Основные сведения о форматах и настройках видео

Для фотографий доступно сохранение изображений в форматах JPEG, HEIF и RAW. Для сохранения видеофайлов также доступен ряд различных форматов. Однако с форматами видеофайлов все несколько сложнее, поскольку в них больше переменных величин. В этой статье мы расскажем о наиболее распространенных форматах видео и поможем вам разобраться в соответствующих элементах меню.

В отличие от файлов изображений, видеофайлы имеют несколько компонентов — в частности, кодек и контейнер. Кодек — это программа для кодирования и декодирования данных видео при записи и воспроизведении. Это аналог алгоритмов сжатия, используемых для файлов изображений. Большинство кодеков имеют некоторую степень сжатия — некоторые данные оригинального видео удаляются для экономии места на диске.

Контейнер объединяет файлы изображений и данные звуковой дорожки; он также содержит субтитры и прочие метаданные. Контейнер используется как одиночный файл, и когда люди говорят о форматах видео, обычно они имеют в виду именно контейнеры, такие как MP4 или XF-AVC. Однако при выборе формата видео в меню камеры обычно выбирается сочетание контейнера и кодека, например MP4 (HEVC) или MP4 (H.264), а не просто MP4.

Можно сохранить видео в формате RAW — такая опция доступна на некоторых камерах — однако видеофайлы RAW имеют чрезвычайно большой размер. К примеру, если вы снимаете с частотой 25 кадров/сек., это означает, что на каждую секунду видео сохраняется 25 изображений RAW, что станет значительной нагрузкой на буфер обмена данными устройства или накопитель данных, а также приведет к быстрому заполнению карты памяти.

Поэтому для удобной работы с видеофайлами, так же как и с файлами изображений, используются разные способы уменьшения размера файлов. Сюда относятся различные методы сжатия и выбор схем дискретизации цвета. Как правило, метод сжатия можно выбрать в меню камеры в разделе Размер видеозаписи, однако схема дискретизации цвета определяется настройками формата файла. Ниже представлены наиболее распространенные из доступных форматов видео, а также прочие параметры, которые влияют на размер видеофайла.

• Какие форматы видео доступны?
• Размер видеозаписи, частота кадров и метод сжатия
• Глубина цвета и битрейт
• Субдискретизация цвета
• Наличие Canon Log
• Лучшие форматы видео

Здесь представлены стандартные отраслевые форматы видео, доступные на современных камерах Canon (не все форматы доступны на всех моделях):

• MP4 (H.264): MP4 является контейнером, поэтому существуют разные варианты MP4. H.264 (или AVC) — это кодек сжатия видео, который наиболее широко используется в создании цифровых видео, в частности для потоковой передачи; эти файлы можно воспроизводить практически на любых устройствах.
• MP4 (HEVC): HEVC означает «Высокоэффективное кодирование видеоизображений». Этот кодек, также известный как H.265, обеспечивает на 50% более высокую эффективность сжатия по сравнению с H.264, что означает меньший размер файлов и совместимость с меньшей шиной пропускания данных при потоковой передаче. Кроме того, это первый кодек с поддержкой разрешения 8K.
• XF-AVC: этот формат файла создан Canon специально для работы с материалами 4K DCI и 4K UHD. Он подходит для профессиональной обработки и используется при записи материалов высокого разрешения. Такие файлы имеют расширение .MXF.
• RAW: некоторые камеры Canon позволяют сохранять в формате RAW не только фотографии, но и видео. Файлы RAW содержат всю информацию о цветах, тонах и деталях изображения, записанную датчиком изображения, что будет наиболее полезно тем, кто предпочитает свободу при постобработке. Видеографы ценят этот формат за наиболее широкий динамический диапазон, который позволяет им эффективно работать с деталями в светлых и темных участках кадра на этапе постобработки.
• Cinema RAW Light: формат видеозаписи RAW предлагает значимые преимущества, однако одной из его проблем является чрезмерный размер файлов, что может повлиять на скорость вашей работы. Хорошей альтернативой станет формат Canon Cinema RAW Light, который был впервые представлен с выходом видеокамеры Canon EOS C200. Этот формат обеспечивает широкий динамический диапазон при значительно меньшем размере файлов. Такие файлы имеют расширение .CRM.
• MOV — это альтернативный контейнер, который обеспечивает удобное редактирование материалов на компьютере. Файлы MOV предлагают высокое качество и используются с оптимальными кодеками, включая разные вариации ProRes со сжатием и без, которые подходят для материалов высокого разрешения, однако при этом создаются файлы большого размера. Некоторые цифровые зеркальные камеры Canon поддерживают съемку в формате MOV, но если вы пользуетесь современными беззеркальными фото-, видео- или кинокамерами Canon, для создания видео MOV вам потребуется снимать в других форматах, после чего выполнить транскодирование в MOV на стадии постобработки или выполнить экспорт в формате MOV, если того требует проект.
• Таким же образом иногда вам может потребоваться экспорт в других форматах, например WMV (Windows Media Video) в соответствии с требованиями заказчика, однако мы не рассматриваем в этой статье все возможные трансформации и варианты рабочего процесса.

Мы уже упомянули, что форматы видеофайлов имеют множество переменных величин. Помимо кодека и контейнера существует ряд других настроек, которые влияют на качество видео и итоговый размер файлов, что, в свою очередь, влияет на длительность записи видео на карту памяти.

В меню камеры в разделе Размер видеозап. можно задать три важных параметра:

• Размер видеозаписи: это то, что в фотосъемке обычно называется разрешением, и означает количество пикселей в каждом кадре. Доступны следующие варианты:
  • 4K DCI (4K-D в меню): 4096 x 2160 пикселей.
  • 4K UHD (4K-U в меню): 3840 x 2160 пикселей.
  • Full HD (FHD в меню): 1920 x 1080 пикселей.
• На разных камерах, в частности профессиональных видеокамерах, могут быть доступны и другие опции, включая 8K DCI (8192 x 4320) и 8K UHD (7680 x 4320) на моделях Canon EOS R5 и EOS R5 C. Очевидно, что при съемке в 4K файлы имеют больший размер, чем при работе в Full HD с тем же набором настроек, однако обычно размер кадра будет зависеть от требований к конечному продукту. В иных случаях стоит вести запись в максимальном разрешении, после чего изменить формат на стадии постобработки в зависимости от доступных вам вариантов редактирования.
• Частота кадров: этот параметр определяет, как часто камера сохраняет кадры видео, и измеряется в кадрах в секунду. Доступные варианты будут зависеть от того, какая Видеосистема выбрана в параметрах камеры: PAL (Европа) или NTSC (Северная Америка и Япония). Стандартная частота составляет 25 кадров/сек. для PAL и около 30 кадров/сек. для NTSC. При съемке с частотой 50/60 кадров/сек. материалы на стадии постобработки можно замедлить вдвое для воспроизведения в формате 25/30 кадров/сек. На некоторых камерах доступна еще более высокая частота кадров, например 100/120 кадров/сек. и даже выше — это позволяет создавать эффекты замедленного воспроизведения при выборе стандартной частоты кадров в качестве итоговой. Вы заметите, что большинство доступных параметров имеет в названии букву «p», например 50p, однако некоторые имеют букву «i», например 50i или 59.94i. «p» означает прогрессивную развертку видео, а «i» — чересстрочную. При выборе чересстрочной развертки с обновлением картинки на экране меняются чередующиеся линии изображения — сначала четные, затем нечетные, затем снова четные и т. д. Это происходит настолько быстро (обычно 30 раз в секунду или чаще), что глаз воспринимает изображение как цельное, однако формально каждое поле содержит только половину деталей изображения. Все современные экраны мониторов и телевизоров, а также видео в интернете используют прогрессивную развертку, где каждый кадр видео содержит все изображение. Однако в сфере вещания именно чересстрочная развертка является стандартом, поскольку в таком варианте при ограниченной шине пропускания воспринимаемое разрешение будет выше. Сейчас формат 50i является вещательным стандартом в Европе, однако видео для сферы вещания могут иметь и прогрессивную развертку. (Современные экраны автоматически преобразуют видеосигнал с чересстрочной разверткой.) Теперь видео обычно снимается с прогрессивной разверткой, после чего преобразуется в формат с чересстрочной разверткой, если того требует заказчик. Если используется чересстрочная развертка, обратите внимание на то, что число означает частоту поля, а фактическая частота кадров равна половине этого значения, то есть 50i — это 25 кадров/сек., а 59.94i — это 29,97 кадра/сек.
• Метод сжатия: в дополнение к кодеку, который используется для кодирования и декодирования видео, на многих устройствах можно выбрать метод сжатия. Это не определяет кодек или тип сжатия, однако определяет способ применения кодека:
  • All-I: буква «I» означает внутрикадровое сжатие; этот метод подразумевает покадровое сжатие каждого кадра видео. При этом размер файла будет больше, чем при выборе других методов сжатия, однако качество может быть выше, что удобно для постобработки — все потому, что сохраняется больше данных об изображениях, и файлы могут подвергаться более серьезному редактированию.
  • IPB (стандартный): также известен как GOP (группа изображений); этот метод анализирует ключевой кадр (I-кадр) и записывает только разницу между кадрами вместо всей информации для каждого кадра. Для этого используются два метода: P-кадры (прогнозируемые) записывают разницу с предыдущим кадром, а B-кадры (двунаправленные прогнозируемые) могут использовать сведения не только от предыдущего, но и от следующего кадров. За каждым I-кадром может следовать разное количество P- и B-кадров. В зависимости от того, насколько велика разница между кадрами, этот способ может обеспечить значительную экономию пространства на диске.
  • IPB (легкий): этот метод использует те же принципы, что и IPB (стандартный), однако записывает видео с меньшим битрейтом (больше об этом см. ниже). В итоге файлы видео занимают меньше места, а совместимость с воспроизведением на разных устройствах станет выше.
  • Long GOP: обычно этот метод означает расширенный метод GOP (свыше 15 кадров). Термин Long GOP обычно используется в отношении камер Cinema EOS для межкадрового сжатия; на гибридных камерах EOS обычно используется название IPB. Эти два метода практически одинаковы, однако отличаются количеством кадров; Long GOP поддерживает большее число P- и B-кадров для каждого I-кадра, что означает меньший размер видео при снижении качества, которое может быть незаметным для видео с низким разрешением.

Все параметры, которые мы рассмотрели, влияют на размер видеофайлов и, соответственно, длительности видеозаписи на одну карту памяти определенной емкости. Однако существуют и другие факторы, влияющие на размер видеофайла: это глубина цвета, битрейт и субдискретизация цвета. Как правило, эти параметры нельзя установить непосредственно при записи; они определяются выбранным форматом файла и разрешением (размером видеозаписи).

Как и для фотографий, глубиной цвета называют количество битов цифровых данных, выделенных для хранения информации о тоне или цвете. В целом, чем больше глубина цвета, тем больше регистрируется данных об оттенках и цветах, что повышает плавность цветовых переходов и гибкость при редактировании. При этом, однако, чем больше глубина цвета, тем больше размер файла. Файлы RAW имеют глубину цвета 12 или 10 бит, файлы XF-AVC и MP4 (HEVC) — 10 бит, а MP4 (H.264) — 8 бит. В контексте видео глубину цвета не называют «битовой глубиной», чтобы не путать ее со следующим термином.

Понятие битрейта означает количество информации, которая записывается (или воспроизводится) в течение секунды; битрейт влияет на качество видео и размер файла. В сфере видео битрейт обычно измеряется в мегабитах в секунду (Мбит/с). К примеру, на камере EOS R3 битрейт может достигать 2600 Мбит/с (при съемке видео RAW с разрешением 6K и частотой 50 кадров/сек.); при съемке 4K DCI при 25 кадрах/сек. в формате XF-AVC со сжатием All-I битрейт будет составлять около 470 Мбит/с.

В руководстве по эксплуатации камеры доступна таблица значений битрейта для разных параметров и соответствующий размер файла / приблизительное время записи; это поможет вам подбирать оптимальные параметры для каждого проекта, рассчитывать необходимое количество карт памяти и использовать накопители с достаточно высокой скоростью записи, чтобы избежать переполнения буфера.

Что не менее важно, видеофайлы с высоким битрейтом требуют более быстрого подключения к интернету, а некоторые из них не могут воспроизводиться на мобильных устройствах. YouTube, к примеру, рекомендует для материалов 4K 24 кадра/сек. битрейт 44–56 Мбит/с. При кодировке материалов перед отправкой заказчику это становится важным фактором. Кроме того, широко используется процедура VBR (переменный битрейт), которая уменьшает размер файлов для кодирования и потоковой передачи. Некоторые видеокамеры предлагают VBR при записи, однако в большинстве случаев эта настройка становится более актуальной не при записи видео, а во время постобработки.

Человеческий глаз более точно разграничивает уровни яркости, чем цвета, поэтому возможно сжать данные о цвете в видео без визуальной потери качества при условии, что уровень яркости останется прежним. Для этого используется процесс дискретизации: вместо сохранения данных о цвете каждого пикселя алгоритм запоминает цвет выбранного количества пикселей в блоке, который традиционно составляет два ряда по четыре пикселя в каждом. Такая схема записывается в формате соотношения, например 4:2:2 или 4:2:0.

Соотношение 4:4:4 указывает на отсутствие субдискретизации. Первое число указывает на количество пикселей в каждом ряду (в этом случае 4 пикселя), подвергающихся дискретизации с сохранением информации об уровне яркости. Следующее число показывает, сколько пикселей в верхнем ряду содержат информацию о цвете (в этом случае все четыре), а последняя 4 означает тот же показатель для нижнего ряда. Соотношение 4:2:2 означает, что только по два пикселя в каждом ряду содержат информацию о цвете. Таким образом, в блоке из восьми пикселей каждая пара пикселей в обоих рядах обозначается одним цветом, то есть сохраняется только половина данных о цвете. Соотношение 4:2:0 означает, что только два пикселя из четырех в верхнем ряду содержат данные о цвете, а пиксели в нижнем ряду не содержат таких данных, то есть верхний ряд обозначается двумя цветами, а нижний ряд просто копирует эти цвета, и в результате блок из восьми пикселей содержит всего два цвета.

Такая дискретизация упрощает цветовой состав изображения, однако для каждого пикселя сохраняется информация об уровне яркости, что обеспечивает незначительное снижение детализации. Впрочем, как и в случае сжатия, разные соотношения имеют свои плюсы и минусы — 4:2:0 сэкономит вам много места на карте памяти, однако сократит количество доступных сведений о цвете, что может стать причиной проблем при использовании восприимчивых к цвету технических приемов обработки, например хромакея. Это также станет еще одним фактором при выборе формата файла: XF-AVC и MP4 (HEVC) используют 4:2:2, в то время как MP4 (H.264) использует 4:2:0.

Мы знаем, что разные форматы файлов, схемы дискретизации цветов и методы сжатия наряду с множеством других параметров влияют на объем информации об изображении, который будет храниться в видео. Мы также помним, что человеческий глаз наиболее восприимчив к разным уровням яркости — это означает, что динамический диапазон в видео является, пожалуй, наиболее важным фактором в отношении воспринимаемого качества материалов. Поэтому компания Canon разработала еще один параметр, позволяющий применять логарифмическую гамма-кривую для сохранения наибольшего количества данных о тональном диапазоне при поддержании небольшого размера видеофайлов. Этот параметр отличается от формата видеофайла и прочих параметров, которые мы упомянули выше. Canon Log позволяет сохранять материалы с расширенным динамическим диапазоном, низким уровнем шума и широким диапазоном экспозиции для удобной экспокоррекции, например восстановления детализации в немного засвеченном небе на изображении.

Гамма-кривая Canon Log была представлена в 2011 году с выпуском EOS C300 (в продаже доступно новое поколение: EOS C300 Mark III) и с тех пор один или несколько профилей Canon Log доступны во многих камерах Canon. Во всех версиях этого инструмента изображения после съемки имеют пониженную контрастность и насыщенность, что означает потребность в цветокоррекции материалов на стадии постобработки. Эту процедуру можно выполнить вручную, применив таблицу Look-Up Table (LUT), которая упрощает и ускоряет процесс, однако некоторые проекты, в частности в вещательной среде, требуют еще более быстрой обработки видеоматериалов, поэтому на камерах доступны и другие профили, помимо Log, которые позволяют работать с нужными визуальными стилями без необходимости в постобработке — это в том числе режимы BT.709, PQ и HLG.

Режим Canon Log доступен на всех камерах из текущего ассортимента профессиональных кинокамер Cinema EOS, а также на большинстве беззеркальных камер системы EOS R и некоторых цифровых зеркальных камерах. Узнайте больше о том, какие варианты Canon Log доступны на разных камерах.

Выбор формата видеофайла в первую очередь зависит от целей съемки — некоторые форматы лучше подходят для определенных сфер применения. Например, кодек H.264 обычно применяется для потоковой передачи в интернете, поскольку предлагает хороший баланс эффективности и совместимости. Если вы планируете выгрузить видео на веб-платформы, такие как YouTube, то при экспорте видеофайла в формате MP4 (H.264), а не .MOV, вы получите видео меньшего размера, но с достаточным уровнем качества для потоковой передачи.

Иногда выбор формата видеофайла зависит от условий съемки. К примеру, если вы снимаете 4K, но у вас не осталось места на карте памяти, вы можете переключиться с 4K 50p IPB на 4K 50p IPB (легкий), что удвоит общую длительность видео для сохранения на карту памяти того же объема.

Все форматы файлов обеспечивают баланс между качеством изображения и размером файла (и, соответственно, длительностью записи), однако в экстремальных условиях вам, вероятно, придется изменить своим предпочтениям и выбрать формат с более сильным сжатием, даже если это приведет к снижению качества изображения.

Также бывает, что вы ограничены возможностями доступного ПО и оборудования для постобработки. К примеру, на менее производительных ноутбуках вы едва ли сможете выполнить рендеринг материалов 4K 50p, поэтому возможность заблаговременно выбрать более «легкий» кодек или снизить разрешение до Full HD, если того требуют обстоятельства, поможет вам эффективнее работать с видеоматериалами — конечно, если материалы такого качества все еще будут отвечать стандартам заказчика.

Опытные видеографы применяют различные технические приемы и рабочие процессы в разных условиях. Например, они создают прокси-файлы для редактирования с помощью программ уровня Media Encoder — таким образом создается версия файла с низким разрешением, что не требует от компьютера задействования всех ресурсов, и постобработка выполняется эффективнее. После этого те же операции редактирования применяются к файлу высокого разрешения перед его экспортом.

На некоторых камерах, таких как кинокамера Canon EOS C70 и профессиональная видеокамера XF605, можно использовать преимущество двух разъемов для карт памяти и не только записывать резервную копию файла, но также одновременно с этим сохранять прокси-версию в низком разрешении на вторую карту памяти. На камерах EOS C70 и EOS R3 благодаря поддержке карт с высоким классом скорости вы можете одновременно сохранять файлы RAW на одну карту памяти и файлы MP4 на другую.

После выгрузки материалов на компьютер вам, возможно, захочется применить к основным файлам сжатие с помощью Handbrake или программы-аналога, чтобы они не занимали на диске много места, однако это приведет к последующему снижению качества редактируемых файлов, и мы рекомендуем избегать таких действий.