контента сейчас – обмен компьютерными файлами в различных форматах. Однако и с ним могут быть некоторые неприятности. Файлы такого большого объема относительно сложно переносить. Только быстрый внешний диск USB 2.0 потребует на запись 4 ГБ около 3 минут. Все остальные варианты (DVD-R, 100 Мбит/с сеть) заметно медленнее. Однако если для перезаписи еще можно потерпеть некоторое время, то для просмотра с нелокального накопителя требуется определенная пропускная способность. К счастью, с этим все немного легче – реально проблемы могут быть только с высокобитрейтным MPEG2 (скажем, 20 000 Кбит/с и выше) для Wi-Fi 802.11g подключения (реальная скорость в нем обычно заметно ниже официальных 54 Мбит/с). Стандартная 100 Мбит/с сеть, внешние накопители с различными интерфейсами, оптические приводы – все это обеспечивает достаточную пропускную способность для комфортного просмотра HD-видео.

Так что, если вы проапгрейдили компьютер, приобрели большой монитор или ЖК-телевизор и подключили быстрый выделенный канал в Интернет, то «Присоединяйтесь, барон! Присоединяйтесь!». Результат действительно стоит того, что бы попробовать!