MIB Columbus MQB — MEDIA форматы, ч. 2 — видеофайлы

В первой части "MIB Columbus MQB — MEDIA форматы, ч. 1 — картинки и звук" я попытался рассказать о возможностях отображения картинок и воспроизведения звука. В этой части расскажу про возможности воспроизведения видеофайлов.

Ещё раз напомню про общие ограничения (из описания по мануалу):
— В базе данных треков/папок отображается до 1000 файлов/папок, расположенных в алфавитном порядке.
— Перечёркнутый символ в списке треков/папок означает, что этот формат не поддерживается устройством, или что этот файл повреждён и не может быть воспроизведён.

Форматы видеофайлов (по мануалу):
Codec-Typ (тип кодека)---MPEG-1/2---------------ISO-MPEG4;------------ISO-MPEG4 H.-------Windows
(формат данных)----------------------------------------DivX 3, 4 и 5; Xvid-----264 (MPEG4 AVC)---Media Video 9
============================================================================
Расширения файлов-------mpg, mpeg, ps, avi---avi, divx, mp4, m4v-----mp4, m4v, mov------wmv

Ограничения на свойства видеофайла (по мануалу):
Битрейт — макс. 2000 кб/с
Разрешение — макс. 720x576 пикселей
Частота кадров — макс. 25 к/с (или до 30 к/с при использовании b-фреймов)

Дополнительно в Columbus в "Настройки видео (файлы)" — есть настройка соотношения сторон изображения на экране: Автоматически (выбор соотношения сторон в соответствии с размером экрана), 16:9, 4:3, 14:9, 47:20.

Про разрешение экрана Columbus и соотношение сторон.
Итак, будем со всем этим детально разбираться. Инфы и цифр будет много, но постараюсь выделить только самую суть и основное. Для начала, посмотрим исходные характеристики дисплея в MIB Columbus на платформе MQB из SSP (PPS SK 097):
"Ёмкостный сенсорный экран с поддержкой функции Multitouch, цветной TFT-дисплей с диагональю 8 дюймов, разрешение 800x480 пикселей (WQVGA), размер видимой части экрана 175x105,4 мм".
Подробно по разрешение и соотношение сторон лучше отдельно почитать на профильных форумах или как посмотреть минимум тут.
Но, заглянув по ссылке выше — сразу вырисовывается нестыковочка… Спецификация "WQVGA" — это совсем никак не разрешение в 800х480, т.к. по спецификации "WQVGA" — это разрешение в 400х240, с соотношением сторон в 1.67 (15:9) и суммарным разрешением в 96 Кпикселей (применительно для MIB Bolero MQB). А для разрешения в 800х480, правильный формат будет всё таки "WVGA", с соотношением сторон в 1,67 (5:3) и суммарным разрешением в 384 Кпикселей. Спишем эту нестыковочку в SSP на досадную опечатку или копипаст из описания на Bolero… Возьмём "на карандаш" основные цифры — 800х480 и 5:3.
Теперь разберём хотя-бы общие цифры видеоформатов на примере стандартных данных спецификации для DVD-видео:
DVD PAL — разрешение 720х576, соотношение сторон 4:3, частота кадров 25 к/сек;
DVD NTSC — разрешение 720х480, соотношение сторон 16:9, частота кадров 29,97 к/сек;
А теперь ещё чуть-чуть цифр — немного порисуем для наглядности понимания в "CorelDRAW", примерив эти размеры в пикселях на экран Columbus разрешением в 800х480:

На картинке пытался показать, что происходит при сжатии (даунскэйл) и растяжении (апскэйл) картинки, которую должен "на лету" обработать GPU (видеопроцессор) и показать на экране в Columbus.
Чисто визуально — ближе всего к формату экрана в 800х480 подходит по размерам стандарта видео с разрешением в 720х480, со соотношением сторон в 16:9, где при скалировании исходного размера видеоконтента — полученное соотношение в 5,34:3 из разрешения в 720х480 всё же ближе к соотношению в 5:3 для разрешения в 800х480, чем соотношение в 4:3 из разрешения в 720х576. Возможно, максимальное разрешение в 720x576 из описания по мануалу — это всего лишь указание на ограничение "железных" возможностей обработки видеопотока данных GPU в Columbus.
Решил опробовать живьём различные варианты с разрешением, перекодировав несколько различных тестовых видеофайлов для пробы в разрешения:
— 800х480 — Columbus напрочь отказался воспроизводить;
— 720х576 — картинка видео отображается, но с большими полосами по краям экрана;

— 720х480 — картинка видео отображается, с меньшими полосами по краям экрана.

Последний вариант — отображается более-менее правильно, а при выборе в "Настройки видео (файлы)" соотношения сторон в 16:9 — можно добиться вполне оптимального отображения картинки, с минимальными полосами на экране и без вытянутости картинки по высоте. Либо, выбрав настройку в 14:9 — комфортно перекрыть весь экран выводимой картинкой и полностью избавиться от полос сверху и снизу. И хотя, в этом случае, возможно часть исходной картинки будет чуть-чуть за областью экрана и не будет видна, но визуально — это настройка подходит более оптимально. Впрочем, всё будет зависеть от размеров картинки исходного видеоконтента и наличием в нём полос сверху и снизу — в этом случае, для показа оптимальной по размерам картинки вписываемой в экран, соотношение сторон в настройках придётся подбирать и выставлять индивидуально.

Что можно смотреть из видеофайлов и где их брать?
Можем брать готовое видео, например, скачивая файлы с youtube в формате "360p" (640x360 — разрешение, p — прогрессивная развёртка). Для простого скачивания видеофайлов с ютьюб, можно, например, использовать отдельную бесплатную программу-утилиту "UmmyVideoDownloader", там всё просто — ставьте и по ходу разберётесь. Посмотреть описание и скачать с сайта разработчика — тут (796 КБ). Просто копируем скаченные видео видеофайлы на USB-флэшку или SD-карту и свободно воспроизводим их в Columbus. Другие форматы в бОльших разрешениях, начиная с даже с "480p" — к сожалению, отображаться не будут (проверял), возможно это связано опять же с ограничением мощности обработки GPU в Columbus, в несовместимости кодеков или по каким-то другим причинам…
А что делать, если мы хотим воспроизвести что-то из бОльшего разрешения и лучшего качества? Например, у нас есть какие-то другие видеофайлы из сети или "home video" и т.д. — да без проблем, но придётся самостоятельно перекодировать нужное видео в перевариваемый вид для Columbus, в подходящее видео под его разрешение и читабельный им аудио и видео кодеки.
Итак, из всего вышеперечисленного — оптимально подходит вариант с разрешением 720х480, с максимальным битрейтом кодирования видео не более 2000 кб/с. А что же с частотой?.. Частота кадров в 25 или 30 к/сек. — будет напрямую зависеть от используемого разрешения при конвертации. Columbus проверенно воспроизводит видеофайлы с максимальным разрешением в 720х576 в 25 к/сек или в 720х480 в 25 и 30 к/сек. По выбору звукового кодека — свободно в Columbus читаются форматы: MP3, AC3, ACC, РСМ. Возможность использовать тот или иной аудиокодек — будет напрямую зависеть от выбранного видеокодека, что в совокупности (аудио+видео кодеки) — составит читабельный для Columbus видеоконтейнер (расширение файла).
Что касается расширений видеофайлов (видеоконтейнеров), то из всех поддерживаемых расширений опробовано и проверенно в Columbus читаются файлы — mpg, avi, mp4, m4v, mov, wmv. Не пробовал файлы с расширением — mpeg, ps, divx. Конвертацию тестовых заготовок видеофайлов для проверки воспроизводимости расширений файлов делал в программе "Any Video Converter Ultimate". Проверенно в Columbus читаются видеокодеки — MPEG 1, MPEG 2, MPEG 4, H.264, Xvid. Оптимальные кодеки — MPEG 4, H.264. Не больше артефакты наблюдались при кодировании видеокодеком Xvid, и заметно сильно фрагментированные "квадраты" при использовании кодеков MPEG 1 и MPEG 2.

Чем и как конвертировать видео?
Очень часто меня просят рассказать как и чем конвертировать видеофайлы, чтобы:
а) — файлы читались;
б) — правильно вписывались в экран;
в) — чтобы картинка и звук были более-менее качественны.
Расскажу здесь об этом подробнее, чтобы не объяснять снова и снова персонально каждому…
Чем и как закодирован видеофайл — можно посмотреть бесплатной программой "MediaInfo", текущая версия 0.7.72. Посмотреть описание и скачать с сайта разработчика — тут (4,53 МБ).

В любом случае, перед началом конвертации стоит обязательно посмотреть какие данные имеет исходный видеофайл. Любая конвертация — это всегда потери при скалировании и сжатии видеоконтента при переконвертировании из одного размера и формата в другой. Грамотная переконвертация — это всегда даунскэйл, т.е. уменьшение выходного разрешения видеофайла — из большего размера в меньший, а не наоборот. Если битрейт аудио или видео кодека в исходном файле будет меньше, чем Вы выставите в настройках кодека при кодировании, то лучшего качества, чем было в исходном файле Вы на выходе всё равно уже не получите, а может получиться и даже наоборот… Например, если исходник звука был в формате MP3 с битрейтом 128 кбит/сек и Вы его конвертируете в MP3 с битрейтом 320 кбит/сек, или исходный аудиофайл был с частотой дискретизации в 44,1 кГц, а на выход ставим настройку в 48 кГц, то в любом случае, на выходе после конвертирования, лучшего звука, чем был в исходнике — мы уже никогда не получим! То же самое и для видео. В этом случае, стоит либо поискать более качественный исходник, либо оставить как есть.
Для конвертирования видеоконтента можно использовать любой удобный Вам софт, хоть платный, хоть бесплатный. Бесплатные — рассчитаны на обычное бытовое и любительское использование, при этом — выполняют перекодирование качеством в основном всегда хуже, чем платные. Платные и профессиональные видео конвертеры — могут быть не только софтовыми, но в виде отдельного устройства/платы, имеют более качественную картинку после конвертации, имеют и более глубокие настройки и возможности изменения параметров, но в большинстве своём — вызывают большие трудности в выборе настроек перекодирования для неподготовленного новичка. Не будем здесь обсуждать, что лучше из программ конвертирования, а что хуже — для этих обсуждений и бесконечных споров есть отдельные профильные форумы и темы по конвертации видеоконтента. Как и чем лучше перекодировать — стоит поэкспериментировать самостоятельно, т.к. более глубокие вопросы и тонкости по перекодированию видеоконтента уже наверное совсем выходят за рамки а/м тематики.
Из простых для понимания и бесплатных программ, например, можно использовать программу "Видео Конвертер", текущая версия: 4.1.5. Посмотреть описание и скачать с сайта разработчика — тут (4,53 МБ).
При установке, крайне желательно (!) выбрать "Пользовательская установка", чтобы не ставить лишний "сопутствующий хлам"…
Данный "Видео Конвертер" имеет различные готовые профили (видеоконтейнеры, с возможными для них вариантами видео и аудиокодеков), но из тех, что есть в этой программе, в Columbus "пошли":
— видеокодек — только MPEG 4, ни H.264, ни XVID из данной программы не стали воспроизводится в Columbus;
— аудиокодеки — MP3, AC3, ААС, PCM.
Для пользовательского и некоммерческого видео — вполне сгодится, а больше, в данном случае, наверное и не надо… Если Вам крайне важно получить максимальное качество, то тогда наверное стоит самостоятельно разобраться с другими программами и вариантами настроек кодирования в них.
Проверенные варианты рабочих с Columbus профилей в "Видео Конвертер" — расширений файлов (в скобках — название профиля), с битрейтом видео везде в 2000 кб/с:
— видеофайл avi ("в AVI", конвертация медленнее): видеокодек — MPEG 4 (720х576 в 25 к/сек или 720х480 в 25/30 к/сек); аудиокодеки — MP3 (48 кГц/320 кбит/с), AC3 (48 кГц/224 кбит/с), PCM (48 кГц/16 бит).
— видеофайл mp4 ("в MP4", конвертация быстрее): видеокодек — MPEG 4 (720х576 в 25 к/сек или 720х480 в 25/30 к/сек); аудиокодеки — MP3 (48 кГц/320 кбит/с), AAC (48 кГц/576 кбит/с).
Прим. Для аудиокодека PCM ("Linear PCM" или "LPCM"): 8 бит сэмплированного аудиопотока — это 768 кбит/с, 16 бит — это 1536 кбит/с (стандарт спецификации "Blu-ray").
Для разрешений в 720х576 в 25 к/сек и в 720х480 в 25/30 к/сек, если в настойках Columbus поставить соотношение сторон в 16:9, а в настройках кодирования в "Видео Конвертер" в поле "Корректировка" выбрать "Авто", то картинка будет почти полностью вписана в экран, с очень небольшими полосами сверху и снизу. Если всё то же самое, но в настойках Columbus поставить в 14:9, то картинка будет максимально комфортно вписана в экран, полностью без каких либо полос.
Подвожу итоги по конвертированию видеоконтента.
По размерам видеофайлов с разными разрешениями и разной частотой кадров — в 720х480 в 25 к/сек получается самым минимальным по размеру файла. По качеству картинки, при показываемом разрешении в 800х480 — в принципе, без разницы какой именно вариант разрешения выбирать, качество на экране Columbus, что в 720х576, что в 720х480 — будет примерно одинаковым! Если сравнивать расширения видеофайла по размеру, то при том же аудикодеке — avi файл будет примерно на 30% больше, чем mp4. По аудиокодеку, оптимальный вариант это MP3 (48 кГц/320 кбит/с), максимум качества — это PCM (48 кГц/16 бит), но видеофайл с аудио кодеком PCM будет гораздо больше по размеру.
Что же выбрать в настройках при конвертирования видео для Columbus?
— Если Вы планируете смотреть и качественно слушать видеоклипы и Вам не критичен размер видеофайла, то приоритет наверное стоит отдать всё таки качеству звука, тогда подойдёт вариант, например: avi, 720х480, 25 к/сек, PCM (48 кГц/16 бит).

— Если Вы планируете смотреть много видеофильмов или мультиков и Вам критичен размер видеофайла и основная задача, чтобы видеофайлов было как можно больше при оптимальном качестве видео и звука, то приоритет наверное стоит отдать размеру файла, тогда подойдёт вариант, например: mp4, 720х480, 25 к/сек, AAC (44,1 кГц/160 кбит/с).

Не забываем: в начальных настройках кодирования выставить "2 прохода (медленно)" — конвертирование будет выполнено более качественно, а в основных настройках в поле "Корректировка" — поставить параметр "Авто", тогда картинка будет автоматически подогнана соотношениями сторон к указанному в параметрах кодирования разрешению.

Запчасти на фото: FP548

Ну и обязательно не забыть выставить настройку отображения картинки в Columbus в "Настройки видео (файлы)" в 14:9. Фотки видеокартинки как это выглядит живьём:

Вот собственно, всё. Удачной конвертации видеоконтента и приятного качественного просмотра.
Если кто-то же желает поделится своими готовыми оптимальными на Ваш взгляд рецептами по конвертированию видео — пишите в комментах, чем и как кодируете видео, указав параметры кодирования:
Программа, расширение выходного видеофайла, разрешение, частота кадров, видеокодек и его полные настройки, аудио кодек и его полные настройки, доп. параметры или заметки и примечания.
В следующей, заключительной части, см. про возможности воспроизведение DVD — "MIB Columbus MQB — MEDIA форматы, ч. 3 — DVD"
"Не переключайтесь", будет ещё интересней!
Если у кого есть что-то добавить по теме — пишите.
Спасибо!