Codec-ak: zer dira bideoan?

Kim-en eskutik ko: June 27, 2022

kodekak bideoak ekoizteko prozesuaren zati garrantzitsu bat dira. Kodekak erabiltzen diren algoritmo multzo bat dira konprimitu eta deskonprimitu bideo eta audio fitxategiak. Kodeka funtsezkoa da fitxategien tamaina murrizteko, azkarrago transferitzeko eta gordetzeko aukera emanez.

Artikulu honetan, codec-ak zer diren aurkeztuko dugu, nola funtzionatzen duten, eta haienak garrantzia bideoak ekoizteko prozesuan.

Codec baten definizioa

Codec bat bideo, audio eta datu-korronteak forma digitalean kodetzen dituen teknologia da. Codec-ek datuak konprimitzen dituzte, biltegiratzeko edo transmisiorako leku gutxiago okupatzeko, eta bideo- edo audio-korronte baten kalitatea ere hobetzen dute bere ikus-entzunezko edo soinua hobetuz.

Kodekak asko erabiltzen dira zinema, telebista eta musika sareko banaketan. Lineako streaming zerbitzuak, esaterako Netflix, Amazon Prime Video eta Spotify erabili kodekak haien edukia konprimitzeko kalitateari kalterik egin gabe. Bideoak kodek aurreratuekin kodetzeak tamaina txikiagoak izan ditzake jatorrizko iturburu-materialaren kalitatea mantenduz. Horri esker, streaming zerbitzuek bideoak erraz bana ditzakete bezeroei, haien sareetan edo azpiegituretan banda-zabalera kostu handirik ezarri gabe.

Biltegiratze eta transmisio eraginkorrak ahalbidetzeaz gain, kodekek beste hainbat onura eman ditzakete lineako streaming hornitzaileei, hala nola:

• Kargatzeko denbora azkarragoak
• Energia-eraginkortasuna hobetu
• Eskalagarritasun hobea
• Gailuaren bateragarritasuna areagotu

Codec-ak segurtasun-helburuetarako ere erabil daitezke eduki-fitxategiak enkriptatzea baimendutako erabiltzaileek soilik sartu ahal izango dituzte haietara.

Codec-en rola bideoan

kodekak, "coder-descoder" laburdura, bideo eta audio fitxategiak konprimitzeaz eta deskonprimitzeaz arduratzen diren algoritmoak dira. Konpresio-teknika espezializatuak erabiliz, kodekak bideo eta audio fitxategien tamaina murrizteko gai dira kalitatea nabarmen galdu gabe. Horrek kargatzeko eta deskargatzeko abiadura azkarragoak ahalbidetzen ditu (pelikula bat erreproduzitzen ari zaren edo joko bat linean jolasten ari zaren), baita disko gogorrean leku gutxiago okupatzea ere.

Gainera, kodekak ere erabiltzen dira bideo-datuak grabatu eta prozesatzeko orduan, ahalik eta bereizmen handiena duten irudiak sortzeko fotograma-abiadura, bit-abiadura, kolore-sakonera eta abar desberdinekin. 4K bereizmena edo HD - ikusteko esperientzia optimizatzeko. Aplikazio bakoitzaren eskakizun zehatzen arabera, hainbat kodek mota daude eskuragarri, hala nola:

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

Kodeka batek sarrera-korronte bat (hau da, bideoa edo audioa) konprimituz funtzionatzen du fitxategi-tamaina txikiagoetan, sareen bidez modu eraginkorragoan kudeatu edo disko lokaletan gorde daitezkeen; hau bezala ezagutzen da encoding. Alderantziz erreproduzitzean (adibidez, bideoak sarean erreproduzitzen direnean), konprimitutako fitxategiak jatorrizko kalitate handiko formatura itzuli behar dira. deskodetzeko aurreko informazio kodetua; prozesu hau izenez ezagutzen da deskodetzeko. Hardware egoki baten laguntzaz (txartel grafikoak, etab.), hardware lagundutako kodeketa kodetze-abiadura modu masiboan hobetu dezake kalitate-galera minimoarekin, eta horrek egokiak bihurtzen ditu altua duten aplikazioetarako fotograma-tasa eskakizunak, esate baterako, denbora errealeko streaming zerbitzuak edo hodeiko jokoak.

Codec motak

kodekak bideo-edukien bizia dira: bideoak nola konprimitu, deskonprimitu eta transmititzen diren zehazten dute. Tamaina eta bereizmen ezberdinetako bideoak ia edozein gailutan ikusteko aukera ematen digute. Kodec mota asko daude eskuragarri, bakoitzak rol ezberdina betetzen du bideo-edukiak ikusteko prozesuan.

Artikulu honetan, sakonago aztertuko dugu kodec mota ohikoenak:

Kodec galtzaileak

Galeratutako kodekak jatorrizko bideoaren kalitatea murrizten duten konpresio estandarrak dira, eta irudiaren kalitatea eta datuak uko egiten dituzte fitxategiaren tamainaren mesedetan. Helburua bideo-korronte bat nahikoa txikia izatea da, azkar eta eraginkortasunez ikusi edo deskargatu ahal izateko. Galerarik gabeko kodekekin alderatuta, galera-kodek normalean fitxategi txikiagoak sortzen dituzte datu gutxiagorekin, baina hori zorroztasunaren eta fideltasun orokorraren kaltetan dakar.

Bi kodec galerak ohikoenak dira barruko markoa or Bit-tasa konstantea (CBR) interframe or bit-tasa aldakorra (VBR). Intraframe kodeketak eduki-marko oso bat grabatzen du konprimitutako fitxategi bakoitzaren barruan unitate bakar gisa; honek fitxategi handiak baina artefaktu gutxiago sortzen ditu fotograma bakoitzaren artean eta kalitate handiagoko irudiak orokorrean. Markoen arteko kodeketak eduki-markoak ataletan banatzen ditu, atal konprimituagoak izan daitezen fotogramen artean aldaketa nabarmenik gabe; Ondorioz, fitxategiek barneko markoek baino tamaina txikiagoak izan ohi dituzte, baina baita fotograma arteko artefaktu gehiago ere.

Lossy codec-en adibide ezagunak dira MPEG-4 AVC / H.264, MPEG-2 H.265 / HEVC, Windows Media Video 9 (WMV9), RealVideo 9 (RV9), DivX, Xvid VP8/VP9. Hauek gero eta ezagunagoak bihurtu dira bideo-streaming-aplikazioetan, hala nola YouTube-n, datu kopuru handiak azkar konprimitzeko duten gaitasunagatik, irudiaren kalitatean sakrifizio handirik gabe; bisitariek bideo luzeak ikus ditzakete banda-zabalera nahiko baxuko konexioarekin, ikusmen-argitasun nahikoa mantenduz.

Galerarik gabeko codec-ak

Bideo-kodekak bideo digitalaren datuak konprimitzeko edo kodetzeko erabiltzen den software mota bat dira. Prozesu hau beharrezkoa da fitxategi digital handiekin lan egiten denean, fitxategiaren tamaina murrizteko eta fitxategia deskargatzeko, transferitzeko edo erreproduzitzeko abiadura handitzeko. Codec-ak bi kategoria desberdinetan banatzen dira: galeradun galerarik gabekoa kodekak.

Galerarik gabeko kodekek fitxategi baten erreplika digital zehatza eskaintzen dute kodetu ondoren datuen zehaztasun osoa eskainiz, eta horrek bikoizketa digital zehatza ahalbidetzen du deskonpresioan zehar. baino leku gehiago hartzen du galerazko konpresioa baina, gainera, ez du bere distortsioa dakar, baita audio/irudiak editatzeko erraztasunik ere kalitateari kalterik egin gabe. Galerarik gabeko kodekek algoritmoak dituzte, hala nola:

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

Hardware-kodekak

Hardware-kodekak bideo-seinaleak kodetzeko eta deskodetzeko hardware baliabide dedikatuak erabiltzen dituzten kodekak dira. Ordenagailu-sistema nahiko berri batzuek, ordenagailu eramangarriak adibidez, hardwarean oinarritutako bideo-kodetzaile-unitate bat dute, kodetze-prozesua bizkortzeko erabil daitekeena. Unitate hauek oso eraginkorrak dira eta errendimendu onura handiak eman ditzakete softwarean oinarritutako kodekekiko. Horrez gain, hardware-kodec autonomo batzuk existitzen dira, kalitate profesionaleko emaitzak eskaintzen dituztenak igorpen/streaming aplikazioetarako.

Bi hardware kodek mota nagusiak hauek dira Konpresioa/Kodeketa Codec-ak deskodetzea:

• Konpresioa/Kodeketa Kodekak: Gailu hauek beren software propioarekin etortzen dira sarritan, nahiz eta beste aukera batzuk ere egon daitezkeen. Osagai espezializatuak erabiltzen dituzte bideo kodeketa oso abiadura handian energia handirik kontsumitu gabe edo CPU potentzia software-kodetzaileei dagokienez. Software kodetzaileak bezala, normalean irteera formatu ugari sortuko dituzte, hala nola H.264 edo MPEG-2/4 formatuetan.
• Codec-ak deskodetzea: Deskodetze-txartelak edo deskodetze-azeleragailu gisa ere ezagunak, gailu hauek bideo-seinaleak denbora errealean deskodetzeko bereziki diseinatutako txip dedikatu indartsuak dituzte, sistemaren baliabide gehiegi kontsumitu gabe (CPU potentzia). Deskodetze-txartel dedikatuak ohikoak dira ingurune profesionaletan, non bideo-kopuru handiak azkar deskonprimitu behar diren sistemaren errendimenduan eta egonkortasunean eragin txikia izanda.

Kodec ezagunak

kodekak ezinbestekoak dira bideo-euskarriekin lan egiten duen edonorentzat. Zure bideo-fitxategiaren osagaiak dira, bideo-erreproduzitzaileari bideoa eta audioa bereizten uzten dioten osagaiak eta datuak konprimitzeko metodoak gordetzeko eta erreproduzitzeko errazagoa izan dadin. Hainbat kodek daude eskuragarri, eta zure proiekturako egokia aukeratu behar da.

Atal honetan eztabaidatuko dugu kodec ezagunenak:

H.264

H.264 (Gisa ere ezagutzen direnak MPEG-4 AVC) hainbat aplikaziotan erabiltzeko bideo-fitxategi digitalak kodetzeko kodek ezagunenetako bat da, streaming zerbitzuetatik hasi eta Blu-ray erreproduzigailuetaraino, telefonoetaraino. Kalitate handiko bideoa fitxategi-tamaina txiki samarretan konprimitzeko gaitasunak gaur egun merkatuan dagoen kodec erabiliena eta polifazetikoa da.

H.264-k fotograma digitalak 8×8 pixeleko blokeetan zatituz funtzionatzen du eta, ondoren, algoritmo ezberdinekin konprimitzen ditu. H.264 oso eraginkorra denez, kalitate handiko bideo digitala sor dezake, nahiz eta bit-abiadura oso baxuetan, eta aproposa da HDTV emisioetatik hasi eta kontsumitzaileentzako multimedia erreproduzitzaileetara eta smartphone/tablet bidezko streaming zerbitzuetarako aplikazio sorta zabalerako.

H.264-k eskaneatze progresiborako (irudi baten lerro guztiak aldi berean eskaneatzen hasten direnean) zein gurutzatutako eskaneatzeko bideorako laguntza eskaintzen du, nahiz eta kodec moderno gehienek eskaneatu progresiboa soilik onartzen duten fitxategien tamaina eta banda-zabaleraren erabilerari dagokionez eraginkorragoak direlako. H.264 arteko ebazpenak ere kudeatzeko gai da 4K (4096 × 2160 pixel), garrantzitsua izaten jarraitzen duela ziurtatuz eduki-sortzaile gehiago denboran zehar bereizmen handiagoetara joaten diren heinean.

Bere eraginkortasunarekin batera, H.264-ren abantaila nagusietako bat gailu-fabrikatzaile askok dagoeneko onartu izana da, eta horrek erabiltzaileek gailuen artean edukia bidaltzea errazten du, bateragarritasun arazoez edo software/hardware konfigurazio bateraezinez kezkatu beharrik gabe. Hori dela eta, H.264-k kodek garrantzitsu izaten jarraitzen du gaur egun hainbat gailu eta aplikaziotarako, aukera berriak dauden arren, adibidez. HEVC (Eraginkortasun Handiko Bideo Kodetzea).

H.265

H.265, ere ezaguna Eraginkortasun handiko bideo-kodeketa (HEVC), aurrekoak baino kodeketa eraginkorragoa eskaintzen duen bideo-konpresio estandarra da, H.264/MPEG-4 AVC (bideo kodeketa aurreratua). 8K bereizmena onartzen du eta bideo-fitxategiak arte konprimi ditzake bi aldiz eraginkorrago aurreko estandarra bezala – gehienez Kalitate atxikipena ehuneko 40 gehiago bere aurrekoa baino.

H.265 H.264/MPEG-4 AVC-ren oinordeko naturala da, konpresio-gaitasun handiagoak eskaintzen ditu konplikazio minimoekin eta erreprodukzio arinagoarekin, hala nola, telebista, smartphone, ordenagailu eramangarri eta tabletetan erreprodukzio-gailuetan. Kode irekiko formatu bat da eduki mota guztietarako egokia (telebista-emisioetatik hasi eta Internet bidezko bideoak eta Blu-ray diskoetaraino), eduki-sortzaileei bideo-kalitate handiena eskaintzeko aukera ematen die banda-zabaleraren kostuak murriztuz.

H.265-en malgutasunari esker, hainbat aplikaziotan erabil daiteke:

• Telebista emititu (4K edo 8K barne)
• Streaming- eta komunikazio-zerbitzuak, gailu mugikor eta sateliteetarako barne
• Errealitate birtualeko esperientziak
• Osasun-aplikazioak
• HEIF irudi formatu berria - kamera digitaletatik edo kamera-telefonoetatik ateratako irudiak inoiz baino gehiago konprimitzea ahalbidetzen du, irudiaren xehetasunik galdu gabe.

VP9

VP9 Google-k sortutako bideo-kodeka irekia eta eskubiderik gabekoa da. Web-aplikazioetan erabiltzeko garatua, punta-puntako teknologia eskaintzen du konpresio hobetuarekin streaming eta bit-tasa baxuagoetan deskargatzeko.

VP9-k bideo-aplikazioetarako erabilgarriak diren hainbat funtzio ere baditu:

• gama dinamiko handiko eta kolore-espazio,
• galerarik gabeko kodetze modua,
• streaming moldagarria eta kodetzailearen eskalagarritasuna.

Karratuak ez diren pixelak, kolore ezberdinetako karratu gainjarri edo luminantzia-balioak, denborazko iragarpen-kodetze-metodoak (adibidez, mugimenduaren konpentsazioa) eta barne-iragarpen-kodetze-metodoak (esaterako, kosinu-eraldaketa diskretuak) onartzen ditu. VP9-k irudiak gehienez kodetzeko gaitasuna du 8 bit kolore-sakonera pixel bakoitzeko. Formatuak argazki-kalitate hobea ahalbidetzen du ikusizko xehetasunen bidez, hala nola, zarata-maila murriztua eta ertz zorrotzagoak aurreko beste codec-en aldean.

VP9 korronte bat deskodetzen denean, erabiltzailearen gailuak lan guztia egiten du berriro bideo fotograma bakarrean deskodetzeko. Honek sarbide azkarra egiten du eta beste kodek batzuekin baino erreprodukzio azkarragoa ahalbidetzen du bere ondorioz memoria eskakizun baxuak. Hau bereziki aplikatzen da lineako erabiltzaileak hainbat korronte aldi berean iturri anitzetatik sartzen ari direnean; hori egin dezakete beren baliabide informatiko guztiak banan-banan deskodetzean lotu gabe. Gainera, fitxategi-formatu arrunt bat erabiliz bidaltzea, adibidez MP4 Bestela WebM edo MKV bezalako beste formatu batzuetan kodetutako edukia ikusteko gai ez diren gailu edo plataformen arteko bateragarritasuna gaitzen laguntzen du.

Codec-ak eta bideo-kalitatea

kodekak bideoa kodetzeko eta deskodetzeko zati garrantzitsu bat dira, eta horrek eragina izan dezake bideoaren kalitatea. Kodekak bideo-fitxategiak konprimitzeko eta deskonprimitzeko erabiltzen dira, eta aukeratzen duzun kodeka motak bideoaren tamainan eta kalitatean eragin dezake.

Artikulu honetan, kodec mota desberdinak eta nola eragin dezaketen bideo baten kalitatean:

Bitrate

Bitrate codec batek bideo jakin bat irudikatzeko zenbat informazio behar duen neurtzen du. Segundoko bitetan neurtuta, bit-tasa biak eragin ditzake bideoaren kalitatea zein handia izango den bere fitxategiaren tamaina.

Zenbat eta bit-tasa handiagoa izan, orduan eta kodeketa (edo konpresioa) prozesuan xehetasun gehiago sar daitezke eta, beraz, argazki-kalitate hobea lortuko duzu. Hala ere, fitxategi handiagoak gorde edo transmititu beharko direla ere esan nahi du. Zure bideoa edozein sare digital bidez bidaltzen ari bazara (Internet bezalakoa), baliteke bit-tasa handiagoak latentzia edo buffer-denbora nabarmen handitzea eragiten duela.

Bit-tarian eragiten duen beste faktore bat bereizmena da (bereizmenak handitzen diren heinean, fitxategiaren tamaina ere handitzen da), baina hori beste ezaugarri batzuen araberakoa da, esaterako. erabilitako kodekak, fotograma-abiadura eta fotograma-tamainak. Oro har, bit-tasa baxuagoek kalitate txarragoko bideoak eman ohi dituzte, nahiz eta bereizmena bezalako beste faktore batzuk altuak izan.

Codec-ek guztiek dute iradokitako sorta ideala irudiaren kalitate onena eta datuen erabilera txikiena beraz, ziurtatu zure gogokoen kodetzaileak aztertzea konpresio prozesuan zehar.

Ebazpena

Bereizmena bideo baten informazioa pixelen araberako neurria da, eta bideoaren kalitatea zehazten duen faktore nagusietako bat da. Garrantzitsua da hori ulertzea bereizmen handiagoek beti itxura hobeagoko bideoak sortuko dituzte fotograma bakoitzean pixel gehiago sartuta daudelako. Lineako streaming-ean erabiltzen diren bereizmen ohikoenak hauek dira 1920 × 1080 (Full HD) 1280 × 720 (HD).

Bereizmen handiagoko bideoak prozesatzeko ahalmen handiagoa behar du, eta horrek bateragarritasun arazoak sor ditzake erabiltzailearen sistema eguneratuta ez badago. Bereizmen handiagoko bideoek gailu guztietan ondo erreproduzitu ahal izateko kodeka hobea behar duten fitxategi handiagoak ere esan nahi dituzte. Lineako erreprodukziorako erabiltzen diren industriako kodec arruntak daude H.264 edo AVC, VP8, VP9 eta HLS edo Apple HLS (HTTP zuzeneko igorpena).

Zure aplikazioaren eta zure edukia bidaltzeko asmoa duzun gailu motaren arabera zehaztuko da zein den zuretzako kodeka egokiena.

Azken finean, kodeketa-konfigurazio egoki bat baduzu eskuragarri dagoen kodek onena orduan ez duzu arazorik izan behar entregatzeko kalitate handiko bideoak edozein bereizmenetan Buffer-a edo beste erreprodukzio-arazorik jasango ez duena, ikusmen-fideltasun maila ona mantenduz.

Fotograma-tasa

Frame-tasa funtsezko faktorea da bideoaren kalitateari eta kodekei dagokienez. Segundo batean zenbat fotograma atzematen diren, normalean neurtzen den neurria da fotograma segundoko (FPS). Zenbat eta fotograma-tasa handiagoa izan, orduan eta leunagoa izango da metrajea. Fotograma-tasa baxuek bideo nahasia sortzen dute, fotograma-tasa handiagoak eraginkorragoak diren bitartean irudi fluidoa emateko.

Esate baterako, 8 FPS kamera batekin eta 30 FPS kamera batekin grabatzean, 8 FPS kamera batek metraje motelagoak sortuko ditu segundoko fotograma kopuru txikiagoa duelako. Bestalde, 30 FPS-ko kamera batek 8 FPS-ko kamera batek baino metraje leunagoak sortzen ditu haien artean mugimendu-lausotasun gehiagorekin, hiru aldiz ateratako fotograma gehiago egongo liratekeelako.

Horrez gain, kodek desberdinek fotograma-tasa minimo edo maximo desberdinak behar dituzte emaitza optimoak lortzeko. Gaizki erabiltzen bada edo zure kodecaren fotograma-abiaduraren bateragarritasunari buruzko baldintzak ezagutu gabe, zure bideoaren kalitatea kaltetu daiteke. Oraingo bideo formatu eta ikuste-esperientzia gehienetarako fotograma-tasa estandar ohikoenak hauek dira 24 fps (filmak) eta 30 fps (telebistako saioak). Hala eta guztiz ere, kodec batzuek altuagoak ere onartzen dituzte, adibidez 48 fps edo baita 60 fps ere - Beheko kideekin alderatuta, ikusmen bikainak eta leuntasuna eskainiz.

Ondorioa

Amaitzeko, kodekak ulertzea gure gailu digitaletan bideoak sortzeko eta ikusteko atal garrantzitsua da. Audio- eta bideo-kodeken oinarriak, haien definizioak eta haien arteko desberdintasun nabarmenak ezagutzeak, euskarri digitalak aukeratzerakoan eta ikusterakoan hobeto erabakitzen lagunduko digu. Gainera, ikuspegi orokorra izatea gehien erabiltzen diren bideo-kodekak kodec ezberdinek bideoaren itxura eta soinua nola alda dezaketen ulertzeko ere eman diezaguke.

Azkenik, lagungarria da hori kontuan izatea bideo-kodek guztiak ez dira bateragarriak—esan nahi du, kodeka bat behar duten zenbait bideo baliteke beste gailu batean behar bezala ez erreproduzitzea, mota jakin hori ezagutzen ez badu. Zorionez, orain inoiz baino aukera gehiago ditugu gure eduki digital gogokoenak ikusteko orduan, plataforma anitzetan bateragarritasun hobea barne. Beraz, hartu denbora zuretzako formatu egokia ikertzen eta jakin zein den zure beharretara egokiena!

Kaixo, Kim naiz, ama eta stop-motion zalea naiz komunikabideen sorkuntzan eta web garapenean esperientzia duena. Marrazketarako eta animaziorako zaletasun handia daukat, eta orain stop-motion munduan murgiltzen ari naiz. Nire blogarekin, nire ikasketak zuekin partekatzen ari naiz.