Οδηγός OTT για κωδικοποιητές, μορφές κοντέινερ και διακωδικοποίηση

Εάν ο τίτλος αυτού του άρθρου δεν σας κάνει ήδη να πονάει το κεφάλι σας, τότε σίγουρα θα πονέσει το υπόλοιπο. Λοιπόν(Well) , ελπίζω ότι μπορώ να το εξηγήσω με τρόπο που να έχει νόημα στο μη τεχνικό άτομο. Γράφω αυτό το άρθρο σχετικά με τους κωδικοποιητές βίντεο/ήχου επειδή βρήκα τον εαυτό μου μπερδεμένο όταν προσπαθούσα να το εξηγήσω σε έναν φίλο μια μέρα.

Τι ακριβώς είναι ο κωδικοποιητής; Ξέρω ότι τους χρειάζεσαι για να παίζουν μια ταινία εδώ κι εκεί, αλλά τι στο καλό είναι πραγματικά; Αυτό που πραγματικά με μπέρδεψε ήταν όλοι οι όροι που έχω ακούσει, αλλά ποτέ δεν κατάλαβα πραγματικά: H.264 , DivX , MP4 , AVI , MPEG-2 , AVCHD , AAC , OGG , MKV , κ.λπ., κ.λπ. Ήταν όλοι αυτοί κωδικοποιητές; Μετά από πολύ διάβασμα και μάθηση, συνειδητοποίησα ότι ο κόσμος των κωδικοποιητών ήχου και βίντεο και των μορφών κοντέινερ είναι πολύ μπερδεμένος. Στην πραγματικότητα, πραγματικά δεν ήξερα καν τη διαφορά μεταξύ κωδικοποιητή και μορφής κοντέινερ μέχρι που άρχισα να ερευνώ.

Δεν θα υπεισέλθω σε πολλές λεπτομέρειες, μόνο και μόνο επειδή το θέμα αρχίζει να γίνεται πολύ λακωνικό πολύ γρήγορα. Σας ενδιαφέρει πραγματικά αν 1 ώρα RAW ασυμπίεστου βίντεο 1080p 60 καρέ ανά δευτερόλεπτο καταναλώνει σχεδόν 500 GB αποθηκευτικού χώρου; Πιθανώς όχι.

Τι είναι ένας Codec;

Τι ακριβώς είναι λοιπόν ο κωδικοποιητής και τι κάνει; Με τους απλούστερους δυνατούς όρους, ένας κωδικοποιητής είναι ένας κωδικοποιητής/αποκωδικοποιητής ή, στην αρχική του μορφή, ένας συμπιεστής (co) – αποσυμπιεστής (dec). Αυτό ακριβώς κάνει λοιπόν ένας κωδικοποιητής: παίρνει ένα ψηφιακό αρχείο και το συμπιέζει (ή το κωδικοποιεί) για αποθήκευση και το αποσυμπιέζει (ή το αποκωδικοποιεί) για προβολή ή διακωδικοποίηση. Θα σας πω τι είναι η διακωδικοποίηση λίγο αργότερα, ας μην μπερδευόμαστε τόσο νωρίς.

Το σημαντικό πράγμα που πρέπει να καταλάβετε είναι ότι ένας κωδικοποιητής μοιάζει με μια προδιαγραφή για το πώς πρέπει να φαίνεται το bitstream. Τι είναι το bitstream; Για να μην γίνουμε πολύ τεχνικοί, πρέπει να είναι διατεταγμένη η ακολουθία των byte για τον συγκεκριμένο κωδικοποιητή. Κάθε κωδικοποιητής έχει ένα συγκεκριμένο σύνολο οδηγιών. Για παράδειγμα, μπορεί να καθορίσει το πλάτος, το ύψος, την αναλογία διαστάσεων κ.λπ. Ρίξτε μια ματιά σε αυτήν τη σελίδα, αλλά μην διαβάζετε πολύ γιατί θα πονέσει το κεφάλι σας:

http://www.cs.cf.ac.uk/Dave/Multimedia/node262.html

Επειδή είναι μια προδιαγραφή, υπάρχουν πολλοί τρόποι για να μετατρέψω δεδομένα σε αυτήν τη μορφή. Ως εκ τούτου(Hence) , μπορεί να υπάρχουν πολλοί κωδικοποιητές για έναν κωδικοποιητή. Θα εξηγήσω περισσότερα σχετικά με τους κωδικοποιητές στην ενότητα Δημοφιλείς κωδικοποιητές(Popular Codecs) παρακάτω.

Γιατί λοιπόν χρειαζόμαστε όλη αυτή τη συμπίεση και την αποσυμπίεση; Όπως ανέφερα(Well) παραπάνω, ένα ασυμπίεστο αρχείο RAW 1080p είναι σχεδόν 500 GB για μόλις μία ώρα. Θα χρειαστείτε το δικό σας κέντρο δεδομένων για να αποθηκεύσετε όλα τα οικογενειακά σας βίντεο, εάν όλα είχαν εγγραφεί σε αυτήν τη μορφή. Εκεί μπαίνουν στο παιχνίδι οι συμπιέσεις. Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι συμπίεσης, που μεταφράζεται σε διαφορετικούς τύπους κωδικοποιητών. Ποιοι είναι λοιπόν ορισμένοι δημοφιλείς κωδικοποιητές;

Δημοφιλείς κωδικοποιητές

H.264  (MPEG-4 Part 10 AVC) – Αυτό είναι επίσης επίσημα γνωστό ως MPEG-4 Part 10 , αλλά το H.264 είναι αυτό που ακούτε συνήθως. Ναι, υπάρχουν επίσης πολλά ονόματα για το ίδιο πράγμα. Το H.264(H.264) είναι μακράν η πιο δημοφιλής μορφή για την κωδικοποίηση βίντεο. Το H.264(H.264) προσφέρει το καλύτερο όλων των κόσμων: μικρότερα μεγέθη αρχείων με υψηλότερη ποιότητα.

Και πάλι(Again) , θυμηθείτε, το H.264 είναι απλώς ο κωδικοποιητής, δεν θα βρείτε αρχεία με επεκτάσεις .h264. Γι' αυτό χρησιμεύουν οι μορφές κοντέινερ, τις οποίες θα εξηγήσω στην παρακάτω ενότητα. Αυτός ο κωδικοποιητής χρησιμοποιείται παντού, από smartphone έως ψηφιακές βιντεοκάμερες έως δίσκους Blu-ray(Blu-ray) . Χρησιμοποιείται επίσης για την παροχή πολλών βίντεο Ιστού σήμερα λόγω της ικανότητάς του να σας προσφέρει εξαιρετική ποιότητα εικόνας με υψηλή αναλογία συμπίεσης και χαμηλό ρυθμό μετάδοσης bit, που σημαίνει λιγότερη πίεση στους διακομιστές ροής.

Υποστηρίζεται επίσης ιδιαίτερα και πιθανότατα θα είναι ο πιο δημοφιλής κωδικοποιητής για πολύ καιρό ακόμα. Υποστηρίζεται από την Apple , το YouTube(YouTube) , την HTML 5 , ακόμη και από το Adobe Flash .

Το μόνο μειονέκτημα του H.264 είναι ότι οι αλγόριθμοι συμπίεσης του είναι τόσο καλοί, που είναι πολύ πιο αργό να κωδικοποιήσετε ένα βίντεο σε αυτήν τη μορφή. Θα μάθετε περισσότερα για αυτό όταν μιλάμε για διακωδικοποίηση παρακάτω.

Όπως είχα αναφέρει παραπάνω, υπάρχουν πολλοί κωδικοποιητές για έναν μόνο κωδικοποιητή. Για τον κωδικοποιητή H.264 , ένας από τους πιο δημοφιλείς κωδικοποιητές είναι ο x264 από το VideoLAN , τα ίδια άτομα που δημιουργούν το VLC Media Player . Το x264 είναι δωρεάν και ανοιχτού κώδικα, αλλά υπάρχουν επίσης πολλοί εμπορικοί κωδικοποιητές H.264 . Δεν έχει σημασία πώς μετατρέπεται η ροή βίντεο σε αυτήν τη μορφή, οποιοσδήποτε αποκωδικοποιητής H.264 (όπως το (H.264)VLC ) θα μπορεί να δει το αρχείο.

MPEG-2 – Έχετε ακόμα μεγάλη συλλογή DVD ; Όλα αυτά γίνονται χρησιμοποιώντας τον κωδικοποιητή MPEG-2(MPEG-2) . Είναι αρκετά παλιό, αλλά πολύ συνηθισμένο. Το άλλο μέρος όπου βρίσκετε συμπίεση MPEG-2(MPEG-2) είναι όταν παρακολουθείτε αυτά τα κανάλια HD που μεταδίδονται over-the-air. Αυτή είναι όλη η συμπίεση MPEG-2(MPEG-2) . Ενδιαφέροντα πράγματα να γνωρίζετε, σωστά;

Δεδομένου ότι ο αλγόριθμος συμπίεσης με χρήση MPEG-2 είναι πολύ κατώτερος από τον H.264 , έχει το πλεονέκτημα ότι είναι πολύ πιο γρήγορος στην κωδικοποίηση. Ωστόσο, δεν λειτούργησε ποτέ για ροή ιστού, επειδή με χαμηλότερο ρυθμό μετάδοσης bit, η ποιότητα θα μειωνόταν γρήγορα και θα καταλήξετε σε βίντεο με pixelated. Γι' αυτό κατέληξαν στο MPEG-4 Part 2 .

MPEG-4 Part 2 – Θυμάστε πιθανώς τις μέρες που όλα μιλούσαν για DivX και Xvid σωστά; Αυτοί ήταν κωδικοποιητές για τη μορφή MPEG-4 Part 2(MPEG-4 Part 2) , γνωστός και ως H.263 . Πολλές ταινίες που κατεβάσατε την προηγούμενη μέρα συμπιέστηκαν χρησιμοποιώντας αυτόν τον κωδικοποιητή επειδή σας έδινε καλό μέγεθος αρχείου και διατηρούσε λογική ποιότητα. Ωστόσο, το μόνο σημαντικό πρόβλημα είναι ότι το περιεχόμενο υψηλής ευκρίνειας εξακολουθεί να υποφέρει από την άποψη της ποιότητας της εικόνας και εκεί ανέλαβε το H.264 που ανέφερα παραπάνω.

Windows Media Video - Αυτή είναι βασικά η έκδοση της Microsoft για τους (Microsoft)κωδικοποιητές MPEG-4(MPEG-4) . Το WMV 7 παρουσιάστηκε το 1999 και ήταν αντίγραφο του MPEG-4 Part 2 . Αργότερα, ήρθαν τα WMV 8 και 9, ακολουθούμενα από το VC-1 , έναν κωδικοποιητή που αντιγράφει ως επί το πλείστον το MPEG-4 Part 10 και χρησιμοποιείται επί του παρόντος και σε δίσκους Blu-ray(Blu-ray) . Τα μόνα άλλα μέρη που βλέπετε τα WMV και VC-1 βρίσκονται κυρίως σε προϊόντα που σχετίζονται με τη Microsoft , όπως το Windows Movie Maker(Windows Movie Maker) , το Silverlight , το HD DVD(HD DVD) και τον κωδικοποιητή Microsoft Expression(Microsoft Expression Encoder) , κ.λπ.

Αυτοί είναι μόνο οι δημοφιλείς κωδικοποιητές βίντεο, έχετε επίσης τους κωδικοποιητές ήχου σας, οι οποίοι μπαίνουν στο παιχνίδι όταν μιλάμε για κοντέινερ παρακάτω. Οι δημοφιλείς κωδικοποιητές ήχου περιλαμβάνουν τα FLAC , AC3 , Dolby Digital Plus , DTS-HD , ALAC , κ.λπ. Όπως και με το βίντεο, οι κωδικοποιητές ήχου έχουν τις δικές τους μορφές κοντέινερ όπως AIFF , WAV , κ.λπ.

Αυτοί δεν είναι σε καμία περίπτωση όλοι οι κωδικοποιητές εκεί έξω, είναι απλώς μια λίστα με μερικούς από τους πιο δημοφιλείς. Τώρα ας μιλήσουμε για τις μορφές κοντέινερ.

Μορφές κοντέινερ

Μορφές αρχείων

Όταν αναπαράγετε ένα αρχείο σε Windows Media Player ή VLC ή Quicktime ή σε οποιοδήποτε πρόγραμμα αναπαραγωγής πολυμέσων της επιλογής σας, συνήθως ανοίγετε μια μορφή κοντέινερ. Μια μορφή κοντέινερ ή περιτύλιγμα είναι βασικά πακέτο ενός ή περισσότερων κωδικοποιητών, βίντεο ή ήχου ή και τα δύο. Ένα κοντέινερ χρησιμοποιείται για την προσθήκη ήχου μαζί με βίντεο και για να βεβαιωθείτε ότι ο ήχος και το βίντεο συγχρονίζονται τέλεια. Το κοντέινερ θα περιέχει επίσης άλλες πληροφορίες που απαιτούνται από έναν διακομιστή ροής ή από τη συσκευή αναπαραγωγής πολυμέσων. Οι ροές δυαδικών ψηφίων βίντεο και ήχου είναι απλώς τυλιγμένες σε ένα άλλο bitstream.

Οι μορφές κοντέινερ(Container) είναι εκεί που βλέπετε τις κοινές επεκτάσεις αρχείων που χρησιμοποιούνται όλοι, όπως MP4 , MOV , WMV , AVI κ.λπ. Ας δούμε μερικά από τα πιο κοινά κοντέινερ:

MP4 – Πιθανότατα έχετε κατεβάσει ένα τραγούδι που είχε επέκταση .MP4, το οποίο είναι ένα περιτύλιγμα για πολλούς κωδικοποιητές βίντεο και ήχου. Συνηθέστερα, χρησιμοποιείται για την αναδίπλωση βίντεο H.264 και ήχου με κωδικοποίηση AAC . Υποστηρίζει επίσης κωδικοποιητές βίντεο MPEG-4 Part 2(MPEG-4 Part 2) και MPEG-2 . Επίσης, ο ήχος μπορεί να κωδικοποιηθεί χρησιμοποιώντας άλλους κωδικοποιητές εκτός του AAC .

AVI – Αυτή είναι μια μορφή κοντέινερ της Microsoft(Microsoft) από το 1992. Ήταν πολύ δημοφιλής στην εποχή μου και εξακολουθεί να κυκλοφορεί αρκετά. Εάν κάνετε οποιαδήποτε κωδικοποίηση, δεν θα πρέπει ποτέ να χρησιμοποιείτε πλέον τη μορφή κοντέινερ AVI . Πρώτον, δεν υποστηρίζει νεότερους κωδικοποιητές όπως το H.264 . Έχει επίσης μερικά άλλα σημαντικά προβλήματα και γι' αυτό δεν χρησιμοποιείται πλέον.

ASF – Η Μορφή (Format)Προηγμένων (Advanced) Συστημάτων(Systems) της Microsoft δεν χρησιμοποιεί συνήθως το . Επέκταση αρχείου ASF . Αντίθετα, θα δείτε τα περισσότερα κοντέινερ ASF να χρησιμοποιούν .WMA ή .WMV. Θα δείτε αυτά τα αρχεία τριγύρω εάν χρησιμοποιείτε όλα τα προϊόντα της Microsoft(Microsoft) . Μόλις αποχωρήσετε από τον κόσμο της Microsoft , θα αντιμετωπίσετε προβλήματα κατά την αναπαραγωγή των αρχείων, ειδικά εάν χρησιμοποιείτε τον κωδικοποιητή H.264 .

AVCHD – Το AVCHD είναι η πιο κοινή μορφή κοντέινερ για βιντεοκάμερες HD. Το βίντεο κανονικά θα είναι H.264 με ήχο AC3 ( Dolby Digital ) ή Γραμμικό PCM .

MKVΛήψη(Download) ταινίας πρόσφατα; Είναι πιθανώς σε μορφή κοντέινερ MKV , η οποία φιλοξενεί αρχεία βίντεο H.264 . Αρκετά εργαλεία υποστηρίζουν το MKV όπως το Boxee , το PS3 Media Server , το XMBC , το VLC , κ.λπ., αλλά δεν υποστηρίζεται ακόμη τόσο ευρέως όσο άλλες μορφές κοντέινερ.

FLV – Αυτό είναι το Adobe Flash(Adobe Flash) , το οποίο υποστηρίζει πολλούς διαφορετικούς κωδικοποιητές, με πιο συνηθισμένους τους H.264 και AAC . Το βίντεο Flash(Flash) είναι ένας από τους πιο δημοφιλείς τρόπους μετάδοσης βίντεο μέσω Διαδικτύου(Internet) . Χάνει έδαφος λόγω της HTML 5 και του γεγονότος ότι η Apple δεν αφήνει το flash να τρέχει σε κανένα από τα iDevice της, αλλά εξακολουθεί να είναι πολύ συνηθισμένο.

Υπάρχουν και άλλες μορφές κοντέινερ όπως το QuickTime File Format , OGG , WebM , κ.λπ., αλλά λαμβάνετε την εικόνα τώρα.

Διακωδικοποίηση

Το τελευταίο πράγμα που πρέπει να καταλάβετε σχετικά με όλα αυτά είναι ότι πιθανότατα θα πρέπει να μετατρέψετε αυτό το βίντεο AVCHD που κατεβάσατε από τη βιντεοκάμερά σας σε διαφορετική μορφή που μπορείτε στη συνέχεια να εισαγάγετε στο iTunes και να το παίξετε στο iPhone σας. Δεδομένου ότι υπάρχουν πάρα πολλοί κωδικοποιητές και μορφές κοντέινερ και κάθε μορφή κοντέινερ μπορεί να έχει διαφορετικούς συνδυασμούς κωδικοποιητών βίντεο και ήχου, χρειάζεστε έναν μετακωδικοποιητή για να σας δώσει τον τύπο αρχείου που θέλετε για τη συγκεκριμένη συσκευή σας.

Χειρόφρενο

Υπάρχουν πολλοί transcoders που ονομάζονται μετατροπείς βίντεο εκεί έξω: HandBrake , FFmpeg , SUPER , VirtualDub , κ.λπ. Μερικοί πληρώνονται και άλλοι είναι δωρεάν εργαλεία ανοιχτού κώδικα. Ορισμένα εργαλεία, όπως το HandBrake , σας δίνουν προεπιλογές, ώστε να μπορείτε απλά να επιλέξετε το αρχείο προέλευσης και να επιλέξετε μια μορφή εξόδου όπως το iPod ή το iPhone και να κάνετε κλικ στο Έναρξη(Start) . Θα επιλέξει όλες τις ρυθμίσεις, κοντέινερ, κωδικοποιητή κ.λπ. για εσάς. Ωστόσο, ελπίζουμε ότι μετά την ανάγνωση αυτής της ανάρτησης, τώρα καταλαβαίνετε λίγο περισσότερα και μπορείτε να προχωρήσετε στη μετατροπή βίντεο μεταξύ μορφών και να κατανοήσετε λίγο καλύτερα την υποκείμενη διαδικασία. Απολαμβάνω!



About the author

Είμαι επαγγελματίας τεχνικός ήχου και πληκτρολογίου με πάνω από 10 χρόνια εμπειρία. Έχω εργαστεί στον εταιρικό κόσμο, ως σύμβουλος και διευθυντής προϊόντων, και πιο πρόσφατα, ως μηχανικός λογισμικού. Οι δεξιότητες και η εμπειρία μου μου επιτρέπουν να εργάζομαι σε διάφορα είδη έργων από μικρές επιχειρήσεις έως μεγάλες εταιρείες. Είμαι επίσης ειδικός στα Windows 11 και εργάζομαι πάνω στο νέο λειτουργικό σύστημα για πάνω από δύο χρόνια τώρα.



Related posts