Przewodnik OTT po kodekach, formatach kontenerów i transkodowaniu
Jeśli tytuł tego artykułu nie powoduje już bólu głowy, reszta z pewnością na pewno tak. Mam nadzieję, że mogę to wyjaśnić w sposób, który ma sens dla osoby nietechnicznej. Piszę ten artykuł o kodekach wideo / audio, ponieważ pomyliłem się, próbując wyjaśnić to przyjacielowi pewnego dnia.
Czym dokładnie jest kodek? Wiem, że potrzebujesz ich, żeby zagrać film tu i tam, ale co to do cholery jest? To, co naprawdę mnie myliło, to wszystkie terminy, o których słyszałem, ale nigdy tak naprawdę nie rozumiałem: H.264, DivX, MP4, AVI, MPEG-2, AVCHD, AAC, OGG, MKV, itp. Czy były to wszystkie kodeki? Po wielu lekturach i nauce zdałem sobie sprawę, że świat kodeków audio i wideo oraz formatów kontenerów jest bardzo mylący. Właściwie to nawet nie znałam różnicy między kodekiem a formatem kontenera, dopóki nie zaczęłam poszukiwać.
Nie będę się wdawał w szczegóły, tylko dlatego, że temat zaczyna być bardzo zwięzły bardzo szybko. Czy naprawdę zależy Ci na tym, aby 1 godzina nieskompresowanego wideo w formacie RAW 1080p 60 klatek na sekundę pochłonęła prawie 500 GB miejsca na dysku? Prawdopodobnie nie.
Co to jest kodek?
Czym właściwie jest kodek i co on robi? W najbardziej prostych terminach kodek jest koderem / dekoderem lub, w swojej oryginalnej postaci, kompresorem (ko) - dekompresorem (dec). To jest dokładnie to, co robi kodek: pobiera plik cyfrowy i kompresuje go (lub koduje) w celu przechowywania i dekompresji (lub dekodowania) w celu przeglądania lub transkodowania. Powiem ci, co transkodowanie jest trochę później, nie mylmy się tak wcześnie.
Ważną rzeczą do zrozumienia jest to, że kodek jest jakby specyfikacją tego, jak powinien wyglądać strumień bitów. Co to jest strumień bitów? Aby nie być bardzo technicznym, należy ustawić kolejność bajtów dla tego konkretnego kodeka. Każdy kodek ma określony zestaw wytycznych. Na przykład może określić szerokość, wysokość, współczynnik proporcji itp. Sprawdź tę stronę, ale nie czytaj zbyt wiele, bo głowa będzie bolała:
http://www.cs.cf.ac.uk/Dave/Multimedia/node262.html
Ponieważ jest to specyfikacja, mogę na wiele sposobów konwertować dane do tego formatu. Dlatego też może być wiele koderów dla jednego kodeka. Wyjaśnię więcej o koderach w sekcji Popularnych kodeków poniżej.
Dlaczego więc potrzebujemy całej tej kompresji i dekompresji? Tak jak wspomniałem wyżej, nieskompresowany plik 1080p w formacie RAW to prawie 500 GB na godzinę. Do przechowywania wszystkich rodzinnych filmów wideo potrzebne byłoby własne centrum danych, jeśli wszystko zostało zapisane w tym formacie. To właśnie w grę wchodzą kompresje. Istnieją różne typy kompresji, które przekładają się na różne typy kodeków. Więc jakie są popularne kodeki?
Popularne kodeki
H.264 (MPEG-4 Part 10 AVC) - Jest to również oficjalnie znane jako MPEG-4 część 10, ale H.264 jest tym, co powszechnie słyszysz. Tak, istnieje również wiele nazw tego samego. H.264 jest zdecydowanie najpopularniejszym formatem do kodowania filmów. H.264 oferuje najlepsze ze wszystkich światów: mniejsze rozmiary plików i wyższą jakość.
Ponownie pamiętaj, że H.264 jest tylko kodekiem, nie znajdziesz żadnych plików z rozszerzeniami .h264. Po to są formaty kontenerów, które wyjaśnię w sekcji poniżej. Ten kodek jest używany wszędzie, od smartfonów po kamery cyfrowe i dyski Blu-ray. Wykorzystuje się go również do dostarczania wielu filmów wideo dzisiaj dzięki jego zdolności do zapewnienia doskonałej jakości obrazu przy wysokim współczynniku kompresji i niskiej przepływności, co oznacza mniejsze obciążenie serwerów strumieniowych.
Jest również bardzo wspierany i prawdopodobnie będzie najpopularniejszym kodekiem przez długi czas. Jest obsługiwany przez Apple, YouTube, HTML 5, a nawet w Adobe Flash.
Jedynym minusem H.264 jest to, że jego algorytmy kompresji są tak dobre, że kodowanie wideo do tego formatu jest dużo wolniejsze. Dowiesz się o tym więcej, gdy mówimy o transkodowaniu poniżej.
Jak wspomniałem powyżej, istnieje wiele koderów dla pojedynczego kodeka. W przypadku kodeka H.264 jednym z najpopularniejszych koderów jest x264 z VideoLAN, te same osoby, które tworzą VLC Media Player. x264 jest darmowy i open-source, ale istnieje również wiele komercyjnych koderów H.264. Nie ma znaczenia, w jaki sposób strumień wideo zostanie przekonwertowany na ten format, każdy dekoder H.264 (np. VLC) będzie mógł wyświetlić plik.
MPEG-2 - Nadal masz dużą kolekcję DVD? To wszystko odbywa się za pomocą kodeka MPEG-2. Jest dość stary, ale bardzo powszechny. Innym miejscem, w którym znajduje się kompresja MPEG-2, jest oglądanie kanałów HD nadawanych bezprzewodowo. To wszystko jest kompresja MPEG-2. Ciekawe rzeczy do poznania, prawda?
Ponieważ algorytm kompresji wykorzystujący MPEG-2 jest znacznie gorszy od H.264, ma tę zaletę, że jest dużo szybszy do kodowania. Jednak nigdy nie działał w przypadku przesyłania strumieniowego w Internecie, ponieważ przy niższej szybkości transmisji jakość szybko znikałaby, a skończyłoby się na wideo z pikselami. Dlatego wymyślili MPEG-4 część 2.
MPEG-4 część 2 - Prawdopodobnie pamiętasz czasy, kiedy wszystko mówiło o DivX i Xvid, prawda? Były to kodery dla formatu MPEG-4 Part 2, aka H.263. Wiele filmów, które pobrałeś w ciągu dnia, zostało skompresowanych przy użyciu tego kodeka, ponieważ zapewniał dobry rozmiar pliku i utrzymywał rozsądną jakość. Jednak jedynym poważnym problemem jest to, że treści o wysokiej rozdzielczości nadal ucierpiały pod względem jakości obrazu i właśnie tam H.264, o którym wspomniałem wyżej, przejął kontrolę.
Windows Media Video - To jest w zasadzie wersja Microsoft kodeków MPEG-4. WMV 7 został wprowadzony w 1999 roku i był kopią MPEG-4 Part 2. Później przyszedł WMV 8 i 9, a następnie VC-1, kodek, który głównie kopiuje MPEG-4 Part 10 i jest obecnie używany w Blu-ray dyski też. Jedynymi innymi miejscami, które widzisz WMV i VC-1, są głównie produkty związane z Microsoft, takie jak Windows Movie Maker, Silverlight, HD DVD i Microsoft Expression Encoder itp..
To tylko popularne kodeki wideo, masz także swoje kodeki audio, które wchodzą w grę, gdy mówimy o kontenerach poniżej. Popularne kodeki audio obejmują FLAC, AC3, Dolby Digital Plus, DTS-HD, ALAC itp. Podobnie jak w przypadku wideo, kodeki audio mają własne formaty kontenerów, takie jak AIFF, WAV itp..
Nie są to w żadnym razie wszystkie kodeki, tylko lista najpopularniejszych. Porozmawiajmy teraz o formatach kontenerów.
Formaty pojemników
Gdy odtwarzasz plik w programie Windows Media Player lub VLC lub Quicktime lub innym wybranym odtwarzaczu multimedialnym, zazwyczaj otwierasz format kontenera. Format kontenera lub opakowanie to zasadniczo pakiet jednego lub więcej kodeków, wideo lub audio lub obu. Pojemnik służy do dodawania dźwięku wraz z wideo oraz do zapewnienia, że dźwięk i obraz są idealnie zsynchronizowane. Kontener będzie również zawierał inne informacje potrzebne serwerowi przesyłania strumieniowego lub odtwarzaczowi multimedialnemu. Strumienie bitów wideo i audio są po prostu zapakowane w inny strumień bitów.
Formaty kontenerów są tam, gdzie widzisz typowe rozszerzenia plików, których wszyscy używamy, jak MP4, MOV, WMV, AVI itp. Przejdźmy przez niektóre z najbardziej popularnych kontenerów:
MP4 - Prawdopodobnie pobrałeś utwór z rozszerzeniem .MP4, który jest opakowaniem dla wielu kodeków wideo i audio. Najczęściej używa się go do owijania wideo H.264 i audio zakodowanego AAC. Obsługuje także kodeki wideo MPEG-4 Part 2 i MPEG-2. Ponadto dźwięk może być kodowany przy użyciu innych kodeków niż AAC.
AVI - Jest to format kontenera Microsoftu z 1992 roku. Był bardzo popularny w moich czasach i wciąż jest całkiem spory. Jeśli kodujesz, nigdy nie powinieneś już używać formatu kontenera AVI. Po pierwsze, nie obsługuje nowszych kodeków, takich jak H.264. Ma też kilka innych poważnych problemów, dlatego nie jest już używany.
ASF - Format Advanced Systems Format firmy Microsoft zazwyczaj nie używa rozszerzenia pliku .ASF. Zamiast tego zobaczysz, że większość kontenerów ASF używa .WMA lub .WMV. Pliki te zobaczysz, jeśli używasz wszystkich produktów Microsoft. Po opuszczeniu świata Microsoft napotkasz problemy z odtwarzaniem plików, zwłaszcza jeśli używasz kodeka H.264.
AVCHD - AVCHD to najpopularniejszy format pojemników dla kamer HD. Wideo zwykle będzie w formacie H.264 z dźwiękiem AC3 (Dolby Digital) lub liniowym PCM.
MKV - Pobierz film ostatnio? Prawdopodobnie jest to format kontenera MKV, w którym znajdują się pliki wideo H.264. Wiele narzędzi obsługuje MKV, takie jak Boxee, PS3 Media Server, XMBC, VLC, itp., Ale nie jest tak szeroko obsługiwane jak inne formaty kontenerów..
FLV - To jest Adobe Flash, który obsługuje wiele różnych kodeków, najczęściej H.264 i AAC. Film Flash jest jednym z najpopularniejszych sposobów przesyłania filmów przez Internet. Traci to pozycję z powodu HTML 5 i faktu, że Apple nie pozwoli, aby flash działał na którymkolwiek z tych urządzeń iDevice, ale nadal jest bardzo powszechny.
Istnieją inne formaty kontenerów, takie jak format plików QuickTime, OGG, WebM, itp., Ale teraz można uzyskać obraz.
Transkodowanie
Ostatnią rzeczą do zrozumienia jest to, że prawdopodobnie będziesz musiał przekonwertować pobrany plik AVCHD z kamery na inny format, który możesz następnie zaimportować do iTunes i odtwarzać na swoim iPhonie. Ponieważ istnieje tak wiele kodeków i formatów kontenerów, a każdy format kontenera może mieć różne kombinacje kodeków wideo i audio, potrzebny jest transkoder, aby uzyskać żądany typ pliku dla danego urządzenia.
Istnieje wiele konwerterów transkoderów aka: HandBrake, FFmpeg, SUPER, VirtualDub itp. Niektóre są płatne, a inne są darmowymi narzędziami open-source. Niektóre narzędzia, takie jak HandBrake, dają ustawienia wstępne, dzięki czemu można po prostu wybrać plik źródłowy i wybrać format wyjściowy, taki jak iPod lub iPhone, i kliknąć Start. Wybiera dla ciebie wszystkie ustawienia, kontener, kodek itp. Miejmy jednak nadzieję, że po przeczytaniu tego postu zrozumiecie teraz trochę więcej i możecie konwertować filmy między formatami i rozumieć proces podstawowy nieco lepiej. Cieszyć się!
