Επεξήγηση των πιο συνηθισμένων μορφών βίντεο και κωδικοποιητών

Το ψηφιακό(Digital) βίντεο είναι παντού γύρω μας. Είτε πρόκειται για δίσκο, υπηρεσία ροής ή αρχείο στον υπολογιστή σας, κάθε βίντεο έχει μια συγκεκριμένη μορφή. Η κατανόηση κοινών μορφών βίντεο είναι απαραίτητη τόσο για άτομα που κάνουν βίντεο όσο και για άτομα που θέλουν απλώς να παρακολουθήσουν βίντεο.

Διαφορετικά, ενδέχεται να δημοσιεύσετε περιεχόμενο με κακή ποιότητα ή απλώς να μην ξέρετε γιατί ένα συγκεκριμένο βίντεο δεν θα παίζει για εσάς. Σε αυτό το άρθρο θα εξηγήσουμε ποιες είναι οι μορφές βίντεο καθώς και οι πιο συνηθισμένες που πρέπει να γνωρίζουν όλοι.

Μορφή(Format) , κοντέινερ(Container) και κωδικοποιητής(Codec) : Επεξήγηση βασικών εννοιών

Η λέξη "μορφή" όταν εφαρμόζεται σε βίντεο χρειάζεται λίγη αποσυσκευασία. Σε οποιοδήποτε μέσο, ​​η μορφή είναι η τυποποιημένη μορφή του. Το VHS(VHS) και το Betamax ήταν μορφές για οικιακή βιντεοκασέτα. Ενώ και οι δύο χρησιμοποιούσαν την ίδια βασική τεχνολογία (τηλεοπτικά σήματα εγγεγραμμένα σε μαγνητική ταινία), η ακριβής μέθοδος και ο σχεδιασμός διέφεραν μεταξύ των δύο.

Το τελικό αποτέλεσμα είναι ότι μια ταινία VHS δεν θα λειτουργήσει (ή ακόμη και δεν θα χωρέσει) σε μια μηχανή Betamax και αντίστροφα. Το ψηφιακό(Digital) βίντεο δεν διαφέρει. Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τρόποι κωδικοποίησης βίντεο και ήχου ως ψηφιακά δεδομένα. Έτσι, ένας παίκτης δεν μπορεί να κατανοήσει ή να αναπαράγει μια μορφή για την οποία δεν έχει σχεδιαστεί.

Για ένα ψηφιακό βίντεο, η μορφή αναφέρεται στο άθροισμα όλων των κομματιών και των κομματιών που ενώνονται στο τελικό αρχείο βίντεο. Το πρώτο πράγμα που θα δείτε είναι το δοχείο. Δηλαδή, αν το αρχείο είναι .AVI. .MOV, .MP4 και ούτω καθεξής. Ένα κοντέινερ αναδιπλώνει όλα τα διαφορετικά στοιχεία του βίντεο σε ένα μόνο αρχείο. 

Ωστόσο, μόνο και μόνο επειδή δύο αρχεία βίντεο έχουν το ίδιο κοντέινερ, αυτό δεν σημαίνει ότι οι μορφές τους είναι ακριβώς οι ίδιες! Μέσα στο κοντέινερ, υπάρχουν τα πραγματικά δεδομένα βίντεο, δεδομένα ήχου και μερικές φορές πρόσθετες πληροφορίες, όπως υπότιτλοι.

Κάθε ένα από αυτά έχει τις δικές του ξεχωριστές μορφές. Οι ροές βίντεο και ήχου θα έχουν η καθεμία τις δικές της μοναδικές μορφές, οι οποίες αναφέρονται ως « κωδικοποιητές(codecs) » τους.

Ο όρος κωδικοποιητής είναι σύντομος για το "coder/decoder". Περιγράφει ακριβώς πώς το βίντεο ή ο ήχος μετατρέπεται από την ακατέργαστη, ασυμπίεστη μορφή του σε κάτι πιο εύγευστο μέγεθος.

Η κοινή μορφή βίντεο MP3 είναι ένα παράδειγμα κωδικοποιητή ήχου. Είναι αυτό που επιτρέπει τον ήχο υψηλής ποιότητας CD να συμπιέζεται σε λιγότερο από το ένα δέκατο του αρχικού μεγέθους, χωρίς να χάνεται πολύ ή υποκειμενική ποιότητα. Μιλώντας για απώλεια, τώρα είναι η κατάλληλη στιγμή να εξηγήσουμε τους «απώλειους» κωδικοποιητές.

Μορφές "Lossy" εναντίον "Lossless".

Το βίντεο(Video) περιέχει έναν τόνο δεδομένων. Τα αναλογικά(Analogue) φιλμ, όπως ταινίες που έχουν γυριστεί σε φιλμ για το μεγαλύτερο μέρος της ιστορίας τους, περιέχουν απίστευτη ποσότητα λεπτομέρειας. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο είναι δυνατή η κυκλοφορία HD, 4K και 8K remasters παλιών ταινιών. Το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να επιστρέψετε και να σαρώσετε τα καρέ φιλμ σε υψηλότερη ανάλυση. Η λεπτομέρεια είναι εκεί, περιορίζεται μόνο από την ανάλυση του εξοπλισμού σάρωσης και την ποιότητα του ίδιου του κόκκου του φιλμ.

Για μια δεδομένη ανάλυση εικόνας, υπάρχει ένας τόνος πληροφοριών. Ένα μόνο καρέ βίντεο 4K ισούται με μια φωτογραφία 3840×2160! Η τεχνολογία συμπίεσης(Compression) χρησιμοποιεί διάφορους φανταχτερούς μαθηματικούς τρόπους για να μειώσει τον όγκο των πληροφοριών που χρειάζεστε για να αναδημιουργήσετε μια εικόνα στην οθόνη.

Οι περισσότερες από αυτές τις τεχνικές συμπίεσης είναι «απώλειες». Που σημαίνει ότι πετούν κάποιες οπτικές πληροφορίες για να μειώσουν το μέγεθος των δεδομένων βίντεο. Ωστόσο, η απώλεια είναι συνήθως πολύ μικρή και αξίζει τη μαζική μείωση του μεγέθους. Οποιοδήποτε περιεχόμενο ροής βίντεο, DVD ή BluRay παρακολουθείτε χρησιμοποιεί συμπίεση με απώλειες.

Η συμπίεση χωρίς απώλειες(Lossless) για βίντεο βρίσκεται συνήθως μόνο στις κύριες ψηφιακές εγγραφές για έργα ταινιών μεγάλου προϋπολογισμού ή σε αρχεία ταινιών.

Σημαντικοί κοινοί κωδικοποιητές

Υπάρχουν εκατοντάδες διαφορετικοί κωδικοποιητές και στο παρελθόν ήταν ένας απόλυτος εφιάλτης να εγκαταστήσετε όλους τους διαφορετικούς κωδικοποιητές που μπορεί να χρειαστείτε για την αναπαραγωγή βίντεο.

Ακόμη χειρότερα, οι συσκευές αναπαραγωγής αποκωδικοποιητών συνήθως υποστήριζαν μόνο έναν μικρό αριθμό κωδικοποιητών, επομένως θα χρειαστείτε έναν υπολογιστή για να μετατρέψετε το βίντεο σε κάτι που θα μπορούσαν να καταλάβουν αυτά τα μηχανήματα. Αυτές τις μέρες, σχεδόν όλα τα βίντεο κωδικοποιούνται χρησιμοποιώντας έναν από έναν μικρό αριθμό κωδικοποιητών.

H.264 – Προηγμένη κωδικοποίηση βίντεο

Το H.264(H.264) είναι μακράν ο πιο δημοφιλής κωδικοποιητής βίντεο τη στιγμή της συγγραφής. Με λίγο πάνω από το 90% όλων των βίντεο που προσφέρονται σε αυτήν την κοινή μορφή βίντεο. Επειδή το H.264 είναι τόσο δημοφιλές, οι περισσότερες συσκευές (όπως smartphone και έξυπνες τηλεοράσεις(TVs) ) έχουν ενσωματωμένο ειδικό υλικό για την αποκωδικοποίηση βίντεο H.264 χωρίς να επιβαρύνει τον κύριο επεξεργαστή της συσκευής. Αυτός(Which) είναι ο λόγος για τον οποίο ακόμη και τα smartphones τελευταίας τεχνολογίας μπορούν να αναπαράγουν βίντεο HD χωρίς να ιδρώνουν.

H.265Κωδικοποίηση βίντεο υψηλής απόδοσης(Efficiency Video Coding)

Η μορφή συμπίεσης βίντεο κωδικοποίησης υψηλής απόδοσης(High Efficiency Video Coding) ( HEVC ) έχει φέρει επανάσταση στη ροή βίντεο, καθώς μπορεί να μειώσει σημαντικά το εύρος ζώνης που χρειάζεστε. Έχει σχεδιαστεί για να είναι ο διάδοχος του H.264 και γενικά χρησιμοποιεί 25% έως 50% λιγότερο εύρος ζώνης για να παρέχει την ίδια ποιότητα ή καλύτερη ποιότητα στα ίδια επίπεδα εύρους ζώνης.

Το H.264(H.264) γνωρίζει μεγάλη επιτυχία στον κόσμο του streaming, αλλά σε αντίθεση με το H.264 δεν υπάρχουν πολλές συσκευές που διαθέτουν ειδικά στοιχεία αποκωδικοποίησης υλικού για αυτόν τον κωδικοποιητή. Έτσι, ενώ θα εξοικονομήσει άφθονο εύρος ζώνης και χώρο στον σκληρό δίσκο, θα δώσει στη συσκευή-στόχο μια πραγματική προπόνηση. Όπως και με το H.264 , αυτό είναι πιθανό να αλλάξει με την πάροδο του χρόνου, αλλά προς το παρόν θα πρέπει να έχετε κατά νου την περιορισμένη υποστήριξή του προτού επιλέξετε να το χρησιμοποιήσετε.

MPEG-4

Το MPEG-4(MPEG-4) μπορεί να γίνει λίγο περίπλοκο. Είναι επίσης ένας πολύ κοινός κωδικοποιητής βίντεο, αλλά το MPEG 4 Part 10 είναι στην πραγματικότητα το ίδιο με το H.264 . Οι πρώιμες εκδόσεις του MPEG-4 (π.χ. Μέρος 2(Part 2) ) χρησιμοποιούν παλαιότερους αλγόριθμους που είναι πολύ λιγότερο αποδοτικοί από άποψη χώρου για το ίδιο επίπεδο ποιότητας. Το H.264(H.264) έχει ουσιαστικά αντικαταστήσει το MPEG-4(MPEG-4) με μια νέα σύμβαση ονομασίας.

MP3 – MPEG Audio Layer-3

Σχεδόν όλοι γνωρίζουν τι είναι ένα MP3 , καθώς αυτή ήταν η μορφή μουσικής που ανέτρεψε τη βιομηχανία δίσκων και, τελικά, οδήγησε στο ψηφιακό μοντέλο ροής μουσικής και λήψης που όλοι γνωρίζουμε σήμερα. Αυτό που ίσως δεν γνωρίζετε είναι ότι ο ήχος MP3 είναι επίσης αρκετά κοινός στα βίντεο.

Δεδομένου ότι αυτή η μορφή μπορεί να συμπιέζει τον ήχο ποιότητας(CD-quality) CD περίπου στο ένα δέκατο του μεγέθους της χωρίς να χάνει υπερβολική πιστότητα, αποτελεί βασικό στήριγμα του ψηφιακού ήχου εδώ και χρόνια. Ανεξάρτητα(Regardless) από τον κωδικοποιητή βίντεο που χρησιμοποιεί ένα δεδομένο κοντέινερ βίντεο, υπάρχει μεγάλη πιθανότητα ο ίδιος ο ήχος να είναι σε μορφή MP3 . Το οποίο(Which) έχει επίσης διάφορα επίπεδα ποιότητας, με το χαρούμενο μέσο να πέφτει συνήθως γύρω στα 128 με 196 Kbps .

WAV – Μορφή ήχου κυματομορφής

Η μορφή «κύματος» υπάρχει εδώ και πολύ καιρό και είναι (γενικά) ένα ασυμπίεστο ψηφιακό αρχείο ήχου που αντιπροσωπεύει με ακρίβεια την αρχική κυματομορφή εγγραφής. Έτσι, όπως θα περίμενε κανείς, καταλαμβάνει τεράστιο χώρο. Με τις ίδιες ρυθμίσεις ποιότητας με τον ήχο CD, ένα αρχείο WAV θα πρέπει να καταλαμβάνει τόσο χώρο όσο ένα CD. Αν και δεν είναι ιδιαίτερα συνηθισμένο, ένα βίντεο μπορεί να περιέχει και ήχο WAV .

Κοινές μορφές κοντέινερ βίντεο

Το τελευταίο κομμάτι του παζλ είναι κοινές μορφές κοντέινερ. Αυτό είναι που θα δείτε στην πραγματικότητα ως τη μορφή αρχείου του βίντεο. Με άλλα λόγια, η επέκταση αρχείου που βλέπετε ανήκει στο κοντέινερ. Ας δούμε τα πιο συνηθισμένα.

MP4

Η μορφή κοντέινερ MP4 υποστηρίζεται σχεδόν από κάθε συσκευή. Μπορεί να περιέχει οποιαδήποτε έκδοση μορφής MPEG-4 και H.264 . Τα βίντεο YouTube(YouTube) είναι συνήθως σε αυτήν την κοινή μορφή βίντεο.

AVI – Audio Video Interleave

Αυτό είναι ένα από τα παλαιότερα κοντέινερ βίντεο και δεν χρησιμοποιείται πλέον πολύ συχνά, αλλά εξακολουθεί να υποστηρίζεται ευρέως και πολύ υπάρχον περιεχόμενο βρίσκεται σε AVI . Ο αριθμός των κωδικοποιητών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στο κοντέινερ AVI είναι τεράστιος, και αυτός είναι ένας άλλος λόγος που θα νιώσετε κρύος ιδρώτας προσπαθώντας να αναπαράγετε ένα αρχείο AVI στις παλιές καλές μέρες της άγριας δύσης του ψηφιακού βίντεο.(AVI)

MOV

Το κοντέινερ MOV σχετίζεται με το Apple QuickTime Player και είναι η εσωτερική του μορφή. Μέσα σε ένα αρχείο MOV είναι πολύ πιθανό να βρείτε δεδομένα βίντεο MPEG-4. Γι(Which) ' αυτό, στις περισσότερες περιπτώσεις, μπορείτε να μετονομάσετε ένα αρχείο MOV σε αρχείο (MOV)MP4 και θα λειτουργεί ακριβώς το ίδιο.

Η κύρια διαφορά μεταξύ αρχείων MOV και MP4 είναι ότι τα αρχεία MOV μερικές φορές διαθέτουν προστασία αντιγραφής. Αυτό αποτρέπει την κοινή χρήση και την αναπαραγωγή από μη εξουσιοδοτημένους χρήστες.

Down The Video Format Rabbit Hole

Αυτές οι κοινές μορφές βίντεο και κοντέινερ δεν είναι παρά η κορυφή του παγόβουνου. Για παράδειγμα, τα DVD(DVDs) χρησιμοποιούν MPEG-2 , αλλά πλέον σπάνια χρησιμοποιείται εκτός των πραγματικών δίσκων DVD που θα αγοράζατε από ένα κατάστημα. Υπάρχουν επίσης επαγγελματικές μορφές βίντεο (π.χ. ProRes RAW ) και κοινές μορφές που διακινούνται στο διαδίκτυο (π.χ. MKV ).

Θα απαιτούσε, κυριολεκτικά, ένα ολόκληρο βιβλίο για να τα καλύψει όλα. Ωστόσο, ο κόσμος τυποποιεί τα H.264 και H.265 . Επομένως, εάν κάνετε βίντεο σε οποιοδήποτε σημείο, κάποιο από αυτά είναι πιθανό να είναι ένα ασφαλές στοίχημα. Με το H.264 αυτή τη στιγμή το πιο ασφαλές στοίχημα από όλα!



About the author

Είμαι ειδικός σε θέματα ασφάλειας υπολογιστών με πάνω από 10 χρόνια εμπειρίας και ειδικεύεται σε εφαρμογές Windows και Αρχεία. Έχω γράψει ή/και αναθεωρήσει εκατοντάδες άρθρα για διάφορα θέματα που σχετίζονται με την ασφάλεια των υπολογιστών, βοηθώντας τα άτομα να παραμείνουν ασφαλή στο διαδίκτυο. Είμαι επίσης έμπειρος σύμβουλος για επιχειρήσεις που χρειάζονται βοήθεια για την προστασία των συστημάτων τους από παραβιάσεις δεδομένων ή κυβερνοεπιθέσεις.



Related posts