Codecs: Je, ziko kwenye Video?

kwa kim Imeongezwa: Juni 27, 2022

Codecs ni sehemu muhimu ya mchakato wa utengenezaji wa video. Codecs ni seti ya algoriti ambayo hutumiwa compress na decompress video na faili za sauti. Kodeki ni muhimu kwa kupunguza saizi ya faili, hukuruhusu kuzihamisha na kuzihifadhi kwa haraka zaidi.

Katika nakala hii, tutakuwa tukitambulisha codecs ni nini, jinsi wanavyofanya kazi, na wao umuhimu katika mchakato wa utengenezaji wa video.

Ufafanuzi wa Codec

Kodeki ni teknolojia inayosimba mitiririko ya video, sauti na data katika mfumo wa dijitali. Kodeki hubana data ili ichukue nafasi kidogo katika kuhifadhi au kusambaza, na pia kuboresha ubora wa video au mtiririko wa sauti kwa kuboresha taswira au sauti yake.

Codecs hutumiwa sana katika usambazaji wa mtandaoni wa filamu, TV na muziki. Huduma za utiririshaji mtandaoni kama vile Netflix, Amazon Prime Video na Spotify tumia kodeki kukandamiza maudhui yao bila kuathiri ubora. Kusimba video kwa kutumia kodeki za hali ya juu kunaweza kuzifanya ziwe ndogo kwa ukubwa huku zikiendelea kuhifadhi ubora wa nyenzo asili. Hii inaruhusu huduma za utiririshaji kusambaza video kwa urahisi kwa wateja bila kuweka gharama kubwa za kipimo data kwenye mitandao au miundombinu yao.

Mbali na kuwezesha uhifadhi na uwasilishaji bora, kodeki zinaweza kutoa manufaa mengine kadhaa kwa watoa huduma wa utiririshaji mtandaoni kama vile:

• Nyakati za kupakia haraka
• Kuboresha ufanisi wa nishati
• Ugumu bora
• Kuongezeka kwa utangamano wa kifaa

Codecs pia inaweza kutumika kwa madhumuni ya usalama na kusimba faili za yaliyomo ili watumiaji walioidhinishwa pekee waweze kuzifikia.

Jukumu la Codecs katika Video

Codecs, kifupi cha "coder-decoder", ni algoriti zinazohusika na kubana na kupunguza faili za video na sauti. Kwa kutumia mbinu maalum za ukandamizaji, kodeki zinaweza kupunguza ukubwa wa faili za video na sauti bila kupoteza ubora kwa kiasi kikubwa. Hii huwezesha kasi ya upakiaji na upakuaji - iwe unatiririsha filamu au unacheza mchezo mtandaoni- na pia kuchukua nafasi kidogo kwenye diski yako kuu.

Zaidi ya hayo, kodeki pia hutumika wakati wa kurekodi na baada ya kuchakata data ya video ili kuunda picha zenye mwonekano wa juu zaidi iwezekanavyo kwa viwango tofauti vya fremu, biti, kina cha rangi n.k. Kodeki huamua ni aina gani ya teknolojia ya kurekodi itatumika - kwa mfano, 4K azimio au HD - ili kuboresha hali ya utazamaji. Kulingana na mahitaji maalum kwa kila programu, kuna aina kadhaa tofauti za codecs zinazopatikana kama vile:

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

Kodeki hufanya kazi kwa kubana mtiririko wa ingizo (yaani, video au sauti) katika saizi ndogo za faili zinazoweza kudhibitiwa kwa ufanisi zaidi kwenye mitandao au kuhifadhiwa kwenye hifadhi za ndani; hii inajulikana kama encoding. Kinyume chake kwenye uchezaji (kwa mfano wakati wa kutiririsha video mtandaoni), faili zilizobanwa lazima zibadilishwe kuwa umbizo lao asili la ubora wa juu ambalo linafikiwa na kuamua habari iliyosimbwa kutoka hapo awali; mchakato huu unajulikana kama kuamua. Kwa msaada wa vifaa vinavyofaa (kama vile kadi za picha nk), usimbaji unaosaidiwa na maunzi inaweza kuboresha kasi ya usimbaji kwa kiasi kikubwa kwa hasara ndogo katika ubora - ambayo inazifanya zinafaa kwa programu zilizo na kiwango cha juu kiwango cha sura mahitaji kama vile huduma za utiririshaji katika wakati halisi au kucheza kwenye mtandao.

Aina za Codecs

Codecs ni uhai wa maudhui ya video - huamua jinsi video zinavyobanwa, kupunguzwa na kusambazwa. Zinatuwezesha kutazama video za ukubwa na ubora tofauti kwenye karibu kifaa chochote. Kuna aina nyingi tofauti za kodeki zinazopatikana, kila moja ikicheza jukumu tofauti katika mchakato wa kutazama maudhui ya video.

Katika makala hii, tutaangalia kwa undani zaidi aina za kawaida za codecs:

Codecs zilizopotea

Kodeki zinazopotea ni viwango vya mgandamizo ambavyo vinapunguza ubora wa video asili, hivyo kughairi ubora wa picha na data kwa ajili ya saizi ya faili. Lengo ni kufanya mtiririko wa video uwe mdogo vya kutosha ili iweze kutazamwa au kupakuliwa haraka na kwa ufanisi. Ikilinganishwa na kodeki zisizo na hasara, kodeki zinazopotea kwa kawaida huzalisha faili ndogo zilizo na data kidogo, lakini hii inakuja kwa gharama ya ufahamu na uaminifu wa jumla.

Aina mbili za kawaida za kodeki za upotezaji ni intraframe or biti ya mara kwa mara (CBR) na mwingiliano or kasi ya biti tofauti (VBR). Usimbaji wa intraframe hurekodi fremu nzima ya maudhui kama kitengo kimoja ndani ya kila faili iliyobanwa; hii husababisha faili kubwa lakini kisanii chache kati ya kila fremu na picha za ubora wa juu kwa ujumla. Usimbaji wa kiingilio hugawanya fremu za maudhui katika sehemu ili kuruhusu sehemu zilizobanwa zaidi bila mabadiliko yanayoonekana kati ya fremu; faili zinazosababisha huwa na saizi ndogo kuliko intraframes lakini pia kisanii zaidi kati ya fremu.

Mifano maarufu ya codecs zilizopotea ni pamoja na MPEG-4 AVC / H.264, MPEG-2 na H.265 / HEVC, Windows Media Video 9 (WMV9), RealVideo 9 (RV9), Divx, XviD na VP8/VP9. Hizi zimezidi kuwa maarufu katika programu za kutiririsha video kama vile YouTube kutokana na uwezo wao wa kubana kiasi kikubwa cha data haraka bila kujitolea sana katika ubora wa picha - wageni wanaweza kutazama video ndefu zilizo na muunganisho wa kipimo data cha chini huku wakihifadhi uwazi wa kutosha wa kuona.

Codecs zisizo na hasara

Kodeki za video ni aina ya programu ya kompyuta inayotumiwa kwa ukandamizaji wa data ya dijiti ya video, au usimbaji. Utaratibu huu ni muhimu wakati wa kufanya kazi na faili kubwa za dijiti ili kupunguza saizi ya faili na kuongeza jinsi faili inavyopakuliwa, kuhamishwa au kusambazwa haraka. Codecs imegawanywa katika makundi mawili tofauti: kupoteza na lossless kodeki.

Kodeki zisizo na hasara hutoa nakala halisi ya dijiti ya faili baada ya kusimba kwa kutoa usahihi kamili wa data, ambayo inaruhusu kurudiwa kwa dijiti wakati wa mgandamizo. Inachukua nafasi zaidi kuliko compression hasara lakini pia haihusishi upotoshaji wake yenyewe na vile vile kuruhusu kwa urahisi uhariri wa sauti/picha bila maelewano yoyote katika ubora. Codecs zisizo na hasara ni pamoja na algoriti kama vile:

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

Codecs za vifaa

Codecs za vifaa ni kodeki zinazotumia nyenzo maalum za maunzi kusimba na kusimbua mawimbi ya video. Baadhi ya mifumo mipya ya kompyuta, kama vile kompyuta za mkononi, ni pamoja na kitengo cha kusimba video chenye maunzi ambacho kinaweza kutumika kuharakisha mchakato wa usimbaji. Vitengo hivi ni bora sana na vinaweza kutoa manufaa makubwa ya utendakazi dhidi ya kodeki zinazotegemea programu. Kwa kuongeza, baadhi ya kodeki za maunzi zinazojitegemea zipo ambazo hutoa matokeo ya ubora wa kitaalamu kwa programu za utangazaji/kutiririsha.

Aina mbili kuu za codecs za maunzi ni Mfinyazo/Usimbaji na Kusimbua Codecs:

• Mfinyazo/Usimbaji Codecs: Vifaa hivi mara nyingi huja na programu ya umiliki wao wenyewe, ingawa chaguo zingine zinaweza kupatikana pia. Wanatumia vipengee maalum kutekeleza usimbaji video kwa kasi ya juu sana bila kutumia nguvu nyingi au Nguvu ya CPU kuhusiana na visimbaji programu. Kama vile visimbaji vya programu, kwa kawaida vitatoa aina mbalimbali za umbizo la towe kama vile H.264 au MPEG-2/4 format.
• Kusimbua Codecs: Pia hujulikana kama kadi za kusimbua au vichapuzi vya kusimbua, vifaa hivi vina vichipu vilivyowekwa maalum vilivyoundwa mahususi kwa ajili ya kusimbua mawimbi ya video yaliyobanwa kwa wakati halisi bila kutumia rasilimali nyingi za mfumo (Nguvu ya CPU) Kadi maalum za kusimbua ni kawaida katika mazingira ya kitaaluma ambapo idadi kubwa ya video zinahitaji kubanwa haraka na kuathiri utendaji na uthabiti wa mfumo kwa kiasi kidogo.

Codecs maarufu

Codecs ni muhimu kwa mtu yeyote anayefanya kazi na media ya video. Ni viungo vya faili yako ya video, viambato vinavyoruhusu kicheza video kutambua kati ya video na sauti, na mbinu za kubana data ili kurahisisha kuhifadhi na kutiririsha. Kuna aina mbalimbali za kodeki zinazopatikana, na ile inayofaa kwa mradi wako inahitaji kuchaguliwa.

Katika sehemu hii, tutazungumza juu ya codecs maarufu zaidi:

H.264

H.264 (Pia inajulikana kama MPEG-4 AVC) ni mojawapo ya kodeki maarufu zaidi za kusimba faili za video za dijiti kwa ajili ya matumizi katika programu mbalimbali - kutoka kwa huduma za utiririshaji hadi vichezaji vya Blu-ray hadi simu mahiri. Uwezo wake wa kubana video ya ubora wa juu katika saizi ndogo za faili huifanya kuwa mojawapo ya kodeki zinazotumika sana na zinazotumika kwenye soko leo.

H.264 hufanya kazi kwa kugawanya fremu za kidijitali kuwa vizuizi vya pikseli 8×8 na kisha kuzibana kwa anuwai ya algoriti tofauti. Kwa sababu H.264 ni bora sana, inaweza kuunda video ya dijiti ya ubora wa juu sana hata kwa kasi ya chini sana, na kuifanya kuwa bora kwa programu mbalimbali kutoka kwa matangazo ya HDTV hadi kwa vicheza media vya watumiaji na huduma za utiririshaji za simu mahiri/kompyuta kibao.

H.264 hutoa usaidizi kwa uchanganuzi unaoendelea (ambapo mistari yote ya picha huanza kuchanganua zote mara moja) na video ya kuchanganua iliyoingiliana, ingawa kodeki nyingi za kisasa zinaauni uchanganuzi unaoendelea kwa sababu ni bora zaidi katika suala la saizi ya faili na utumiaji wa kipimo data. H.264 pia ina uwezo wa kushughulikia maazimio hadi 4K (pikseli 4096×2160), kuhakikisha kuwa inabaki kuwa muhimu huku waundaji zaidi wa maudhui wanavyosogea kwenye maazimio makubwa zaidi kadri muda unavyopita.

Pamoja na ufanisi wake, mojawapo ya faida kuu za H.264 ni ukweli kwamba imekubaliwa na watengenezaji wengi wa vifaa tayari ambayo hurahisisha watumiaji kutuma maudhui kati ya vifaa bila kuwa na wasiwasi kuhusu masuala ya uoanifu au usanidi usioendana wa programu/vifaa. Kwa sababu hii, H.264 inaendelea kubaki kuwa kodeki muhimu kwa aina mbalimbali za vifaa na programu leo, licha ya chaguo mpya zinazopatikana kama vile. HEVC (Usimbuaji wa Video wa Ufanisi wa Juu).

H.265

H.265, pia inajulikana kama Usimbaji Video wa Ufanisi wa Juu (HEVC), ni kiwango cha ukandamizaji wa video ambacho hutoa usimbaji bora zaidi kuliko mtangulizi wake, H.264/MPEG-4 AVC (Usimbaji wa Kina wa Video). Inaauni azimio la 8K na inaweza kubana faili za video hadi mara mbili kwa ufanisi kama kiwango cha awali - na hadi Asilimia 40 zaidi ya kuhifadhi ubora kuliko mtangulizi wake.

H.265 ndiyo mrithi asilia wa H.264/MPEG-4 AVC, ikitoa uwezo mkubwa zaidi wa kubana na matatizo madogo na uchezaji rahisi kwenye vifaa vya kucheza tena kama vile televisheni, simu mahiri, kompyuta za mkononi na kompyuta ndogo. Ni umbizo la chanzo huria linalofaa kwa aina zote za maudhui - kutoka matangazo ya TV hadi kutiririsha video kwenye mtandao na diski za Blu-ray - kuruhusu waundaji wa maudhui kuwasilisha ubora wa juu zaidi wa video huku wakipunguza gharama za kipimo data.

Unyumbulifu wa H.265 huiwezesha kutumika katika anuwai ya matumizi kama vile:

• Tangaza televisheni (ikiwa ni pamoja na 4K au hata 8K)
• Huduma za utiririshaji na mawasiliano zikiwemo zile za vifaa vya rununu na satelaiti
• Uzoefu wa ukweli halisi
• Maombi ya huduma ya afya
• Muundo mpya wa picha wa HEIF - unaowezesha picha zilizonaswa kutoka kwa kamera za kidijitali au simu za kamera kubanwa zaidi kuliko hapo awali bila kupoteza maelezo ya picha.

VP9

VP9 ni kodeki ya video iliyo wazi na isiyo na mrahaba iliyoundwa na Google. Imeundwa kwa ajili ya matumizi katika programu za wavuti, inatoa teknolojia ya hali ya juu na ukandamizaji ulioboreshwa wa kutiririsha na kupakua kwa kasi ya chini zaidi.

VP9 pia ina vipengele mbalimbali ambavyo ni muhimu kwa programu za video:

• anuwai ya juu ya nguvu na nafasi za rangi,
• hali ya usimbuaji isiyo na hasara,
• utiririshaji unaobadilika na uboreshaji wa usimbaji.

Inaauni pikseli zisizo za mraba, miraba inayopishana ya rangi tofauti au thamani za mwangaza, mbinu za usimbaji za ubashiri wa muda (kama vile fidia ya mwendo) pamoja na mbinu za usimbaji za ubashiri wa ndani (kama vile ubadilishaji bainifu wa cosine). VP9 pia ina uwezo wa kusimba picha na hadi Biti 8 za kina cha rangi kwa kila pikseli. Umbizo huwezesha ubora wa picha kupitia maelezo ya kuonekana kama viwango vilivyopunguzwa vya kelele na kingo kali zaidi ya kodeki zingine za hapo awali.

Wakati wa kusimbua mtiririko wa VP9, ​​kifaa cha mtumiaji hufanya kazi yote ili kusimbua tena katika fremu moja ya video. Hii huifanya kufikia haraka na huruhusu uchezaji wa haraka zaidi kuliko kwa kodeki zingine kwa sababu yake mahitaji ya kumbukumbu ya chini. Hii inatumika hasa wakati watumiaji wa mtandaoni wanafikia mitiririko mingi kwa wakati mmoja kutoka kwa vyanzo vingi; wanaweza kufanya hivyo bila kuwa na rasilimali zao zote za kompyuta kuunganishwa katika kusimbua kila moja kando. Zaidi ya hayo, uwasilishaji kwa kutumia umbizo la faili la kawaida kama vile MP4 husaidia kuwezesha uoanifu kati ya vifaa au majukwaa ambayo vinginevyo hayawezi kuona maudhui yaliyosimbwa katika miundo mingine kama vile WebM au MKV.

Codecs na Ubora wa Video

Codecs ni sehemu muhimu ya usimbaji na kusimbua video, ambayo inaweza kuathiri ubora wa video. Kodeki hutumika kubana na kupunguza faili za video, na aina ya kodeki unayochagua inaweza kuathiri ukubwa na ubora wa video.

Katika makala hii, tutajadili aina tofauti za codecs na jinsi zinavyoweza kuathiri ubora wa video:

bitrate

bitrate ni kipimo cha ni taarifa ngapi kodeki inahitaji kuwakilisha video fulani. Ikipimwa kwa biti kwa sekunde, biti inaweza kuathiri zote mbili ubora wa video na saizi yake ya faili itakuwa kubwa kiasi gani.

juu ya bitrate, maelezo zaidi yanaweza kujumuishwa katika mchakato wa usimbuaji (au ukandamizaji). na kwa hivyo ubora bora wa picha utapata. Hata hivyo, ina maana pia kwamba faili kubwa zitahitaji kuhifadhiwa au kupitishwa. Ikiwa unatuma video yako kupitia aina yoyote ya mtandao wa kidijitali (kama vile intaneti), unaweza kupata kwamba kasi ya juu zaidi ya biti husababisha ongezeko kubwa la muda wa kusubiri au kuakibisha.

Sababu nyingine inayoathiri kasi ya biti ni azimio - maazimio yanapoongezeka, na saizi ya faili pia inaongezeka - lakini hii inategemea sifa zingine kama vile kodeki zilizotumika, kasi ya fremu na saizi za fremu. Kwa ujumla, kasi ya chini ya biti huwa na kutoa video za ubora duni hata kama vipengele vingine kama vile utatuzi ni wa juu.

Kodeki zote zina masafa yao bora yaliyopendekezwa ubora wa picha na utumiaji mdogo wa data kwa hivyo hakikisha unaangalia visimbaji unavyopendelea wakati wa mchakato wa kubana.

Azimio

Azimio ni kipimo cha maelezo ya video kulingana na pikseli, na ni mojawapo ya vipengele vya msingi vinavyobainisha ubora wa video. Ni muhimu kuelewa hilo maazimio ya juu yatatoa video zinazoonekana bora kila wakati kwa sababu kuna saizi zaidi zilizosongamana kwenye kila fremu. Maamuzi ya kawaida yanayotumiwa katika utiririshaji mkondoni ni 1920 × 1080 (Kamili HD) na 1280 × 720 (HD).

Video ya ubora wa juu inahitaji nguvu zaidi ya kuchakata, ambayo inaweza kusababisha matatizo ya uoanifu ikiwa mfumo wa mtumiaji haujasasishwa. Video za ubora wa juu pia humaanisha faili kubwa zaidi zinazohitaji kodeki bora ili ziweze kucheza vizuri kwenye vifaa vyote. Kodeki za kawaida za tasnia zinazotumika kutiririsha mtandaoni ni pamoja na H.264 au AVC, VP8, VP9 na HLS au Apple HLS (Utiririshaji wa Moja kwa Moja wa HTTP).

Kulingana na programu yako na aina ya kifaa unachopanga kuwasilisha maudhui yako kitabainisha ni kodeki ipi iliyo bora kwako.

Hatimaye, ikiwa una usanidi unaofaa wa usimbaji unaoangazia codec bora zaidi inapatikana basi hupaswi kuwa na tatizo la kutoa video za ubora wa juu katika azimio lolote ambayo haitaathiriwa na kuakibisha au masuala mengine ya kucheza tena huku ikihifadhi kiwango kizuri cha uaminifu wa kuona.

frame Rate

Frame kiwango cha ni jambo kuu linapokuja suala la ubora wa video na kodeki. Ni kipimo cha ni fremu ngapi zinanaswa kwa sekunde moja, kwa kawaida hupimwa ndani fremu kwa sekunde (FPS). Kadiri kasi ya fremu inavyoongezeka, ndivyo picha zitakavyoonekana. Viwango vya chini vya fremu husababisha video isiyopendeza, ilhali viwango vya juu vya fremu vinafaa zaidi katika kutoa taswira ya majimaji.

Kwa mfano, wakati wa kurekodi kwa kutumia kamera ya ramprogrammen 8 dhidi ya kamera ya ramprogrammen 30, kamera ya ramprogrammen 8 itatoa picha za kuchekesha zaidi kutokana na idadi yake ya chini ya fremu kwa sekunde. Kwa upande mwingine, kamera ya ramprogrammen 30 hutoa picha laini na ukungu zaidi wa mwendo kati yao kuliko kamera ya FPS 8 hufanya kwani kungekuwa na fremu zilizonaswa mara tatu zaidi.

Zaidi ya hayo, kodeki tofauti zinahitaji viwango tofauti vya chini zaidi au vya juu zaidi vya fremu kwa matokeo bora. Ikitumiwa isivyofaa au bila kujua mahitaji ya kodeki yako ya uoanifu wa kasi ya fremu, ubora wa video yako unaweza kudorora. Viwango vya kawaida vya fremu vya kawaida kwa fomati nyingi za sasa za video na uzoefu wa kutazama ni ramprogrammen 24 (filamu) na fps 30 (vipindi vya televisheni). Walakini, kodeki zingine zinaweza kuauni za juu pia - kama vile ramprogrammen 48 au hata ramprogrammen 60 - huku ukitoa taswira bora na ulaini ikilinganishwa na wenzao wa chini.

Hitimisho

Kwa kumalizia, kuelewa kodeki ni sehemu muhimu ya kuunda na kutazama video kwenye vifaa vyetu vya dijitali. Kujua misingi ya kodeki za sauti na video, ufafanuzi wake, na tofauti kubwa kati yazo kunaweza kutusaidia kufanya uamuzi wenye ufahamu bora zaidi tunapochagua na kutazama midia dijitali. Zaidi ya hayo, kuwa na muhtasari wa jumla wa kodeki za video zinazotumika zaidi inaweza pia kutupa ufahamu zaidi wa jinsi kodeki tofauti zinaweza kubadilisha mwonekano na sauti ya video.

Hatimaye, ni muhimu kukumbuka hilo sio kodeki zote za video zinazoendana— kumaanisha kuwa video fulani zinazohitaji kodeki moja huenda zisicheza vizuri kwenye kifaa kingine ikiwa haitambui aina hiyo. Kwa bahati nzuri, sasa tuna chaguo zaidi kuliko wakati mwingine wowote inapokuja suala la kutazama maudhui yetu ya kidijitali tunayopenda—ikiwa ni pamoja na uoanifu bora katika mifumo mingi. Kwa hivyo chukua muda wako kutafiti umbizo sahihi kwako na ujue ni lipi linalofaa zaidi kwa mahitaji yako!

Hujambo, mimi ni Kim, mama na mpenda sauti ya kusimama na nina usuli wa uundaji wa media na ukuzaji wa wavuti. Nina shauku kubwa ya kuchora na uhuishaji, na sasa ninaingia moja kwa moja kwenye ulimwengu wa kusimamisha mwendo. Na blogu yangu, ninashiriki mafunzo yangu na nyinyi.