OTT Průvodce kodeky, formáty kontejnerů a překódování
Pokud název tohoto článku již neublíží vaší hlavě, pak to zbytek bude určitě. Doufejme, že to můžu vysvětlit způsobem, který dává smysl netechnické osobě. Píšu tento článek o video / audio kodeky, protože jsem se ocitl zmatený, když se snažím vysvětlit to příteli jednoho dne.
Co přesně je kodek? Vím, že potřebuješ, abys tady a tam hráli film, ale co to sakra je? Co mě opravdu zmátlo, byly všechny podmínky, o kterých jsem slyšel, ale nikdy jsem nepochopil: H.264, DivX, MP4, AVI, MPEG-2, AVCHD, AAC, OGG, MKV atd. Byly všechny tyto kodeky? Po četném čtení a učení jsem si uvědomil, že svět audio a video kodeků a formátů kontejnerů je velmi matoucí. Vlastně jsem vlastně ani neznal rozdíl mezi kodekem a formátem kontejneru, dokud jsem nezačal zkoumat.
Nebudu chodit do mnoha detailů, jen proto, že téma začíná být velmi rychlé. Opravdu vám záleží, zda 1 hodina RAW nekomprimovaného videa 1080p 60 snímků za sekundu sníží téměř 500 GB úložného prostoru? Asi ne.
Co je to kodek?
Co je tedy přesně kodek a co to dělá? V co nejjednodušších termínech je kodek kodérem / dekodérem nebo, v původní podobě, kompresorem (dekompresorem). To je přesně to, co kodek dělá: trvá digitální soubor a komprimuje jej (nebo zakóduje) pro ukládání a dekomprimuje jej (nebo dekóduje) pro prohlížení nebo překódování. Řeknu vám, co je to překódování o něco později.
Důležité je pochopit, že kodek je něco jako specifikace toho, jak by měl bitstream vypadat. Co je to bitstream? Chcete-li se dostat velmi technické, je to, jak by měl být sled bytů uspořádány pro tento konkrétní kodek. Každý kodek má specifický soubor pokynů. Může například určit šířku, výšku, poměr stran atd. Podívejte se na tuto stránku, ale nečtete příliš mnoho, nebo vám hlava ublíží:
http://www.cs.cf.ac.uk/Dave/Multimedia/node262.html
Protože je to specifikace, může mi mnoho způsobů, jak převést data do tohoto formátu. Proto může existovat mnoho kodérů pro jeden kodek. Vysvětlím více o kodérech v sekci Populární kodek níže.
Tak proč potřebujeme dokonce všechny tyto komprese a dekomprese? No, jak jsem zmínil výše, RAW nekomprimovaný soubor 1080p je téměř neuvěřitelných 500 GB za pouhou hodinu. Budete potřebovat své vlastní datové centrum pro ukládání všech vašich rodinných videí, pokud bylo vše nahráno v tomto formátu. To je místo, kde přichází do hry stlačení. Existují různé typy komprese, které se promítají do různých typů kodeků. Takže co jsou některé populární kodeky?
Populární kodeky
H.264 (MPEG-4 část 10 AVC) - Toto je také oficiálně známé jako MPEG-4 část 10, ale H.264 je to, co běžně slyšíte. Ano, pro stejnou věc existují i více jmen. H.264 je zdaleka nejoblíbenější formát pro kódování videa. H.264 nabízí to nejlepší ze všech světů: menší velikosti souborů s vyšší kvalitou.
Nezapomeňte, že H.264 je jen kodek, nenajdete žádné soubory s příponou .h264. To je to, pro co jsou formáty kontejnerů, což vysvětlím v části níže. Tento kodek se používá všude od smartphonů po digitální videokamery až po disky Blu-ray. Používá se také pro dodávání spousty webového videa dnes, protože je schopna poskytovat skvělou kvalitu obrazu s vysokým kompresním poměrem a nízkou přenosovou rychlostí, což znamená menší zátěž na streamingových serverech.
Je to také vysoce podporovaný a pravděpodobně bude nejpopulárnější kodek na dlouhou dobu přijít. Podporují ji Apple, YouTube, HTML 5 a dokonce i Adobe Flash.
Jediná nevýhoda H.264 je, že algoritmy pro kompresi jsou tak dobré, je mnohem pomalejší kódovat video do tohoto formátu. Dozvíte se o tom více, když hovoříme o překódování níže.
Jak jsem zmínil výše, pro jeden kodek existuje více kodérů. Pro kodek H.264 je jedním z nejpopulárnějších kodérů x264 od firmy VideoLAN, stejných lidí, kteří vytvářejí přehrávač VLC Media Player. x264 je volný a open-source, ale existuje také mnoho komerčních H.264 kodérů. Nezáleží na tom, jak se video stream převede do tohoto formátu, jakýkoliv dekodér H.264 (jako VLC) bude moci zobrazit soubor.
MPEG-2 - Stále máte velkou sbírku DVD? To vše se provádí pomocí kodek MPEG-2. Je to docela staré, ale velmi běžné. Dalším místem, kde najdete kompresi MPEG-2, je sledování těchto HD kanálů vysílaných bezdrátově. To je všechno MPEG-2 komprese. Zajímavé věci vědět, že jo?
Vzhledem k tomu, že algoritmus komprese pomocí MPEG-2 je mnohem nižší než H.264, má výhodu v tom, že je mnohem rychlejší kódovat. Nicméně, to nikdy pracoval pro web streaming, protože na nižší bitrate, kvalita by rychle nosedive a vy byste skončit s pixelated video. Proto přišli s MPEG-4 Part 2.
MPEG-4 část 2 - Asi si vzpomínáte na dny, kdy o DivX a Xvid mluvilo všechno správně? Ty byly kodéry pro formát MPEG-4 Part 2, aka H.263. Mnoho filmů, které jste stáhli zpět v průběhu dne, bylo komprimováno pomocí tohoto kodeku, protože vám poskytlo dobrou velikost souboru a zachovalo rozumnou kvalitu. Jediným zásadním problémem je však to, že obsah s vysokým rozlišením stále trpí z hlediska kvality obrazu a to je místo, kde H.264, které jsem zmínil výše, převzalo.
Windows Media Video - To je v podstatě verze MPEG-4 kodeků společnosti Microsoft. WMV 7 byl představen v roce 1999 a byl kopií MPEG-4 Part 2. Později přišel WMV 8 a 9, následovaný kodekem VC-1, který většinou kopíruje MPEG-4 část 10 a je v současné době používán v Blu-ray. také disky. Jediné další místa, na kterých vidíte WMV a VC-1, jsou většinou produkty související se společností Microsoft, jako je Windows Movie Maker, Silverlight, HD DVD a Microsoft Expression Encoder atd..
To jsou jen populární video kodeky, máte také audio kodeky, které přicházejí do hry, když mluvíme o kontejnerech níže. Mezi oblíbené zvukové kodeky patří FLAC, AC3, Dolby Digital Plus, DTS-HD, ALAC atd. Stejně jako u videa mají audio kodeky své vlastní formáty kontejnerů, jako jsou AIFF, WAV atd..
Nejsou to v žádném případě všechny kodeky tam, je to jen seznam některých z nejpopulárnějších. Promluvme si nyní o formátech kontejnerů.
Formáty kontejnerů
Když přehráváte soubor v programu Windows Media Player nebo VLC nebo Quicktime nebo v jakémkoli přehrávači médií, můžete obvykle otevřít formát kontejneru. Formát kontejneru nebo obal je v podstatě balíček jednoho nebo více kodeků, videa nebo zvuku nebo obojího. Kontejner se používá k přidání zvuku spolu s videem ak zajištění dokonalé synchronizace zvuku a videa. Kontejner bude také obsahovat další informace potřebné pro streamovací server nebo přehrávač médií. Bitové toky videa a zvuku jsou právě zabaleny v jiném bitovém toku.
Kontejnerové formáty jsou tam, kde vidíte společné přípony souborů, které používáme jako MP4, MOV, WMV, AVI atd. Projdeme některé z nejběžnějších kontejnerů:
MP4 - Pravděpodobně jste si stáhli skladbu, která měla příponu .MP4, což je obal pro mnoho video a audio kodeků. Nejčastěji se používá k zabalení videa ve formátu H.264 a AAC. Podporuje také MPEG-4 část 2 a MPEG-2 video kodeky. Také zvuk může být kódován pomocí jiných kodeků než AAC.
AVI - Jedná se o formát kontejneru společnosti Microsoft z roku 1992. Byl velmi populární zpět v mém dni a je to pořád docela dost. Pokud provádíte jakékoli kódování, nikdy byste neměli používat formát kontejneru AVI. Nejprve nepodporuje novější kodeky jako H.264. Má také několik dalších závažných problémů, což je důvod, proč se už nepoužívá.
ASF - Formát rozšířených systémů společnosti Microsoft obvykle nepoužívá příponu souboru .ASF. Místo toho uvidíte většinu kontejnerů ASF .WMA nebo .WMV. Tyto soubory uvidíte, pokud používáte všechny produkty společnosti Microsoft. Jakmile opustíte svět společnosti Microsoft, narazíte na problémy s přehráváním souborů, zejména pokud používáte kodek H.264.
AVCHD - AVCHD je nejběžnější formát kontejnerů pro HD videokamery. Video je normálně H.264 s audio AC3 (Dolby Digital) nebo Linear PCM.
MKV - Stáhněte si film v poslední době? Je to pravděpodobně ve formátu kontejneru MKV, ve kterém jsou uloženy videosoubory H.264. Poměrně několik nástrojů podporuje MKV, jako je Boxee, PS3 Media Server, XMBC, VLC, atd., Ale ještě není tak široce podporováno jako jiné formáty kontejnerů..
FLV - Toto je Adobe Flash, který podporuje mnoho různých kodeků, nejčastěji H.264 a AAC. Flash video je jedním z nejpopulárnějších způsobů, jak jsou videa přenášena přes internet. Je to ztrácí půdu, protože HTML 5 a skutečnost, že Apple nenechá flash spustit na některém z jeho iDevice je, ale je to stále velmi běžné.
Existují i jiné formáty kontejnerů, jako je formát souborů QuickTime, OGG, WebM atd..
Překódování
Poslední věc, kterou je třeba pochopit, je to, že budete pravděpodobně muset převést AVCHD video, které jste stáhli z videokamery, do jiného formátu, který pak můžete importovat do iTunes a hrát na vašem iPhone. Vzhledem k tomu, že existuje tolik kodeků a formátů kontejnerů a každý formát kontejneru může mít různé kombinace kodeků pro video a audio, budete potřebovat transkodér, který vám poskytne typ souboru, který chcete pro konkrétní zařízení.
Existuje mnoho transcoders aka video konvertory tam: HandBrake, FFmpeg, SUPER, VirtualDub, atd. Některé z nich jsou placené a některé jsou zdarma open-source nástroje. Některé nástroje, jako např. HandBrake, vám přednastaví, takže si můžete jednoduše vybrat zdrojový soubor a vybrat výstupní formát, jako je iPod nebo iPhone, a kliknout na Start. Vybere pro vás všechna nastavení, kontejner, kodek atd. Nicméně, doufejme, že po přečtení tohoto příspěvku, nyní chápete o něco více a můžete jít o konverzi videa mezi formáty a pochopit základní proces o něco lepší. Užívat si!
