OTT Керівництво для кодеків, форматів контейнерів і транскодування
Якщо назва цієї статті вже не зашкодить вашій голові, то інша частина її обов'язково. Ну, сподіваюся, я можу пояснити це таким чином, що має сенс для нетехнічної особи. Я пишу цю статтю про відео / аудіо кодеки, тому що я виявився заплутаним, коли намагався пояснити його одному з друзів.
Що ж таке кодек? Я знаю, що вони потрібні для відтворення фільму тут і там, але що це таке насправді? Що мене дійсно збентежило, були всі терміни, про які я чув, але ніколи не розумів: H.264, DivX, MP4, AVI, MPEG-2, AVCHD, AAC, OGG, MKV тощо. Після довгого читання та навчання я зрозумів, що світ аудіо- та відеокодеків та форматів контейнерів дуже заплутаний. Насправді, я дійсно навіть не знаю різниці між кодеком і форматом контейнера, поки не почав досліджувати.
Я не буду вдаватися до деталей, тільки тому, що тема починає ставати дуже короткочасною. Ви дійсно піклуєтеся, якщо 1 година RAW нестисненого відео 1080p 60 кадрів в секунду з'їдає майже 500 ГБ дискового простору? Напевно, ні.
Що таке кодек?
Що ж таке кодек і що він робить? У найпростіших термінах кодек є кодером / декодером або, в його початковій формі, компресор (co) - декомпресор (dec). Отже, це саме те, що робить кодек: він бере цифровий файл і стискає його (або кодує) для зберігання і розпаковує його (або декодує) для перегляду або транскодування. Я скажу вам, що транскодування трохи пізніше, не будемо плутати себе це рано.
Важливо розуміти, що кодек на кшталт специфікації того, як має виглядати потік бітів. Що таке бітовий потік? Щоб не отримати дуже технічних, це, як послідовність байтів повинні бути організовані для цього конкретного кодека. Кожен кодек має певний набір інструкцій. Наприклад, він може вказувати ширину, висоту, співвідношення сторін тощо. Перегляньте цю сторінку, але не читайте занадто багато, або ваша голова зашкодить:
http://www.cs.cf.ac.uk/Dave/Multimedia/node262.html
Тому що це специфікація, там можна багато способів перетворити дані в цей формат. Отже, може бути багато кодерів для одного кодека. Я детальніше розповім про кодери в розділі "Популярні кодеки" нижче.
Так чому ж нам навіть потрібно все це стиснення і декомпресія? Ну, як я вже згадував вище, RAW нестисненого файлу 1080p майже колосальні 500 Гб протягом однієї години. Для зберігання всіх сімейних відео, якщо все було записано у цьому форматі, знадобиться власний центр обробки даних. Ось тут і починаються компресії. Існують різні типи стиснення, які перетворюються на різні типи кодеків. Отже, які деякі популярні кодеки?
Популярні кодеки
H.264 (MPEG-4 Part 10 AVC) - Це також офіційно називається MPEG-4 Part 10, але H.264 - це те, що ви часто чуєте. Так, є також кілька імен для одного і того ж. Найбільш популярним форматом для кодування відео є H.264. H.264 пропонує найкраще з усіх світів: менші розміри файлів з більш високою якістю.
Знову ж таки, пам'ятайте, що H.264 - це просто кодек, ви не знайдете жодних файлів з розширеннями .h264. Ось для чого використовуються контейнерні формати, які я поясню в розділі нижче. Цей кодек використовується повсюди від смартфонів до цифрових відеокамер до дисків Blu-ray. Він також використовується для передачі великої кількості веб-відео сьогодні завдяки його здатності надавати чудову якість зображення з високим коефіцієнтом стиснення та низькою швидкістю передачі, що означає менше навантаження на потокові сервери.
Він також високо підтримується і, ймовірно, буде найпопулярнішим кодеком протягом довгого часу. Його підтримують Apple, YouTube, HTML 5 і навіть Adobe Flash.
Єдиним недоліком H.264 є те, що алгоритми стиснення настільки хороші, що набагато повільніше кодувати відео в цей формат. Ви дізнаєтеся більше про це, коли ми говоримо про транскодування нижче.
Як я вже згадував вище, існує кілька кодерів для одного кодека. Для кодека H.264 одним з найпопулярніших кодерів є x264 від VideoLAN, ті ж люди, які створюють VLC Media Player. x264 є безкоштовним і з відкритим вихідним кодом, але також є багато комерційних кодерів H.264. Не має значення, як відеопотік перетворюється в цей формат, будь-який декодер H.264 (наприклад, VLC) зможе переглянути файл.
MPEG-2 - Ще є велика колекція DVD-дисків? Це все зроблено за допомогою кодека MPEG-2. Це досить старе, але дуже поширене явище. Інше місце, де ви знайдете стиснення MPEG-2, коли ви дивитеся, що ці HD-канали транслюються в ефірі. Це все MPEG-2 стиснення. Цікаво знати, вірно?
Оскільки алгоритм стиснення з використанням MPEG-2 значно поступається H.264, він має перевагу, що він набагато швидше кодується. Тим не менш, він ніколи не працював для веб-потокового, тому що на більш низькому бітрейті, якість буде швидко назавжди, і ви в кінцевому підсумку з нерівним відео. Саме тому вони придумали MPEG-4 Part 2.
MPEG-4 Part 2 - Ви, напевно, пам'ятаєте дні, коли все говорило про DivX і Xvid правильно? Це були кодери для формату MPEG-4 Part 2, так званий H.263. Багато фільмів, які ви завантажили в день, були стислі за допомогою цього кодека, тому що він дав вам хороший розмір файлу і підтримував розумну якість. Проте єдиною серйозною проблемою є те, що вміст високої чіткості все ще постраждав з точки зору якості зображення, і саме тут H.264, про який я згадував вище.
Windows Media Video - Це, в основному, версія Microsoft з кодеками MPEG-4. WMV 7 був введений в 1999 році і був копією MPEG-4 Part 2. Пізніше прийшли WMV 8 і 9, потім VC-1, кодек, який в основному копіює MPEG-4 Part 10 і в даний час використовується в Blu-ray диски. Єдине місце, де ви бачите WMV та VC-1, в основному, пов'язані з продуктами Microsoft, такими як Windows Movie Maker, Silverlight, HD DVD і Microsoft Expression Encoder тощо..
Це лише популярні відеокодеки, у вас також є ваші аудіокодеки, які входять у гру, коли ми говоримо про контейнери нижче. Популярні аудіокодеки включають FLAC, AC3, Dolby Digital Plus, DTS-HD, ALAC тощо. Як і у випадку з відео, аудіокодеки мають власні формати контейнерів, такі як AIFF, WAV і т.д..
Це не всі кодеки, це лише список найбільш популярних кодеків. Тепер поговоримо про контейнерних форматах.
Формати контейнерів
Під час відтворення файлу в медіапрогравачі Windows або VLC або Quicktime або будь-якому іншому медіа-програвачі ви зазвичай відкриваєте формат контейнера. Контейнерний формат або обгортка в основному є пакетом одного або декількох кодеків, відео або аудіо або обох. Контейнер використовується для додавання аудіо та відео, а також для забезпечення ідеального синхронізації аудіо та відео. Контейнер також міститиме іншу інформацію, необхідну для потокового сервера або мультимедійного програвача. Відео та звукові потоки просто загорнуті в інший бітовий потік.
Формати контейнерів, де ви бачите загальні розширення файлів ми всі використовуємо теж, як MP4, MOV, WMV, AVI і т.д. Давайте перейдемо до деяких з найбільш поширених контейнерів:
MP4 - Ви, напевно, завантажили пісню з розширенням .MP4, який є обгорткою для багатьох відео- та аудіокодеків. Найчастіше використовується для обгортання відео H.264 та аудіокодування AAC. Він також підтримує MPEG-4 Part 2 і MPEG-2 відео кодеки також. Крім того, аудіо може кодуватися з використанням інших кодеків, відмінних від AAC.
AVI - Це контейнерний формат Microsoft з 1992 року. Він був дуже популярний ще в моєму часі, і це все ще навколо. Якщо ви виконуєте будь-яке кодування, ви ніколи більше не повинні використовувати формат контейнера AVI. По-перше, він не підтримує нові кодеки, такі як H.264. Вона також має декілька інших серйозних проблем, тому вона більше не використовується.
ASF - Формат Advanced Systems від Microsoft зазвичай не використовує розширення .ASF. Замість цього ви побачите, що більшість контейнерів ASF використовують .WMA або .WMV. Ви побачите ці файли, якщо ви використовуєте всі продукти Microsoft. Як тільки ви вийдете з світу Microsoft, ви зіткнетеся з проблемами відтворення файлів, особливо якщо ви використовуєте кодек H.264.
AVCHD - AVCHD - найпоширеніший формат контейнера для відеокамер HD. Відео, як правило, буде H.264 з аудіосигналом AC3 (Dolby Digital) або лінійним PCM.
MKV - Завантажити фільм останнім часом? Це, ймовірно, у форматі контейнера MKV, в якому розміщені відеофайли H.264. Досить багато інструментів підтримують MKV як Boxee, PS3 Media Server, XMBC, VLC, і т.д., але це ще не так широко підтримується, як інші формати контейнерів..
FLV - Це Adobe Flash, який підтримує багато різних кодеків, найпоширенішими з яких є H.264 і AAC. Флеш-відео є одним з найпопулярніших способів передавання відео через Інтернет. Вона втрачає свої позиції через HTML 5 і той факт, що Apple не дозволить запуску флеш-пам'яті на будь-якому з iDevice, але це все ще дуже поширене.
Існують інші формати контейнерів, такі як формат файлів QuickTime, OGG, WebM і т.д..
Транскодування
Останнє, що потрібно зрозуміти про все це, що ви, ймовірно, доведеться перетворити, що AVCHD відео, яке ви завантажили з відеокамери в інший формат, який ви можете потім імпортувати в ITunes і грати на вашому iPhone. Оскільки існує так багато кодеків і форматів контейнерів, і кожен формат контейнера може мати різні комбінації відео- та аудіокодеків, вам потрібен транскодер, щоб отримати потрібний вам тип файлу для вашого пристрою..
Існує багато транскодерів - відеоконвертерів: HandBrake, FFmpeg, SUPER, VirtualDub і т.д. Деякі з них оплачуються, а деякі безкоштовні. Деякі інструменти, такі як HandBrake, дають вам попередні налаштування, так що ви можете просто вибрати вихідний файл і вибрати вихідний формат, як iPod або iPhone, і натисніть кнопку Пуск. Для вас буде вибрано всі налаштування, контейнер, кодек тощо. Однак, сподіваюся, після прочитання цієї публікації, ви тепер зрозумієте трохи більше, і можете перейти до перетворення відео між форматами і трохи краще зрозуміти основний процес. Насолоджуйтесь!
