Kodekoj: Kio Ili Estas En Video?

de Kim Ĝisdatigita: Junio ​​27, 2022

codecs estas grava parto de la videoproduktada procezo. Kodekoj estas aro de algoritmoj al kiuj kutimas kunpremi kaj malkunpremi video- kaj sondosierojn. Kodeko estas kerna por redukti la grandecon de la dosieroj, permesante vin translokigi kaj stoki ilin pli rapide.

En ĉi tiu artikolo, ni enkondukos kio estas kodekoj, kiel ili funkcias, kaj ilia graveco en la videoproduktada procezo.

Difino de Kodeko

Kodeko estas teknologio kiu ĉifras video, audio kaj datumfluoj en cifereca formo. Kodekoj kunpremas la datumojn tiel ke ĝi okupas malpli da spaco en stokado aŭ por transdono, kaj ankaŭ plibonigas la kvaliton de video aŭ aŭdfluo plibonigante ĝiajn bildojn aŭ sonon.

Kodekoj estas uzataj vaste en la reta distribuado de filmo, televido kaj muziko. Interretaj streaming-servoj kiel ekzemple Netflix, Amazon Prime Video kaj Spotify uzu kodekojn por kunpremi ilian enhavon sen kompromisi kvaliton. Kodi videojn per altnivelaj kodekoj povas malpligrandigi ilin samtempe konservante la kvaliton de la originala fontomaterialo. Ĉi tio permesas al streaming-servoj facile distribui filmetojn al klientoj sen trudi grandajn bendolarĝajn kostojn al siaj retoj aŭ infrastrukturoj.

Krom ebligi efikan stokadon kaj dissendon, kodekoj povas provizi plurajn aliajn avantaĝojn al interretaj fluantaj provizantoj kiel ekzemple:

• Pli rapidaj ŝarĝaj tempoj
• Plibonigita energia efikeco
• Pli bona skalebleco
• Pliigita aparato-kongruo

Kodekoj ankaŭ povas esti uzataj por sekurecaj celoj de ĉifrado de enhavaj dosieroj tiel ke nur rajtigitaj uzantoj povas aliri ilin.

La Rolo de Kodekoj en Video

codecs, mallongigo de "kodigilo-malĉifrilo", estas algoritmoj respondecaj pri kunpremado kaj malkunpremado de vidbendaj kaj sondosieroj. Uzante specialigitajn kunpremajn teknikojn, kodekoj kapablas minimumigi la grandecon de video kaj sondosieroj sen grave perdi kvaliton. Ĉi tio ebligas pli rapidajn alŝutajn kaj elŝutajn rapidojn - ĉu vi elsendas filmon aŭ ludas interrete - kaj ankaŭ okupas multe malpli da spaco en via malmola disko.

Aldone, kodekoj ankaŭ estas uzataj dum registrado kaj post-prilaborado de videodatenoj por krei la plej altajn rezoluciajn bildojn eblajn kun ŝanĝiĝantaj framfrekvencoj, bitrates, kolorprofundoj ktp. Kodekoj determinas kian registra teknologion estos uzata - ekz. 4K rezolucio aŭ HD - por optimumigi la rigardan sperton. Depende de la specifaj postuloj por ĉiu aplikaĵo, ekzistas pluraj malsamaj specoj de kodekoj haveblaj kiel ekzemple:

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

Kodeko funkcias per kunpremado de enigfluo (t.e., video aŭ audio) en pli malgrandajn dosiergrandojn kiuj povas esti administritaj pli efike tra retoj aŭ stokitaj sur lokaj diskoj; ĉi tio estas konata kiel kodoprezento. Male dum reproduktado (ekzemple dum elsendado de videoj interrete), la kunpremitaj dosieroj devas esti konvertitaj reen al sia originala altkvalita formato, kiu estas atingita per malkodigo la kodita informo de antaŭe; ĉi tiu procezo estas konata kiel malkodigo. Helpe de taŭga aparataro (kiel grafikaj kartoj ktp.), aparataro helpita kodigado povas plibonigi kodan rapidon amase ĉe minimuma perdo de kvalito - kio igas ilin taŭgaj por aplikoj kun alta kadro-ritmo postuloj kiel realtempaj streaming-servoj aŭ nuba videoludado.

Tipoj de Kodekoj

codecs estas la vivsango de videoenhavo - ili determinas kiel videoj estas kunpremitaj, malkunpremitaj kaj elsenditaj. Ili ebligas al ni spekti filmetojn de malsamaj grandecoj kaj rezolucioj sur preskaŭ ajna aparato. Estas multaj malsamaj specoj de kodekoj haveblaj, ĉiu ludas malsaman rolon en la procezo de spekti videoenhavon.

En ĉi tiu artikolo, ni rigardos pli profunde la plej oftaj specoj de kodekoj:

Lossy Codecs

Perdaj kodekoj estas kunpremaj normoj, kiuj reduktas la kvaliton de la originala video, oferante bildkvaliton kaj datumojn pro dosiergrandeco. La celo estas fari videofluon sufiĉe malgranda por ke ĝi povu esti vidita aŭ elŝutita rapide kaj efike. Kompare kun senperdaj kodekoj, perdaj kodekoj kutime produktas pli malgrandajn dosierojn kun malpli da datumoj, sed ĉi tio kostas akrecon kaj ĝeneralan fidelecon.

La du plej oftaj specoj de perdaj kodekoj estas intrakadro or konstanta bitrapideco (CBR) kaj interkadro or varia bitrapideco (VBR). Enframa kodigo registras tutan enhavkadron kiel ununura unuo ene de ĉiu kunpremita dosiero; tio rezultigas grandajn dosierojn sed malpli da artefaktoj inter ĉiu kadro kaj pli altkvalitaj bildoj entute. Interframa kodigo dividas enhavkadrojn en sekciojn por permesi pli kunpremitajn sekciojn sen rimarkinda ŝanĝo inter kadroj; rezultaj dosieroj tendencas havi pli malgrandajn grandecojn ol intrakadroj sed ankaŭ pli da artefaktoj inter kadroj.

Popularaj ekzemploj de perdaj kodekoj inkluzivas MPEG-4 AVC / H.264, MPEG-2 kaj H.265 / HEVC, Windows Media Video 9 (WMV9), RealVideo 9 (RV9), DivX, Xvid kaj VP8/VP9. Ĉi tiuj fariĝis ĉiam pli popularaj en videofluaj aplikoj kiel YouTube pro sia kapablo kunpremi grandajn kvantojn da datumoj rapide sen grava ofero en bildkvalito - vizitantoj povas spekti longajn filmetojn kun relative malalta bendolarĝa konekto konservante akcepteblan vidan klarecon.

Senperdaj Kodekoj

Videokodekoj estas speco de komputila programaro uzata por cifereca videodatumkunpremo, aŭ kodigado. Ĉi tiu procezo estas necesa kiam vi laboras kun grandaj ciferecaj dosieroj por redukti la grandecon de la dosiero kaj pliigi kiom rapide la dosiero estas elŝutita, transdonita aŭ fluita. Kodekoj estas dividitaj en du apartajn kategoriojn: malgaja kaj senperda kodekoj.

Senperdaj kodekoj disponigas precizan ciferecan kopion de dosiero post kodigado disponigante kompletan datenprecizecon, kiu ebligas precizan ciferecan duobligon dum malkunpremo. Ĝi okupas pli da spaco ol perda kunpremo sed ankaŭ ne implikas sian propran misprezenton kaj ankaŭ facile ebligas aŭd-/bildajn redaktojn sen ajna kompromiso pri kvalito. Senperdaj kodekoj inkluzivas algoritmojn kiel:

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

Aparataj Kodekoj

Aparataj kodekoj estas kodekoj kiuj uzas diligentajn aparatarresursojn por ĉifri kaj malkodi videosignalojn. Kelkaj relative novaj komputilsistemoj, kiel ekzemple tekokomputiloj, inkludas hardvar-bazitan videokodilunuon kiu povas esti uzita por akceli la kodigan procezon. Ĉi tiuj unuoj estas tre efikaj kaj povas provizi signifajn rendimentajn avantaĝojn super softvaraj kodekoj. Krome, kelkaj memstaraj aparataj kodekoj ekzistas kiuj ofertas profesiajn kvalitajn rezultojn por elsendaj/elsendaj aplikoj.

La du ĉefaj specoj de aparataj kodekoj estas Kunpremo/Kodigo kaj Malkodado de Kodekoj:

• Kunpremado/Kodigado de Kodekoj: Ĉi tiuj aparatoj ofte venas kun sia propra proprieta programaro, kvankam aliaj opcioj ankaŭ povas esti disponeblaj. Ili uzas specialigitajn komponantojn por fari videokodigon ĉe tre alta rapido sen konsumi multe da potenco aŭ CPU-potenco rilate al programaraj kodiloj. Kiel programaraj kodiloj, ili kutime produktos diversajn eligajn formatojn kiel ekzemple H.264 aŭ MPEG-2/4 formatoj.
• Malkodado de Kodekoj: Ankaŭ konataj kiel malkodaj kartoj aŭ malkodaj akceliloj, ĉi tiuj aparatoj havas potencajn dediĉitajn blatojn dezajnitajn specife por malkodi kunpremitajn videosignalojn en reala tempo sen konsumi tro da sistemaj rimedoj (CPU-potenco). Diligentaj malkodaj kartoj estas kutimaj en profesiaj medioj, kie grandaj nombroj da videoj devas esti malkunpremitaj rapide kun minimuma efiko al sistema rendimento kaj stabileco.

Popularaj Kodekoj

codecs estas esencaj por ĉiu, kiu laboras kun video-komunikiloj. Ili estas la ingrediencoj de via videodosiero, la ingrediencoj kiuj lasas la videoludilon distingi inter video kaj audio, kaj la metodoj de kunpremado de la datumoj por faciligi stoki kaj flui. Estas diversaj kodekoj disponeblaj, kaj la ĝusta por via projekto devas esti elektita.

En ĉi tiu sekcio, ni diskutos la plej popularaj kodekoj:

H.264

H.264 (Ankaŭ konata kiel MPEG-4 AVC) estas unu el la plej popularaj kodekoj por kodi ciferecajn videodosierojn por uzo en diversaj aplikoj - de fluaj servoj ĝis Blu-radiaj ludiloj ĝis saĝtelefonoj. Ĝia kapablo kunpremi altkvalitan videon en relative malgrandajn dosiergrandojn faras ĝin unu el la plej vaste uzataj kaj multflankaj kodekoj sur la merkato hodiaŭ.

H.264 funkcias malkonstruante ciferecajn kadrojn en 8×8-pikselojn kaj poste kunpremante ilin per gamo da malsamaj algoritmoj. Ĉar H.264 estas tiel efika, ĝi povas krei tre altkvalitan ciferecan videon eĉ ĉe tre malaltaj bitrapidecoj, igante ĝin ideala por larĝa gamo de aplikoj de HDTV-elsendoj ĝis konsumantaj plurmediaj ludiloj kaj inteligenta telefono/tablojdaj servoj.

H.264 disponigas subtenon por kaj progresiva skanado (kie ĉiuj linioj de bildo komencas skanadon tute samtempe) kaj interplektita skanado-video, kvankam la plej multaj modernaj kodekoj apogas nur progreseman skanadon ĉar ili estas pli efikaj laŭ dosiergrandeco kaj bendolarĝutiligo. H.264 ankaŭ kapablas manipuli rezoluciojn ĝis 4K (4096×2160 pikseloj), certigante ke ĝi restas grava dum pli da enhavaj kreintoj moviĝas al pli grandaj rezolucioj laŭlonge de la tempo.

Kune kun ĝia efikeco, unu el la ĉefaj avantaĝoj de H.264 estas la fakto, ke ĝi jam estis adoptita de multaj aparato-fabrikistoj, kio faciligas al uzantoj sendi enhavon inter aparatoj sen devi zorgi pri kongruaj problemoj aŭ malkongruaj programaro/aparataro. Tial, H.264 daŭre restas grava kodeko por ampleksa vario de aparatoj kaj aplikoj hodiaŭ, malgraŭ pli novaj disponeblaj opcioj kiel ekzemple HEVC (Alta Efika Video-Kodado).

H.265

H.265, ankaŭ konata kiel Alta Efikeca Videokodigo (HEVC), estas videokunprema normo kiu disponigas pli efikan kodigon ol sia antaŭulo, H.264/MPEG-4 AVC (Altnivela Videokodigo). Ĝi subtenas 8K-rezolucion kaj povas kunpremi videodosierojn ĝis duoble pli efike kiel la antaŭa normo – kun ĝis 40 procentoj pli da kvalita reteno ol ĝia antaŭulo.

H.265 estas la natura posteulo de H.264/MPEG-4 AVC, provizante pli grandajn kunpremajn kapablojn kun minimumaj komplikaĵoj kaj pli glata reproduktado sur reproduktaj aparatoj kiel televidiloj, inteligentaj telefonoj, tekkomputiloj kaj tabulkomputiloj. Ĝi estas malfermfonta formato taŭga por ĉiuj specoj de enhavo - de televidelsendoj ĝis fluado de filmetoj per interreto kaj Blu-radiaj diskoj - permesante al enhavkreantoj liveri maksimuman videokvaliton dum minimumigante bendolarĝajn kostojn.

La fleksebleco de H.265 ebligas ĝin esti uzata en larĝa gamo de aplikoj kiel ekzemple:

• Elsenda televido (inkluzive de 4K aŭ eĉ 8K)
• Streaming kaj komunikadoservoj inkluzive de tiuj por moveblaj kaj satelitaj aparatoj
• Spertoj de virtuala realeco
• Sanservo-aplikoj
• La nova bildformato HEIF - ebligante bildojn kaptitajn de ciferecaj fotiloj aŭ fotilaj telefonoj esti kunpremitaj pli ol iam antaŭe sen perdo de bilda detalo.

VP9

VP9 estas malfermita kaj senpaga videokodeko kreita de Guglo. Disvolvita por uzo en TTT-aplikoj, ĝi ofertas plej altnivelan teknologion kun plibonigita kunpremo por fluado kaj elŝutado je pli malaltaj bitrapidoj.

VP9 ankaŭ havas diversajn funkciojn utilajn por video-aplikoj:

• alta dinamika gamo kaj kolorspacoj,
• senperda koda reĝimo,
• adapta fluado kaj kodigilo-skaleblo.

Ĝi apogas ne-kvadratajn pikselojn, imbrikitajn kvadratojn de malsamaj koloroj aŭ lumvaloroj, tempajn prognozajn kodigajn metodojn (kiel ekzemple moviĝkompenso) same kiel intra-prognozajn kodigajn metodojn (kiel ekzemple diskretaj kosinusaj transformoj). VP9 ankaŭ havas la kapablon kodi bildojn kun ĝis 8 bitoj da kolorprofundo per pikselo. La formato ebligas pli bonan bildkvaliton per vidaj detaloj kiel reduktitaj bruniveloj kaj pli akraj randoj super aliaj antaŭaj kodekoj.

Malkodante VP9-rivereton, la aparato de la uzanto faras la tutan laboron por malkodi ĝin reen en ununuran kadron de video. Ĉi tio faras ĝin rapide aliri kaj permesas pli rapidan reproduktadon ol kun iuj aliaj kodekoj pro ĝia malaltaj memorpostuloj. Ĉi tio validas precipe kiam retaj uzantoj aliras plurajn fluojn samtempe de pluraj fontoj; ili povas fari tion sen havi ĉiujn siajn komputikajn rimedojn ligitajn en malkodado de ĉiu aparte. Aldone, livero uzante komunan dosierformaton kiel ekzemple MP4 helpas ebligi kongruon inter aparatoj aŭ platformoj, kiuj alie ne povus vidi enhavon kodita en aliaj formatoj kiel WebM aŭ MKV.

Kodekoj kaj Video Kvalito

codecs estas grava parto de kodi kaj malkodi video, kiu povas influi la kvalito de la video. Kodekoj estas uzataj por kunpremi kaj malkunpremi videodosierojn, kaj la tipo de kodeko, kiun vi elektas, povas influi la grandecon kaj kvaliton de la video.

En ĉi tiu artikolo, ni diskutos la malsamajn specojn de kodekoj kaj kiel ili povas influi la kvaliton de video:

Bitrate

Bitrate estas mezuro de kiom da informoj bezonas kodeko por reprezenti antaŭfiksitan videon. Mezurita en bitoj je sekundo, la bitrapideco povas influi ambaŭ la kvalito de la video kaj kiom granda estos ĝia dosiergrandeco.

Ju pli alta la bitrateco, des pli da detaloj povas esti inkluditaj en la kodigo (aŭ kunpremado) procezo kaj tiel la pli bonan bildkvaliton vi ricevos. Tamen, ĝi ankaŭ signifas, ke pli grandaj dosieroj devos esti konservitaj aŭ transdonitaj. Se vi sendas vian videon per ia cifereca reto (kiel interreto), vi eble trovos, ke pli altaj bitratecoj kaŭzas rimarkindan pliiĝon de latencia aŭ bufrotempo.

Alia faktoro, kiu influas bitratecon, estas rezolucio - ĉar rezolucioj pligrandiĝas, ankaŭ dosiera grandeco - sed tio dependas de aliaj karakterizaĵoj kiel kodekoj uzataj, framfrekvenco kaj framgrandoj. Ĝenerale, pli malaltaj bitratecoj tendencas doni pli malbonkvalitajn filmetojn eĉ se aliaj faktoroj kiel rezolucio estas altaj.

Kodekoj ĉiuj havas sian propran proponitan idealan gamon por plej bona bildkvalito kaj malplej uzado de datumoj do nepre rigardu viajn preferatajn kodilojn dum la kunprema procezo.

distingivo

Rezolucio estas la mezuro de la informo de video laŭ pikseloj, kaj ĝi estas unu el la ĉefaj faktoroj kiuj determinas videokvaliton. Gravas kompreni tion pli altaj rezolucioj ĉiam produktos pli bonajn filmetojn ĉar estas simple pli da pikseloj ŝtopitaj en ĉiu kadro. La plej oftaj rezolucioj uzataj en interreta streaming estas 1920 × 1080 (Plena HD) kaj 1280 × 720 (HD).

La pli alta rezolucia video postulas pli da pretiga potenco, kio povas kaŭzi kongruecajn problemojn se la sistemo de la uzanto ne estas ĝisdatigita. Pli alta rezoluciaj filmetoj ankaŭ signifas pli grandajn dosierojn, kiuj postulas pli bonan kodekon por povi ludi ĝuste en ĉiuj aparatoj. Oftaj industriaj kodekoj uzataj por interreta fluado inkluzivas H.264 aŭ AVC, VP8, VP9 kaj HLS aŭ Apple HLS (HTTP Live Streaming).

Depende de via aplikaĵo kaj la tipo de aparato, al kiu vi planas liveri vian enhavon, determinos, kiu kodeko estas plej bona por vi.

Finfine, se vi havas taŭgan kodan aranĝon kiu prezentas la plej bona kodeko disponebla tiam vi ne havu problemon liveri altkvalitaj filmetoj je ajna rezolucio tio ne suferos pro bufrado aŭ aliaj reproduktoproblemoj dum ankoraŭ konservante bonan nivelon de vida fideleco.

Frame Rate

Kadra imposto estas ŝlosila faktoro kiam temas pri videokvalito kaj kodekoj. Ĝi estas la mezuro de kiom da individuaj kadroj estas kaptitaj en unu sekundo, kutime mezuritaj en kadroj je sekundo (FPS). Ju pli alta la framfrekvenco, des pli glata la filmaĵo aperos. Malaltaj framfrekvencoj rezultigas ŝveletan videon, dum pli altaj framfrekvencoj estas pli efikaj en disponigado de fluida bildo.

Ekzemple, dum registrado per fotilo de 8 FPS kontraŭ fotilo de 30 FPS, fotilo de 8 FPS produktos pli malmolajn bildojn pro ĝia pli malalta nombro da kadroj je sekundo. Aliflanke, fotilo de 30 FPS produktas pli glatajn bildojn kun pli da moviĝmalklareco inter ili ol fotilo de 8 FPS ĉar estus trioble pli da kaptitaj kadroj.

Krom tio, malsamaj kodekoj postulas malsamajn minimumajn aŭ maksimumajn framfrekvencojn por optimumaj rezultoj. Se uzata nedece aŭ sen scii la postulojn de via kodeko por kadra imposto-kongruo, via videokvalito povas suferi. La plej oftaj normaj kadraj tarifoj por la plej multaj nunaj videoformatoj kaj spektadspertoj estas 24 fps (filmoj) kaj 30 fps (televidprogramoj). Tamen, iuj kodekoj povas subteni pli altajn ankaŭ - kiel ekzemple 48 fps aŭ eĉ 60 fps - dum ili provizas superajn bildojn kaj glatecon kompare kun iliaj pli malaltaj ekvivalentoj.

konkludo

Konklude, kompreni kodekojn estas grava parto de kreado kaj spektado de videoj sur niaj ciferecaj aparatoj. Koni la bazojn de aŭdaj kaj videokodekoj, iliaj difinoj, kaj la signifaj diferencoj inter ili povas helpi nin fari pli bone informitan decidon dum elektado kaj spektado de ciferecaj amaskomunikiloj. Aldone, havante ĝeneralan superrigardon de la plej populare uzataj videokodekoj povas ankaŭ provizi al ni pli da kompreno pri kiel malsamaj kodekoj povas ŝanĝi la aspekton kaj sonon de video.

Fine, estas utile memori tion ne ĉiuj videokodekoj estas kruckongruaj— tio signifas, ke iuj filmetoj, kiuj postulas unu kodekon, eble ne ludas ĝuste sur alia aparato se ĝi ne rekonas tiun specialan tipon. Feliĉe, ni nun havas pli da ebloj ol iam ajn kiam temas pri vidi nian plej ŝatatan ciferecan enhavon—inkluzive pli bonan kongruon tra pluraj platformoj. Do prenu vian tempon esplori la ĝustan formaton por vi kaj eksciu, kiu plej taŭgas por viaj bezonoj!

Saluton, mi estas Kim, panjo kaj entuziasmulo pri halt-moviĝo kun fono en amaskomunikila kreado kaj reto-disvolviĝo. Mi havas grandegan entuziasmon por desegnado kaj animacio, kaj nun mi plonĝas kapunue en la halt-moviĝan mondon. Kun mia blogo, mi dividas miajn lernadojn kun vi infanoj.