 В настоящее время многие используют для видеосъемки самые различные гаджеты и девайсы, включая мобильные телефоны и цифровые фотокамеры, а также портативные и профессиональные видеокамеры. Последнее поколение цифровых зеркальных фотокамер позволяет записывать видео с поддержкой высокого разрешения, на смену которому уже идет Ultra HD ( 4K ) видео.
Что может быть проще, чем отснять видео, записать его на диск, вставить данный диск в привод компьютера или плеера и нажать на кнопку воспроизведения. Но чтобы эти простые действия привели к запуску, загрузке и воспрозведения видео фильма, должен быть реализован весьма непростой процесс чтения и преобразования медиаданных. Как и людям, разговаривающим на разных языках, медиаданным, записанным в разных форматах, также приходится взаимодействовать с программами-плеерами при посредстве «переводчиков» – кодеков.
Начинающие пользователи часто бывают озадачены, когда пытаются выяснить разницу между кодеками и контейнерами. Слово Кодек изначально данный термин являлся сокращением от понятия КОмпрессор-ДЕКомпрессор. Что есть что, и для чего...
Данные помощники принимают цифровые медиа данные и либо сжимают их (для передачи и хранения), либо распаковывают для просмотра и перекодирования. Каждый кодек использует определенный метод кодирования и декодирования цифровых данных.
И если при создании видеофайла использовался какой-то кодек, который отсутствует на другом компьютере либо устройстве на котором вы хотите воспроизвести данное видео, то оно не будет воспроизводится, декодировать-то данное видео будет просто нечем.
Несжатое (англ. raw означает необработанное или часто говорят « сырое») видео требует для хранения огромного дискового пространства.
- Несжатое видео высокой четкости формата 1080i, записываемое со скоростью 50 кадров в секунду, съедает до 410 гигабайт в час.
- Аудио с CD дисков, довольно устаревшее по современным стандартам, звучит около 74 минут при емкости диска 680 мегабайт.
- Однако, восьмиканальный звук, кодируемый с 24 битным разрешением, потребует уже 16 мегабит в секунду, или несколько гигабайт в час.
Даже возможностей широкополосного соединения с интернетом порой не хватит, чтобы послушать музыку в полном аудио разрешении. Поэтому с целью передачи и хранения медиаданных цифровые видео и аудио записи сжимаються, тем самым уменьшая их размер.
После того как медиа данные сжаты в разумных пределах, они должны быть упакованы для транспортировки и последующего отображения. Для этого используются форматы-контейнеры, выполняющие роль «черного ящика», наполняемого различными медиа-форматами. Многие форматы контейнеров могут вмещать файлы, сжатые разными кодеками. В действительности, эффективность любого кодека во многом зависит от:
- используемого режима сжатия
- типа обрабатываемых видеоматериалов.
Так что стоит рассматривать различные кодеки и с учетом их конкретного использования и особенностей сжимаемого материала.
Работа с видеоматериалом.
 Большинство устройств современной бытовой электроники получает материал в каком-либо уже сжатом формате. Как правило, только профессиональные видеооператоры работают с несжатым HD видео.
Конечно в идеале, если это возможно, при наличии очень емкой системы хранения, видеоархивы нужно хранить в оригинальном формате съемки, потому что при этом обеспечивается максимальное качество.
Перекодировка видео из одного типа сжатия в другой может привнести едва различимые искажения, которые могут снизить качество изображения. В настоящее время предлагается множество кодеков, с определенной специализацией. С большинством из них обычный пользователь может никогда и не столкнуться.
|
Основные видео кодеки.
Съемочная аппаратура.
- x.264/ MPEG-4 AVC (Advanced Video Coding). Этот наиболее распространенный кодек используется в современных цифровых видео- и фотокамерах, в которых результаты съемки сохраняются в виде файлов на встроенных жестких дисках, картах памяти, и т. д.
- H.265 (HEVC — High Efficiency Video Coding). Последний наиболее эффективный стандарт сжатия видеосигналов, разработанный в связи с необходимостью перехода на видео сверх высокой четкости, известное как Ultra HD или 4К. H.265 был первоначально разработан как HEVC (High Efficiency Video Coding). Он был утвержден в качестве официального преемника H.264 в апреле 2013 года.
- MJPEG (Motion JPEG). Это более старый формат, используемый некоторыми цифровыми камерами и видеотехникой прежнего поколения. Он был разработан специалистами, которые занимались еще ранее разработкой кодека JPEG (Joint Picture Experts Group), для сжатия обычных статичных изображений, отсюда и название этого кодека.
- DV и HDV. Стандарт DV был разработан консорциумом компаний производителей видеотехники для ленточных систем хранения информации и часто использовался в видеокамерах со слотом для ленточных мини кассет. Некоторые версии DV успешно использовались в профессиональных видеокамерах, была разработана версия HDV для поддержки высокого разрешения с ленточными кассетами.
Дисковые форматы.
 Несмотря на растущую популярность потокового видео, возможность передачи медиа данных с помощью дисков в обозримом будущем по-прежнему будет востребована. Записанные на диски материалы спокойно можно передавать там, где нет каналов связи и смотреть везде, даже там, где нет возможности подключиться к интернету.
- MPEG-2. Необходимо понимать различия терминов кодек MPEG-2, также известный как x.262, и формат контейнера MPEG-2. MPEG-2 используется для сжатия видео на дисках DVD и сигналов телевидения высокой четкости (DVB), передаваемого по эфирным каналам. Первоначально MPEG-2 применяли и для сжатия на Blu-ray дисках, хотя большинство современных Blu-ray фильмов не используют MPEG-2.
- x.264/MPEG-4 AVC. Используется при сжатии видео для Blu-ray дисков. По сути это тот же кодек, который применяется для сжатия видео в современных видеокамерах. Данный метод очень масштабируемый и при высоком битрейте сжатое по стандарту x.264 видео выглядит просто фантастически.
- Microsoft VC-1. VC-1 Advanced Profile (он же WMV9 (Windows Media Video 9)) — стандарт видеокодека, изначально разработанного Microsoft, часто рассматривается как альтернатива кодеку H.264. На данный момент поддерживаемый стандарт для HD-DVD и Blu-Ray. VC-1 в качестве альтернативы технологии Adobe Flash используется в интернет-платформе Microsoft Silverlight.
Потоковое и веб видео.
 Передача видео через интернет обязательно подразумевает компромиссы, в основном между качеством изображения и скоростью передачи данных, которая сегодня и ограничивает максимально достижимое качество. Скорость передачи или, как еще говорят, ширина канала во многом зависит от возможностей интернет-провайдера и используемой им технологии доставки сигнала в вашу квартиру.
- MPEG-1. Это старый боевой кодек для доставки видео в сети интернет. Хотя YouTube, Netflix, и другие поставщики относительно качественного потокового видео уже отказались от MPEG-1, масса видео стандартного разрешения на базе MPEG-1 все еще доступна на других сайтах.
- WMV (Windows Media Video): Есть Windows Media Video кодек и контейнерный формат файла. Хотя, этот метод сжатия был и не так используем, как MPEG-1, в сети все еще есть много WMV контента.
- x.264/ MPEG-4 AVC. Обеспечивает при относительно низкой скорости передачи, достаточно высокое качество видео. Вероятно, он становится наиболее распространенным кодеком. Adobe поддерживает его во Flash, он может использоваться с изображениями HTML 5, на него ориентируется YouTube и Apple полностью поддерживает этот метод компрессии. Однако при создании видео сжатого в форматах x.264 вы не сможете воспроизводить их на старых устройствах.
- H.265 (HEVC — High Efficiency Video Coding) – поддержка телевизором кодека HEVC позволит в будущем успешно декодировать принимаемые по телеканалам и через интернет видеоматериалы в разрешении Ultra HD (4K).
- VP9 был разработан Google в качестве преемника VP8, который являлся умеренно успешной альтернативой H.264. В процессе развития VP9 был назван NGOV (Next Gen Open Video) и Google уже интегрировала его поддержку в браузере Chrome и в YouTube. Сегодня VP9 является прямым конкурентом H265 (HEVC) в целом, хотя и позиционируется лишь как кодек для потоковой передачи видеоданных.
|
|
|
|
Контейнер для медиофайлов, и гибкий и удобный
 Давайте рассмотрим наиболее распространенные сегодня контейнерные форматы для передачи медиафайлов. У каждого из них есть свои достоинства и недостатки. Выбор зависит от предполагаемой задачи. Контейнерные файлы, кроме сжатого видео, вмещают и цифровой звук, сжатый соответствующими аудио кодеками, а также файл с меню и дополнительной информацией.
Контейнеры для архивирования и передачи
По аналогии как и с кодеками, пользователь должен выбрать контейнерный формат для хранения сжатого видео с максимально возможным в ваших условиях качеством. Для большинства пользователей нужен просто способ сохранить свое видео, для того чтобы затем передавать его в потоковом виде по домашней сети или даже через интернет, но при этом никто не хочет видеть впоследствии на экране пиксельную структуру и смазанное изображение. Правильный контейнер поможет сохранить баланс между качеством и потоковыми возможностями.
- ASF (Advanced Systems Format) – разработанный Microsoft контейнерный формат. Для него встречается несколько расширений, включая .asf, .wma и .wmv. Обратите внимание, что файл с расширением .wmv, вероятно, сжат кодеком WMV (Windows Media Video), но сам файл помещен в контейнерный файл ASF. Файлы ASF, в теории, могут содержать видео и аудио файлы, сжатые любым кодеком. Однако, практически воспроизведение иногда может стать проблемным, особенно с видео, сжатым кодеками x.264. Если вы планируете пользоваться продуктами Microsoft, ASF прекрасный выбор, но могут быть проблемы с медиа файлами на основе иных кодеков.
- AVI (Audio Video Interleave) – один из более старых контейнерных форматов Microsoft. Вероятно, его уже не стоит использовать в новых работах.
- MP4. Этот контейнерный формат разработан Motion Pictures Expert Group, известен также как MPEG-4, часть 14. Видео внутри файлов MP4 кодируется кодеком x.264, а аудио – кодеком AAC, но могут использоваться и другие стандарты сжатия звука.
- VOB и BDAV MPEG-2. Эти контейнерные форматы используются для упаковки данных на DVD и Blu-ray дисках, соответственно. В файлах на Blu-ray дисках (.m2ts) могут содержаться видеозаписи сжатые кодеками x.264и VC-1, звук может быть сжат одним из кодеков Dolby или использоваться несжатый многоканальный сигнал в формате PCM.
- AVCHD. Этот стандарт контейнера применен во многих видеокамерах. Снимаемое видео предварительно сжимается кодеком x.264. Аудиосигнал для контейнера кодируется кодеком Dolby Digital (AC3) или используется несжатый сигнал – PCM.
- Flash Компания Adobe имеет собственный контейнерный формат Flash, который поддерживает множество кодеков. Большая часть недавно созданного Flash видео кодирована с использование видеокодека x.264 и аудиокодека AAC, но не стоит ожидать, что на всех сайтах используются только эти кодеки, особенно для ранее созданного видео.
- QuickTime компания Apple продвигает собственный контейнерный формат QuickTime, который поддерживает множество кодеков для аудио и видео. Apple – убежденный сторонник x.264, таким образом, файлы QuickTime (расширение .mov, .qt) могут содержать видео, сжатое кодеком x.264.
- Прочие контейнеры Среди прочих форматов контейнеров, широко используемых особенно для доставки видео через интернет, можно упомянуть популярный во многом за счет своей универсальности и открытого кода формат Matroska (расширения .mkv, .mk3d, .mka, .mks), а также OGG и DiVX. Файлы с расширением .divx вмещают видео, сжатое одноименным кодеком с пиратской родословной, который позволяет получить достаточно высокое качество видео при эффективной компрессии видеоматериалов. Долгое время Divx официально не признавался и его использование не приветствовалось. Однако сегодня многие известные производители уже встраивают аппаратные кодеки DiVX в свою видеотехнику.
 Какой кодек и контейнер выбрать
- Если вы будете размещать свое видео на домашнем сервере, с тем чтобы впоследствии смотреть его на экране телевизора, подключаемого непосредственно к сети или через медиаплеер, необходимо выяснить какие форматы распознают телевизор и плеер. Практически всеми устройствами поддерживается сегодня кодирование в соответствии со стандартом MPEG-2, но в этом случае потребуется достаточно большой объем для хранения видео в HD разрешении. Более подходящими можно считать различные варианты кодека x.264, в котором реализован алгоритм сжатия, поддерживаемый всеми популярными контейнерами.
- Если больше интересует воспроизведение готового видео, и вы планирует нарезать (ripping) старые добрые фильмы из своей персональной коллекции дисков для передачи по домашней сети, то вас может устроить контейнер MP4, как удачный компромисс между степенью сжатия и качеством.
- Для тех, кто намерен осваивать формат сверхвысокой четкости, в ближайшее время нет альтернативы новым кодекам HEVC и VC9, на которые возможно в ближайшем будущем перейдет вся видеоиндустрия...
Вообщем пробуйте, эксперементируйте, творите...
|
Материал подготовлен на основе информации открытых источников.
|
Обработка видео материала. Видео кодеки и Видео контейнеры