Все о видеостандартах для смартов

Введение, обзор стандартов.

За последние полтора года появилось много новых моделей сотовых аппаратов, обладающих достаточно мощными процессорами и графическими подсистемами, способными теперь воспроизводить не только звуки и музыку, но и видео на своих небольших дисплейчиках. Я имею ввиду конечно же аппараты NOKIA 3650, 3660, 6600 и SonyEricsson P800, P900.
Думаю, пришло время обсудить и рассмотреть, чего же добились программисты и фирмы-производители на поприще «мобильного» видео.
Многие возразят: «Что за чушь? Вот еще видео не хватало на телефоне смотреть…! К чему это?». Отнюдь. Раньше примерно такое же отношение было и ко многим другим функциям сотовых телефонов, а если копнуть в глубь веков, то и к телефонной связи вообще . Но технический прогресс набирает обороты, становится возможным заключать все большие возможности и вычислительные мощности во все меньшие объемы. Вот и «обрастают» наши аппараты все большей функциональностью… Конечно же, кому-то 80% функций современного сотового телефона даром не нужны… Но, как оказывается на практике, - кому-то нужно одно, кому-то другое, кому-то игрушки, кому-то чтение книжек или почты, кому-то мобильный Интернет… И оказывается, что сотовый аппарат уже должен сочетать в себе массу возможностей, все больше приближаясь с КПК (PDA) своей функциональностью. Многие сотовые телефоны (или правильнее - коммуникаторы) типа «O2 XDA-II» уже просто-напросто некоторые специалисты предпочитают обозначать как «PDA с GSM модулем». И они правы – современный коммуникатор (к примеру, тот же SonyEricsson P800) больше похож на карманный компьютер, нежели на сотовый телефон.
С появлением на рынке аппаратов с поддержкой внешнего типа накопителей (карт памяти), а также с появлением самих этих карт больших объемов, стало возможным хранить в смартфонах не только большое количество приложений, текстов и игр, но и мультимедийные данные, такие как графика, звук, а теперь и видео. Типичными представителями подобных «машин» являются:
- NOKIA 3650, 3660
- NOKIA 6600
- SIEMENS SX1
- NOKIA 9210
- SonyEricsson P800, P900

Рассматривать Windows-смартфоны (типа того же «O2 XDA-II») я в этой статье не буду. У них несколько отдельная судьба, связанная со спецификой их программного обеспечения, а кроме того несколько иной и ценовой диапазон... А поговорим мы сегодня именно о коммуникаторах на платформе SYMBIAN OS, большинство из которых были только что перечислены выше. Кроме всего прочего, именно эти модели стали доступны на рынке в последнее время и для среднего класса пользователей, которые способны истратить от $200 до $600 на подобную «игрушку». Несколько особняком среди них стоит топовая модель SonyEricsson P910, цена на которую до сих пор не упала ниже $700-$800, но поскольку он по сути является просто более продвинутым аналогом P800, то приплюсуем его сюда же.

Ну а теперь перейдем непосредственно к рассмотрению названия этой статьи.
Пожалуй, первым аппаратом (смартфоном) на нашем отечественном рынке, в котором пользователи обнаружили видеоплеер, был NOKIA 7650. Там был встроен плеер «RealONE» для воспроизведения потокового видео в формате RealVideo. Можно было смотреть короткие ролики (до 1…1,5 Мб) прямо из памяти телефона или же, подключившись через GPRS, какие-то видеоматериалы прямо из сети Интернет. Беда в том, что в NOKIA 7650 внутренний диск составлял всего 4Мб, из которых обычно оставалось не больше 1…2 в свободном распоряжении пользователя (после установки необходимых для работы программ). Поэтому тут вести речь о просмотре каких-то видеороликов, а уж тем более фильмов просто не приходилось…
Затем появился смартфон NOKIA 3650, полностью идентичный внутренним устройством своему прародителю 7650, и отличающийся не только дизайном корпуса, но и поддержкой внешнего носителя информации – Multi Media Card (или просто MMC). С появлением MMC-карт больших объемов (64 Мб, 128 Мб, 256 Мб) стало возможным помещать на карту полнометражные клипы и фильмы. Следующие поколения этих аппаратов – NOKIA 3660 и 6600 тоже обладают возможностью использовать MMC-карты расширения памяти.
Это же относится и к смартфонам SonyEricsson P800 и P900, только там используется другой тип носителя – карты памяти SONY MemoryStick DUO (или кратко MS DUO).

Вот и давайте теперь поговорим о наиболее часто встречающихся «мобильных» видеостандартах, о том, что они из себя представляют, а также кратко затронем вопрос возможности самостоятельной подготовки видеофильма или клипа для просмотра на своем любимом аппарате.

На данный момент мы с Вами можем встретить:
1. Real Video
2. MP4 Video
3. MobiClip Video
4. VICS Video
5. DivX, AVI
1. RealVideo

Это, пожалуй, самый распространенный потоковый аудио/видео стандарт. В нем мы можем встретить музыку и видео в сети Интернет или в Западных кабельных каналах. Стандарт уже относительно «старый» и завоевавший огромную популярность во всем мире. Ценность его заключается в том, что при очень значительной степени сжатия изображения и звука мы получаем все-таки весьма неплохое качество при очень маленьких объемах самих видеофайлов. А маленький размер выходного файла – это прежде всего низкий трафик, требуемый для его трансляции по каналам связи.
Нас он интересует прежде всего потому, что плеер для проигрывания таких файлов уже установлен в наших NOKIA’х. И для просмотра видео в этом формате остается определиться только с параметрами файлов, которые способен переварить процессор смартфона.
Сразу скажу, что владельцы SonyEricsson пока обделены возможностью смотреть RealVideo на своих коммуникаторах… К сожалению для их аппаратов так и не был написан RealONE-плеер. Но есть и очень хорошие вести по этому вопросу. Согласно последним данным, компания Sony-Ericsson все-таки приобрела в феврале 2004г. лицензию на использование RealONE-плеера в своих устройствах, и собирается реализовать это в ближайшее время.

Единственным и, пожалуй, самым существенным недостатком RealONE-плеера в аппаратах NOKIA является неумение проигрывать видео на весь экран. То есть вы всегда будете видеть видеоизображение, как показано на рисунке выше – заключенным между верхней и нижней служебными строками. Реальный размер такого изображения для NOKIA составляет 176x144 точки.
Итак, файлы RealVideo обычно имеют расширение «.rm», «.ram» или «.rmvb» . В Интернете встретить их можно множество, но подойдут для просмотра на телефоне далеко не все. Файл должен иметь геометрию изображения не больше 208x176 точек и содержать общий поток данных не выше 340 кБит/с. Под потоком данных понимается скорость поступления аудио и видео данных для обработки их процессором. Почему такие ограничения? Просто процессор смартфона не способен успевать обрабатывать большие скорости данных. Да и то приведенные значения являются критическими для воспроизведения такого видео вообще. При таких параметрах мы даже не увидим настоящего «видео» на экране, а лишь вереницу сменяющих друг друга картинок, или как это любят называть на жаргоне - «слайд-шоу».
Как показала практика, наиболее оптимальным для NOKIA 3650, 3660 является поток данных не выше 90-110 кБит/с при частоте кадров до 18-20. Конечно же динамика изображения тоже играет большую роль. Если на экране происходит очень бурное действие (типа погони, беспорядочной стрельбы и т.п.), то есть 2 пути не потерять в скорости воспроизведения материала:
1. Снизить скорость кадров.
2. Снизить скорость самого потока (пожертвовав при этом качеством изображения).
В противном случае может оказаться, что процессор телефона не сможет успевать рисовать на экране все кадры, и изображение получается «рваным», будет «притормаживать».
У NOKIA 6600 мощность процессора гораздо больше, и она может без «тормозов» проигрывать видео с потоком до 150-160 кБит при скорости кадров до 20-22.
Следует также отметить, что такая заниженная частота кадров (18-20) не сказывается на плавности восприятия изображения. Этому есть 2 причины: конечно же сравнительно маленький экран самого устройства (косвенно влияет на восприятие), и алгоритм отображения картинки самого RealVideo (за что спасибо их инженерам и программистам).

Рассказывая все это о RealVideo, я плавно подвожу Вас к вопросу о самостоятельной подготовке видеоклипа или фильма к просмотру на телефоне. Полная документация по этому вопросу – это конечно же тема отдельной очень большой статьи, а мы лишь краешком «зацепим» этот вопрос и познакомимся с программами, с помощью которых можно это сделать.

Как я уже сказал, файлы RealVideo имеют расширения «.rm», «.ram» или «.rmvb». Значит, имея некий видеоклип на компьютере (например .avi или .mpg), нам необходимо отконвертировать его в указанный формат с помощью специальных программ – конвертеров. Таких программ существует много, но наиболее известные – это Adobe Premier, Quicktime PRO и Real HELIX Producer. Первая является вообще известной профессиональной программой по обработке видео (и обработке RealVideo в ней уделен лишь один небольшой модуль). А вот HELIX – это специальный программный продукт самой компании Real NetWorks, выпущенный ею специально для «перегонки» любых видеоформатов в интересующий нас RealVideo.
2. MP4 Video

Этот стандарт вошел в обиход сравнительно недавно, за что огромное спасибо компании Philips, очень сильно поспособствовавшей адаптации стандарта MPEG-4 для потокового вещания. В результате получился стандарт с коротким названием MP4.
Этот стандарт (в противоположность смартфонам NOKIA) является базовым в аппаратах SonyEricsson P800/900. В них предустановлен видеоплеер pvVideo, разработанный компанией PacketVideo (www.packetvideo.com) и призванный проигрывать именно видеофайлы с расширениями .mp4 и .3gp. Кстати, упомянутый 3GPP-формат, является производным от MP4 с некоторыми особенностями и заложенными ограничениями. Хотя на практике вы не встретите в них существенных отличий. Все плееры, способные проигрывать MP4, могут проигрывать и 3GPP, и наоборот. Для нас (простых пользователей) достаточно ограничиться пониманием того, что файлы с расширениями .mp4 и .3gp очень похожи и по сути представляют из себя одно и то же, только с разным названием.
На практике вы столкнетесь с тем, что качество изображения в MP4-файлах несколько хуже, чем в RM. Связано это с особенностью самого MPEG-4 (прародителя MP4) не любить низкие скорости потоков, коими как раз и страдают низкоскоростные коммутируемые и GPRS-каналы.
NOKIA тоже обладает способностью воспроизводить файлы .3gp и .mp4. Для этого необходимо на телефон самостоятельно установить видеоплеер pvVideo. Вот тут как раз преимуществом pvPlayer’а (против RealONE) является способность проигрывать видео на полный экран (если необходимо).

Что касается аппаратов NOKIA по данному вопросу, то они как и в случае RealVideo-файлов могут «переварить» поток до 80-120 кБит/с. А вот SonyEricsson тут на высоте. Они могут достаточно хорошо воспроизводить MP4-видео с потоками 160-300 кБит/с ! Что касается модели P900, то ее встроенный видеоплеер специально ориентирован на проигрывание MP4-видео на телефоне, и делает это очень и очень хорошо! Причем некоторые пользователи P900, сами делающие видео для своих аппаратов, даже стремятся искусственно занижать частоту кадров до 12-15, получая при этом просто восхитительное (для телефона конечно) полноэкранное качество изображения.

Для конвертирования видео в формат .mp4 тоже используются различный утилиты. Самые распространенные из них – это pvAuthor от самой компании PacketVideo, и продукты стороннего разработчика – MPEGabe X4 Live и MPEGable BroadCaster (www.mpegable.com).

3. MobiClip Video

У многих грамотных пользователей до недавнего времени возникал вопрос, почему до сих пор для смартфонов никто так и не сделал (или адаптировал) видеостандарт похожий на классический MPEG-1? Как это сделано, например, во многих КПК. Ведь можно было бы получить прекрасное качество изображения при нормальной «киношной» частоте кадров (до 23-24).
В октябре 2004 как-то незаметно для всех появилась компания MobiClip (www.mobiclip.com), которая взяла да и разработала очень интересный видеостандарт для мобильных устройств – формат .MO . Интересен он тем, что файлы .MO являются по сути универсальными и могут нести в себе музыку, видео или flash-анимацию. Причем на сайте компании так и рекламируется – «мобильное полноэкранное видео с частотой 24 кадра/с ! ».
Само-собой, очень многих пользователей сильно заинтересовал данный стандарт, и они начали тут же пробовать и экспериментировать с ним. На практике оказалось, что действительно можно делать полноэкранное видео с частотой кадров до 22-24 и отличным качеством изображения. Смотреть такое видео могут владельцы абсолютно любых коммуникаторов. На сайте компании предлагается скачать MO-плеер для любой платформы.
Это уже не является потоковым стандартом и не предназначено для просмотра по каналам связи. Стандарт специально разработан именно для распространения видео-контента между пользователями и его просмотра с мобильного устройства, располагая ресурсами хранения информации непосредственно самого устройства. То есть, проще говоря, если хочется посмотреть фильм – «залей» сначала к себе целиком, а потом наслаждайся.
Особенностью данного стандарта является невозможность поворачивать или масштабировать изображение. Оно показывается «как есть». То есть видео сразу подготавливается для просмотра на весь экран. Также пока в плеере не реализована возможность перемотки. То есть видео Вам придется либо прерывать, либо смотреть с начала и до конца.

Сами видите, что качество даже статичного стоп-кадра просто отличное! А в движении это выглядит просто превосходно. В довершение – достаточно сносное качество звука для мобильника (16кБит/16кГц) делают этот формат просто своеобразным DVD-заменителем для смартфонов . Формат уже нашел своих приверженцев, несмотря на достаточно большие размеры выходных файлов (об этом чуть позже).

Для подготовки видео в стандарт MO используется программа-конвертер от самой фирмы-разработчика, в пакет которой входят и несколько демонстрационных видеофайлов.

Теперь о грустном… До недавнего времени, точнее до 18 февраля 2004г. данный конвертер и плееры для любых платформ были абсолютно бесплатными, и распространялись свободно на основе бета-тестирования. Сейчас же компания, видимо, завершила разработку и отладку нового стандарта и переходит на стадию коммерческой эксплуатации своего детища.

4. VICS Video

Этот видеостандарт существует уже 2-3 года и стоит особняком, обитая лишь в странах Европы (www.videocoding.com). Почему особняком? Потому что компания-разработчик не предоставляет никаких программных средств самостоятельной подготовки («перегонки») видео в этот формат.
Тем не менее, данный формат живет и успешно эксплуатируется в тамошних беспроводных сетях TV-вещания. Из рассмотренных мною материалов, которые удалось откопать с сайта разработчика, можно судить лишь о том, что это некий производный стандарт от MP4. Он тоже является потоковым и предназначен для просмотра видео в он-лайне.
Файлы этого стандарта имеют расширение .vic . Плеер для просмотра такого видео (под названием VICS nanoPlayer) существует для обеих платформ – и для NOKIA, и для SonyEricsson.

Как видите, качество изображения достаточно «средненькое». Местами очень сходное с качеством MP4 (по моему мнению). Однако, относительно статичные (не динамичные) видео-сцены (как на верхнем рисунке) выглядят очень неплохо! Думаю, что если бы были средства перевода видео в формат VIC, то стандарт получил бы не меньшую популярность, чем MP4. Потому что файлы VIC получаются достаточно компактными.

5. DivX, AVI

Да-да! Не удивляйтесь. Только что появился софт для подготовки и проигрывания на наших смартфонах и этих типов файлов. Я даже этот раздел поместил специально в конец обзора, чтобы данная информация пошла как бы «на закуску», как «пища для размышления».
Программа пока находится на стадии тестирования компанией-разработчиком (Lonely Cat Games) и появится в полном виде в продаже только в марте-апреле этого года. Пока существует только бета-версия этой программы, включающая в себя плеер (пока только для телефонов платформы S60 - NOKIA 3650/3660/6600) и конвертер для PC, с помощью которого можно подготовить видеофайлы на компьютере. Появление данной платформы для аппаратов SonyEricsson тоже присутствует в планах компании и запланировано на апрель-май текущего года (то есть совсем скоро!).

Страничка разработчика с подробным описанием характеристик будущего продукта находится тут: www.lonelycatgames.com/mobile/smartmovie/smartmovie.html .
Что касается технических характеристик формата, то уже доподлинно известно, что оптимальная скорость потока для аппаратов NOKIA будет лежать в пределах 80…150 кБит/с. Для SonyEricsson – 110…200кБит/с. При этом, по сообщениям пользователей, видео «не тормозит» при частоте кадров до 25, то есть видеоизображение получается совершенно естественным и с отличным качеством! Звук кодируется с параметрами 16кБит/16кГц (или 24 кБит/с), хотя можно, видимо, и выше. Плеер также будет понимать и субтитры.
А вот по беглому анализу внутреннего содержимого подготовленных с помощью данного конвертера avi-файлов, оказалось, что, видимо, прародителем формата является видоизмененный и адаптированный для мобильников XviD-кодек (клон DivX-кодека). Причем даже появились на форумах сообщения некоторых пытливых пользователей о том, что при попытке сконвертировать файлы стандартными программами обработки видео с использованием кодека XviD (например, тем же VirtualDub или Adobe Premier), а не прилагаемым конвертером, – все работает! Это означает, что телефон действительно «научили» воспроизводить DivX формат.
Надеюсь, что разработчики доведут начатое дело до конца, и в мае мы увидим уже готовый отлаженный продукт, который при надлежащем подходе произведет фурор в области «мобильного» видео и завоюет огромную популярность.

Теперь, когда мы познакомились с основными видеостандартами «мобильного» видео, давайте обсудим практическую сторону просмотра такого видео на телефоне.

Прежде всего, объемы видеофайлов:

1. RealVideo
Файлы получаются очень небольшие. Видеоклип продолжительностью 4 минуты будет занимать не более 2,5…3 Мб . Это очень хорошо! При этом в клипе будет очень четкое и сочное изображение с разрешением 176x144 и звук 16кБит/моно при 18-20 кадрах/с.
Видеофильм такого же качества будет «весить» около 60Мб. Это означает, что на карту памяти 128Мб можно поместить целых 2 фильма!
Для примера, фильм Терминатор-3 продолжительностью 1ч. 37мин. занимает всего 59Мб.
Вообще правильнее вести разговор об объеме одной минуты занимаемого видео. Это более информативная величина.
Итак, для RealVideo она составляет в среднем 700…900 кБайт/мин.

2. MP4 Video
Тут соотношение примерно такое же, в сторону небольшого увеличения файлов на 5-10% (для NOKIA). А вот для SonyEricsson с его большим экраном размер файлов оказывается достаточно большим. И фильм целиком удается поместить только на 2 карты MemoryStick объемом по 128 Мб. Здесь пользователи обычно пытаются варьировать между большой частотой кадров и качеством видеоизображения.
«Вес» минуты MP4-видео для NOKIA примерно можно оценить как 800…1000 кБайт/мин.
А вот для SonyEricsson она может варьироваться достаточно широко – 1000…2300 кБайт/мин.

3. MobiClip Video
Самое качественное и «бестормознутое» видео требует и больших потоков. Поэтому здесь файлы получаются значительными. Средний полноэкранный клип на 4 минуты будет занимать примерно 9-12 МБайт. Это абсолютно нормально для такого видео. При конвертировании видео MO-конвертером можно также варьировать параметром «сжатия качества» изображения. Это, конечно же, отражается и на выходном объеме файла, но и очень сильно на качестве картинки. Приведенный объем является обычно максимальным при желании добиться наилучшего качества. При желании его можно уменьшить до 5-7 МБайт, но смотреть там уже будет не на что… 
Целый фильм в формате MO будет занимать не меньше 250 МБайт… Есть над чем задуматься.
То есть соотношение качественного видео примерно такое – 2700…3100 кБайт/мин.

4. VICS Video
Поскольку стандарт сходен с MP4, то и потоки там примерно такие же.
Очень трудно оценить реальные размеры готовых файлов, потому что нет возможности их сделать самостоятельно. Приходится ориентироваться только на примеры, предлагаемые самой компанией-разработчиком.
Так, например, клип размером 544 кБайт длится примерно 30 секунд. Внутри такого клипа поток 132 кБит/с и частота кадров = 12. Еще пример – клип размером 2,3 МБайта длится почти 3 минуты.
Из этого можно заключить, что емкость такого формата примерно 800…1200 кБайт/мин.

5. DivX, AVI
Ну, тут очень рано пока что-либо говорить… Из первых экспериментов пока ясно, что фильм в таком формате для телефонов NOKIA будет занимать примерно 65-75 МБайт. Для SonyEricsson чуть больше – порядка 80-100 МБайт.

Что касается времени работы телефона в качестве видеопроигрывателя, то конечно же хочется отметить, что батарея в таком режиме будет «садиться» очень быстро. И время работы телефона в таком режиме будет примерно равняться времени работы в режиме разговора.
Так, например, NOKIA 3650 в режиме просмотра фильмов «посадит» свой аккумулятор за 4-4,5 часа. NOKIA 6600 аккумулятор расходует очень неэкономно и «высадит» его примерно за 2,5-3 часа. А SonyEricsson P800 проработает 4-5 часов. В целом неплохо, но если вы хотите подобным образом скоротать очень дальнюю дорогу, то придется запастись либо запасным заряженным аккумулятором, либо устройством экстренной подзарядки.

В качестве общего вывода хотелось бы сказать, что из моего личного опыта и проведенных мною исследований, я бы определил на данный момент именно NOKIA 6600 как наиболее удобный аппарат для просмотра видео. Этому есть ряд причин:
- Поддержка всех перечисленных видеостандартов (особенно RealVideo!).
- Дисплей, способный отображать 65000 цветов. Для видео это существенно.
- Достаточно высокая мощность процессора (по сравнению с той же NOKIA 3650), и как следствие хорошее быстродействие. И в связи с этим возможность делать очень качественные и в то же время компактные RealVideo-ролики.
- Поддержка карт памяти типа MMC объемами вплоть до 512 МБ (на новых прошивках)! При сравнительно низкой стоимости именно этого типа носителей, это очень удобно и выгодно.

Недостатки же 6600 в роли видеопроигрывателя будут такие:
- Неоправданно высокая цена аппарата такого класса (пока).
- Геометрически достаточно маленький экран с разрешением всего 176x208.
- Отсутствие возможности вывода стереофонического звука.
- Громоздкая операционная система Symbian 7.0, которая в таком аппарате совершенно ни к чему. Кроме того, она вся «подрезанная» и «изувеченная», чуть ли не «коленкой впихнутая» в этот аппарат… 

Однако, с появлением RealONE-плеера для платформы SonyEricsson, приоритеты несомненно сменятся в пользу SE P800/P900, их просто «огромных» дисплеев и гораздо более широких функциональных возможностей.

Что ж, если эта статейка окажется интересной, данную тему можно продолжить и подробнее поговорить о самостоятельном «изготовлении» видеофайлов для Ваших телефонов в RM/MP4/MO форматах.
Ссылки на сайты, ресурсы и форумы обсуждения:

https://www.realone.com
Ресурс корпорации «Real Networks». Здесь можно почитать новости, скачать видеоплеер RealONE для различных платформ, посмотреть видео в он-лайле.

https://www.mobiclip.com
Сайт компании «MobiClip».

https://www.videocoding.com
Портал «VICS Video coding». Новости, статьи, обзоры. Можно скачать VICS nanoPlayer для любых доступных платформ, посмотреть примеры видеофайлов.

https://www.ericssonclub.org
Российский форум любителей и фанатов аппаратов SonyEricsson.

https://www.club60.org
Российский форум любителей и фанатов смартфонов NOKIA.

https://www.club60.org/viewtopic1970.html
Тема обсуждения самостоятельного конвертирования видео в формат RealVideo для аппаратов NOKIA.

https://www.club60.org/viewtopic5151.html
Тема обсуждения самостоятельного конвертирования видео в формат MP4 для аппаратов NOKIA.

https://www.club60.org/viewtopic4346.html
Тема обсуждения самостоятельного конвертирования видео в формат MobiClip для аппаратов NOKIA.

https://www.club60.org/viewtopic6700.html
Тема обсуждения нового формата AVI для смартфонов.

https://www.ericssonclub.org/newboard/viewtopic.php?t=15128
Тема обсуждения различных аспектов просмотра видео на смартфонах P800/900. Рассматриваются все виды видеоформатов и способы конвертирования видео.

https://213.59.173.224/s60/VIDEO/video.html
Страничка автора этой статьи. С примерами видеоклипов и фильмов для аппаратов NOKIA. Есть фильмы и клипы в RealVideo и MobiСlip видеоформатах.

_______________________________________________________
Материал подготовил Алексей (aka [HC]HUNTER)