Kodeks: wat is dit in video?

deur kim Opgedateer: Junie 27, 2022

codecs is 'n belangrike deel van die videoproduksieproses. Kodeks is 'n stel algoritmes waaraan gewoond is komprimeer en dekomprimeer video- en oudiolêers. 'n Codec is noodsaaklik om die grootte van die lêers te verminder, sodat jy dit vinniger kan oordra en stoor.

In hierdie artikel sal ons bekendstel wat codecs is, hoe hulle werk, en hulle belangrikheid in die videoproduksieproses.

Definisie van 'n kodek

'n Kodek is 'n tegnologie wat video-, oudio- en datastrome in digitale vorm kodeer. Kodeks druk die data saam sodat dit minder spasie in berging of vir oordrag in beslag neem, en verbeter ook die kwaliteit van 'n video- of oudiostroom deur die beeldmateriaal of klank daarvan te verbeter.

Kodeks word wyd gebruik in die aanlyn verspreiding van film, TV en musiek. Aanlyn stromingsdienste soos Netflix, Amazon Prime Video en Spotify gebruik codecs om hul inhoud saam te komprimeer sonder om kwaliteit in te boet. Enkodering van video's met gevorderde codecs kan hulle kleiner in grootte maak, terwyl die kwaliteit van die oorspronklike bronmateriaal steeds behou word. Dit laat stroomdienste toe om video's maklik aan kliënte te versprei sonder om groot bandwydtekoste op hul netwerke of infrastruktuur op te lê.

Benewens die moontlikheid van doeltreffende berging en transmissie, kan kodeks verskeie ander voordele aan aanlynstroomverskaffers bied, soos:

• Vinniger laai tye
• Verbeterde energie-doeltreffendheid
• Beter skaalbaarheid
• Verhoogde toestelversoenbaarheid

Kodeks kan ook vir sekuriteitsdoeleindes gebruik word deur enkripteer inhoudlêers sodat slegs gemagtigde gebruikers toegang daartoe kan kry.

Die rol van kodeke in video

codecs, 'n afkorting van "kodeerder-dekodeerder", is algoritmes wat verantwoordelik is vir die saampersing en dekomprimering van video- en oudiolêers. Deur gespesialiseerde kompressietegnieke te gebruik, kan codecs die grootte van video- en oudiolêers verminder sonder om kwaliteit aansienlik te verloor. Dit maak vinniger op- en aflaaispoed moontlik – of jy nou 'n fliek stroom of 'n speletjie aanlyn speel – sowel as om baie minder spasie op jou hardeskyf op te neem.

Boonop word kodeks ook gebruik wanneer videodata opgeneem en naverwerk word om die hoogste resolusie-beelde moontlik te skep met verskillende raamtempo's, bitsnelheid, kleurdieptes, ens. Kodeks bepaal watter tipe opname-tegnologie gebruik sal word – bv. 4K resolusie of HD – om die kykervaring te optimaliseer. Afhangende van die spesifieke vereistes vir elke toepassing, is daar verskeie verskillende tipes kodeks beskikbaar, soos:

• H264/AVC
• .265/HEVC
• VC-1/WMV9
• MPEG4
• VP8/VP9

'n Kodek werk deur 'n insetstroom (dws video of oudio) saam te pers in kleiner lêergroottes wat meer doeltreffend oor netwerke bestuur kan word of op plaaslike aandrywers gestoor kan word; dit staan ​​bekend as encoding. Omgekeerd moet die saamgeperste lêers by terugspeel (byvoorbeeld wanneer video's aanlyn gestroom word), teruggeskakel word na hul oorspronklike hoë kwaliteit formaat wat bereik word deur dekodering die geënkodeerde inligting van voorheen; hierdie proses staan ​​bekend as dekodering. Met die hulp van toepaslike hardeware (soos grafiese kaarte, ens.), hardeware ondersteunde enkodering kan enkoderingspoed massief verbeter teen minimale verlies in kwaliteit - wat hulle geskik maak vir toepassings met hoë raam koers vereistes soos intydse stroomdienste of wolkspeletjies.

Soorte kodeke

codecs is die lewensaar van video-inhoud – dit bepaal hoe video's saamgepers, gedekomprimeer en oorgedra word. Hulle stel ons in staat om video's van verskillende groottes en resolusies op byna enige toestel te kyk. Daar is baie verskillende tipes kodeks beskikbaar, wat elkeen 'n ander rol speel in die proses om video-inhoud te kyk.

In hierdie artikel sal ons 'n dieper kyk na die mees algemene tipes codecs:

Lossy Codecs

Lossy codecs is kompressiestandaarde wat die kwaliteit van die oorspronklike video verminder, wat beeldkwaliteit en data opoffer ter wille van lêergrootte. Die doel is om 'n videostroom klein genoeg te maak sodat dit vinnig en doeltreffend bekyk of afgelaai kan word. In vergelyking met verlieslose codecs, produseer verlieslose codecs tipies kleiner lêers met minder data, maar dit kom ten koste van skerpte en algehele getrouheid.

Die twee mees algemene tipes codecs met verlies is intraraam or konstante bitsnelheid (CBR) en tussenraam or veranderlike bitsnelheid (VBR). Intraraamkodering teken 'n hele inhoudraam as 'n enkele eenheid binne elke saamgeperste lêer aan; dit lei tot groot lêers, maar minder artefakte tussen elke raam en hoër kwaliteit beelde in die algemeen. Interraamkodering verdeel inhoudrame in afdelings om voorsiening te maak vir meer saamgeperste afdelings sonder merkbare verandering tussen rame; gevolglike lêers is geneig om kleiner groottes as intrarame te hê, maar ook meer artefakte tussen rame.

Gewilde voorbeelde van codecs met verlies sluit in MPEG-4 AVC / H.264, MPEG-2 en H.265 / HEVC, Windows Media Video 9 (WMV9), RealVideo 9 (RV9), DivX, XviD en VP8/VP9. Dit het al hoe meer gewild geword in videostroomtoepassings soos YouTube vanweë hul vermoë om groot hoeveelhede data vinnig saam te komprimeer sonder beduidende opoffering in beeldkwaliteit - besoekers kan lang video's met 'n relatief lae bandwydte-verbinding kyk terwyl hulle redelike visuele helderheid behou.

Verlieslose kodeke

Video-kodeks is 'n tipe rekenaarsagteware wat gebruik word vir digitale videodata-kompressie, of enkodering. Hierdie proses is nodig wanneer daar met groot digitale lêers gewerk word om die grootte van die lêer te verminder en te vergroot hoe vinnig die lêer afgelaai, oorgedra of gestroom word. Kodeks word in twee afsonderlike kategorieë verdeel: lossy en lossless kodeks.

Verlieslose codecs verskaf 'n presiese digitale replika van 'n lêer na enkodering deur volledige data-akkuraatheid te verskaf, wat voorsiening maak vir presiese digitale duplisering tydens dekompressie. Dit neem meer spasie op as kompressie met verlies maar dit behels ook nie sy eie vervorming nie en laat maklik oudio/beeld wysigings toe sonder enige kompromie in kwaliteit. Verlieslose kodeks sluit algoritmes in soos:

• LZW
• JPEG LS
• FLAC
• ALAC
• MPEG-4 ALS

Hardeware-kodeks

Hardeware-kodeks is kodeks wat toegewyde hardewarehulpbronne gebruik om videoseine te enkodeer en te dekodeer. Sommige relatief nuwe rekenaarstelsels, soos skootrekenaars, sluit 'n hardeware-gebaseerde video-enkodeerder-eenheid in wat gebruik kan word om die enkoderingsproses te versnel. Hierdie eenhede is baie doeltreffend en kan aansienlike werkverrigtingvoordele bied bo sagteware-gebaseerde kodeks. Daarbenewens bestaan ​​sommige selfstandige hardeware-kodeks wat professionele kwaliteit resultate bied vir uitsaai-/stroomtoepassings.

Die twee hooftipes hardeware-kodeks is Kompressie/enkodering en Dekodering Codecs:

• Kompressie / Enkodering Codecs: Hierdie toestelle kom dikwels met hul eie eiendom sagteware, hoewel ander opsies ook beskikbaar kan wees. Hulle gebruik gespesialiseerde komponente om video-kodering teen 'n baie hoë spoed uit te voer sonder om baie krag te verbruik of SVE krag relatief tot sagteware-enkodeerders. Soos sagteware-enkodeerders, sal hulle gewoonlik 'n verskeidenheid uitvoerformate produseer, soos H.264 of MPEG-2/4 formaat.
• Dekodering Codecs: Ook bekend as dekoderingskaarte of dekodeerversnellers, hierdie toestelle beskik oor kragtige toegewyde skyfies wat spesifiek ontwerp is vir die dekodering van saamgeperste videoseine in reële tyd sonder om te veel stelselhulpbronne te verbruik (SVE krag). Toegewyde dekoderingskaarte is algemeen in professionele omgewings waar groot getalle video's vinnig uitgepak moet word met minimale impak op stelselwerkverrigting en -stabiliteit.

Gewilde Codecs

codecs is noodsaaklik vir enigiemand wat met videomedia werk. Dit is die bestanddele van jou videolêer, die bestanddele waarmee die videospeler tussen video en oudio kan onderskei, en die metodes om die data saam te pers om dit makliker te maak om te stoor en te stroom. Daar is 'n verskeidenheid kodeks beskikbaar, en die regte een vir jou projek moet gekies word.

In hierdie afdeling bespreek ons ​​die gewildste codecs:

H.264

H.264 (Ook bekend as MPEG-4 AVC) is een van die gewildste kodeks vir die enkodering van digitale videolêers vir gebruik in 'n verskeidenheid toepassings – van stromingsdienste tot Blu-ray-spelers tot slimfone. Die vermoë om video van hoë gehalte in relatief klein lêergroottes saam te druk, maak dit een van die mees gebruikte en veelsydige codecs op die mark vandag.

H.264 werk deur digitale rame in 8×8 piekselblokke af te breek en dit dan met 'n reeks verskillende algoritmes saam te komprimeer. Omdat H.264 so doeltreffend is, kan dit baie hoë kwaliteit digitale video skep, selfs teen baie lae bitrate, wat dit ideaal maak vir 'n wye reeks toepassings van HDTV-uitsendings tot verbruikersmediaspelers en slimfoon/tabletstroomdienste.

H.264 bied ondersteuning vir beide progressiewe skandering (waar alle lyne van 'n beeld alles op een slag begin skandeer) en interlaced scan video, hoewel die meeste moderne kodeks slegs progressiewe skandering ondersteun omdat hulle meer doeltreffend is in terme van lêergrootte en bandwydtebenutting. H.264 is ook in staat om resolusies tot en met 4K (4096×2160 piksels), maak seker dat dit relevant bly namate meer inhoudskeppers mettertyd na groter resolusies beweeg.

Saam met die doeltreffendheid daarvan, is een van H.264 se belangrikste voordele die feit dat dit reeds deur baie toestelvervaardigers aangeneem is, wat dit makliker maak vir gebruikers om inhoud tussen toestelle te stuur sonder om bekommerd te wees oor versoenbaarheidskwessies of onversoenbare sagteware/hardeware-konfigurasies. Om hierdie rede bly H.264 steeds 'n belangrike kodek vir 'n wye verskeidenheid toestelle en toepassings vandag, ten spyte van nuwer opsies beskikbaar soos bv. HEVC (hoë doeltreffendheid videokodering).

H.265

H.265, ook bekend as Hoë doeltreffendheid video kodering (HEVC), is 'n video-kompressiestandaard wat meer doeltreffende kodering bied as sy voorganger, H.264/MPEG-4 AVC (Gevorderde videokodering). Dit ondersteun 8K-resolusie en kan videolêers tot tot twee keer so doeltreffend as die vorige standaard – met tot 40 persent meer kwaliteit behoud as sy voorganger.

H.265 is die natuurlike opvolger van H.264/MPEG-4 AVC, wat groter kompressievermoëns bied met minimale komplikasies en gladder terugspeel op afspeeltoestelle soos televisies, slimfone, skootrekenaars en tablette. Dit is 'n oopbronformaat wat geskik is vir alle soorte inhoud - van TV-uitsendings tot stroomvideo's oor die internet en Blu-ray-skywe - wat inhoudskeppers toelaat om maksimum videokwaliteit te lewer terwyl bandwydtekoste tot die minimum beperk word.

Die buigsaamheid van H.265 stel dit in staat om in 'n wye reeks toepassings gebruik te word, soos:

• Saai televisie uit (insluitend 4K of selfs 8K)
• Stroom- en kommunikasiedienste insluitend dié vir mobiele en satelliettoestelle
• Virtuele realiteit ervarings
• Gesondheidsorg aansoeke
• Die nuwe HEIF-beeldformaat – wat dit moontlik maak dat beelde wat vanaf digitale stilkameras of kamerafone geneem is verder as ooit tevore saamgepers kan word sonder verlies aan beelddetail.

VP9

VP9 is 'n oop en royalty-vrye video-kodek wat deur Google geskep is. Dit is ontwikkel vir gebruik in webtoepassings en bied moderne tegnologie met verbeterde kompressie vir stroom en aflaai teen laer bitrate.

VP9 beskik ook oor verskeie kenmerke wat nuttig is vir videotoepassings:

• hoë dinamiese omvang en kleurruimtes,
• verlieslose enkoderingsmodus,
• aanpasbare stroom- en enkodeerderskaalbaarheid.

Dit ondersteun nie-vierkante pixels, oorvleuelende vierkante van verskillende kleure of luminansiewaardes, tydelike voorspellingskoderingsmetodes (soos bewegingskompensasie) sowel as intravoorspellingskoderingsmetodes (soos diskrete kosinustransformasies). VP9 het ook die vermoë om beelde te enkodeer met tot 8 stukkies kleurdiepte per pixel. Die formaat maak 'n beter beeldkwaliteit moontlik deur visuele besonderhede soos verminderde geraasvlakke en skerper rande oor ander vorige kodeks.

Wanneer 'n VP9-stroom gedekodeer word, doen die gebruiker se toestel al die werk om dit terug te dekodeer in 'n enkele videoraam. Dit maak dit vinnig om toegang te verkry en maak voorsiening vir vinniger afspeel as met 'n paar ander codecs as gevolg van sy lae geheue vereistes. Dit is veral van toepassing wanneer aanlyngebruikers toegang tot verskeie strome tegelyk vanaf verskeie bronne verkry; hulle kan dit doen sonder dat al hul rekenaarhulpbronne vasgebind is om elkeen afsonderlik te dekodeer. Boonop word aflewering deur 'n algemene lêerformaat soos MP4 help om versoenbaarheid tussen toestelle of platforms moontlik te maak wat andersins nie inhoud kan sien wat in ander formate soos WebM of MKV geënkodeer is nie.

Kodeks en videokwaliteit

codecs is 'n belangrike deel van enkodering en dekodering van video, wat die kwaliteit van die video. Kodeks word gebruik om videolêers saam te druk en te dekomprimeer, en die tipe kodek wat jy kies, kan die grootte en kwaliteit van die video beïnvloed.

In hierdie artikel sal ons die verskillende tipes codecs en hoe hulle die kwaliteit van 'n video kan beïnvloed:

Bitrate

Bitrate is 'n maatstaf van hoeveel inligting 'n kodek benodig om 'n gegewe video voor te stel. Gemeet in bisse per sekonde, kan die bitsnelheid beide die kwaliteit van die video en hoe groot sy lêergrootte sal wees.

Hoe hoër die bitrate, hoe meer detail kan ingesluit word in die enkodering (of kompressie) proses en dus die beter beeldkwaliteit wat jy sal kry. Dit beteken egter ook dat groter lêers gestoor of versend sal moet word. As jy jou video oor enige soort digitale netwerk (soos die internet) stuur, sal jy dalk vind dat hoër bitsnelhede merkbare toename in latensie of buffertyd veroorsaak.

Nog 'n faktor wat bitsnelheid beïnvloed, is resolusie - soos resolusies toeneem, neem lêergrootte ook toe - maar dit hang af van ander eienskappe soos kodeks wat gebruik word, raamtempo en raamgroottes. Oor die algemeen is laer bitsnelheid geneig om video's van swakker gehalte te gee, selfs al is ander faktore soos resolusie hoog.

Kodeks het almal hul eie voorgestelde ideale reeks vir beste beeldkwaliteit en die minste datagebruik kyk dus na jou voorkeur-enkodeerders tydens die kompressieproses.

resolusie

Resolusie is die maatstaf van 'n video se inligting in terme van pixels, en dit is een van die primêre faktore wat videokwaliteit bepaal. Dit is belangrik om dit te verstaan hoër resolusies sal altyd beter soek video's produseer want daar is eenvoudig meer pixels in elke raam geprop. Die mees algemene resolusies wat in aanlynstroming gebruik word, is 1920 × 1080 (Full HD) en 1280 × 720 (HD).

Die hoër resolusie video vereis meer verwerkingskrag, wat versoenbaarheidskwessies kan veroorsaak as die gebruiker se stelsel nie op datum is nie. Hoër resolusie video's beteken ook groter lêers wat 'n beter kodek benodig om behoorlik op alle toestelle te kan speel. Algemene industrie-kodeks wat vir aanlynstroming gebruik word, sluit in H.264 of AVC, VP8, VP9 en HLS of Apple HLS (HTTP Live Streaming).

Afhangende van jou toepassing en die tipe toestel waaraan jy van plan is om jou inhoud te lewer, sal bepaal watter kodek die beste vir jou is.

Uiteindelik, as u 'n toepaslike enkodering-opstelling het wat die beste kodek beskikbaar dan behoort jy geen probleem te hê om af te lewer nie hoë kwaliteit video's teen enige resolusie wat nie aan buffering of ander terugspeelprobleme sal ly nie, terwyl dit steeds 'n goeie vlak van visuele getrouheid behou.

Raam Rate

Frame rate is 'n sleutelfaktor wanneer dit kom by videokwaliteit en codecs. Dit is die maatstaf van hoeveel individuele rame in een sekonde vasgelê word, gewoonlik gemeet in rame per sekonde (FPS). Hoe hoër die raamtempo, hoe gladder sal die beeldmateriaal verskyn. Lae raamtempo's lei tot wankelrige video, terwyl hoër raamtempo's meer effektief is om 'n vloeiende beeld te verskaf.

Byvoorbeeld, wanneer jy met 'n 8 FPS-kamera vs 'n 30 FPS-kamera opneem, sal 'n 8 FPS-kamera skerper beeldmateriaal produseer as gevolg van sy laer aantal rame per sekonde. Aan die ander kant lewer 'n 30 FPS-kamera gladder beeldmateriaal met meer bewegingsvervaging tussen hulle as wat 'n 8 FPS-kamera doen, aangesien daar drie keer soveel vasgevangde rame sou wees.

Boonop benodig verskillende codecs verskillende minimum of maksimum raamtempo's vir optimale resultate. As dit onbehoorlik gebruik word of sonder om te weet wat jou kodek se vereistes vir raamtempo-versoenbaarheid is, kan jou videokwaliteit daaronder ly. Die mees algemene standaard raamkoerse vir die meeste huidige videoformate en kykervarings is 24 fps (films) en 30 fps (TV-programme). Sommige codecs kan egter ook hoërs ondersteun - soos 48 fps of selfs 60 fps – terwyl dit uitstekende beeldmateriaal en gladheid bied in vergelyking met hul laer eweknieë.

Gevolgtrekking

Ten slotte, die begrip van codecs is 'n belangrike deel van die skep en kyk van video's op ons digitale toestelle. Om die basiese beginsels van oudio- en videokodeks, hul definisies en die beduidende verskille tussen hulle te ken, kan ons help om 'n beter ingeligte besluit te neem wanneer ons digitale media kies en bekyk. Daarbenewens het 'n algemene oorsig van die mees algemeen gebruikte video-kodeks kan ons ook meer begrip gee van hoe verskillende kodeks die voorkoms en klank van video kan verander.

Ten slotte is dit nuttig om dit in gedagte te hou nie alle video-kodeks is kruisversoenbaar nie- wat beteken dat sekere video's wat een kodek benodig dalk nie behoorlik op 'n ander toestel kan speel as dit nie daardie spesifieke tipe herken nie. Gelukkig het ons nou meer opsies as ooit wanneer dit kom by die bekyk van ons gunsteling digitale inhoud—insluitend beter versoenbaarheid oor verskeie platforms. Neem dus jou tyd om die regte formaat vir jou na te vors en vind uit watter een die beste vir jou behoeftes werk!

Hallo, ek is Kim, 'n ma en 'n stop-motion-entoesias met 'n agtergrond in mediaskepping en webontwikkeling. Ek het 'n groot passie vir teken en animasie, en nou duik ek kop eerste in die stop-motion wêreld. Met my blog deel ek my geleerdheid met julle.