Что надо знать о форматах, кодеках и медиаконтейнерах.

Сохранять  изображение в цифровом формате начали лишь в 1956 году, после создания фирмой Ampex первого видеомагнитофона.  Хранение телепрограмм перестало быть технической проблемой. Но тут же возникла другая: каждый производитель пытался улучшить качество изображения путём внедрения собственных разработок. Свыше дюжины форматов для аналоговой и столько же для цифровой  записи изображения было выпущено в свет.

Чтобы разобраться в современных видеоформатах надо знать основные характеристики видеопотока, которых всего четыре:

  1. Экранное разрешение (Resolution) – обозначает количество точек (пикселей) по горизонтали и вертикали, из которых состоит изображение (видеокадр) на экране или мониторе. Например, для европейского видеостандарта PAL размер кадра составляет 720×576 пикселей, для североамериканского стандарта NTSC – 720×480, для высокой четкости (HD 720p) – 1280х720, а для новомодного стандарта HDTV (Full HD) – 1920×1080 точек. Как вы, наверное, понимаете, чем выше экранное разрешение, тем качество картинки лучше.
  2. Частота кадров – величина указывающая, на то, какое количество кадров сменяется за секунду. Стандартной скоростью воспроизведения видеосигнала считается величина равная 30 кадрам/c в Американскиом стандарте TV и 25 кадров/с в Европейском. Для кино этот показатель несколько меньше и составляет 24 кадра/с.
  3. Битрейт (ширина видеопотока) – показывает количество обрабатываемых бит видеоинформации за одну секунду времени. Иначе говоря – это скорость видеопотока, которая измеряется в мегабитах в секунду (Мбит/с). Считется просто: разделите размер вашего видеофайла в Мегабайтах на его продолжительность в секундах. Частное и есть Битрейт. Чем он выше тем выше качество, но и «вес» видео возрастает в геометрической прогрессии.
  4. Тип развёртки (чресстрочная или ) До появления HD существовала только чересстрочная при которой каждый кадр изображения на экране формируется за два последовательных прохода луча монитора  —  вначале рисуются нечётные строки (1,3,5… 625), затем чётные (2,4,6… 624). Каждый такой проход составляет 1/50 секунды Для передачи видеосигнала с прогрессивной разверткой при той же кадровой частоте требуется почти вдвое большая полоса пропускания (битрейд), чем для передачи такого же видео с чересстрочной разверткой.

Для определения характеристик потока видео сушествуют утилиты. Во многих видео редакторах это просто строка которая показывает все вышеперечисленные данные не только для видео, но и для звуковой дорожки тоже.

 А сколько же занимает одна минута несжатого видео? Например, для размещения минутного ролика с частотой 30 кадров в  секунду, разрешением 720×576 пикселей потребуется около полутора гигабайт свободного дискового пространства! И это без учета звуковой дорожки. После этих цифр, наверное, уже не нужно объяснять, почему цифровое видео хранится в наших компьютерах исключительно в сжатом виде.

Существует несколько десятков популярных форматов сжатия (иначе называют форматами видео), которые соответственно дают разные результаты.

Я предлагаю вам таблицу для сравнения характеристик форматов записи.

Время не стоит на месте и в битве за качественное изображение приходит телевидение высокой чёткости (ТВЧ, HDTV) которое предусматривает прогрессивную развёртку, фактическое увеличение количества строк  по вертикали и горизонтали в два раза и звук 5.1.

Но и это ещё не всё! Сжимать видео можно с помощью различных алгоритмов. По аналогии с текстовыми файлами – различными архиваторами. Программы для сжатия видео называются кодеками. При этом каждый из них использует свой собственный алгоритм, который влияет как на качество, так и на скорость кодирования. Вдаваться в эти подробности не обязательно просто знайте что: если Ваш проигрыватель не воспроизводит видеофайл «в доску известного» формата, значит он сжат кодеком, который не установлен в данном проигрывателе. Вот названия самых популярных: 3ivx • DivX • FFmpeg • HDX4 • NeroDigital • Xvid • H.264/AVC: CoreAVC • QuickTime • x264

Частенько в статьях появляется термин , формат-контейнер или мультимедиаконтейнер — это тот самый формат файла (который больше известен как «расширение файла») и чьи спецификации определяют только способ сохранения данных (а не алгоритм кодирования) в пределах одного файла. В случае фильмов медиаконтейнер должен не только сохранять видео- и аудиопоток, но и при воспроизведении обеспечивать их синхронизацию. Также в медиаконтейнере может сохраняться несколько однотипных потоков, например фильм (видео-поток) с несколькими звуковыми дорожками (аудиопотоками) и субтитрами (текстовыми потоками).

Однажды мне попалась на глаза таблица которая не была мною понята пока я не разобрался с тем , формат, медиаконтейнер и стандарт сжатия. Теперь она практически настольная, но в ней есть одна ошибка… А теперь внимание! MJPEG • Motion JPEG 2000 • MPEG-1 • MPEG-2 • MPEG-4 (Part 2/H.263 • Part 10/H.264/AVC) •MPEG-H Part 2/H.265/HEVC — стандарты сжатия видео. Не путайте с кодеками, тем более с форматами записи. Стандарт — это спецификация (описание) алгоритма сжатия (например, H.264), кодек — конкретная его программная реализация (например, x264).

Не следует также путать формат данных и формат контейнера, в котором эти данные могут храниться. Одни и те же данные (например, сжатые по алгоритму H.264 кодеком x264) могут быть упакованы в разные контейнеры (например, Matroska, MP4 или AVI). И наоборот, в контейнере одного и того же формата (например, MKV) не обязаны находиться видеоданные в формате H.264 — можно легко столкнуться с MKV-файлом, внутри которого будет обычное DivX-видео.

Единого мнения о наилучшем стандарте не существует, и споры о превосходстве чересстрочной системы с 1080 строками над прогрессивной с 750 не утихают даже среди специалистов до сегодняшнего дня. Но настанет день, и все эти форматы и кодеки настолько же устареют, как сегодня аналогвое телевидение. И, кажется, он не за горами — 3D наступает!

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *