Новые модели:

Новые обзоры:

Мобильный кинотеатр. Кино на экране мобильного телефона. Легенды и мифы.

Идея использования мобильного телефона для просмотра фильмов появилась сразу после массового внедрения в аппараты камер с возможностью съемки видео. На первоначальном этапе возможность такого просмотра была ограничена объемом доступной памяти и форматом записи. И если первая часть была успешно разрешена с появлением устройств, поддерживающих карты памяти, то на решении второй задачи имеет смысл остановиться чуть более подробно.

Тезис первый – если камера аппарата умеет записывать видео, то его можно воспроизвести.

Codec

При записи видео программное обеспечение аппарата кодирует видео в формат с использованием алгоритмов сжатия изображения и звука. При воспроизведении мультимедийный проигрыватель декодирует изображение и выводит его на экран. Отсюда вытекает понятие «CODEC» (от английского COde – DECode), которое очень часто используется при описании алгоритмов сжатия.

Со времен первых мобильных камер ситуация с использованием алгоритмов записи видео изменилась не очень сильно. Все известные мне камеры мобильных телефонов умеют записывать (кодировать) видео в формат 3gp или его более современный вариант – MP4. Разница между ними заключается в различиях между способами кодирования аудиопотока. По умолчанию в классическом 3gp аудиопоток кодируется в формат amr, в то время как MP4 использует формат AAC, позволяющий писать стереозвук. При всех своих недостатках формат 3gp/МР4 стал де-факто стандартом и применяется даже в самых последних моделях, позиционирующихся в качестве замены портативной видеокамере. В качестве примера можно привести Nokia N93, который при максимальных настройках записи выдает следующие значения для аудио- и видеопотоков:

Подпись под рисунком – Свойства видеофайла, снятого при помощи Nokia N93 с максимальным качеством

Video: MPEG4 Video 640x480, 30 fps [Output 1]
Audio: AAC 48000Hz stereo 192Kbps [Output 2]

Одна минута записи видео при таком разрешении занимает около 20 Мб.

В самом общем случае, для того чтобы посмотреть фильм на мобильном телефоне, необходимо:

a) уточнить, при помощи какого кодека происходит запись и воспроизведение видео;
b) преобразовать внешний видеофайл при помощи одной из программ-конвертеров изображения в формат, понятный проигрывателю вашего аппарата;
c) перенести преобразованный видеофайл на карту памяти телефона.

Иногда программный проигрыватель, установленный в телефоне, имеет расширенную функциональность и может воспроизводить видео не только в формате, доступном для записи с камеры. В медиаплеер многих современных аппаратов добавлена поддержка Real Media (rm). Классическим примером является проигрыватель RealOne, устанавливаемый на многие современные телефоны Nokia. Способность воспроизводить тот или иной формат описывается в технической спецификации устройства (точнее, его программного обеспечения). Поддержка Real Media была в свое время заявлена для телефона Siemens SXG-75. Ожидалось, что реализация возможности будет добавлена при очередном обновлении прошивки. Я не совсем уверен, что компания Siemens успела осуществить свои планы в свете известных событий, но важен сам факт – этот алгоритм кодирования тоже используется, и не только в смартфонах.

Для нас с вами это означает лишь то, что кодировать видео для просмотра на телефонах с поддержкой Real Media можно и в формат rm. Для этого существуют специальные программы, самыми известными из которых являются Acrobat Premier и Real Producer. Из собственного опыта могу отметить, что популярность формата rm была обусловлена хорошим соотношением качества конечной картинки и степени сжатия. В последнее время значение этого алгоритма сжатия немного уменьшилось, но в Интернете можно найти достаточное количество роликов, кодированных по этому алгоритму.

Описанные выше алгоритмы отличаются тем, что программное обеспечение для воспроизведения видео в таких форматах можно встретить как на телефонах с проприетарными операционными системами, так и на аппаратах с операционными системами S60 и UIQ. Если в аппаратах первого типа проигрыватель зашит в прошивку, то в телефонах с открытыми операционными системами он может поставляться в виде отдельного приложения.

Ценность форматов 3gp и rm заключается в том, что они позволяют транслировать в Сеть потоковое видео и очень часто используются для организации потокового вещания, в частности, в области мобильного IP-телевидения. Во время тестирования в Минске сетей третьего поколения мобильное ТВ транслировалось именно в формате 3gp. Для приема мобильного ТВ в сети Мегафон необходим телефон, поддерживающий формат rm.

Из этого вытекает, что с точки зрения воспроизведения видео при помощи программного обеспечения телефона совершенно не важен путь, каким тот или иной файл попал на карту памяти. Он может быть записан как с камеры, так и перенесен на карту памяти с любого внешнего источника. Для воспроизведения требуется лишь совпадение формата записи/воспроизведения, то есть кодеки при записи и воспроизведении должны совпадать. Другими словами, если преобразовать любой видеофайл в формат, который понимает проигрыватель, установленный на телефоне, то такой файл можно воспроизвести без особых проблем.

Помимо потоковых форматов, существуют и так называемые «стационарные» видеоформаты. Примером относительно молодого стационарного формата может служить *.mo, который пару лет назад начала продвигать компания MobiClip. Дальнейшая судьба этого проекта может служить классическим примером платных закрытых систем. Не получив поддержки со стороны производителей телефонов, этот формат тихо канул в Лету. По крайней мере, на сайте производителя в списке поддерживаемых моделей присутствуют только Symbian-аппараты второй редакции. То же самое относится и к телефонам на платформе UIQ3. Новые модели в списке отсутствуют. В этой связи мне вспомнилась платформа Mophun, которой в свое время прочили лавры убийцы Java. Закрытость системы, сложность сертификации продуктов для нее и, как следствие, отказ Sony Ericsson от использования приложений Mophun в своих аппаратах привели к тихой кончине, которую, по большому счету, никто и не заметил.

Классическим же примером стационарного видеоформата является хорошо всем знакомый avi. Точнее говоря, это не столько формат, сколько контейнер для хранения видео- и аудиопотоков, подробное описание его применения в мобильном мире я приведу чуть ниже.

Тезис второй – воспроизведение видео на мобильном телефоне это всегда компромисс.

Самым главным компромиссом является соотношение качества выводимой на экран картинки и общего размера ролика. Во время массового наличия на рынке карт памяти с объемом 64-128 Мб решающее значение имел именно конечный размер готового фильма. Поэтому очень часто приходилось жертвовать качеством, для того чтобы «уложить» 120 минутный фильм на карту емкостью 128 Мб. В этом смысле алгоритм 3gp имеет вполне приемлемые характеристики с точки зрения воспроизведения картинки на экране мобильного телефона, и многие часто используют для кодирования именно его.

С другой стороны, смотреть видеоролик, записанный мобильным телефоном, на большом экране до сих пор без содрогания практически невозможно. За очень редким исключением, о котором чуть позже. Картинка на экране разбивается на квадраты, изображение мутнеет и теряет четкость. И все это является следствием исходно высокой степени сжатия при записи, малого геометрического размера кадра, низкой скорости потока и малой частоты кадров. Если при подготовке фильма для просмотра на экране мобильного телефона мы сознательно ухудшаем исходное качество изображения, то улучшить его для показа на большом экране еще не удавалось никому. И с этим придется смириться.

В настоящее время проблема с объемом карт памяти утратила остроту – на карту объемом 1 Гб можно без проблем записать фильм размером 700 Мб (здесь стоит сказать о том, что подобный размер стал стандартом в связи с объемом CD, применяемого для записи). Лимитирующим фактором стала частота центрального процессора, который и позволяет просматривать записанное видео на экране.

Для начала в самом общем виде о том, что нужно сделать процессору, для того чтобы вывести на экран готовое изображение.

Геометрический размер кадра

Практически все выпускаемые до недавнего времени телефоны и смартфоны не могли похвастаться мощными процессорами, поэтому удовлетворительное воспроизведение видео с точки зрения личного восприятия было возможно только при изначальном совпадении максимального геометрического размера кадра с разрешением экрана аппарата. То есть, у процессора телефона просто не хватало силенок для масштабирования в реальном времени картинки, к примеру, с геометрическими размерами кадра 640х480 точек в кадр с размерами сторон 176х208 точек, который еще не очень давно был практически максимальным для всех мобильных аппаратов. С недавнего времени максимальное разрешение экрана телефона увеличилось до 320х240 (352х416) точек, но суть осталась прежней. В качестве эксперимента я предложил своему Nokia N80 фрагмент фильма со следующими характеристиками

Video: XVID 640x352 25.00fps [Stream 00]
Audio: MPEG Audio Layer 3 48000Hz stereo 128Kbps [Stream 01]

В данном случае не столь важен алгоритм сжатия и программа, использованная для просмотра (ролик прокручивался при помощи плеера SmartMovie и DivX-проигрывателя). Важен результат. Изображение постоянно замирало, звуковая дорожка убегала вперед. То есть, нормальный просмотр видео без преобразования даже на относительно современном аппарате невозможен. Ситуация изменилась лишь при просмотре этого ролика с помощью Nokia N93. В самом начале статьи не зря были приведены характеристики записи с камеры этого аппарата в максимальном качестве. Можно сделать вывод, что Nokia N93 стал первым смартфоном на платформе S60, способным в реальном времени масштабировать размер кадра и выводить итоговую картинку на экран без графических артефактов. Для всех остальных моделей придется производить соответствующее преобразование самостоятельно.

За подробным описанием процесса я отсылаю всех желающих на соответствующий раздел форума. Программ-конвертеров достаточно много. Наиболее удобными и известными из бесплатных являются VirtualDub и AutoGordianKnote.

Бесплатный многофункциональный конвертер VirtualDub

Бесплатный конвертер Autogordian Knote

Вторая программа позволяет конвертировать DVD-диски. Из платных конвертеров заслуженной популярностью пользуется SmartMovie.

Конвертер SmartMovie

Битрейт

Еще одна характеристика потока, оказывающая непосредственное влияние на качество воспроизведения видео на экране мобильного телефона. Измеряется в Кбайт/сек и определяет скорость подачи видео- и аудиосигнала на центральный процессор. Имеет прямое отношение к качеству конечной картинки на экране и конечному размеру файла после преобразования. Именно низкой скоростью потока обусловлены артефакты воспроизведения видеозаписей при увеличении размера экрана. Суммарный битрейт видеоролика складывается из видео- и аудиопотоков. Скорость потока можно изменять во время кодирования в достаточно широких пределах. Для небольшого экрана мобильного телефона снижение скорости потока не очень заметно. Подбирать конкретную скорость потока нужно с учетом модели, на которой планируется воспроизведение. Экспериментально установлено, что оптимальной скоростью, позволяющей сохранить приемлемое качество, является суммарный поток в 350-400 Кбайт/сек, но эта величина может существенно отличаться от модели к модели. Битрейт напрямую связан с алгоритмом кодирования. Здесь как раз будет уместно сказать несколько слов о контейнере avi. Сам по себе avi не является форматом сжатия. Наиболее популярными кодеками, используемыми при его формировании, являются XviD и DivX. Для просмотра видеофайлов, сжатых при помощи этих кодеков, для смартфонов имеются специальные проигрыватели, которые устанавливаются в виде отдельных приложений. К наиболее популярным относится уже упомянутый SmartMovie (платный) и DivX player, распространяемый бесплатно.

Частота кадров

Стандартной частотой кадров для большинства камер является 15 fps. Такую же величину частоты кадров желательно использовать и при кодировании видео для просмотра на мобильном телефоне. Снижение частоты кадров может оказать отрицательное влияние на качество воспроизведения в фильмах, содержащих много динамичных сцен, – некоторые фрагменты могут потерять плавность. Но снижение частоты кадров – это тоже компромисс и плата за мобильность. И учет реальных возможностей процессора.

Тезис третий – фильм нужно смотреть на большом экране с хорошей акустической системой.

Возникает резонный вопрос: а для чего вообще нужны эти ролики на карте памяти мобильного телефона? И ответ на него далеко не очевиден. На мой взгляд, всех пользователей, которые пытаются смотреть кино на экране мобильного телефона, можно весьма условно разделить на две группы. Первая, менее многочисленная, – это те энтузиасты, для кого основным является изучение и тестирование самой технологии. Если хотите, это категория techi. Именно они меняют свои телефоны, как перчатки, не пропуская ни одной значимой новинки. Именно с их легкой руки были разработаны общие принципы подхода к кодированию видео для просмотра на маленьких экранах и проведены эксперименты для определения оптимальных параметров. Здесь, наверное, срабатывает общий принцип – выжать из своего мобильного устройства все, что возможно, и заставить его делать то, чего оно изначально делать не умеет. Мне кажется, что смотреть фильм на экране мобильного телефона сродни тому, чтобы играть на нем в консольные игры прошлых поколений. А по большому счету всеми этими людьми движет желание научить мобильный телефон делать все то, что умеет делать настольный компьютер или ноутбук. Вторая категория пользователей не считает нужным глубоко вникать в общие принципы механизмов кодирования и заниматься экспериментами. Они предпочитают готовый результат. Например, возникла необходимость срочно посмотреть рекламный ролик, а ноутбука или ПК под руками нет. Или товарищ сбросил фильм о своих подвигах во время отпуска. Вот тут и пригодится мобильный телефон.

Естественно, что ни о каком удобстве при просмотре мобильного видео речь не идет. И о качественном трехмерном звуке тоже. Но технологии на месте не стоят, и то, что сегодня воспринимается с улыбкой, завтра может стать повседневной практикой.

Отдельной строкой можно вынести мобильное телевидение. Причем в данном случае я говорю именно о телевидении, распространяемом по IP-протоколу. Для просмотра таких передач вам не требуется наличие в телефоне встроенных тюнеров – вполне достаточно плеера, умеющего воспроизводить потоковый формат. Развитие таких сервисов уже идет полным ходом. На сегодняшний день качество картинки, передаваемой по сетям GPRS/EDGE, не может конкурировать ни с сетями третьего поколения, ни с широкополосным беспроводным доступом. Здесь, опять же, важен принцип – если видеокартинку можно доставить на конкретный мобильный терминал, то потребители такого сервиса тоже найдутся. Кто-то захочет посмотреть пропущенный футбольный матч, кого-то устроит канал Discovery или новостной выпуск.

Еще одним применением мобильного видео может стать организация трансляции по локальной беспроводной сети в свете активно развивающейся идеи «Цифрового дома». Например, вы хотите посмотреть фильм в то время, когда дома уже все спят. Если ваш смартфон подключен к домашней Wi-Fi-сети, то для организации такого просмотра совершенно не обязательно вставать с кровати и идти на кухню ко второму телевизору. Достаточно просто запустить потоковое вещание. Картинка будет доставлена на телефон по воздуху. А подключенная гарнитура решит проблемы со звуком.

Позволю себе поделиться впечатлениями от использованных алгоритмов сжатия.

3GP

Отличается низким битрейтом и не очень подходит для просмотра динамичных сцен. Единственным показанием к применению может служить отсутствие в телефоне возможности использовать другие кодеки для просмотра.

MP4

Позволяет использовать при кодировании более высокие параметры звуковой дорожки. Качество записи и воспроизведения видео в модели Nokia N93 является лучшим на сегодняшний день среди наиболее распространенных телефонов.

RM

Ничем не уступает 3GP/MP4, а по соотношению битрейт/качество даже превосходит стандартные форматы. Ограничением формата является поддержка ограниченным количеством моделей.

Xvid/DivX

Оба формата сжатия позволяют на сегодняшний день добиться наилучших результатов при кодировании видео. Но использовать этот формат для сжатия видео можно только на смартфонах, для которых существуют программные проигрыватели.

P.S. При просмотре видео на Nokia N93 было обнаружено две любопытные закономерности. Во-первых, на этом аппарате не захотел работать DivX Player. При попытке запуска воспроизведения видеофайла приложение автоматически закрывалось. Во-вторых, если во время воспроизведения видео изменить положение верхней панели (то есть перевести ее из верхнего в боковое положение), то телефон намертво зависает. Требуется перезагрузка. Думаю, что и первая, и вторая проблема решится с выходом обновленной версии прошивки.

Просмотр видео на коммуникаторах и смартфонах под управлением WM имеет свою специфику, поэтому этим устройствам будет посвящен отдельный материал.

Дашкевич Виктор ([email protected])
Опубликовано - 24 ноября 2006 г.

Есть, что добавить?! Пишите... [email protected]

Новости:

13.05.2021 MediaTek представила предфлагманский чипсет Dimensity 900 5G