Kodeker: Hva er de i video?

av kim oppdatert: Juni 27, 2022

kodeker er en viktig del av videoproduksjonsprosessen. Kodeker er et sett med algoritmer som er vant til komprimere og dekomprimere video- og lydfiler. En kodek er avgjørende for å redusere størrelsen på filene, slik at du kan overføre og lagre dem raskere.

I denne artikkelen vil vi introdusere hva kodeker er, hvordan de jobber, og deres betydning i videoproduksjonsprosessen.

Definisjon av en kodek

En kodek er en teknologi som koder for video, lyd og datastrømmer i digital form. Kodeker komprimerer dataene slik at de tar mindre plass i lagring eller for overføring, og forbedrer også kvaliteten på en video- eller lydstrøm ved å forbedre dens visuelle eller lyd.

Kodeker brukes mye i nettbasert distribusjon av film, TV og musikk. Strømmetjenester på nett som f.eks Netflix, Amazon Prime Video og Spotify bruke kodeker for å komprimere innholdet uten å gå på akkord med kvaliteten. Koding av videoer med avanserte kodeker kan gjøre dem mindre i størrelse, samtidig som kvaliteten på det originale kildematerialet bevares. Dette gjør det mulig for strømmetjenester å enkelt distribuere videoer til kunder uten å påføre store båndbreddekostnader på deres nettverk eller infrastruktur.

I tillegg til å muliggjøre effektiv lagring og overføring, kan kodeker gi flere andre fordeler til nettbaserte strømmeleverandører som:

• Raskere lastetid
• Forbedret energieffektivitet
• Bedre skalerbarhet
• Økt enhetskompatibilitet

Kodeker kan også brukes til sikkerhetsformål av kryptering av innholdsfiler slik at bare autoriserte brukere kan få tilgang til dem.

Rollen til kodeker i video

kodeker, en forkortelse av "coder-decoder", er algoritmer som er ansvarlige for å komprimere og dekomprimere video- og lydfiler. Ved å bruke spesialiserte komprimeringsteknikker er kodeker i stand til å minimere størrelsen på video- og lydfiler uten å miste kvaliteten vesentlig. Dette muliggjør raskere opp- og nedlastingshastigheter – enten du streamer en film eller spiller et spill på nettet – i tillegg til å ta opp mye mindre plass på harddisken.

I tillegg brukes kodeker også ved opptak og etterbehandling av videodata for å lage bilder med høyest mulig oppløsning med varierende bildehastigheter, bithastigheter, fargedybder osv. Kodeker bestemmer hvilken type opptaksteknologi som skal brukes – f.eks. 4K oppløsning eller HD – for å optimalisere seeropplevelsen. Avhengig av de spesifikke kravene for hver applikasjon, er det flere forskjellige typer kodeker tilgjengelig, for eksempel:

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

En kodek fungerer ved å komprimere en inngangsstrøm (dvs. video eller lyd) til mindre filstørrelser som kan administreres mer effektivt over nettverk eller lagres på lokale stasjoner; dette er kjent som koding. Omvendt ved avspilling (for eksempel når du streamer videoer på nettet), må de komprimerte filene konverteres tilbake til sitt originale høykvalitetsformat som oppnås ved å dekoding den kodede informasjonen fra før; denne prosessen er kjent som dekoding. Ved hjelp av passende maskinvare (som grafikkort osv.), maskinvareassistert koding kan forbedre kodingshastigheten massivt med minimalt tap i kvalitet – noe som gjør dem egnet for applikasjoner med høy bildefrekvens krav som strømmetjenester i sanntid eller skyspilling.

Typer kodeker

kodeker er livsnerven i videoinnhold – de bestemmer hvordan videoer komprimeres, dekomprimeres og overføres. De lar oss se videoer i forskjellige størrelser og oppløsninger på nesten alle enheter. Det er mange forskjellige typer kodeker tilgjengelig, som hver spiller en annen rolle i prosessen med å se videoinnhold.

I denne artikkelen vil vi ta en dypere titt på de vanligste typene kodeker:

Lossy kodeker

Lossy-kodeker er komprimeringsstandarder som reduserer kvaliteten på den originale videoen, og ofrer bildekvalitet og data av hensyn til filstørrelsen. Målet er å gjøre en videostrøm liten nok til at den kan ses eller lastes ned raskt og effektivt. Sammenlignet med tapsfrie kodeker, produserer kodeker med tap vanligvis mindre filer med mindre data, men dette går på bekostning av skarphet og generell troskap.

De to vanligste typene kodeker med tap er intraramme or konstant bitrate (CBR) og interframe or variabel bitrate (VBR). Intrarammekoding registrerer en hel innholdsramme som en enkelt enhet i hver komprimert fil; dette resulterer i store filer, men færre artefakter mellom hver ramme og bilder av høyere kvalitet generelt. Interframe-koding deler innholdsrammer inn i seksjoner for å tillate mer komprimerte seksjoner uten merkbar endring mellom rammer; resulterende filer har en tendens til å ha mindre størrelser enn intrarammer, men også flere artefakter mellom rammer.

Populære eksempler på kodeker med tap inkluderer MPEG-4 AVC / H.264, MPEG-2 og H.265 / HEVC, Windows Media Video 9 (WMV9), RealVideo 9 (RV9), DivX, XviD og VP8/VP9. Disse har blitt stadig mer populære i videostrømmeapplikasjoner som YouTube på grunn av deres evne til å komprimere store datamengder raskt uten vesentlige ofre i bildekvalitet – besøkende kan se lange videoer med en relativt lav båndbreddeforbindelse samtidig som de beholder rimelig visuell klarhet.

Tapsfrie kodeker

Videokodeker er en type dataprogramvare som brukes til digital videodatakomprimering eller koding. Denne prosessen er nødvendig når du arbeider med store digitale filer for å redusere størrelsen på filen og øke hvor raskt filen lastes ned, overføres eller streames. Kodeker er delt inn i to forskjellige kategorier: lossy og lossless kodeker.

Tapsfrie kodeker gir en eksakt digital kopi av en fil etter koding ved å gi fullstendig datanøyaktighet, noe som muliggjør eksakt digital duplisering under dekompresjon. Den tar mer plass enn lossy komprimering men involverer heller ikke sin egen forvrengning, så vel som enkelt å tillate lyd/bilderedigering uten at det går på kompromiss med kvaliteten. Tapsfrie kodeker inkluderer algoritmer som:

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

Maskinvarekodeker

Maskinvarekodeker er kodeker som bruker dedikerte maskinvareressurser til å kode og dekode videosignaler. Noen relativt nye datasystemer, for eksempel bærbare datamaskiner, inkluderer en maskinvarebasert videokoderenhet som kan brukes til å akselerere kodingsprosessen. Disse enhetene er svært effektive og kan gi betydelige ytelsesfordeler i forhold til programvarebaserte kodeker. I tillegg finnes det noen frittstående maskinvarekodeker som tilbyr resultater av profesjonell kvalitet for kringkastings-/streamingapplikasjoner.

De to hovedtypene maskinvarekodeker er Komprimering/koding og Dekoding av kodeker:

• Komprimerings-/kodingskodeker: Disse enhetene kommer ofte med sin egen proprietære programvare, selv om andre alternativer også kan være tilgjengelige. De bruker spesialiserte komponenter for å utføre videokoding med svært høy hastighet uten å bruke mye strøm eller CPU-kraft i forhold til programvarekodere. Som programvarekodere vil de vanligvis produsere en rekke utdataformater som f.eks H.264 eller MPEG-2/4 formater.
• Dekoding av kodeker: Også kjent som dekodingskort eller dekodingsakseleratorer, har disse enhetene kraftige dedikerte brikker designet spesielt for å dekode komprimerte videosignaler i sanntid uten å bruke for mye systemressurser (CPU-kraft). Dedikerte dekodingskort er vanlig i profesjonelle miljøer der et stort antall videoer må komprimeres raskt med minimal innvirkning på systemytelse og stabilitet.

Populære kodeker

kodeker er avgjørende for alle som jobber med videomedier. De er ingrediensene i videofilen din, ingrediensene som lar videospilleren skille mellom video og lyd, og metodene for å komprimere dataene for å gjøre det enklere å lagre og streame. Det finnes en rekke kodeker tilgjengelig, og den rette for prosjektet ditt må velges.

I denne delen skal vi diskutere mest populære kodeker:

H.264

H.264 (Også kjent som AVC MPEG-4) er en av de mest populære kodekene for koding av digitale videofiler for bruk i en rekke applikasjoner – fra strømmetjenester til Blu-ray-spillere til smarttelefoner. Dens evne til å komprimere video av høy kvalitet til relativt små filstørrelser gjør den til en av de mest brukte og allsidige kodekene på markedet i dag.

H.264 fungerer ved å bryte ned digitale rammer i 8×8 pikselblokker og deretter komprimere dem med en rekke forskjellige algoritmer. Fordi H.264 er så effektiv, kan den lage digital video av svært høy kvalitet selv ved svært lave bithastigheter, noe som gjør den ideell for et bredt spekter av applikasjoner fra HDTV-sendinger til forbrukermediespillere og strømmetjenester for smarttelefoner/nettbrett.

H.264 gir støtte for både progressiv skanning (der alle linjer i et bilde begynner å skanne alle samtidig) og interlaced skanningsvideo, selv om de fleste moderne kodeker kun støtter progressiv skanning fordi de er mer effektive når det gjelder filstørrelse og båndbreddeutnyttelse. H.264 er også i stand til å håndtere oppløsninger opp til 4K (4096×2160 piksler), og sørger for at det forblir relevant ettersom flere innholdsskapere beveger seg mot større oppløsninger over tid.

Sammen med effektiviteten er en av H.264s viktigste fordeler det faktum at det allerede er tatt i bruk av mange enhetsprodusenter, noe som gjør det enklere for brukere å sende innhold mellom enheter uten å måtte bekymre seg for kompatibilitetsproblemer eller inkompatible programvare-/maskinvarekonfigurasjoner. Av denne grunn fortsetter H.264 å være en viktig kodek for en lang rekke enheter og applikasjoner i dag, til tross for nyere tilgjengelige alternativer som f.eks. HEVC (høyeffektiv videokoding).

H.265

H.265, også kjent som Høyeffektiv videokoding (HEVC), er en videokomprimeringsstandard som gir mer effektiv koding enn forgjengeren, H.264/MPEG-4 AVC (avansert videokoding). Den støtter 8K-oppløsning og kan komprimere videofiler opptil dobbelt så effektivt som tidligere standard – med inntil 40 prosent mer kvalitetsoppbevaring enn forgjengeren.

H.265 er den naturlige etterfølgeren til H.264/MPEG-4 AVC, og gir større komprimeringsmuligheter med minimale komplikasjoner og jevnere avspilling på avspillingsenheter som fjernsyn, smarttelefoner, bærbare datamaskiner og nettbrett. Det er et åpen kildekode-format som passer for alle typer innhold – fra TV-sendinger til streaming av videoer over internett og Blu-ray-plater – slik at innholdsskapere kan levere maksimal videokvalitet og samtidig minimere båndbreddekostnadene.

Fleksibiliteten til H.265 gjør at den kan brukes i et bredt spekter av bruksområder som:

• Kringkast TV (inkludert 4K eller til og med 8K)
• Strømme- og kommunikasjonstjenester inkludert tjenester for mobil- og satellittenheter
• Virtual reality-opplevelser
• Helsevesenets applikasjoner
• Det nye HEIF-bildeformatet – gjør det mulig for bilder tatt fra digitale stillkameraer eller kameratelefoner å bli komprimert lenger enn noen gang før uten tap av bildedetaljer.

VP9

VP9 er en åpen og royaltyfri videokodek laget av Google. Utviklet for bruk i nettapper, tilbyr den toppmoderne teknologi med forbedret komprimering for streaming og nedlasting med lavere bithastigheter.

VP9 har også ulike funksjoner som er nyttige for videoapplikasjoner:

• høyt dynamisk område og fargerom,
• tapsfri kodingsmodus,
• adaptiv strømming og skalerbarhet for koder.

Den støtter ikke-kvadratiske piksler, overlappende firkanter med forskjellige farger eller luminansverdier, tidsprediksjonskodingsmetoder (som bevegelseskompensasjon) så vel som intraprediksjonskodingsmetoder (som diskrete cosinustransformasjoner). VP9 har også muligheten til å kode bilder med opptil 8 bits fargedybde per piksel. Formatet muliggjør bedre bildekvalitet gjennom visuelle detaljer som reduserte støynivåer og skarpere kanter i forhold til andre tidligere kodeker.

Når du dekoder en VP9-strøm, gjør brukerens enhet alt arbeidet med å dekode den tilbake til en enkelt videoramme. Dette gjør det raskt tilgjengelig og gir raskere avspilling enn med noen andre kodeker på grunn av det lave minnekrav. Dette gjelder spesielt når online-brukere får tilgang til flere strømmer samtidig fra flere kilder; de kan gjøre det uten å ha alle dataressursene bundet opp i å dekode hver enkelt separat. I tillegg levering ved hjelp av et vanlig filformat som f.eks MP4 bidrar til å aktivere kompatibilitet mellom enheter eller plattformer som ellers ikke kunne se innhold kodet i andre formater som WebM eller MKV.

Kodeker og videokvalitet

kodeker er en viktig del av koding og dekoding av video, noe som kan påvirke kvaliteten på videoen. Kodeker brukes til å komprimere og dekomprimere videofiler, og typen kodek du velger kan påvirke størrelsen og kvaliteten på videoen.

I denne artikkelen vil vi diskutere de forskjellige typene kodeker og hvordan de kan påvirke kvaliteten på en video:

bitrate

bitrate er et mål på hvor mye informasjon en kodek trenger for å representere en gitt video. Målt i bits per sekund kan bithastigheten påvirke både kvaliteten på videoen og hvor stor filstørrelsen vil være.

Jo høyere bitrate, jo flere detaljer kan inkluderes i kodingsprosessen (eller komprimeringsprosessen). og dermed bedre bildekvalitet får du. Det betyr imidlertid også at større filer må lagres eller overføres. Hvis du sender videoen din over et hvilket som helst digitalt nettverk (som internett), kan du oppleve at høyere bithastigheter forårsaker merkbar økning i ventetid eller buffertid.

En annen faktor som påvirker bithastigheten er oppløsning – ettersom oppløsningene øker, øker filstørrelsen også – men dette avhenger av andre egenskaper som kodeker som brukes, bildefrekvens og bildestørrelser. Generelt har lavere bithastigheter en tendens til å gi videoer av dårligere kvalitet selv om andre faktorer som oppløsning er høye.

Alle kodeker har sitt eget foreslåtte ideelle utvalg for best bildekvalitet og minst databruk så sørg for å se nærmere på dine foretrukne kodere under komprimeringsprosessen.

oppløsning

Oppløsning er målet for videoens informasjon i form av piksler, og det er en av de primære faktorene som bestemmer videokvaliteten. Det er viktig å forstå det høyere oppløsninger vil alltid produsere bedre videoer fordi det rett og slett er flere piksler i hver ramme. De vanligste oppløsningene som brukes i online streaming er 1920 × 1080 (Full HD) og 1280 × 720 (HD).

Video med høyere oppløsning krever mer prosessorkraft, noe som kan forårsake kompatibilitetsproblemer hvis brukerens system ikke er oppdatert. Videoer med høyere oppløsning betyr også større filer som krever en bedre kodek for å kunne spilles riktig på alle enheter. Vanlige bransjekodeker som brukes for online streaming inkluderer H.264 eller AVC, VP8, VP9 og HLS eller Apple HLS (HTTP Live Streaming).

Avhengig av applikasjonen din og typen enhet du planlegger å levere innholdet ditt til vil avgjøre hvilken kodek som er best for deg.

Til syvende og sist, hvis du har et passende kodingsoppsett som har beste kodeken tilgjengelig da bør du ikke ha noen problemer med å levere videoer av høy kvalitet uansett oppløsning som ikke lider av buffering eller andre avspillingsproblemer, samtidig som den bevarer et godt nivå av visuell troskap.

Frame Rate

Bildefrekvens er en nøkkelfaktor når det kommer til videokvalitet og kodeker. Det er målet på hvor mange individuelle bilder som fanges opp i løpet av ett sekund, vanligvis målt i bilder per sekund (FPS). Jo høyere bildefrekvens, desto jevnere vil opptakene vises. Lave bildefrekvenser resulterer i hakkete video, mens høyere bildefrekvenser er mer effektive for å gi et flytende bilde.

For eksempel, når du tar opp med et 8 FPS-kamera vs et 30 FPS-kamera, vil et 8 FPS-kamera produsere hakkere opptak på grunn av det lavere antallet bilder per sekund. På den annen side produserer et 30 FPS-kamera jevnere opptak med mer bevegelsesuskarphet mellom dem enn et 8 FPS-kamera gjør, siden det ville være tre ganger så mange bilder.

På toppen av det krever forskjellige kodeker forskjellige minimums- eller maksimumsbildehastigheter for optimale resultater. Hvis den brukes feil eller uten å kjenne til kodekens krav til kompatibilitet med bildefrekvens, kan videokvaliteten bli dårligere. De vanligste standard bildefrekvensene for de fleste aktuelle videoformater og seeropplevelser er 24 fps (filmer) og 30 fps (TV-programmer). Noen kodeker kan imidlertid også støtte høyere - som f.eks 48 fps eller til og med 60 fps – samtidig som de gir overlegen visuell og glatthet sammenlignet med deres lavere kolleger.

konklusjonen

Avslutningsvis er forståelse av kodeker en viktig del av å lage og se videoer på våre digitale enheter. Å kjenne det grunnleggende om lyd- og videokodeker, deres definisjoner og de betydelige forskjellene mellom dem kan hjelpe oss med å ta en bedre informert beslutning når vi velger og ser på digitale medier. I tillegg har en generell oversikt over mest populære videokodeker kan også gi oss mer forståelse for hvordan forskjellige kodeker kan endre utseendet og lyden til video.

Til slutt er det nyttig å huske på det ikke alle videokodeker er krysskompatible– noe som betyr at enkelte videoer som krever én kodek kanskje ikke kan spilles av på en annen enhet hvis den ikke gjenkjenner den spesielle typen. Heldigvis har vi nå flere alternativer enn noen gang når det gjelder å se det digitale favorittinnholdet vårt – inkludert bedre kompatibilitet på tvers av flere plattformer. Så ta deg tid til å undersøke riktig format for deg og finn ut hvilket som passer best for dine behov!

Hei, jeg er Kim, en mamma og en stop-motion-entusiast med bakgrunn innen medieskaping og nettutvikling. Jeg har en enorm lidenskap for tegning og animasjon, og nå dykker jeg med hodet først inn i stop-motion-verdenen. Med bloggen min deler jeg det jeg har lært med dere.