Códecs: ¿Qué son en video?

por Kim Actualizado: Sábado, Junio 27, 2022

Codecs son una parte importante del proceso de producción de vídeo. Los códecs son un conjunto de algoritmos que se utilizan para comprimir y descomprimir archivos de video y audio. Un códec es crucial para reducir el tamaño de los archivos, permitiéndole transferirlos y almacenarlos más rápidamente.

En este artículo, presentaremos qué son los códecs, cómo trabajan ellos, y ellos importancia en el proceso de producción de video.

Definición de un códec

un códec es una tecnología que codifica transmisiones de video, audio y datos en forma digital. Los códecs comprimen los datos para que ocupen menos espacio en el almacenamiento o la transmisión, y también mejoran la calidad de una transmisión de video o audio al mejorar sus imágenes o sonido.

Los códecs se utilizan ampliamente en la distribución en línea de películas, televisión y música. Servicios de transmisión en línea como Netflix, Amazon Prime Video y Spotify use códecs para comprimir su contenido sin comprometer la calidad. La codificación de videos con códecs avanzados puede reducir su tamaño y al mismo tiempo conservar la calidad del material de origen original. Esto permite que los servicios de transmisión distribuyan fácilmente videos a los clientes sin imponer grandes costos de ancho de banda en sus redes o infraestructura.

Además de permitir el almacenamiento y la transmisión eficientes, los códecs pueden brindar otros beneficios a los proveedores de transmisión en línea, como:

• Tiempos de carga más rápidos
• Mejora en eficiencia energética
• Mejor escalabilidad
• Mayor compatibilidad de dispositivos

Los códecs también se pueden utilizar con fines de seguridad mediante cifrar archivos de contenido para que solo los usuarios autorizados puedan acceder a ellos.

El papel de los códecs en video

Codecs, abreviatura de “codificador-decodificador”, son algoritmos encargados de comprimir y descomprimir archivos de video y audio. Mediante el uso de técnicas de compresión especializadas, los códecs pueden minimizar el tamaño de los archivos de video y audio sin perder significativamente la calidad. Esto permite velocidades de carga y descarga más rápidas, ya sea que esté transmitiendo una película o jugando un juego en línea, además de ocupar mucho menos espacio en su disco duro.

Además, los códecs también se utilizan al grabar y posprocesar datos de video para crear imágenes de la más alta resolución posible con diferentes velocidades de cuadro, velocidades de bits, profundidades de color, etc. Los códecs determinan qué tipo de tecnología de grabación se utilizará, por ejemplo, 4K resolución o HD, para optimizar la experiencia de visualización. Según los requisitos específicos de cada aplicación, hay varios tipos diferentes de códecs disponibles, como:

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

Un códec funciona al comprimir un flujo de entrada (es decir, video o audio) en tamaños de archivo más pequeños que pueden administrarse de manera más eficiente a través de redes o almacenarse en unidades locales; esto se conoce como codificación. Por el contrario, en la reproducción (por ejemplo, cuando se transmiten videos en línea), los archivos comprimidos deben volver a convertirse a su formato original de alta calidad, lo que se logra mediante descodificación la información codificada de antes; este proceso se conoce como descodificación. Con la ayuda del hardware adecuado (como tarjetas gráficas, etc.), codificación asistida por hardware pueden mejorar la velocidad de codificación masivamente con una pérdida mínima de calidad, lo que los hace adecuados para aplicaciones con alta cuadros por segundo requisitos como servicios de transmisión en tiempo real o juegos en la nube.

Tipos de códecs

Codecs son el elemento vital del contenido de video: determinan cómo se comprimen, descomprimen y transmiten los videos. Nos permiten ver videos de diferentes tamaños y resoluciones en casi cualquier dispositivo. Hay muchos tipos diferentes de códecs disponibles, cada uno de los cuales desempeña un papel diferente en el proceso de ver contenido de video.

En este artículo, vamos a echar un vistazo más profundo a la tipos de códecs más comunes:

Códecs con pérdida

Los códecs con pérdida son estándares de compresión que reducen la calidad del video original, sacrificando la calidad de la imagen y los datos en aras del tamaño del archivo. El objetivo es hacer que un flujo de video sea lo suficientemente pequeño para que pueda verse o descargarse de manera rápida y eficiente. En comparación con los códecs sin pérdida, los códecs con pérdida suelen producir archivos más pequeños con menos datos, pero esto se produce a expensas de la agudeza y la fidelidad general.

Los dos tipos más comunes de códecs con pérdida son intramarco or tasa de bits constante (CBR) y entre marcos or tasa de bits variable (VBR). La codificación intraframe registra un marco de contenido completo como una sola unidad dentro de cada archivo comprimido; esto da como resultado archivos grandes pero menos artefactos entre cada cuadro e imágenes de mayor calidad en general. La codificación entre cuadros divide los cuadros de contenido en secciones para permitir secciones más comprimidas sin cambios notables entre cuadros; los archivos resultantes tienden a tener tamaños más pequeños que los intraframes pero también más artefactos entre frames.

Los ejemplos populares de códecs con pérdida incluyen MPEG-4 AVC / H.264, MPEG-2 y H.265 / HEVC, Vídeo de Windows Media 9 (WMV9), RealVideo 9 (RV9), DivX, XviD y VP8/VP9. Estos se han vuelto cada vez más populares en las aplicaciones de transmisión de video como YouTube debido a su capacidad para comprimir grandes cantidades de datos rápidamente sin sacrificar significativamente la calidad de la imagen: los visitantes pueden ver videos largos con una conexión de ancho de banda relativamente bajo mientras conservan una claridad visual razonable.

Códecs sin pérdida

Los códecs de video son un tipo de software de computadora utilizado para la compresión o codificación de datos de video digital. Este proceso es necesario cuando se trabaja con archivos digitales grandes para reducir el tamaño del archivo y aumentar la rapidez con la que se descarga, transfiere o transmite el archivo. Los códecs se dividen en dos categorías distintas: con pérdidas y sin pérdidas códecs.

Los códecs sin pérdidas brindan una réplica digital exacta de un archivo después de la codificación al proporcionar una precisión de datos completa, lo que permite la duplicación digital exacta durante la descompresión. Ocupa más espacio que compresión con pérdida pero tampoco implica su propia distorsión y permite fácilmente ediciones de audio/imagen sin comprometer la calidad. Los códecs sin pérdida incluyen algoritmos como:

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

Códecs de hardware

Códecs de hardware son códecs que utilizan recursos de hardware dedicados para codificar y decodificar señales de video. Algunos sistemas informáticos relativamente nuevos, como las computadoras portátiles, incluyen una unidad codificadora de video basada en hardware que se puede usar para acelerar el proceso de codificación. Estas unidades son muy eficientes y pueden brindar importantes beneficios de rendimiento en comparación con los códecs basados ​​en software. Además, existen algunos códecs de hardware independientes que ofrecen resultados de calidad profesional para aplicaciones de transmisión/transmisión.

Los dos tipos principales de códecs de hardware son Compresión/Codificación y Códecs de decodificación:

• Códecs de compresión/codificación: Estos dispositivos a menudo vienen con su propio software patentado, aunque también pueden estar disponibles otras opciones. Utilizan componentes especializados para realizar la codificación de video a muy alta velocidad sin consumir mucha energía o Potencia de la CPU en relación con los codificadores de software. Al igual que los codificadores de software, normalmente producirán una variedad de formatos de salida como H.264 o MPEG-2/4 formatos.
• Códecs de decodificación: También conocidos como tarjetas de decodificación o aceleradores de decodificación, estos dispositivos cuentan con potentes chips dedicados diseñados específicamente para decodificar señales de video comprimidas en tiempo real sin consumir demasiados recursos del sistema (Potencia de la CPU). Las tarjetas de decodificación dedicadas son comunes en entornos profesionales donde es necesario descomprimir rápidamente una gran cantidad de videos con un impacto mínimo en el rendimiento y la estabilidad del sistema.

Códecs populares

Codecs son esenciales para cualquiera que trabaje con medios de video. Son los ingredientes de su archivo de video, los ingredientes que le permiten al reproductor de video discernir entre video y audio, y los métodos para comprimir los datos para que sea más fácil almacenarlos y transmitirlos. Hay una variedad de códecs disponibles, y debe elegir el correcto para su proyecto.

En esta sección, discutiremos la códecs más populares:

H.264

H.264 (también conocido como AVC MPEG-4) es uno de los códecs más populares para codificar archivos de video digital para usar en una variedad de aplicaciones, desde servicios de transmisión hasta reproductores de Blu-ray y teléfonos inteligentes. Su capacidad para comprimir video de alta calidad en archivos de tamaño relativamente pequeño lo convierte en uno de los códecs más utilizados y versátiles del mercado actual.

H.264 funciona dividiendo fotogramas digitales en bloques de 8 × 8 píxeles y luego comprimiéndolos con una variedad de algoritmos diferentes. Debido a que H.264 es tan eficiente, puede crear video digital de muy alta calidad incluso a tasas de bits muy bajas, lo que lo hace ideal para una amplia gama de aplicaciones, desde transmisiones de HDTV hasta reproductores multimedia de consumo y servicios de transmisión de teléfonos inteligentes/tabletas.

H.264 brinda soporte para escaneo progresivo (donde todas las líneas de una imagen comienzan a escanear todas a la vez) y video de escaneo entrelazado, aunque la mayoría de los códecs modernos solo admiten escaneo progresivo porque son más eficientes en términos de tamaño de archivo y uso de ancho de banda. H.264 también es capaz de manejar resoluciones de hasta 4K (4096 × 2160 píxeles), asegurándose de que siga siendo relevante a medida que más creadores de contenido avancen hacia resoluciones más grandes con el tiempo.

Junto con su eficiencia, una de las principales ventajas de H.264 es el hecho de que ya ha sido adoptado por muchos fabricantes de dispositivos, lo que facilita a los usuarios enviar contenido entre dispositivos sin tener que preocuparse por problemas de compatibilidad o configuraciones incompatibles de software/hardware. Por esta razón, H.264 sigue siendo un códec importante para una amplia variedad de dispositivos y aplicaciones en la actualidad, a pesar de las nuevas opciones disponibles, como HEVC (codificación de video de alta eficiencia).

H.265

H.265, también conocido como Codificación de video de alta eficiencia (HEVC), es un estándar de compresión de video que proporciona una codificación más eficiente que su predecesor, H.264/MPEG-4 AVC (codificación de video avanzada). Admite una resolución de 8K y puede comprimir archivos de video hasta el doble de eficiente como el estándar anterior – con hasta 40 por ciento más de retención de calidad que su predecesor.

H.265 es el sucesor natural de H.264/MPEG-4 AVC y brinda mayores capacidades de compresión con mínimas complicaciones y una reproducción más fluida en dispositivos de reproducción como televisores, teléfonos inteligentes, computadoras portátiles y tabletas. Es un formato de código abierto adecuado para todo tipo de contenido, desde transmisiones de TV hasta transmisión de videos a través de Internet y discos Blu-ray, lo que permite a los creadores de contenido ofrecer la máxima calidad de video y minimizar los costos de ancho de banda.

La flexibilidad de H.265 permite su uso en una amplia gama de aplicaciones, tales como:

• Transmisión de televisión (incluyendo 4K o incluso 8K)
• Servicios de transmisión y comunicaciones, incluidos aquellos para dispositivos móviles y satelitales
• Experiencias de realidad virtual
• Aplicaciones sanitarias
• El nuevo formato de imagen HEIF, que hace posible que las imágenes capturadas con cámaras fotográficas digitales o teléfonos con cámara se compriman más que nunca sin pérdida de detalle de la imagen.

VP9

VP9 es un códec de video abierto y libre de regalías creado por Google. Desarrollado para su uso en aplicaciones web, ofrece tecnología de punta con compresión mejorada para transmisión y descarga a tasas de bits más bajas.

VP9 también presenta varias características que son útiles para aplicaciones de video:

• alto rango dinámico y espacios de color,
• modo de codificación sin pérdidas,
• transmisión adaptativa y escalabilidad del codificador.

Admite píxeles no cuadrados, cuadrados superpuestos de diferentes colores o valores de luminancia, métodos de codificación de predicción temporal (como compensación de movimiento), así como métodos de codificación de predicción interna (como transformadas de coseno discretas). VP9 también tiene la capacidad de codificar imágenes con hasta 8 bits de profundidad de color por píxel. El formato permite una mejor calidad de imagen a través de detalles visuales como niveles de ruido reducidos y bordes más nítidos en comparación con otros códecs anteriores.

Al decodificar un flujo VP9, ​​el dispositivo del usuario hace todo el trabajo para decodificarlo nuevamente en un solo cuadro de video. Esto hace que sea de acceso rápido y permite una reproducción más rápida que con otros códecs debido a su bajos requisitos de memoria. Esto se aplica particularmente cuando los usuarios en línea acceden a múltiples flujos a la vez desde múltiples fuentes; pueden hacerlo sin tener todos sus recursos informáticos ocupados en decodificar cada uno por separado. Además, la entrega utilizando un formato de archivo común como MP4 ayuda a habilitar la compatibilidad entre dispositivos o plataformas que de otro modo no podrían ver contenido codificado en otros formatos como WebM o MKV.

Códecs y calidad de video

Codecs son una parte importante de la codificación y decodificación de video, lo que puede afectar la calidad del video. Los códecs se utilizan para comprimir y descomprimir archivos de video, y el tipo de códec que elija puede afectar el tamaño y la calidad del video.

En este artículo, discutiremos los diferentes tipos de códecs y cómo pueden afectar la calidad de un video:

bitrate

bitrate es una medida de cuánta información necesita un códec para representar un video determinado. Medida en bits por segundo, la tasa de bits puede afectar tanto a la calidad del video y qué tan grande será el tamaño de su archivo.

Cuanto mayor sea la tasa de bits, se pueden incluir más detalles en el proceso de codificación (o compresión) y por lo tanto la mejor calidad de imagen que obtendrá. Sin embargo, también significa que será necesario almacenar o transmitir archivos más grandes. Si está enviando su video a través de cualquier tipo de red digital (como Internet), es posible que las tasas de bits más altas provoquen un aumento notable en la latencia o el tiempo de almacenamiento en búfer.

Otro factor que afecta la tasa de bits es la resolución (a medida que aumenta la resolución, también lo hace el tamaño del archivo), pero esto depende de otras características como códecs utilizados, velocidad de fotogramas y tamaños de fotogramas. En general, las tasas de bits más bajas tienden a generar videos de menor calidad, incluso si otros factores, como la resolución, son altos.

Todos los códecs tienen su propio rango ideal sugerido para la mejor calidad de imagen y el menor uso de datos así que asegúrese de buscar sus codificadores preferidos durante el proceso de compresión.

Resolución

La resolución es la medida de la información de un video en términos de píxeles y es uno de los factores principales que determinan la calidad del video. Es importante entender que Las resoluciones más altas siempre producirán videos de mejor apariencia. porque simplemente hay más píxeles abarrotados en cada fotograma. Las resoluciones más comunes utilizadas en la transmisión en línea son 1920 × 1080 (Full HD) y 1280 × 720 (HD).

El video de mayor resolución requiere más potencia de procesamiento, lo que puede causar problemas de compatibilidad si el sistema del usuario no está actualizado. Los videos de mayor resolución también significan archivos más grandes que requieren un mejor códec para poder reproducirse correctamente en todos los dispositivos. Los códecs comunes de la industria utilizados para la transmisión en línea incluyen H.264 o AVC, VP8, VP9 y HLS o Apple HLS (HTTP Live Streaming).

Según su aplicación y el tipo de dispositivo al que planee entregar su contenido, se determinará qué códec es mejor para usted.

En última instancia, si tiene una configuración de codificación adecuada que presenta el mejor códec disponible entonces no deberías tener problemas para entregar videos de alta calidad en cualquier resolución que no sufrirá problemas de almacenamiento en búfer u otros problemas de reproducción y, al mismo tiempo, conservará un buen nivel de fidelidad visual.

Cuadros por segundo

Velocidad de cuadros es un factor clave cuando se trata de calidad de video y códecs. Es la medida de cuántos fotogramas individuales se capturan en un segundo, generalmente medidos en fotogramas por segundo (FPS). Cuanto mayor sea la velocidad de fotogramas, más suave aparecerá el metraje. Las bajas velocidades de cuadro dan como resultado un video entrecortado, mientras que las velocidades de cuadro más altas son más efectivas para proporcionar una imagen fluida.

Por ejemplo, al grabar con una cámara de 8 FPS frente a una cámara de 30 FPS, una cámara de 8 FPS producirá metraje más entrecortado debido a su menor número de fotogramas por segundo. Por otro lado, una cámara de 30 FPS produce imágenes más suaves con más desenfoque de movimiento entre ellas que una cámara de 8 FPS, ya que habría tres veces más fotogramas capturados.

Además de eso, los diferentes códecs requieren diferentes velocidades de cuadro mínimas o máximas para obtener resultados óptimos. Si se usa incorrectamente o sin conocer los requisitos de su códec para la compatibilidad de velocidad de cuadros, la calidad de su video puede verse afectada. Las tasas de cuadros estándar más comunes para la mayoría de los formatos de video y experiencias de visualización actuales son 24 fps (películas) y 30 fps (programas de TV). Sin embargo, algunos códecs también pueden admitir códecs superiores, como 48 fps o incluso 60 fps – mientras proporciona imágenes y suavidad superiores en comparación con sus contrapartes inferiores.

Conclusión

En conclusión, comprender los códecs es una parte importante de la creación y visualización de videos en nuestros dispositivos digitales. Conocer los conceptos básicos de los códecs de audio y video, sus definiciones y las diferencias significativas entre ellos puede ayudarnos a tomar una decisión mejor informada al elegir y ver medios digitales. Además, tener una visión general de la códecs de vídeo más utilizados también puede proporcionarnos una mayor comprensión de cómo los diferentes códecs pueden cambiar la apariencia y el sonido del video.

Por último, es útil tener en cuenta que no todos los códecs de video son compatibles—lo que significa que ciertos videos que requieren un códec pueden no reproducirse correctamente en otro dispositivo si no reconoce ese tipo en particular. Afortunadamente, ahora tenemos más opciones que nunca cuando se trata de ver nuestro contenido digital favorito, incluida una mejor compatibilidad entre múltiples plataformas. ¡Así que tómese su tiempo para investigar el formato adecuado para usted y descubra cuál funciona mejor para sus necesidades!

Hola, soy Kim, mamá y entusiasta del stop-motion con experiencia en creación de medios y desarrollo web. Tengo una gran pasión por el dibujo y la animación, y ahora me sumerjo de lleno en el mundo del stop-motion. Con mi blog, estoy compartiendo mis aprendizajes con ustedes.