Александр Дзюбенко

Задавались ли вы когда-нибудь вопросом, почему видеосигнал стандартной чёткости – например, используемый в DVB-вещании или DVD-дисках – может иметь размер как 720x576, так и 704x576 пикселей? С другими вариантами разрешений цифрового видеосигнала (544x576, 480x576, 352x576) всё понятно: они служат для снижения требуемой ширины полосы пропускания ценой ухудшения качества. Но разрешения 720x576 и 704x576 отличаются слишком незначительно, чтобы разница в требуемом ими битрейте была сколько-нибудь заметна. Более того: разницы в разрешении изображения между 720x576 и 704x576… нет совсем!

Как так может быть? Всё очень просто: отличие между ними заключается в том, что кадр 704x576 представляет собой среднюю часть от кадра 720x576. Другими словами, чтобы преобразовать 720x576 в 704x576, нужно отрезать от него по 8 пикселей с каждой стороны, а чтобы преобразовать 704x576 в 720x576, нужно добавить по его бокам чёрные полоски шириной по 8 пикселей каждая. Это зафиксировано в стандарте DVB (ETSI TS 101 154, раздел 5.1.4, примечание 5 к таблице 5).

Таким образом, именно изображение размером 704x576 имеет соотношение сторон 4:3 или 16:9 (в зависимости от режима). А соотношение сторон видеосигнала размером 720x576 при этом оказывается уже бóльшим – примерно 4.1:3 или 16.4:9. В этом есть очень важный практический смысл.

Дело в том, что видео размером 720x576 пикселей содержит по краям кадра некий «запас», который во времена аналоговых технологий позволял краям изображения меньше искажаться в результате многократных цифроаналоговых и аналогово-цифровых преобразований. Чтобы понять, как это работает, представьте себе цифровой видеосигнал, проходящий через серию преобразований из цифровой формы в аналоговую и обратно. В аналоговой форме сигнала боковые границы кадра (границы строк) заданы не так точно, как в цифровой, и поэтому при каждом таком преобразовании кадр немного сдвигается вправо или влево, пусть даже на долю пикселя. Если бы за пределами кадра не было этого запасного «пространства для манёвров», то при каждом таком сдвиге край кадра немного обрезался бы, и в результате цепочки из нескольких таких преобразований (что было отнюдь не редкостью в те времена) количество «мусора» на краю кадра могло бы нарастать очень стремительно.

Изначально подразумевалось, что эти «запасные» поля будут заполняться чёрными полосками интервала гашения аналогового стандарта PAL, и во многих случаях именно так и происходит.

Но некоторые полностью цифровые системы (например, DV-видеокамеры и их профессиональные разновидности) стали заполнять эти области продолжением основного изображения. Это не противоречит логике исходного стандарта: запас всё равно остаётся запасом, вне зависимости от того, что он содержит. Когда с таким видеосигналом сталкиваются люди, не являющиеся профессионалами телевизионной отрасли, они нередко делают неправильный вывод о том, что раз видеоизображение заполняет собой всю площадь кадра 720x576, то и пропорции 4:3 или 16:9 имеет весь этот кадр, а не только его средняя часть размером 704x576.

Разумеется, это мнение ошибочно, и в этом можно легко убедиться, даже не вникая в тексты стандартов. Для этого нужно распечатать на листе бумаги квадрат (на всякий случай тщательно проверив его идеальную квадратность с помощью линейки), снять его на DV-видеокамеру и вырезать из полученного видео один кадр размером 720x576 пикселей. Если бы весь кадр 720x576 имел пропорции 4:3, то для получения квадратного квадрата его нужно было бы растягивать до размера 768x576, но если мы попробуем так сделать, высота квадрата не сойдётся с его шириной. Для того чтобы получить правильные пропорции, цифровой кадр 720x576 нужно растягивать до соотношения сторон 4.1:3, то есть до размера 788x576 пикселей. Разумеется, идеально квадратным квадрат окажется именно во втором случае (см. рис.).

При создании экранной графики для телевидения стандартной чёткости у дизайнеров есть выбор: либо работать с кадром 768x576 (для 16:9 – 1024x576), чтобы затем уменьшать его до 704x576 и добавлять по сторонам чёрные полосы, либо сразу создавать изображение с запасом по ширине, то есть размером 788x576 или 1050x576 пикселей соответственно. В программе Adobe Photoshop (начиная с версии CS4) для этого даже есть специальные пресеты «PAL D1/DV Square Pixel».