Найти тему
OSG-Pro

X-OCN - формат записи RAW видео с компрессией от Sony

Появление камеры Sony Burano вызвало всплеск интереса к кодеку X-OCN. Ведь прежде с ним были знакомы только немногие работавшие на кинокамеры Sony Venice II и на Venice I и PMW-F5/F55 и F65 с внешними рекордерами Sony. Но именно возможность вести запись в X-OCN (пусть и только в самой «компрессированной» его версии LT), позволяет Burano занимать уровень выше топовой камеры в линейке FX, Sony FX9. Давайте разбираться что это за X-OCN и чем он так хорош.

Камера Sony Burano (изображение с сайта Sony.Pro)
Камера Sony Burano (изображение с сайта Sony.Pro)

X-OCN расшифровывается eXtended tonal range - Original Camera Negative (в переводе - расширенный тональный диапазон - оригинальный негатив камеры) был представлен еще в 2016 году как версия Sony RAW, но с фирменным алгоритмом компрессии, не влияющим на изображение. Первыми камерами с возможностью записи были Sony F5/F55. Правда, для записи в X-OCN требовался внешний рекордер.

Камера Sony PMW-F5 с рекордером Sony AXS-R7 (изображение с сайта Pro.Sony)
Камера Sony PMW-F5 с рекордером Sony AXS-R7 (изображение с сайта Pro.Sony)

Но, компания RED Camera, которая была пионером в области компрессированного RAW, не долго думая, подала на Sony в суд. Причем, с требованием не просто запретить использование X-OCN, который, по их мнению, нарушал два патента RED, но и снять с продажи и уничтожить все камеры с его поддержкой. В ответ Sony подала свои иски против RED, причем сразу семь штук. Уж у кого, а у Sony тьма самых разных патентов и проблем найти нарушения в камерах RED не составило. На чем сошлись компании, как договорились, кто кому платил или что передавал, неизвестно. Но, в результате, Sony получила право использовать X-OCN в своих камерах, а RED… стала самым крупным патентным троллем в области кинотехники, окончательно закрепив это звание после победы над Apple с их ProRes RAW. И с тех пор кошмарит каждого, кто пытается использовать любой формат записи RAW видео с компрессией без согласования с RED. В своем телеграмм канале в начале 2023 года я писал о самых известных случаях, впрочем с тех пор кое-что уже поменялось.

На первый взгляд, X-OCN очень похож на REDCODE RAW. Это формат записи компрессированного RAW видео, поддерживает разрешения 4K и больше, высокую частоту кадров и 16 бит. Даже файлы, при равных степенях сжатия близки по размеру. Но в REDCODE RAW используется переменный битрейт. В то время как в X-OCN, постоянный, что позволяет минимизировать риск появления артефактов изображения, вызванных недостаточным потоком.

Кодеки Sony (Sony X-OCN White paper)
Кодеки Sony (Sony X-OCN White paper)

В качестве контейнера X-OCN использует MXF. Знаю, что слыша MXF, некоторые начинают кривиться, возможно вспоминая времена MPEG2. Но это открытый стандарт. Он используется в том числе в Sony RAW, XAVC и, кстати, в последней версии ARRIRAW. Изображение, звук и метаданные прописаны в одном файле. В X-OCN данные о экспозиции, цветовом пространстве, LUT, гамме и т.д. в само видео не вписываются, но их можно использовать для мониторинга. Таким образом, сохраняется максимум полученной с матрицы информации. В кодеке, в процессе сжатия, используется т.н. вейвлет преобразование. Понять что это такое без математического образования сложно. Но для нас главное, что оно позволяет, при поддержке плеера, в реальном времени уменьшать разрешение видео в два, четыре или более раз для плавного проигрывания.

Вейвлет преобразование в X-OCN из Sony X-OCN White Paper
Вейвлет преобразование в X-OCN из Sony X-OCN White Paper

Существует три степени сжатия X-OCN - XT – минимальная компрессия, ST – стандартная и LT – самая высокая степень сжатия. В таблице ниже показано для каких задач рекомендуется использовать ту или иную компрессию.

Таблица режимов X-OCN из Sony X-OCN White Paper, перевод автора
Таблица режимов X-OCN из Sony X-OCN White Paper, перевод автора

Ну а вот сравнение битрейтов X-OCN с некоторыми другими кодеками

Сравнение битрейта из Sony X-OCN White Paper
Сравнение битрейта из Sony X-OCN White Paper

Как видим, размеры файлов X-OCN будут в среднем меньше, чем у ProRes, при том, что речь не про ProRes RAW и эти кодеки Apple максимум 12 бит, в отличии от 16-ти бит у X-OCN.

Вот и повод перейти к тому, с чего, обычно начинают все описания X-OCN - 16 битное кодирование. Если не знаете, этот параметр, если по-простому, отвечает за то, насколько плавным будет переход цветов и тональностей на изображении, сколько градаций будет записано. Так, 8 бит – 256 оттенков на канал цвета, 10 бит – 1024. Считается, что такое количество градиентов человеческий глаз уже не способен различить. Ну а 16 бит… это 65536 оттенков на канал. То есть это огромный запас информации. Именно запас. Ни один, даже самый крутой монитор для цветкора, не способен такое воспроизвести. Но, собственно, это как раз то, что никогда не бывает лишним, особенно на крупном видеопроизводстве. Наравне, например, с широким динамическим диапазоном камеры. Ведь редко какой оператор будет сознательно отказываться от лишних нескольких ступеней динамического диапазона. Кстати, эти два параметра, битность и динамический диапазон, хоть и не имеют прямой связи, но косвенная между ними есть. В качестве известного примера можно вспомнить Sony A7S2, камера в которой есть гамма S-Log3 с широким динамическим диапазоном, ступеней под 13. Но любой, кто знает эту камеру скажет, что снимать в S-Log3 не стоит, лучше ограничится более скромным S-Log2 с меньшим ДД. Ведь в A7S2 8-ми битное кодирование, которого не хватает, чтобы вместить даже самую необходимую информацию динамического диапазона S-Log3, что в сложных сценах может привести к видимым артефактам на изображении. Есть мнение, что в идеале, на один шаг динамического диапазона лучше иметь 1 бит. Т.е. если ДД камеры 12 стопов, то оптимально писать 12 бит.

Возвращаясь к Burano и FX9. Думаю, теперь понятно, почему Burano занимает ступеньку выше. Все же, при всех достоинствах, у FX9 просто нет возможности получить исходник такого качества. Да, в описании к ней указано, что камера может отдавать RAW 16 бит. Но, собственно, так же, как и все другие камеры линейки FX, даже младшая FX30. Но, вы слышали о существовании видеорекордера, который сможет это записать? Atomos, Blackmagic, Odyssey - все они способны максимум на 12 бит.

Подробнее о X-OCN можно прочитать в Sony X-OCN White Paper, который, кстати, недавно был обновлен в связи с выходом камеры Burano.