Введение

AVCHD (Advanced Video Coding High Definition) - это файловый формат для цифровой записи и воспроизведения видео высокой четкости. Это H.264 и Dolby AC 3, упакованные в транспортный поток MPEG, с набором ограничений, разработанных вокруг видеокамер. Разработанный совместно Sony и Panasonic, формат был введен в 2006 году в основном для использования в видеокамерах высокой четкости. Сюда относятся спецификации профессиональных вариантов AVCCAM и NXCAM. Благоприятные сравнения AVCHD с HDV и XDCAM EX укрепили восприятие AVCHD как формата, приемлемого для профессионального использования. И Panasonic, и Sony выпустили первые потребительские видеокамеры AVCHD весной 2007 года. Panasonic выпустила первую видеокамеру AVCHD, предназначенную для профессионального рынка в 2008 году, хотя это была не более чем (к тому времени прекращенная) потребительская модель карты FLASH, переименованная в другую модель. В 2011 году спецификация AVCHD была изменена, чтобы включить 1080-линейные режимы 50 кадров/с и 60 кадров/с (AVCHD Progressive) и стереоскопическое видео (AVCHD 3D). Новые режимы видео требуют вдвое больше скорости передачи данных, чем предыдущие режимы. AVCHD и его логотип являются товарными знаками Sony и Panasonic.

Обзор

Для сжатия видео AVCHD использует стандарт H.264/MPEG 4 AVC, поддерживающий различные стандартные, высококачественные и стереоскопические (3D) видео разрешения. Для сжатия аудио он поддерживает как Dolby AC 3 (Dolby Digital), так и не сжатый линейный PCM-аудио. Поддерживаются стерео и многоканальное звуковое окружение (5.1). Помимо записанного аудио и видео, AVCHD включает в себя множество удобных для пользователя функций для улучшения презентации медиа: навигация по меню, простые слайд-шоу и субтитры. Система навигации меню аналогична DVD видео, позволяя доступ к отдельным видео с общего экрана ввода. Слайд-шоу подготовлены из последовательности AVC-кадров, и могут сопровождаться фоновой аудио-треком. В некоторых видеокамерах субтитры используются для временной метки записей. Аудио, видео, субтитры и вспомогательные потоки мультиплексируются в транспортный поток MPEG и хранятся на носителях в виде бинарных файлов. Обычно карты памяти и жесткие диски используют файловую систему FAT, в то время как оптические диски используют UDF или ISO 9660. На уровне файловой системы структура AVCHD получена из спецификации Blu-ray Disc, но не идентична ей. В частности, он использует устаревшую конвенцию имен файлов "8.3", в то время как диски Blu-ray используют длинные имена файлов (это может быть вызвано тем, что реализация FAT, использующая длинные имена файлов, запатентована Microsoft и лицензируется на основе продажи за единицу). Еще одно отличие заключается в расположении каталога BDMV, который содержит медиафайлы. На видеокамере на основе DVD каталог BDMV размещается на уровне корня, как и на Blu-ray Disc. На HDD-камеру Canon HG10 каталог BDMV находится в каталоге AVCHD, который размещен на уровне корня. Твердотельные видеокамеры Panasonic и Canon встраивают каталог AVCHD в каталог PRIVATE. В соответствии со стандартом, согласованным многими производителями фотокамер, твердотельные видеокамеры имеют корневой уровень DCIM каталога для неподвижных изображений. AVCHD совместим с форматом Blu-ray, а также с североамериканским братом AG AC7. Преемник модели AG AC8 также способен записывать в режиме AVCHD SD. Несколько моделей от JVC, таких как потребительские видеокамеры GZ HM650, GZ HM670 и GZ HM690, а также профессиональный видеокамер JVC GY HM70, могут записывать видео AVCHD SD. AVCHD SD не совместим с потребительскими DVD-плеерами, потому что он использует видеокодирование AVC вместо MPEG 2 Часть 2. AVCHD SD может воспроизводиться на проигрывателе Blu-ray Disc без перекодирования. Интерлейсинг был первоначально разработан для просмотра на телевизионном приборе с катедровым лучевым трубком. Материал, записанный для интерплесированного представления, может демонстрировать расчесывание или призрачное изображение, когда он изменяется в масштабе, снимается или просматривается на компьютере или другом прогрессивном сканирующем устройстве без надлежащего размешивания. Некоторые видеокамеры AVCHD 1080i могут захватывать прогрессивное видео и записывать его в рамках технологий взаимосвязанного заимствования потоков из телевизионной индустрии. В частности, прогрессивный сегментированный кадр (PsF) используется в некоторых видеокамерах Panasonic (25p Digital Cinema), Canon (PF25, PF30) и Sony. Техника 2: 3 pulldown используется в некоторых версиях 60 Гц видеокамер Canon (PF24) и Panasonic (24p Digital Cinema) для записи прогрессивного видео 24 кадра/с. Большинство инструментов редактирования рассматривают прогрессивное видео, записанное в рамках переплетенного потока, как переплетенное, хотя некоторые системы редактирования и большинство автономных проигрывателей Blu-ray Disc способны распознавать шаблон вытаскивания, чтобы восстановить исходные кадры, используя процесс, известный как обратный телецин.

Видео с прогрессивным сканированием

С самого начала спецификация AVCHD поддерживала 720-линейный режим прогрессивной записи со скоростью кадров 24 и 60 кадров/с для моделей 60 Гц и 50 кадров/с для моделей 50 Гц. Скорость кадров 25 кадров/с и 30 кадров/с не доступна в режиме 720p, но может быть имитирована с повторяющимся кадром, когда каждый кадр повторяется дважды или специальный флаг в видеопотоке дает указание декодеру воспроизводить каждый кадр дважды, чтобы придерживаться скорости вывода 50 или 60 кадров/с. Многие цифровые компактные камеры Panasonic, такие как DMC ZS3/DMC TZ7, DMC FT1, DMC FZ35/DMC FZ38 и DMC ZS 7/TZ 10, предлагают видеозапись 720p с эффективной частотой кадров 25 или 30 кадров/с в формате AVCHD Lite (см. ниже). До появления AVCHD Progressive mode, видео с прогрессивным сканированием для разрешения 1080 линий было доступно только в варианте 24 кадров/с. В 2010 году Panasonic представила новую линейку потребительских видеокамер AVCHD с режимом прогрессивного сканирования 1080p 50p/60p (скорость кадров в зависимости от региона). Panasonic сообщила, что не все проигрыватели, поддерживающие воспроизведение AVCHD, могут воспроизводить видео 1080p 50p/60p. В 2011 году этот режим был официально включен в спецификацию AVCHD как часть дополнения 2.0, и был назван AVCHD Progressive. Этот режим использует ту же структуру папок AVCHD и контейнерных файлов для хранения видео, с максимальной скоростью передачи данных 28 Мбит/с. В 2011 году Sony представила потребительские и профессиональные модели AVCHD, способные к записи AVCHD Progressive. В 2012 году JVC анонсировала модель GY HMQ10, которая также может записывать видео AVCHD Progressive.

Аудиоформаты

Большинство видеокамер AVCHD записывают звук с использованием схемы сжатия Dolby Digital (AC 3). Поддерживается стерео и многоканальный аудио. Скорость передачи аудио данных может варьироваться от 64 кбит/с до 640 кбит/с. На практике наблюдаются скорости передачи данных 256 и 384 кбит/с. Некоторые профессиональные модели позволяют записывать не сжатый линейный PCM-аудио.

Медиа

Спецификация AVCHD позволяет использовать записываемые DVD, карты памяти, несъемную твердотельную память и жесткие диски в качестве носителей записи.

DVD-диск

Когда впервые был анонсирован стандарт AVCHD, записываемый DVD был единственным носителем записи. DVD с возможностью перезаписи стоят дороже, чем диски с возможностью перезаписи. DVD-диски должны быть "окончательно завершены", чтобы воспроизводить их на проигрывателях (хотя DVD-RW можно снова не завершать). Двухслойная запись менее надежна, чем однослойная запись. Чтобы использовать обе стороны двухстороннего диска, его нужно перевернуть, потому что видеокамеры могут снимать только с одной стороны. DVD-диски AVCHD могут воспроизводиться только на DVD-плеерах, специально предназначенных для этого. Спецификация AVCHD ограничивает скорость передачи данных для видеокамер AVCHD на основе DVD до 18 Мбит/с, но ни один видеокамер AVCHD на основе DVD, изготовленный на сегодняшний день, не способен записывать со скоростью передачи данных выше 12 Мбит/с (Canon, Sony) или 13 Мбит/с (Panasonic). Односторонний однослойный 8-сантиметровый DVD может вместить только 15 минут видео при 12 Мбит/с, 14 минут при 13 Мбит/с. Механизм сбора DVD очень восприимчив к вибрации. 8 см DVD-диски не могут использоваться во многих накопителях для загрузки слотов и могут даже повредить накопитель. По мере того, как емкость карт памяти росла, а их цена снижалась, использование DVD для записываемых носителей сократилось. С 2008 года не производится ни одного видеокамера AVCHD на основе DVD. Хотя DVD больше не используются для приобретения, они остаются популярными в качестве носителей распространения. Многие авторские программы предлагают профиль "AVCHD" для записи видео высокой четкости на DVD. Такие диски AVCHD несовместимы с обычными DVD-видеоплеерами, но воспроизводятся во многих проигрывателях Blu-ray Disc. Обычный однослойный 12-сантиметровый DVD может хранить 35 минут видео, записанных с максимальной битрейтом, разрешенной спецификацией AVCHD для DVD-медиа18 Мбит/с.

Брендинг

Panasonic и Sony разработали несколько торговых марок для своих профессиональных, а также упрощенных версий AVCHD.

AVCHD Lite (полное обновление)

AVCHD Lite - это подмножество формата AVCHD, объявленного в январе 2009 года, который ограничен 720p60, 720p50 и 720p24 и не использует Multiview Video Coding. Камеры AVCHD Lite дублируют каждый кадр видео 25fps/30fps, полученный датчиком камеры, производя 720p50/720p60 битовый поток, соответствующий спецификациям AVCHD и Blu-ray Disc. По состоянию на 2013 год AVCHD Lite, похоже, был полностью заменен другими форматами. Например, Panasonic DMC FZ 200 предлагает режим AVCHD Progressive (50 кадров в секунду/60 кадров в секунду) и режим MP4 (25 кадров в секунду/30 кадров в секунду).

AVCCAM

AVCCAM, ранее известный как AVCHD с профессиональными функциями, - это название профессиональных видеокамер AVCHD от подразделения Broadcast Panasonic. Некоторые из этих профессиональных функций, перечисленных в ранних рекламных материалах Panasonic, включали 1/3-дюймовый прогрессивный 3CCD-сенсор, входный микрофон XLR, твердотельные носители и возможность записи с максимальной скоростью битов AVCHD 24 Мбит/с. Вышеупомянутые особенности не являются исключительными для AVCCAM. Кроме того, некоторые из этих функций, такие как технология датчиков CCD, были устранены Panasonic, в то время как скорость записи 24 Мбит/с широко доступна у конкурентов-производителей даже на потребительских моделях.

AVCHD Pro (программный код)

Panasonic использует кличку "AVCHD Pro" для описания видеокамер, таких как HDC MDH1, которая сочетает потребительские внутренние части и элементы управления с корпусом типа плечевой установки. Panasonic заявляет, что видеокамера "сформирована для съемки в стиле Pro в Full HD" с корпусом типа плечевой крепления, который "предпочитают профессионалы". Видеокамеры NXCAM предлагают режимы записи 1080i, 1080p и 720p. В отличие от AVCCAM, не все видеокамеры NXCAM предлагают частоту кадров в виде 24p, 25p, 30p в режиме 720p.

AVCHD как формат распространения

Диск DVD с видео высокой четкости AVCHD, записанным на нем, иногда называют диском AVCHD. Диски AVCHD не могут воспроизводиться в стандартном DVD-плеере, но могут воспроизводиться во многих проигрывателях Blu-ray Disc. Corel (ранее Ulead) DVD MovieFactory 7 может управлять дисками AVCHD с меню. Различные продукты Sonic могут создавать диски AVCHD с использованием HD/BD Plug in. Компрессор 3.5 способен создавать диски AVCHD; субтитры не поддерживаются. Nero Vision 9 может создавать AVCHD-диск со скоростью передачи данных до 18 Мбит/с или папку, совместимую с AVCHD, для распределения на жестком диске или карте памяти со скоростью передачи данных до 24 Мбит/с. Sony DVD Architect 5 может создавать AVCHD-совместимые диски с меню с использованием кодирования AVC, а также нестандартные диски с использованием кодирования MPEG 2. В обоих случаях скорость передачи данных ограничена 18 Мбит/с. Panasonic HD Writer AE может создавать AVCHD-контент на DVD, BD-дисках и SD-картах. MultiAVCHD может создавать диски AVCHD, а также совместимые с Panasonic карты памяти AVCHD. Magix Movie Edit Pro 15 Plus с обновлениями может создавать AVCHD-контент на DVD, BD-дисках. Pinnacle Studio 11.1.2 и выше предлагает выход AVCHD-диска. Хотя AVCHD имеет много форматных сходств с Blu-ray Disc, он не является частью спецификации Blu-ray Disc. Следовательно, воспроизведение AVCHD не поддерживается во всех проигрывателях Blu-ray Disc. Дисковые проигрыватели Blu-ray с логотипом "AVCHD" воспроизводят диски AVCHD, созданные на 8- или 12-дюймовых DVD-дисках. Игроки без такого логотипа не могут гарантированно воспроизводить диски AVCHD. Режим записи AVCHD Progressive, используемый в некоторых видеокамерах, не соответствует текущей спецификации Blu-ray Disc, хотя многие текущие модели проигрывателей неофициально поддерживают его, если они поддерживают формат AVCHD.

Конверторы

Badaboom - медиа-конвертер, который использует графические процессоры NVIDIA для ускорения конвертации AVCHD в мобильные устройства. HandBrake преобразует AVCHD Lite в MP4 и MKV (испытано на macOS; доступны другие версии), AVI и OGM поддерживаются в версиях до 0.9.4. Roxio Toast 10 Titanium на macOS преобразует AVCHD в большинство форматов. Total Video Converter - это конвертер для большинства видеоформатов, включая конвертирование из AVCHD и запись на AVCHD-диск. iDealshare VideoGo может конвертировать AVCHD в MP4, ProRes, MOV, AVI, WMV, FLV, DV, MKV, VOB и т. Д.

Технические характеристики

VideoSinceAVCHD 1.0AVCHD 2.0 Подтип Высокая четкость (AVCHD HD) Стандартная четкость (AVCHD SD) AVCHD Прогрессивный AVCHD 3D (стереоскопический) Размер кадров в пикселях 1280x720 720x480 720x576 1920x1080 1440x1080 1280x1024 1920x1080 Скорость кадра 30i, 25i, 24p60p, 50p, 24p30i25i60p, 50p24p, 25i, 30iСоотношение сторон 16:9 4:3, 16:9 16:9 Видео сжатие MPEG 4 AVC/H.264; Главный профиль (MP) и высокий профиль (HP), уровень 4.1 (AVCHD 1.0) или 4.2 (AVCHD 2.0). Частота отбора проб светимости 74,25 МГц 13,5 МГц 13,5 МГц 148,5 МГц 111,4 МГц 74,25 МГц Формат отбора проб хрома 4:2:0 Квантизация 8 бит (как светимость, так и хромананс) Аудио (Dolby Digital) AC 3 Сжатие Dolby Digital (AC 3) AC 3 канальный режим 15.1 каналы AC 3 сжатая скорость бит-потока 64-640 кбит/с Аудио (PCM; только NXCAM) PCM тип Линейный PCM не сжатый аудио PCM канальный режим 17.1 каналы PCM битрет 1.5 Мбит/с (2 канала) Система типа потока MPEG потоковый транспортный поток скорость передачи данных Система до 28 Мбит/с Расширение файла (обычно) (на камердере mts), m2ts (после импорта на компьютер) СМИ Для простоты комбинация формата кадров и видео обозначается с использованием общего упрощенного обозначения NNx, где скорость кадров округлая до NN и целое число x для формата "i" и "i" для интерпрессивных кадров. В этой таблице "60" на самом деле работает на скорости 59.94 кадра/сек, "30" на самом деле работает на скорости 29.97 кадра/сек, а "24" на самом деле работает на скорости 23.976 кадра/сек, это реликвия видео NTSC.