Картинка-в-картинке

Картинка-в-картинке (англ. Picture-in-Picture, PiP) — это функция мультимедийных устройств и программного обеспечения, позволяющая отображать одно видео (или другой визуальный контент) в уменьшенном окне поверх основного изображения. Данный режим используется для одновременного просмотра двух или более видеопотоков, при этом основной контент занимает весь экран, а дополнительный — располагается в углу, часто с возможностью перемещения и изменения размера.

История

Технология «картинка-в-картинке» впервые появилась в потребительской электронике в конце 1970-х — начале 1980-х годов. Первые телевизоры с поддержкой PiP были выпущены компаниями Sony и Toshiba. В 1979 году компания Sony представила модель Trinitron KV-1941, которая могла отображать второе изображение в небольшом окне. Однако из-за высокой стоимости и сложности производства такие телевизоры не получили массового распространения до середины 1980-х годов.

В 1980-е годы функция PiP стала доступна в более дорогих моделях телевизоров, преимущественно в Японии и США. Для её работы требовалось два независимых тюнера (основной и дополнительный) или внешний источник сигнала (например, видеомагнитофон). В 1990-е годы, с развитием цифровых технологий и появлением плоскопанельных дисплеев, PiP стала стандартной функцией многих телевизоров среднего и высокого ценового сегмента.

С развитием персональных компьютеров и мобильных устройств концепция PiP была адаптирована для программного обеспечения. В 2000-х годах функция появилась в видеоплеерах (например, в Windows Media Player) и браузерах (как расширение). Однако массовое распространение на мобильных устройствах и в веб-браузерах произошло в 2010-х годах, когда были разработаны соответствующие API (Application Programming Interface) для операционных систем iOS, Android и веб-стандартов.

Принцип работы

Аппаратная реализация

В телевизорах и мониторах PiP реализуется на уровне аппаратного обеспечения. Основной видеопроцессор принимает два или более видеосигнала, масштабирует один из них до заданного размера и накладывает на основной кадр. Для этого требуется:

• Два независимых видеотюнера (для приёма разных телеканалов) или один тюнер и внешний вход (например, HDMI).
• Видеопроцессор с поддержкой наложения изображений (overlay).
• Буфер кадров для хранения уменьшенного изображения.

Программная реализация

В операционных системах и приложениях PiP реализуется программно. Видеоплеер или браузер создаёт отдельное окно, которое отображается поверх всех остальных окон. Это окно управляется операционной системой, которая обеспечивает его постоянное отображение на переднем плане, даже при переключении между приложениями. В веб-браузерах используется стандарт W3C «Picture-in-Picture API», который позволяет веб-страницам запрашивать отображение видео в отдельном окне.

Виды и реализации

По типу устройства

• Телевизоры и мониторы: классическая PiP с двумя тюнерами или одним тюнером и внешним источником. Часто поддерживает несколько режимов: «картинка-в-картинке» (одно окно поверх другого), «картинка-рядом-с-картинкой» (Picture-by-Picture, PbP — два изображения рядом) и «картинка-в-картинке с прозрачностью» (только в некоторых моделях).
• Мобильные устройства (смартфоны, планшеты): PiP реализована на уровне операционной системы. В iOS (начиная с iOS 9) и Android (начиная с Android 8.0 Oreo) приложения могут запрашивать режим PiP для видео, видеозвонков или навигации. Пользователь может свернуть видео в небольшое окно и продолжать работу с другими приложениями.
• Персональные компьютеры: PiP доступна в видеоплеерах (VLC, MPC-HC), браузерах (Google Chrome, Mozilla Firefox, Microsoft Edge) и некоторых приложениях для видеоконференций (Zoom, Skype). В операционных системах Windows и macOS нет встроенной системной PiP, но она реализуется на уровне приложений.
• Игровые консоли: некоторые консоли (например, Xbox One, PlayStation 4) поддерживают PiP для одновременного просмотра игры и видео из приложений (например, YouTube или Twitch).

По источнику сигнала

• Два телевизионных канала: классический вариант для телевизоров с двумя тюнерами.
• Телевизор + внешнее устройство: например, просмотр телепередачи и одновременно видеозаписи с DVD-плеера или игровой консоли.
• Веб-браузер + другое приложение: в веб-браузерах PiP позволяет просматривать видео с YouTube, Vimeo или других сайтов в отдельном окне, не покидая вкладку.
• Приложение + системная PiP: на мобильных устройствах любое приложение, поддерживающее PiP, может отображать контент поверх других приложений.

Применение

Телевидение и домашние развлечения

• Одновременный просмотр двух телепередач (например, спортивного матча и новостей).
• Просмотр видео с внешнего устройства (например, видеокамеры наблюдения) во время просмотра телевизора.
• Использование PiP для отображения меню телевизора или электронного программного гида (EPG) поверх основного изображения.

Мобильные устройства

• Просмотр видео (YouTube, Netflix, «Кинопоиск») во время переписки в мессенджерах или просмотра веб-страниц.
• Видеозвонки (Zoom, Skype, WhatsApp) в режиме PiP, позволяющие одновременно общаться и пользоваться другими приложениями.
• Навигация (Google Maps, Яндекс.Карты) в режиме PiP, отображающая карту поверх других приложений.

Персональные компьютеры

• Просмотр обучающих видео или стримов во время работы с документами или программирования.
• Видеоконференции в режиме PiP, когда изображение собеседника отображается поверх рабочего стола.
• Многозадачность: одновременная работа с несколькими приложениями, одно из которых отображается в режиме PiP.

Игры

• Просмотр стримов или видео на YouTube во время игры (на консолях и ПК).
• Отображение карты или чата поверх игрового процесса (в некоторых играх).

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Многозадачность: возможность одновременно выполнять несколько действий, не переключаясь между окнами.
• Удобство: просмотр видео или видеозвонков без потери основного контента.
• Экономия времени: не требуется сворачивать или закрывать одно приложение для работы с другим.
• Гибкость: возможность перемещать и изменять размер окна PiP в зависимости от потребностей пользователя.

Недостатки

• Снижение качества изображения: уменьшенное окно PiP имеет более низкое разрешение, что может ухудшить восприятие деталей.
• Отвлечение внимания: наличие второго изображения может отвлекать от основного контента, особенно если оба требуют внимания.
• Аппаратные ограничения: на старых телевизорах и устройствах PiP может работать некорректно или требовать дополнительных настроек.
• Потребление ресурсов: на мобильных устройствах и компьютерах PiP увеличивает нагрузку на процессор и батарею, особенно при воспроизведении видео высокого разрешения.

Технические ограничения

• Разрешение: в телевизорах PiP-окно обычно имеет разрешение не выше 720p (1280×720 пикселей) или 480p (640×480 пикселей), даже если основной экран поддерживает 4K или 8K. Это связано с ограничениями видеопроцессора.
• Количество каналов: большинство телевизоров поддерживают только два одновременных источника (основной и PiP). Некоторые модели (например, профессиональные мониторы) могут поддерживать до четырёх окон.
• Звук: в режиме PiP обычно воспроизводится звук только из основного окна. Звук из PiP-окна либо отключается, либо микшируется с основным (в некоторых моделях).
• Совместимость: не все приложения и веб-сайты поддерживают PiP. Например, некоторые потоковые сервисы (Netflix, Hulu) могут блокировать PiP на мобильных устройствах из-за ограничений лицензирования.

Интересные факты

• В 2017 году компания Apple добавила поддержку PiP в iPad с выходом iOS 9, а в iPhone — с iOS 14 (2020 год).
• В веб-браузерах стандарт PiP API был впервые реализован в Google Chrome в 2017 году.
• В некоторых телевизорах Sony и LG функция PiP может быть использована для отображения изображения с камеры видеонаблюдения или домофона.
• В операционной системе Windows 10 и 11 PiP не является встроенной функцией, но может быть реализована через сторонние приложения (например, «Always on Top» или «PiP Tool»).

Источники

• «Picture-in-Picture» — статья в энциклопедии «Британника» (Encyclopaedia Britannica).
• «Picture-in-Picture API» — спецификация W3C (World Wide Web Consortium).
• «Как работает режим «Картинка в картинке» на iPhone и iPad» — документация Apple Developer.
• «Picture-in-Picture (PiP) mode in Android» — документация Google Android Developer.
• «Телевизоры с функцией PIP: история и современность» — журнал «Что такое?» (What Hi-Fi?).
• «Обзор функции Picture-in-Picture в Windows 10» — сайт «Компьютерра».