DNxHD

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

DNxHD (англ. Digital Nonlinear Extensible High Definition) — формат сжатия с потерями видео высокой чёткости, представленный американской компанией Avid Technology для монтажных станций и видеосерверов, применяемый в технологиях пост-продакшн и телевизионных вещательных комплексах. В 2008 году стандартизован обществом инженеров кино и телевидения SMPTE как формат сжатия изображений и передачи данных VC-3[1].

Назначение[править | править код]

Видеокодек DNxHD предназначен для чернового и чистового монтажа при кинопроизводстве, а также для монтажа и финального просчета (рендеринга) в видеопроизводстве.

DNxHD поддерживает несколько вариантов потока видеоданных, доступных для выбора пользователю:

  • 440\365\350 Мбит/с (1080p 29,97 \ 1080p 25 \ 1080p 24) с глубиной цвета 10 бит и дискретизацией цвета 4:4:4,(примерно соответствует по качеству и потоку Apple ProRes 4444)
  • 220\185\110\90 Мбит/с (1080p 29,97 \ 1080p 25 \ 1080p 24 \ 720p 25) с глубиной цвета 10 или 8 бит, и дискретизацией цвета 4:2:2,(примерно соответствует по качеству и потоку Apple ProRes HQ)
  • 145\120\75\60 Мбит/с(1080p 29,97 \ 1080p 25 \ 1080p 24 \ 720p 25) разрядностью 8 бит, и дискретизацией цвета 4:2:2,(примерно соответствует по потоку Apple ProRes 422)
  • 100\85\50\45 (1080p 29,97 \ 1080p 25 \ 1080p 24 \ 720p 25) Мбит/с разрядностью 8 бит, и дискретизацией цвета 4:2:2,(появился в AVID Media Composer 6.5, 2013 год) (примерно соответствует по потоку Apple ProRes LT)
  • 45\36 Мбит/с (1080p 29,97 \ 1080p 25) разрядностью 8 бит, и дискретизацией цвета 4:2:2.(примерно соответствует по потоку Apple ProRes Proxy, но за счет меньшей битности цвета имеет меньше артефактов)

Приведенная битность за исключением первой и последней соответствует проектам AVIDа (1080i 59,94 или 1080p 29,97) \ (1080i 50 или 1080p 25) \ (720i 59,94 или 720p 29,97) \ (720i 50 или 720p 25) соответственно .

Видеоданные формата DNxHD обычно хранятся в контейнере MXF, также могут сохраняться в контейнере QuickTime.

13 февраля 2008 года формат DNxHD был утвержден в качестве стандарта SMPTE VC-3.[1]

DNxHD предполагался как открытый стандарт, но по состоянию на март 2008 года, остался фактически собственным форматом Avid. Исходный код кодека Avid DNxHD находится в свободном доступе для внутренней оценки и анализа, однако для коммерческого использования требуется лицензионное соглашение от Avid. Ряд компаний получили коммерческую лицензию на кодек, в их число вошли: Ikegami, FilmLight, Harris Corporation, JVC, SeaChange, EVS Broadcast Equipment и другие.[2]

Реализации[править | править код]

DNxHD впервые поддерживался в Avid DS Nitris (сентябрь 2004 года), после в Avid Media Composer Adrenaline с опцией DNxcel (декабрь 2004 года) и, наконец, в Avid Symphony Nitris (декабрь 2005 года). Xpress Pro ограничен использованием DNxHD с 8-разрядными видеоданными, которые либо импортируются из файла или получены с помощью Media Composer с аппратной частью Adrenaline. Media Composer 2.5 также позволяет редактировать полностью несжатый HD-материал, который был импортирован или захвачен на системах Symphony Nitris или DS Nitris. Видеокамеры Editcam Ikegami являются уникальной системой с поддержкой DNxHD, которые могут записывать кодированное видео непосредственно в DNxHD. Такой материал сразу же доступен для монтажных станций, которые поддерживают кодек DNxHD. Arri Alexa поддерживает DNxHD с начала 2012 года. Blackmagic_Design HyperDeck Shuttle 2 и HyperDeck Studio поддерживают DNxHD с 2012 года.[3]

Отдельный кодек Quicktime для Windows XP и Mac OS X доступен для создания и воспроизведения файлов QuickTime, содержащих материалы DNxHD.

С сентября 2007 года проект кодеков с открытым исходным кодом FFmpeg поддерживает кодирование и декодирование 8-битных (но не 10-битных) VC-3/DNxHD благодаря спонсированию проекта BBC Research и реализации Baptiste Coudurier.[4]

В апреле 2012 на выставке NAB Brevity представила настраиваемый алгоритм для ускоренной передачи и кодирования файлов DNxHD[5]

Технические характеристики[править | править код]

DNxHD очень похож на JPEG. Каждый кадр является независимым и состоит из ДКТ-коэффициентов, кодированных кодом переменной длины.

Заголовок состоит из нескольких частей и может включать таблицы квантования и 2048 бит пользовательских данных. Кроме того, каждый кадр состоит из двух идентификаторов GUID и метки. Заголовок кадра упакован c переключаемым порядком байтов. Исходные данные кадра имеют вид макроблоков. Используемый метод практически идентичен сжатию JPEG: кодирование с предсказанием постоянной составляющей и преобразованием кодом переменной длины, с кодирование длин серий 63 других коэффициентов. Коэффициент постоянной составляющей не квантуется.

Кодек поддерживает альфа-канал.

Сравнение видеоформатов высокой чёткости[править | править код]

Формат Разрядность, бит Дискретизация цвета Разрешение Битрейт, Мбит/с
XDCAM HD 8 4:2:0 1080 29.97i, 29.97p: 1440x1080 (16:9) 18 VBR, 25 CBR, 35 VBR
Avid DNxHD 36 8 4:2:2 1080p30: 1920x1080 36
Apple ProRes 422 (Proxy) 10 4:2:2 1080p30: 1920x1080 VBR, ≈36
XDCAM HD 8 4:2:0 1080 29.97i, 29.97p: 1920x1080 (16:9) VBR 35
XDCAM HD 422 8 4:2:2 1080 29.97i, 29.97p: 1920x1080 (16:9) CBR 50
Avid DNxHD 100 8 4:2:2 1080p30: 1920x1080 100
Apple ProRes 422 (LT) 10 4:2:2 1080p30: 1920x1080 VBR, ≈100
DVCPRO HD 8 4:2:2 1080i60: 1920x1080 (16:9) 100
HDCAM 8 3:1:1 1080i60: 1440x1080 (16:9) 135
Avid DNxHD 145 8 4:2:2 1080p30: 1920x1080 145
Apple ProRes 422 10 4:2:2 1080p30: 1920x1080 VBR, ≈145
Avid DNxHD 220 8 или 10 4:2:2 1080p30: 1920x1080 220
Apple ProRes 422 (HQ) 10 4:2:2 1080p30: 1920x1080 VBR, ≈220
Avid DNxHD 444 10 4:4:4 1080p30: 1920x1080 440
Apple ProRes 4444 12 4:4:4 1080p30: 1920x1080 VBR, ≈400
HDCAM SR 10 4:2:2 или 4:4:4 1080p60: 1920x1080 440 или 880

VC-3[править | править код]

DNxHD кодек был представлен организацией SMPTE в качестве основы для семейства стандартов VC-3. Он был утвержден в качестве SMPTE VC-3, после двухлетнего тестирования и процесса проверки в 2008 и 2009:[1][6]

  • SMPTE 2019-1-2008 VC-3 Picture Compression and Data Stream Format — Формат сжатия изображения и передача данных VC-3
  • SMPTE 2019-3-2008 VC-3 Type Data Stream Mapping Over SDTI
  • SMPTE 2019-4-2009 Mapping VC-3 Coding Units into the MXF Generic Container
  • RP (Recommended Practices) 2019-2-2009 VC-3 Decoder and Bitstream Conformance

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 3 Avid Technology, Inc. Avid DNxHD is First Codec Compliant with SMPTE VC-3 (13 февраля 2008). Дата обращения 16 мая 2012. Архивировано 21 сентября 2012 года.
  2. Avid DNxHD Codec Licensees. Дата обращения 16 мая 2012. Архивировано 21 сентября 2012 года.
  3. New HyperDeck Shuttle 2
  4. FFmpeg General Documentation
  5. NAB: Brevity Introduces Transport Technology That Transforms File-Based Workflows (англ.) (недоступная ссылка)
  6. Numerical SMPTE Standards List

Литература[править | править код]