Форматы представления аудиовизуальных произведений и фонограмм

Задача представления аудиовизуальных произведений в цифровой форме, в т.ч. в виде файлов, включает целый ряд подзадач:

­ кодирование отдельных кадров или непрерывного видеосигнала;

­ кодирование аудиосигнала, в т.ч. многоканального;

­ задание временной последовательностей кадров (видеопотока) и увязки с ней звукового сопровождения;

­ эффективная компрессия и восстановление аудиовидеосигнала

­ задание временной последовательности отдельных фрагментов

­ кодирование вспомогательных элементов аудиовизуального произведения – субтитров, метаданных, анимаций, интерактивных элементов и т.п.

­ объединение всех вышеперечисленных данные в одном файле-контейнере.

По сути, для каждой из перечисленных задач должен быть определен отдельный формат. На рынке в настоящее время представлено не менее полутора сотен более или менее активно используемых спецификаций, решающих эти задачи по отдельности, частично или полностью.

Изучение выбранных источников (eGIF TSC и SAGA) показывает, что определение конкретных спецификаций в них проработано недостаточно четко – в одном и том же разделе каталогов смешаны форматы универсальных контейнеров без уточнения конкретного содержания, отдельные кодеки и просто ссылки на расширения файлов, под которыми на практике может пониматься что угодно.

Для самостоятельного обоснованного выбора какого-либо конкретного способа кодирования аудиовизуальных произведений требуется дополнительное сужение области определения профиля, что на данном этапе невозможно в связи с отсутствием завершенной концепции ЭГ в целом, которая бы позволила выделить более конкретные подзадачи файлового обмена.

В связи с этим на данном этапе было принято решение не устанавливать в профиле жестких ограничений на способы кодирования аудиовидеосигнала, а определить только требования к используемым форматам контейнеров.

Рассмотрим указанные форматы подробнее.

­ Формат AVI (Audio Video Interleave - чередование аудио и видео) является частной спецификацией компании Microsoft и позволяет одновременно хранить изображение и звук. Структура AVI-формата является вариантом формата RIFF (Resource Interchange File Format), разработанного компаниями IBM и Microsoft для обмена мультимедийными данными. Запись видео и аудио в AVI-формате может производиться как без сжатия, так и со сжатием (компрессией). Серьезным недостатком AVI-формата является то, что аудио- и видеофрагменты не содержат никаких меток времени или индексов кадра. Данные упорядочиваются по времени последовательно, в порядке поступления. Недостаток временных меток был устранен в расширении AVI-формата - OpenDML AVI (поддержанный затем в DirectShow и в ActiveMovie), однако распространенность этого формата весьма ограничена.

­ MPEG-4 (ISO 14496) – это открытый стандарт, разработанный Moving Picture Experts Group (MPEG). Стандарт ISO 14496 упорядочивает разного рода форматы аудио-видео сжатия и определяет большое количество дополнительной функциональности при аудиовидеозаписи и воспроизведении. Стандарт определяет собственный формат контейнера MP4, который предусматривает не только хранение аудио и видео, но и анимированного/интерактивного содержимого. Для воспроизведения системных файлов контейнера MP4 на рынке уже существует ряд открытых, в т. ч. свободных кодеков и проигрывателей. В то же время распространенность приложений, поддерживающих контейнер MP4 пока несопоставима с контейнером AVI.

Сводная оценка форматов по расширенным критериям приведена в таблице.

Анализ спецификаций показывает, что контейнер MP4 является намного более универсальным перспективным и соответствующим области назначения. Однако в настоящее время он недостаточно зрел и поддержан рынком, в связи с чем не может быть установлен в качестве обязательного.

Широкое распространение контейнеров AVI и встроенная поддержка в продуктах компании Microsoft не позволяют игнорировать данный формат. С другой стороны, на практике полноценное использование AVI-контейнера в любом случае требует установки кодеков от третьей стороны. Технические ограничения и неясный статус контейнера AVI позволяет рекомендовать его включение в локальный профиль только в качестве выбывающего.

Дополнительно в структуре профиля из соображений полноты выделены также следующие задачи представления аудиовизуальных произведений:

­ Способы кодирования для аудиовизуальных произведений;

­ Фонограммы с компрессией данных, допускающей потерю качества;

­ Формат для воспроизведения аудиовизуальных произведений, исходно изготовленных на кинопленке, для архивных целей (с сохранением качества) и для целей исполнения на устройствах высокого разрешения.

Для указанных задач определены только рекомендованные спецификации, выбор которых прямо вытекает из выбора контейнера (методы компрессии, определенные в ISO/IEC 14496-2:2004 для контейнера MP4) и из принятых решений по представлению растровой графики без потерь (формат TIFF).

Прочие форматы