Sejarah perkembangan format video (artikel plus video)

Sejak abad kesembilan belas, orang mulai berhasil menciptakan sistem gambar bergerak. Fenakistiskop, Kineograph, Praxinoscope - primitif, tetapi upaya yang berhasil untuk menunjukkan kepada penonton gerakan. Sepanjang abad kedua puluh dan seterusnya, sinema dan format video berkembang, menjadi lebih baik, lebih kompleks, lebih murah dan lebih mudah diakses, menghasilkan kelahiran layanan streaming video, di mana Anda dapat menonton video yang menarik tentang ini. Untuk Giktims, saya menyiapkannya dalam format artikel, dan meninggalkan video di bawah ini.

Artikel ini lebih nyaman dengan adanya tautan untuk kenalan lebih rinci dengan format yang menarik, dan video berisi banyak ilustrasi.

Banyak gambar

Ke bioskop

Pada tahun 1832, Joseph Plateau menciptakan phenacystiscope . Perangkat itu memiliki disk yang berputar, yang harus dilihat melalui lubang. "Bingkai" yang digambar secara berkala, dengan cepat saling menggantikan, menciptakan ilusi gerakan.

Zootropus diyakini telah ditemukan oleh William George Horner pada tahun 1833, meskipun perangkat serupa disebutkan dalam kronik Cina yang berasal dari 180. Di dalam drum berlubang, bingkai dicat di dinding.

Pada tahun 1868, John Burns Linnet mematenkan kata "cineograph" sebagai nama untuk perangkat yang dengan cepat membalik halaman kertas dengan bingkai film yang dicat. Seperti yang Anda lukis di bidang buku catatan di sekolah.

Pada 1877, Emil Reynaud mematenkan praxinoscope . Bahkan, itu adalah zootrop dengan prisma yang mencerminkan gambar sedemikian rupa untuk mengimbangi penyimpangan "bingkai" hingga yang berikutnya.

Sejak abad ketujuh belas, gagasan proyektor ada. Hanya kemudian itu disebut lentera ajaib , dan misalnya, lilin dengan cerobong asap di atasnya digunakan sebagai sumber cahaya dalam struktur.

Strip film

Di antara perangkat yang memungkinkan merekam gambar bergerak dari bingkai, kinetograf pada tahun 1891 menggunakan film seluloid sebagai perangkat penyimpanan.

Pada tahun 1895, saudara-saudara Lumiere mengumpulkan banyak prestasi masa lalu dan membuat sinematografi , yang difilmkan untuk Kedatangan kereta yang terkenal.


Frame rate terbatas pada tanggal 16: perangkat menggunakan pegangan yang dapat diandalkan dan marah untuk mengubah frame secara tersentak-sentak, dan dengan tersentak yang lebih sering, film robek. Untuk alasan yang sama, tidak mungkin menggunakan film yang panjangnya lebih dari 17 meter: gulungan yang berat tidak ingin berputar begitu cepat dan film itu sobek lagi.
Pada tahun 1897, Woodville Latham memecahkan masalah ini dengan mematenkan loop- nya. Yaitu, menciptakan buffer antara rotasi terus-menerus dari rol film dan mekanisme hopping, yang secara dramatis mengubah bingkai.


Bahkan kemudian, pertanyaan tentang standar sangat akut untuk industri. Selama sepuluh tahun pertama abad ke-20, lebar film ini lebih kurang standar - yaitu 35 mm. Ternyata menjadi lebih sulit untuk menemukan standar tunggal untuk perforasi , dengan kata lain, lubang di sepanjang tepi film, yang memungkinkannya digeser persis oleh bingkai. Dengan lubang non-standar tersiksa sampai tiga puluhan dan bahkan empat puluhan.



Hari ini, Masyarakat CIMPTI Insinyur Film dan Televisi bertanggung jawab untuk membakukan lubang. Perusahaan ini didirikan pada tahun 1916, meskipun pembuat film sedini 1908 mencoba membawa perforasi ke satu penyebut. Upaya pembuat film untuk menghemat uang dengan membeli film yang tidak berlubang dan entah bagaimana membungkamnya di mesin mereka sendiri atau bahkan di dalam mesin pembuatan film tidak hanya menyebabkan ketidakcocokan, tetapi juga ke gambar melompat selama pemutaran. Meninju pabrik normal menyelesaikan kedua masalah.

Pita magnetik

Pada tahun 1944, emigran Rusia Alexander Ponyatov mendirikan perusahaan AMPEX. Pada tanggal 56, perusahaan menemukan rekaman video cross-line , yang menggunakan pita magnetik pada bobbin.


Pada tahun yang sama, BBC sudah menggunakan teknologi untuk menyiarkan berita langsung. Sulit untuk melebih-lebihkan kemampuan untuk merekam siaran untuk televisi, itu adalah terobosan. Dari televisilah banyak format mewarisi pemindaian interlaced .
Pada 59, Toshiba menyarankan penggunaan huruf miring miring Norikazu Savazaki yang diciptakan oleh Jepang alih - alih huruf kecil: garis yang terletak pada sudut ke kepala video diizinkan, misalnya, untuk menjeda video dengan pembekuan gambar di layar: dalam format ini, kepala membaca tumpang tindih garis untuk Keluarkan satu layar setiap saat.
Pada ke-65, Ampex mengembangkan film berwarna.

Pada saat itu, film itu disimpan pada bobbin, yang berarti bahwa rekaman itu dapat dengan mudah dihancurkan dengan menyentuh film dengan tangan Anda. Dan memasukkannya ke dalam alat reproduksi adalah proses yang membutuhkan pemahaman, seperti memasukkan mesin jahit. Dan jika itu tidak menjadi lebih mudah dengan mesin jahit selama bertahun-tahun, maka industri kaset telah mengubah industri produksi video.

Dari analog ke digital

Format kaset industri pertama adalah U-matic Sony. Para profesional tahun 1971 senang: kaset hidup lebih lama dari gulungan dengan film, memiliki resolusi 400 garis dan kualitas yang sangat baik berkat pita lebar hampir dua sentimeter (¾ inci) dan kecepatan gulir tinggi, dan suara dua saluran.
Untuk penggunaan di rumah, formatnya tidak pas: kaset berukuran besar, dengan batas 90 menit. Alat perekam itu bahkan lebih besar. Jadi, meskipun ada perbaikan lebih lanjut, Sonya ¾ tidak menaklukkan dunia.



Tapi dia menaklukkan JVC, setelah diluncurkan ke pasar dalam format kaset video ke-76 Video Home System. Atau hanya VHS , yang pada tanggal 84 telah menjadi format utama untuk video rumahan.
Kaset dengan lebar pita 12,5 mm (½ inci) dapat menyimpan hingga enam jam video dengan resolusi 240 baris, meskipun lebih sering mereka menyimpan hingga tiga jam. Kaset tidak memiliki perlindungan salinan, yang sudah menjadi argumen yang baik terhadap penggunaan Betamax milik - format saingan dari Sony, pewaris U-matic.


Pemain VHS lebih murah. Selain itu, Sonya sangat salah perhitungan, melarang untuk menjual film porno di kasetnya.
Pada tahun ke-83, tape recorder Soviet terkenal Electronics VM-12 dirilis. Yang sama, dengan slot kaset melompat, dan menjilat dari Panasonic NV-2000.
Tetapi meskipun Betamax kalah dalam perang untuk pasar pengguna, versi Betacam-nya secara aktif digunakan di ceruk profesional. Dalam siaran televisi, misalnya. Karena VHS tidak cocok untuk penggunaan profesional: dengan setiap rekaman ulang rekaman, kualitasnya turun, dan distorsi meningkat. Ini adalah konsekuensi dari rekaman komposit , yang mengakumulasikan apa yang disebut crosstalk . Sinyal komponen direkam pada Betakam: video dibagi menjadi saluran kecerahan dan warna, yang mengurangi keausan dan distorsi selama dubbing.

Sama pentingnya bagi para profesional bahwa kamera Betakam menulis langsung ke kaset mereka, dan tidak perlu menarik kabel ke perekam terpisah. Dan ini adalah kenyamanan dan mobilitas tambahan.

Betakam dikembangkan secara paralel dengan format lain, tetapi selalu merupakan solusi profesional.

Rumor mengatakan bahwa di beberapa tempat masih ada siaran dari kaset Betakamov.

VHS kami hidup dengan baik sampai kedatangan massal "home theater" dan DVD murah, dan di Barat pada saat itu format baru muncul.

Delapan tahun setelah rilis VHS, Sony merilis pesaing: Video-8 .


Formatnya kompak: delapan hanyalah lebar film. Formatnya memberikan kualitas yang sedikit lebih baik daripada VHS dengan resolusi 250 baris. Jangan bingung dengan Super-8 tahun ke - 65: format pemotretan rumah yang populer di mana film digunakan. Tetapi delapan tidak menangkap pasar video domestik, meskipun memperoleh beberapa popularitas: kaset kecil yang nyaman ini menemukan ceruk mereka, menjadi standar untuk camcorder Handycam . Kemungkinan orang tua Anda memiliki kaset seperti itu dengan pernikahan mereka.

S-VHS dan Hi-8 diganti. Kualitas video telah meningkat, prinsip-prinsip perekaman sinyal telah berubah, cakupan film telah meningkat, kaset tidak lagi menjadi oksida dan telah menjadi serbuk logam.

S-VHS dipindahkan dari sinyal komposit ke sinyal dua komponen: saluran luminance dan warna ditulis secara terpisah. Resolusi telah tumbuh hingga 400 baris. Format dimulai dengan bangga, atau dengan keraguan disebut semi-profesional, perangkat untuk mengedit dan menyiarkan profesional berdasarkan itu muncul. Kaset-kaset itu tampak seperti VHS biasa, dan alat perekam itu kompatibel dengan bagian belakang.

Hi-8 adalah kualitas tertinggi dari format analog rumah tangga. Resolusi - 420 baris. Kasetnya seperti Video-8.

Kisah pengembangan format analog berakhir di sini, tetapi sejarah kaset video tidak berakhir. Hanya saja sekarang sinyal digital sedang ditulis ke kaset.

Tapi pertama-tama, mari kita bicara tentang disk . Yang juga pertama kali menyimpan video analog.


Upaya pertama untuk merekam video pada disk dilakukan kembali pada akhir abad kesembilan belas.
Paten pertama untuk sistem semacam itu, yang mampu menyimpan sedikit lebih dari satu menit video, didaftarkan pada tahun 1907.

Ted dua puluh sentimeter di awal tahun tujuh puluhan disimpan dari lima hingga sepuluh menit.
Pada tanggal 78, VISC vinyl 12 inci (30 cm) disimpan satu jam di setiap sisi, tetapi bahkan tidak memungkinkan video untuk jeda.

CED yang berpotensi berhasil direncanakan pada tanggal 64, dan keluar pada tanggal 81, segera usang dan gagal.

Laserdisc 30-sentimeter yang terkenal secara lokal pada tahun ke-78 dipertahankan hingga satu jam di samping dalam resolusi 440 garis. Selain negara dan Jepang, tidak menjadi sukses di mana pun.

VHD 25-sentimeter dari tahun ke-83 terus satu jam di samping, tetapi tidak menjadi sukses dan meninggal tiga tahun kemudian.

Disk digital mulai dengan compact disc. Format memadai pertama adalah CD Video '93, yang memberikan kualitas VHS, tetapi bukan codec MPEG1 yang paling ekonomis, tentang yang sedikit kemudian, membatasi durasi rekaman tersebut menjadi satu jam dan seperempat. Ya, tiga tahun kemudian sebuah DVD keluar dan tidak ada yang bisa bersaing dengannya untuk waktu yang lama.

Sekarang kembali ke kaset, yang telah menjadi digital.

Sebelum itu, ada modul digital dalam perekam dan perekam kaset. Misalnya, memanipulasi perekaman sinyal komponen memerlukan komputasi digital, yang berarti prosesor (setidaknya dalam sistem perekam), tetapi sinyal itu ditulis ke kaset itu sendiri analog.

Sekarang, alih-alih saluran kecerahan dan warna, aliran data digital dituliskan ke kaset, jika tidak semuanya serupa.

Dan jika bagi pemirsa ini berarti hanya peningkatan kualitas yang menyenangkan, maka bagi para profesional produksi video, munculnya teknologi perekaman digital memiliki kehidupan yang sangat disederhanakan.

Anda tidak dapat membubarkan kaset analog secara khusus, dan Anda dapat membubarkan kaset digital dalam lima puluh atau bahkan seratus kali lipat, tanpa kehilangan kemampuan untuk membaca rekaman. Ini sangat menyederhanakan pengeditan dan secara kritis mengurangi waktu dari rekaman ke rekaman yang siap untuk disiarkan.

Dan akhirnya: sinyal digital dapat disalin dan ditimpa (hampir) sebanyak yang Anda suka, tidak terjadi degradasi - digit adalah digit.

Format digital pertama: D1 dari Sony. Di mana D - berarti Digital, dan 1 - berarti yang pertama. Muncul di ke-86.


Menariknya, kaset ini sangat mirip dengan kaset format video U-matic pertama: juga film selebar ¾ inci, apalagi, oksida, dan bukan bubuk logam. Sistem menyediakan aliran data 270 Mbps. Sangat menarik bahwa dengan codec modern, video dalam 8K biasanya terlihat hanya 50, tetapi lebih pada nanti.

Format ini menyiratkan penyandian sinyal komponen dalam 4: 2: 2 dan sangat disukai oleh para profesional karena banyaknya perangkat yang nyaman untuk mengedit dan memproses dan kenyamanan format itu sendiri.

Format D2 tidak terdaftar untuk Sony, tetapi untuk Ampex, meskipun yang pertama mengambil bagian dalam pengembangan.


Formatnya ternyata holistik: kaset lebih murah, tape recorder merapat dengan peralatan analog tanpa DAC tambahan, tetapi kualitasnya lebih buruk dan formatnya dipertajam untuk penggunaan domestik. Yang terbaik yang dapat Anda dengar dari para profesional tentang D2: "Yah, itu lebih baik daripada BHS."

D3 menggandakan rekaman, membuat produksi video lebih murah.

D4 tidak ada di pasaran.

D5 akhirnya membawa kegembiraan bagi para profesional: penyandian 10-bit dan kurangnya kompresi menghalangi kebutuhan D1. Versi HD-nya memungkinkan untuk memilih antara interlaced 1080 dan progresif 720 dengan frekuensi hingga 30 fps.

D6 pada tahun ke-93 memungkinkan untuk menulis aliran di gila dengan standar komputer 1,2 Gb / s tanpa kompresi. Untuk implementasi normal kepadatan data seperti itu, sistem koreksi kesalahan baru dikembangkan. Dan format D yang membosankan berakhir di sana.

Pada 93 yang sama Sony meluncurkan Digital Betacam di pasar.


Penggantinya tumpang tindih D1 dan memungkinkan untuk memproduksi dan memproses video dengan murah, membuat sistem modular perangkat yang kompatibel. Dan itu kompatibel dengan Betacams lama. Operator dan produsen sistem video jatuh cinta.

Pada tanggal 95, ia memiliki saingan Digital-S .


Ia juga disebut D9 dalam tradisi digital yang membosankan. Kasetnya terlihat seperti VHS. Beberapa saat kemudian, versi HD muncul. Sinyal dikodekan dalam sistem DV.

DV atau Digital Video adalah seluruh kelompok format yang telah dikembangkan secara kolektif oleh Sony, Panasonic, Philips, Hitachi dan JVC dan telah sangat memengaruhi pasar sejak ke-95.


Kaset-kaset dalam kerangka kerja DV bisa dari berbagai faktor bentuk, bahkan yang kecil, di mana, mungkin, pernikahan kedua orang tua Anda disimpan.

Melalui DV, kami dengan mulus beralih dari media fisik ke antarmuka digital dan komputer. Dan video digital mendapatkan kemampuan untuk disimpan dan dikirim sebagai file.

Dan itu berarti istilah seperti codec dan wadah muncul. Yah, akhirnya, kita berhenti berbicara tentang resolusi "garis" dalam format TV dan mulai berbicara dalam format piksel komputer.

File dan stream

Wadah adalah file atau format aliran data di mana data dikodekan dalam satu cara.

Codec adalah encoder dan decoder. Apa yang mengubah data. Dalam kasus media, codec dirancang untuk memampatkan aliran data dan sering melakukannya dengan kerugian.

Dalam format DV, wadah mungkin AVI, Quicktime, atau MXF yang kurang dikenal. Codec dalam wadah dan format ini mungkin berbeda.

Jika kita berbicara tentang kompresi video, ada aturan umum: semakin maju kode dikodekan, semakin kecil aliran data atau ukuran file, tetapi lebih banyak sumber daya akan diperlukan untuk pemutaran dengan kualitas perekaman yang secara subyektif sama.

Pengembangan codec berlangsung bersamaan dengan pertumbuhan kinerja komputer.

Kembali pada tahun 1988, codec H.261 muncul. Beberapa telah mendengar tentang itu, meskipun di dalamnya konsep kerangka acuan, transformasi vektor blok dan teknologi lain yang sekarang digunakan dalam semua codec populer muncul.
Artinya, video tidak disimpan sebagai urutan bingkai, seperti dalam film. Video dianalisis oleh encoder, yang menemukan perubahan tajam pada gambar - misalnya, awal adegan baru - dan menyimpan bingkai seperti itu, yang disebut kerangka referensi. Dan sampai frame referensi berikutnya hanya menjelaskan perubahan dalam frame ini dari waktu ke waktu, membagi gambar menjadi beberapa blok.

Dalam Kelompok Ahli 93 tentang Gambar Bergerak (MPEG), dibentuk oleh Organisasi Internasional untuk Standardisasi (ISO), mengembangkan kelompok standar kompresi MPEG-1 .

Mengenai H.261, dimungkinkan untuk membuat perubahan tidak hanya dari kerangka referensi masa lalu, tetapi juga dari yang berikutnya; dan juga mengkodekan beberapa bagian secara terpisah dari yang lain.


Pada 96, MPEG-2 muncul . Dialah yang kemudian dikodekan DVD , Anda bisa membayangkan skala distribusi. Interlacing kembali ke permainan, dan tidak ada yang pada dasarnya baru.


Pada DVD-video, Anda perlu memikirkan detailnya. Cakram ini muncul di ke-96 jauh, dan pada tahun 2003 mereka menjadi format video konsumen utama.


Film direkam dengan resolusi 720 × 576 piksel, yang bertepatan dengan format D1. Pada saat yang sama, kompresi diperbolehkan untuk mengurangi bitrate - yaitu, aliran data, hingga 9,8 Mbit / s, yang memungkinkan Anda untuk menulis film ke disk dengan kapasitas 4,7 GB. Format pengodean: 4: 2: 0, dengan penurunan resolusi saluran warna - trik ini memungkinkan Anda untuk mengurangi ukuran file tanpa sangat mempengaruhi kualitas gambar, karena saluran kecerahan tetap dalam resolusi aslinya.

MPEG ketiga tidak ada secara terpisah, semua chip diserap oleh yang kedua. Ini tidak ada hubungannya dengan mp3 juga. Mereka mulai mengembangkannya kira-kira setara dengan yang kedua, dengan tujuan bitrate yang lebih tinggi, tetapi kemudian mereka menyelesaikan semua tugasnya dalam kerangka MPEG2.

98 - sorakan tentang pembajakan atau MPEG-4 .


Pertama, codec DivX yang dipatenkan membantu membakar DVD ke CD , kemudian mitra terbukanya, Xvid . Kualitasnya, tentu saja, jauh lebih buruk daripada DVD.
Tetapi film satu setengah jam itu menghabiskan 700 MB dan dalam nol booming pembajakan film terkait dengan codec-codec ini. Jika ada film di komputer, ini adalah film dengan format ini, dengan pengecualian langka.

Dan dari tahun 2003, modernitas dimulai. Tim Video Bersama, di bawah perlindungan Kelompok Ahli Gambar Bergerak di mana-mana , memperkenalkan codec H.264 , yang menyandikan video di bagian bawah pos.


Yah, hampir, setelah semua, itu selesai sejak saat itu, dan YouTube umumnya mengambil alih video saya di VP9 =) Misalnya, pada tahun 2007, add-on untuk H.264 - SVC (Scalable Video Coding) dirilis, yang tidak hanya decoding yang rumit dan sebagainya. codec yang sulit untuk komputer, tetapi juga memungkinkan menyimpan video dalam aliran dalam beberapa resolusi dalam format yang lebih tinggi bergantung pada yang lebih rendah. Anda kemungkinan besar melihat gambar di Internet dalam jip progresif ketika mereka dimuat tidak dari atas ke bawah, tetapi pertama-tama di dalam kotak , dan kemudian mereka dikerjakan dengan lebih baik sampai mereka terisi penuh. Berikut ini adalah kisah yang serupa. Dengan keunggulan bahwa perangkat yang perlu menghasilkan video dalam resolusi lebih rendah daripada film dapat menghemat sumber daya pada decoding lapisan tambahan.

Dan codec benar-benar intensif sumber daya. Ini berisi banyak teknologi canggih di mana, sayangnya, saya tidak kuat.Namun, hari ini bahkan ponsel berhasil mengatasi video FullHD dalam format ini, sedangkan yang teratas menarik 4K.

Pada saat yang sama, bitrate dari video dalam 1080p berfluktuasi sekitar 2 Mbit / s, dan bahkan lebih sedikit tanpa suara. Dan fakta seberapa banyak Anda dapat mengurangi jumlah data dengan meningkatkan volume dan kompleksitas perhitungan dengan benar masih membuat saya takjub.

Pada 2006, roda Bluray muncul .


Dalam dua tahun, mereka menggulingkan saingannya HD-DVD . Masih hidup. Basis data dikembangkan oleh seluruh konsorsium perusahaan besar. Disk adalah lapisan tunggal dan dua lapisan, dengan kapasitas masing-masing 25 dan 50 GB. Video untuk mereka dikodekan dalam MPEG-2, MPEG-4, H.264 dan dalam codec baru dari Microsoft VC-1 .

Untuk HD-DVD, nilai kapasitansi sedikit lebih sederhana - 15 dan 30 GB - tetapi mereka juga bisa dua sisi. Himpunan codec adalah sama.

Pada saat yang sama, masa depan perlahan mendekat. Banyak yang ingin bertemu dengannya di hadapan codec VP9 gratis , tetapi kemungkinan besar itu akan menjadi senyum H.265 perusahaan , yang juga disebut HEVC. Apa yang bisa saya katakan, dengan yang akan datang =)


Serius, kedua codec akan menemukan tempat mereka. Sudah hari ini Anda dapat melihat sisipan video di situs yang diimplementasikan dalam format WebM terbuka , yang menggunakan VP9 atau 8. Dan karena Google hanya memaksa penggunaan VP9, ​​maka YouTube juga akan mendukung kedua codec baru.

Kedua codec itu tidak revolusioner, tetapi ini adalah putaran teknologi video lainnya. Video dalam H.264, dan di VP8, dan di H.265, dan di VP9 tampak hebat. Hanya dua yang terakhir lebih kecil dan memiliki langit-langit yang lebih tinggi. Pertanyaan lain adalah seberapa cepat atau lambat video akan dikodekan dalam format baru, sehingga produser konten sederhana - seperti Slaylama - juga nyaman. Ya, dan codec ini tidak memiliki pesaing khusus, karena hari ini sekali lagi penting apakah perangkat dapat memecahkan kode perangkat keras video: ponsel cerdas Anda akan dengan mudah menarik beberapa sumber terbuka Theora, tetapi akan habis lebih cepat. Karenanya, kita kembali memiliki kebaikan dan kejahatan, Coca-Cola dan Pepsi, Android dan iPhone, VP9 dan H.265.