 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
DV против MPEG2 (DVD) сравнение двух видеокамер Sony DCR-HC40E против DCR-DVD201E
С появлением DVD камер на форумах по видеотехнике с заметным постоянством возникает вопрос: "какой формат предпочесть - miniDV или DVD?" В DVD камерах многих привлекает простота использования - отснял, вставил диск в DVD плеер и смотри... С другой стороны тревожит вопрос: "А как будет обстоять дело с качеством итогового видео по сравнению с miniDV камерами?" Данный обзор призван помочь вам найти ответ на эти и некоторые другие вопросы, касающиеся этого выбора, а кроме этого он познакомит вас с конкретной моделью DVD видеокамеры от фирмы Sony - DCR-DVD201E. Её оппонент (Sony DCR-HC40E) уже рассматривался нами в недавнем обзоре. Надо сказать, что модели miniDV и DVD камер для сравнения были выбраны не случайно - это видеокамеры одной фирмы (а значит - со сходной электроникой) и одинаковыми параметрами оптики/матрицы. А это значит, что мы имеем наилучшие из возможных условия для практического сравнения "DV против MPEG2 (DVD)". Так что-же все-таки лучше - DV или DVD? Немного теории. Для начала постараемся понять, в чем заключается основная разница между этими двумя форматами сжатия видео, поскольку это даст нам возможность определить направление дальнейшего сравнения и поможет разобраться с результатами тестов. Итак, формат сжатия DV. Это усовершенствованная разновидность формата MJPEG (Motion JPEG) в котором сжатие видео происходит покадрово - каждый кадр видео (статическая картинка) сжимается по алгоритму JPEG с выбранным коэффициентом компрессии. Усовершенствование DV состоит в том, что коэффициент компрессии может быть переменным в пределах одного кадра - сложные для сжатия области картинки сжимаются с меньшим коэффициентом компрессии, а простые - с большим. При этом общий коэффициент компрессии для всего кадра остается постоянным (5:1). Результирующий поток видео составляет примерно 28 Мбит/сек. Ну а теперь о MPEG2 в общем и о DVD в частности (для тех, кто не в курсе - DVD-Video использует именно MPEG2 в качестве формата сжатия видео). Этот алгоритм сжатия работает не так, как MJPEG. При сжатии видео в этом формате сначала выбираются так называемые ключевые кадры (I-frames) - они сжимаются с помощью JPEG так-же, как это делалось и в MJPEG (DV). Но ключевые кадры составляют лишь небольшую часть всех кадров сжимаемого видео, а вот остальные кадры сжимаются по другому алгоритму. Сжимается не сам кадр, а разность между кадрами. При этом различают промежуточные кадры (P-frames), которые содержат в себе сжатую информацию о разности между данным кадром и предыдущими ключевым и промежуточными кадрами, а также двунаправленные кадры (B-frames) содержащие информацию о разности между данным кадром и как предыдущими, так и последующим промежуточными кадрами. То есть, и в этом состоит важнейшее отличие MPEG2 от MJPEG, сжатие у нас уже не покадровое, для большинства кадров видеопоследовательности мы имеем не сжатый кадр, а сжатую информацию о различиях между данным кадром и ближайшими к нему ключевым и промежуточными кадрами. При этом мы можем достичь более высокой степени компрессии при сравнимом с MJPEG (DV) качестве. Но тут есть и оборотная сторона медали - во-первых кодирование/декодирование в MPEG2 требует больших аппаратных ресурсов, поскольку сам процесс кодирования гораздо более сложен, нежели кодирование в MJPEG (DV). Bo-вторых, при перекодировании (например - при редактировании видео, записанного в MPEG2) потери на рекомпрессию (разжатие - последующее сжатие видео, необходимое при наложении эффектов, титров, переходов) будут заметно больше, нежели у MJPEG (DV) - следствие опять-таки более сложного алгоритма кодирования и большего коэффициента компрессии (напомню, что и DV и MPEG2 являются алгоритмами сжатия с потерей информации - как и JPEG, так что любая рекомпрессия будет приводить к еще большим потерям и у MPEG2 такие потери будут заметно больше, нежели у DV). Да и сама рекомпрессия при редактировании MPEG2 требуется чаще, иногда даже в тех случаях, когда для DV она не требуется. Например рассмотрим покадровую нарезку клипов. Поскольку DV является форматом с покадровым сжатием, то мы можем производить такую нарезку вообще без рекомпрессии. А что мы будем иметь в случае MPEG2? Если "разрез" приходится на ключевой кадр - то все будет так-же, как и в DV - рекомпрессия не нужна. Ну а если "разрез" приходится не на ключевой кадр, а на P или B кадр? В этом случае нам придется восстанавливать всю картину, все промежуточные кадры между ближайшим ключевым кадром и кадром, на который приходится наш "разрез", а в случае, если "разрез" приходится на двунаправленный кадр - то еще и последующий промежуточный кадр. Итак, что мы видим? Если мы работаем в режиме "снял-посмотрел", то есть не редактируем готовый MPEG2 видеоматериал, то мы можем получить качество видео, сравнимое с DV при заметно большем коэффициенте компрессии и меньшем значении видеопотока. Например, для MPEG2 (DVD) максимальное значение потока составляет 9.8 Мбит/сек. - почти в 3 раза меньше, чем DV (ну а коэффициент компрессии, соответственно, почти в 3 раза больше) при сравнимом качестве. Но если мы захотим редактировать готовый MPEG2 (DVD), то мы сразу встретимся с вышеописанными проблемами. И я еще не сказал о чисто практическом аспекте вопроса - довольно трудно найти программы, обладающие возможностью нормально (с учетом вышеописанных особенностей MPEG2 редактирования) редактировать MPEG2 (DVD) с DVD камер, в то время как для редактирования DV таких программ существует великое множество. Так что напрашивается следующий общий вывод - DVD камеры могут быть хороши для того, чтобы "снимать и смотреть", не занимаясь редактированием готового видео. Если-же мы хотим заниматься редактированием, то формат DV выглядит гораздо более предпочтительным. И именно в этом ключе мы и будем сравнивать DV и DVD камеры от Sony.
Технические характеристики
Впечатления о дизайне и особенностях камер Sony DCR-DVD201E
Начну с главного - удобства использования, ведь чуть ли не основной плюс этого типа камер состоит в возможности сразу после просмотра смотреть отснятое видео на бытовом DVD плеере. Так? С одной стороны - так, а вот с другой... Начнем с того, что просто вынуть диск из DVD камеры и вставить его в DVD плеер - нельзя! То есть, физически это конечно можно сделать, но вот DVD плеер такой диск не воспримет и ничего не покажет (компьютер, кстати, - тоже). А для того, чтобы посмотреть-таки наше видео на чем-то отличном от самой DVD камеры, нам предварительно надо финализировать диск, что занимает некоторое время. Причем, после того, как мы финализировали диск - записать на него уже ничего нельзя! Если это DVD-R диск, то ничего не поделаешь... то есть финализировать, а значит и просматривать диск мы должны только после того, как полностью его записали. Если это DVD-RW диск, то ситуация проще - после финализации и просмотра интересующего нас эпизода, мы можем "дефинализировать" (unfinalize) диск и продолжать запись. Удобно? Лично мне - не очень, операции финализации/дефинализации занимают заметное время. На финализированном диске создается простейшее меню, куда включены все отснятые вами эпизоды (определяемые по нажатию кнопки REC) - довольно удобно, хотя и бесхитростно, с системой меню, которую можно создать, скажем в DVD Architect (программа авторинга) этому меню не сравниться. Но зато - быстро и без вмешательства пользователя. Само видео пишется в формате MPEG2 в трех режимах (на выбор): HQ, SP, LP. В режиме наивысшего качества (HQ) на одну сторону miniDVD болванки вмещается 20 мин. видео. Формат записи примерно соответствует 9300 Кбит/сек. max VBR (определено с помощью Canopus ProCoder). Формат записи аудио - Dolby Stereo AC-3. И с этим форматом записи аудио у меня были связаны определенные проблемы - например ни Adobe Premiere Pro (даже с установленным MainConcept MPEG Pro HD PlugIn, позволяющим прямое редактирование MPEG в Premiere), ни SoundForge 7.0b не смогли распознать это аудио, так что я не смог провести измерений шума механики для этой камеры. В режимах SP и LP на одну сторону miniDVD диска помещается, соответственно, 30 и 60 минут видео, но качество при этом несколько страдает. Все тестовые съемки производились в режиме HQ. Система меню на этой камере сделана в старом стиле Sony - никакого сенсорного экрана, навигация по меню осуществляется кнопками (под экраном) и маленьким джойстиком. В остальном возможности камеры достаточно стандартны и знакомы нам по miniDV камерам Sony. Правда, в отличии от miniDV камер линейки 2004 года, у данной камеры нет ручного баланса белого - только пресловутый HOLD, фиксирующий настройку автомата. Нет у камеры и DV интерфейса, цифровые интерфейсы представлены только USB. Нет на этой камере и никакого интерфейса для флеш-карт - фотографии пишутся на тот-же DVD, что и видео (в отдельную папку).
Sony DCR-HC40E
Об этой камере я уже писал в недавнем обзоре - добавить тут особенно нечего. Повторюсь, что по параметрам оптики/матрицы обе камеры практически идентичны, что делает удобным их сравнение между собой. В отличии от DVD201E, на HC40E есть режим ручной установки баланса белого. Съемка тестовой таблицы
Тестовая таблица (EIA1956) снималась камерами со штатива, с расстояния примерно 1.5 метра. Освещение тестовой таблицы - одна 60Вт. лампа накаливания на расстоянии примерно 40 см. от центра таблицы (боковое). Баланс белого - ручной по белому листу для HC40E и автоматический для DVD201E.
Как уже отмечалось в соответствующем обзоре, Sony DCR-HC40E не блистает особой разрешающей способностью, горизонтальное разрешение около 500 линий по большой стороне кадра, что явно мало для камеры такого класса. А разрешающая способность у DCR-DVD201E даже еще меньше - в районе 450-470 линий по горизонтали, ниже у неё и вертикальное разрешение. Следствие MPEG2 компрессии (ведь оптика-матрица у обоих камер идентична)? Вполне возможно... Мы еще вернемся к этому вопросу в той части обзора, которая посвящена тестированию в программе Imatest.
Широкоэкранный режим и использование матрицы.
А тут я напишу всего одну фразу - использование матрицы в различных режимах для камеры DVD201E абсолютно аналогично использованию матрицы для камеры HC40E - и отошлю вас к соответствующему обзору . Приведу еще изображения тестовой таблицы в режиме 16:9
Мы видим значительное возрастание горизонтального разрешения в широкоэкранном режиме, это уже отмечалось в обзоре, посвященном HC40E, DVD201E демонстрирует аналогичное поведение, но разрешение у неё все равно остается несколько меньше, чем у HC40E.
Важное замечание
Сравнение нижеприведенных тестовых клипов проводилось на телевизоре по схеме Timeline программы Adobe Premiere Pro - IEEE1394 - DV-аналог-DV конвертер Pinnacle MovieBox DV - телевизор через S-Video интерфейс (29" Sony KV-29XL70K) для камеры HC40E и DVD-плеер (Philips DVP630) - RGB соединение - телевизор (29" Sony KV-29XL70K) для камеры DVD201E (просмотр копии оригинального диска с камеры). Это делалось потому, что DV видео по разному смотрится на мониторе компьютера и телевизоре (например на компьютере оно выглядит темнее). Именно так формировались все выводы, которые вы можете видеть ниже. Важно также отметить, что эти выводы относятся к определенным условиям съемки и данным конкретным экземплярам камер, в других условиях и с использованием других экземпляров результаты могут отличаться.
Съемка при искусственном освещении Съемки производились в комнате площадью 17 кв. метров, освещенной с помощью 5 и 2-х ламп накаливания по 60W каждая. Съемки производились со штатива, на минимальном зуме, стабилизаторы у камер были выключены. Использовались различные установки баланса белого. Ручной баланс белого для Sony DCR-HC40E устанавливался по GretagMacbeth WhiteBalance Card. Результат вы можете увидеть ниже.
5 ламп
В этом тесте удобно оценивать цветопередачу тестируемых камер при искусственном освещении. В автоматическом режиме установки баланса белого обе камеры демонстрируют сходную и весьма близкую к реальности цветопередачу, может чуть более реальную на камере Sony DCR-DVD201E, камера Sony DCR-HC40E придала картинке чуть заметный багровый оттенок. Но Sony DCR-DVD201E демонстрирует неприемлемо большой уровень цветового шума, он весьма велик и у Sony DCR-HC40E, но у DVD201E он еще больше. В режиме Indoor обе камеры демонстрируют идентичную цветопередачу, которая, кстати, даже более близка к реальности (тому, как воспринимает картинку мой глаз), чем цветопередача в автоматическом режиме. Замечание о цветовых шумах остается таким же, как и для автоматического режима. Картинка с камеры DVD201E в режиме Auto-Hold по GretagMacbeth WhiteBalance Card очень напоминает картинку с этой же камеры в автоматическом режиме (что не удивительно), ну а цвета картинки с камеры HC40E в ручном режиме установки баланса белого скорее соответствуют естественному, а не искусственному освещению (что тоже не удивительно).
2 лампы
Ну а в этом тесте помимо цветопередачи удобно оценивать чувствительность камер - яркость картинки и уровень цветовых/яркостных шумов. Замечания по цветопередаче в целом аналогичны сделанным для теста с 5-ю лампами накаливания. Яркость картинки и уровень яркостных шумов тоже примерно одинаков у обеих камер (немного ярче выглядит картинка с камеры Sony DCR-HC40E), а уровень цветовых шумов гораздо выше у DVD201E. Съемка "натюрморта" Съемка набора объектов с относительно сложной фактурой/цветами поверхностей и большим количеством плавных цветовых переходов. Съемка производилась при свете одной 60W лампы накаливания на расстоянии примерно 10-15см. от набора объектов. Баланс белого ручной по GretagMacbeth WhiteBalance Card для Sony DCR-HC40E и Auto-Hold для Sony DCR-DVD201E.
Здесь камеру Sony DCR-HC40E выручает ручной баланс белого, на картинке с DVD201E наблюдается небольшой переизбыток желтого тона. Кроме этого заметно, что у неё более узкий динамический диапазон - детали в тенях (область за куклой) на HC40E еще различимы, а на DVD201E - уже нет. Ну и уровень цветовых шумов - он продолжает оставаться весьма высоким. Если подводить итоги тестов на цветопередачу, то можно отметить, что обе камеры обладают сходной цветопередачей и чувствительностью, но у Sony DCR-DVD201E мы видим более высокий уровень цветовых шумов и её иногда подводит отсутствие возможности настроить баланс белого вручную. А посему победа в этой серии тестов достается Sony DCR-HC40E.
Съемка при естественном освещении Сравнение различных предустановок баланса белого Вначале рассмотрим правильность цветопередачи камер при различных предустановках баланса белого. Съемка производилась со штатива, на минимальном зуме, стабилизаторы у камер были выключены. Ручной баланс белого устанавливался по GretagMacbeth WhiteBalance Card (она, кстати, находится в нижней части снимаемой сцены близко к центру ). Для камеры Sony DCR-DVD201E ручной баланс белого заменялся процедурой Auto-Hold по GretagMacbeth WhiteBalance Card.
Камера DVD201E дала идентичную картинку во всех трех режимах установки баланса белого. И надо сказать, что цветопередача у неё выглядит более правильной, нежели на камере HC40E, последняя добавила на картинку немного больше розово-красных тонов чем надо.
Еще один тест - съемка здания школы. Съемка производилась со штатива, баланс белого - автоматический, стабилизаторы на камерах были выключены. Съемка производилась на минимальном и максимальном оптическом зуме.
И опять картинка с камеры DVD201E выглядит более естественно, камера HC40E немного выхолодила картинку, придала ей явственный голубовато-фиолетовый оттенок. В целом можно сказать, что в субъективной серии тестов при естественном освещении лучше смотрится камера Sony DCR-DVD201E, она продемонстрировала в этой серии практически безупречную цветопередачу.
Тестирование фоторежима Следующий из серии субъективных тестов - тест фоторежима камер. Все кадры делались в максимально возможном разрешении и качестве. При съемке натюрморта использовалась ручная настройка баланса белого (Auto-Hold для Sony DCR-DVD201E) по GretagMacbeth WhiteBalance Card, при съемке здания школы баланс белого выставлялся автоматом камер.
Для сравнения те же самые сцены снимались 4 Мп. цифровым фотоаппаратом Canon PowerShot A80, баланс белого устанавливался также, как и на видеокамере Sony DCR-HC40E.
Обе камеры обеспечивают одинаковое максимальное разрешение фотоснимков - 1152х864, они записываются либо на флеш-карту стандарта MemoryStick Duo (HC40E), либо прямо на DVD диск в отдельную папку (DVD201E). В последнем случае фото также можно просматривать на DVD плеере в виде слайд-шоу (если ваш DVD плеер поддерживает показ JPEG). Разрешение фото на обоих камерах довольно мало и недостаточно для печати фотографий стандарта 10х15. Ну а что касается цветопередачи - то для съемок "натюрморта" они аналогичны замечаниям для видеорежима. Но вот общее качество картинки, как ни странно, заметно выше у DVD201E - она демонстрирует заметно меньший уровень яркостных шумов по сравнению с HC40E (цветовой шум, к сожалению, остается) и картинка выглядит "мягче", с более плавными цветовыми переходами, отчего общее впечатление о ней остается лучше, нежели о картинке с камеры HC40E. А вот замечания по цветопередаче при съемке здания школы меняются с точностью до наоборот - на этот раз картинку "выхолодила" камера Sony DCR-DVD201E. Общее же качество фотографий с обоих камер примерно одинаково и не идет ни в какое сравнение с качеством фотографии 4 Мп. цифрового фотоаппарата. Впрочем они на это и не претендуют.
Режим ночной съемки
Ниже приведены стоп-кадры из видео, снятого на обоих камерах практически в полной темноте в различных режимах ночной съемки. Понятно, что все снималось на автомате.
Ночные режимы обеих камер идентичны - NightShot Plus, в котором убирается инфракрасный фильтр и (по желанию - в меню) включается инфракрасная подсветка и Super NightShot Plus. Отличие первого от второго состоит в величине выдержки - для режима NightShot Plus она составляет нормальные 1/50 сек., так что без проблем можно снимать движение и осуществлять панорамирование, но дальность съемки невелика - 2-2.5 метра максимум. Для режима Super NightShot Plus выдержка увеличивается до 1/3 сек., дальность съемки существенно возрастает, но из-за увеличившейся выдержки становится очень проблематично снимать движение - оно выглядит смазано, так что данный режим хорош только для съемки статических объектов. Тестирование стабилизаторов Как и в прошлых тестах, я тестировал стабилизаторы двумя способами. В первом способе стабилизаторы камер тестировались с площадки - все камеры одновременно устанавливались на площадку, которая и подвергалась тряске. Такой тест позволяет оценить абсолютное качество работы стабилизаторов, без учета веса камеры и её эргономики. Во втором способе стабилизаторы камер тестировались индивидуально - производилась съемка с руки, это позволяет оценить, помимо собственно качества работы стабилизатора, влияние на стабилизацию эргономики камеры и её веса. Тестирование производилось на максимальном оптическом зуме - 10x. В качестве "мишени" как обычно выступала фактура обоев в моей комнате (обилие мелких, хаотично расположенных деталей облегчает оценку). Как тестирование с площадки, так и тестирование с руки показало примерно равное и очень хорошее качество работы стабилизаторов на обоих камерах. В этой области камеры Sony остаются вне конкуренции и данные модели только подтверждают эту репутацию.
Сравнение качества кодирования
Пожалуй, один из самых важных тестов в данной серии. Сформулируем задачу, стоящую перед ним. Как мы уже видели выше, алгоритмы кодирования для DV и MPEG2 существенно отличаются друг от друга. При этом, в нашем случае, DV имеет объективное преимущество - все таки поток в 28 Мбит/сек. для DV существенно больше, нежели максимальный поток в 9.8 Мбит/сек. для MPEG2 (DVD) (а в нашем случае и того меньше - 9.3 Мбит/сек. в максимуме). Отчасти эта разница компенсируется отличием в алгоритме сжатия, но полной компенсации ждать не приходится. Так что DV, скорее всего, победит. Так есть ли смысл в таком сравнении? Да есть, и большой. Дело в том, что мы ведь не смотрим наши фильмы через камеру - мы делаем из них DVD диски и смотрим их на DVD-плеере. То есть, даже снимая на miniDV камеру мы все равно в конечном итоге делаем DV-MPEG2 (DVD) перекодировку. Так вот, возникает вполне закономерный вопрос: "Что лучше - аппаратная компрессия в MPEG2 на DVD камере или программная компрессия DV-MPEG2 на компьютере? Какая из них даст лучшее качество?" Для этого мы сравним три тестовые картинки - непосредственно полученную с DVD камеры, непосредственно полученную с miniDV камеры и полученную с DV камеры и перекодированную в MPEG2 (DVD) формат. Объект для съемки был выбран наиболее трудным для MPEG2 компрессии - текущая вода с обилием движения и мелких деталей - трудная задача для алгоритма с межкадровым сжатием.
Кодирование в MPEG2 (DVD) фрагмента с камеры Sony DCR-HC40E производилось в программе Canopus ProCoder 2.01 с параметрами Mastering Quality, 2 pass VBR, средний битрейт 7000 Кбит/сек., максимальный 9000 Кбит/сек. Ниже я помещаю увеличенное в три раза изображение выделенного красной рамкой фрагмента
Что-же мы видим? Лучше всего картинку передает DV - никаких проблем с передачей движения, никакой "замыленности" картинки, впрочем именно этого и следовало ожидать. На удивление достойно выступил и Canopus ProCoder - картинка чуть-чуть более нерезкая, нежели у DV, но для того, чтобы это рассмотреть, нужно трехкратное увеличение, при просмотре на телевизоре разницы вы не увидите никакой. Все-таки Canopus ProCoder остается если и не лучшим, то одним из лучших программных MPEG2 кодеров. А вот у аппаратного кодера камеры Sony DCR-DVD201E дела обстоят, прямо скажем, неважно. Картинка заметно "замылена", заметно более нечетка, движение передано гораздо хуже, нежели на предыдущих двух картинках. Кроме этого картинку портит сильный цветовой шум (хотя я бы не связывал его с работой MPEG2 кодера). В общем - разницу видно невооруженным глазом. В итоге мы видим, что съемка на miniDV камеру с последующим кодированием DV - MPEG2 хорошим программным кодером, хотя и занимает заметно больше времени, но все же пока дает заметно лучшее итоговое качество видео, нежели прямое кодирование в реальном времени аппаратным кодером DVD камеры.
Подведение итогов субъективных тестов Что тут можно сказать? В целом обе камеры продемонстрировали примерно равное качество - в тестах на цветопередачу при искусственном освещении немного лучше показала себя miniDV камера Sony DCR-HC40E, в тестах на цветопередачу при естественном освещении лучше показала себя DVD камера Sony DCR-DVD201E. Ну а качество работы фоторежима и стабилизаторов обоих камер примерно равно. Ну а что касается качества кодирования аппаратного MPEG2 кодера DVD камеры, то приходится констатировать, что съемка в формате DV с последующим кодированием в MPEG2 хорошим программным кодером пока дает заметно лучшее качество.
Часть вторая: тестирование в программе Imatest
Те, кто устал от первой части и не чувствуют в себе сил разбираться с цифрами, таблицами и графиками, могут сразу переходить к общему подведению итогов, в нем учтены результаты как субъективных, так и численных тестов.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
