Codec'ler: Videoda Neler Var?

kim tarafından Güncellenmiş: Haziran 27, 2022

Codec'leri video üretim sürecinin önemli bir parçasıdır. Codec'ler, kullanılan bir dizi algoritmadır. video ve ses dosyalarını sıkıştırın ve açın. Bir codec, dosyaların boyutunu küçültmek için çok önemlidir, bu da onları daha hızlı aktarmanıza ve saklamanıza olanak tanır.

Bu yazıda, codec'lerin ne olduğunu tanıtacağız, onlar nasıl çalışır, ve onların video yapım sürecindeki önemi.

Bir Codec'in Tanımı

bir kodek video, ses ve veri akışlarını dijital biçimde kodlayan bir teknolojidir. Codec'ler, depolamada veya iletimde daha az yer kaplayacak şekilde verileri sıkıştırır ve ayrıca görsellerini veya sesini iyileştirerek bir video veya ses akışının kalitesini artırır.

Codec'ler, film, TV ve müziğin çevrimiçi dağıtımında yaygın olarak kullanılmaktadır. gibi çevrimiçi akış hizmetleri Netflix, Amazon Prime Video ve Spotify kaliteden ödün vermeden içeriklerini sıkıştırmak için codec bileşenlerini kullanın. Videoları gelişmiş codec'lerle kodlamak, orijinal kaynak materyalin kalitesini korurken boyutlarının küçülmesine neden olabilir. Bu, akış hizmetlerinin, ağlarına veya altyapılarına büyük bant genişliği maliyetleri yüklemeden videoları müşterilere kolayca dağıtmasına olanak tanır.

Verimli depolama ve iletimi sağlamanın yanı sıra, codec'ler çevrimiçi akış sağlayıcılarına aşağıdakiler gibi başka birçok avantaj sağlayabilir:

• Daha hızlı yükleme süreleri
• Geliştirilmiş enerji verimliliği
• Daha iyi ölçeklenebilirlik
• Artırılmış cihaz uyumluluğu

Codec'ler güvenlik amacıyla da kullanılabilir. içerik dosyalarını şifreleme böylece yalnızca yetkili kullanıcılar bunlara erişebilir.

Videodaki Codec Bileşenlerinin Rolü

Codec'leri“coder-decoder”ın kısaltması olan , video ve ses dosyalarının sıkıştırılmasından ve açılmasından sorumlu algoritmalardır. Kodekler, özel sıkıştırma teknikleri kullanarak, kaliteyi önemli ölçüde kaybetmeden video ve ses dosyalarının boyutunu en aza indirebilir. Bu, ister bir film akışı yapıyor olun ister çevrimiçi bir oyun oynuyor olun, daha yüksek yükleme ve indirme hızlarının yanı sıra sabit sürücünüzde çok daha az yer kaplar.

Ek olarak, değişen kare hızları, bit hızları, renk derinlikleri vb. ile mümkün olan en yüksek çözünürlüklü görüntüleri oluşturmak için video verilerini kaydederken ve sonradan işlerken kodekler de kullanılır. Kodekler, hangi tür kayıt teknolojisinin kullanılacağını belirler – örneğin, 4K çözünürlük veya HD – görüntüleme deneyimini optimize etmek için. Her uygulamanın özel gereksinimlerine bağlı olarak, aşağıdakiler gibi birkaç farklı codec türü mevcuttur:

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

Bir codec bileşeni, bir giriş akışını (ör. video veya ses), ağlar üzerinden daha verimli yönetilebilen veya yerel sürücülerde saklanabilen daha küçük dosya boyutlarına sıkıştırarak çalışır; bu olarak bilinir kodlama. Tersine oynatma sırasında (örneğin çevrimiçi video akışı sırasında), sıkıştırılmış dosyaların orijinal yüksek kaliteli biçimlerine geri dönüştürülmesi gerekir; şifre çözme önceden kodlanmış bilgiler; bu süreç olarak bilinir şifre çözme. Uygun donanımlar yardımıyla (grafik kartları vb.) donanım destekli kodlama minimum kalite kaybıyla kodlama hızını büyük ölçüde artırabilir - bu da onları yüksek uygulamalar için uygun hale getirir kare hızı gerçek zamanlı akış hizmetleri veya bulutta oyun oynama gibi gereksinimler.

Codec Türleri

Codec'leri video içeriğinin can damarıdır - videoların nasıl sıkıştırılacağını, açılacağını ve iletileceğini belirler. Neredeyse her cihazda farklı boyut ve çözünürlükteki videoları izlememizi sağlıyorlar. Her biri video içeriğini izleme sürecinde farklı bir rol oynayan birçok farklı türde codec vardır.

Bu yazıda, bu konuya daha yakından bakacağız. en yaygın codec türleri:

Kayıplı Codec'ler

Kayıplı codec'ler, dosya boyutu uğruna görüntü kalitesinden ve verilerden ödün vererek orijinal videonun kalitesini düşüren sıkıştırma standartlarıdır. Amaç, bir video akışını, hızlı ve verimli bir şekilde görüntülenebilmesi veya indirilebilmesi için yeterince küçük hale getirmektir. Kayıpsız codec'lerle karşılaştırıldığında, kayıplı codec'ler tipik olarak daha az veriyle daha küçük dosyalar üretir, ancak bu keskinlik ve genel doğruluk pahasına gelir.

En yaygın iki kayıplı codec türü şunlardır: çerçeve içi or sabit bit hızı (CBR) ve çerçeveler arası or değişken bit hızı (VBR). Çerçeve içi kodlama, tüm içerik çerçevesini her bir sıkıştırılmış dosya içinde tek bir birim olarak kaydeder; bu, büyük dosyalarla, ancak her kare arasında daha az yapaylıkla ve genel olarak daha yüksek kaliteli görüntülerle sonuçlanır. Çerçeveler arası kodlama, içerik çerçevelerini bölümlere ayırarak, çerçeveler arasında belirgin bir değişiklik olmadan daha sıkıştırılmış bölümlere izin verir; sonuçta ortaya çıkan dosyalar, çerçeve içi dosyalardan daha küçük boyutlara sahip olma eğilimindedir, ancak aynı zamanda çerçeveler arasında daha fazla yapı vardır.

Kayıplı codec bileşenlerinin popüler örnekleri şunları içerir: MPEG 4 AVC / H.264, MPEG-2 ve H.265 / HEVC, Windows Medya Videosu 9 (WMV9), Gerçek Video 9 (RV9), DivX, XviD ve VP8/VP9. Bunlar, resim kalitesinden önemli bir ödün vermeden büyük miktarda veriyi hızlı bir şekilde sıkıştırabilmeleri nedeniyle YouTube gibi video akışı uygulamalarında giderek daha popüler hale geldi - ziyaretçiler, makul görsel netliği korurken nispeten düşük bant genişliği bağlantısıyla uzun videoları izleyebilir.

Kayıpsız Kodekler

Video codec bileşenleri, dijital video veri sıkıştırma veya kodlama için kullanılan bir tür bilgisayar yazılımıdır. Bu işlem, büyük dijital dosyalarla çalışırken dosyanın boyutunu azaltmak ve dosyanın indirilme, aktarılma veya akış hızını artırmak için gereklidir. Codec'ler iki farklı kategoriye ayrılır: kayıplı ve kayıpsız codec.

Kayıpsız codec'ler, sıkıştırmayı açma sırasında tam dijital çoğaltmaya izin veren eksiksiz veri doğruluğu sağlayarak, kodlamadan sonra bir dosyanın tam bir dijital kopyasını sağlar. olduğundan daha fazla yer kaplar. kayıplı sıkıştırma aynı zamanda kendi distorsiyonunu içermediği gibi, kaliteden ödün vermeden ses/görüntü düzenlemelerine de kolayca izin verir. Kayıpsız codec'ler aşağıdaki gibi algoritmaları içerir:

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

Donanım Codec'leri

Donanım codec'leri video sinyallerini kodlamak ve kodunu çözmek için ayrılmış donanım kaynaklarını kullanan codec bileşenleridir. Dizüstü bilgisayarlar gibi bazı nispeten yeni bilgisayar sistemleri, kodlama sürecini hızlandırmak için kullanılabilen donanım tabanlı bir video kodlayıcı birimi içerir. Bu birimler çok verimlidir ve yazılım tabanlı codec'lere göre önemli performans avantajları sağlayabilir. Ayrıca, yayın/akış uygulamaları için profesyonel kalitede sonuçlar sunan bazı bağımsız donanım kodekleri mevcuttur.

İki ana donanım codec türü şunlardır: Sıkıştırma/Kodlama ve Codec Çözme:

• Sıkıştırma/Kodlama Codec'leri: Bu cihazlar genellikle kendi özel yazılımlarıyla birlikte gelir, ancak başka seçenekler de mevcut olabilir. Çok fazla güç tüketmeden çok yüksek hızda video kodlama gerçekleştirmek için özel bileşenler kullanırlar veya CPU gücü yazılım kodlayıcılarına göre. Yazılım kodlayıcılar gibi, genellikle aşağıdakiler gibi çeşitli çıktı biçimleri üretirler: H.264 veya MPEG-2/4 biçimleri.
• Codec Çözme: Kod çözme kartları veya kod çözme hızlandırıcıları olarak da bilinen bu aygıtlar, çok fazla sistem kaynağı tüketmeden gerçek zamanlı olarak sıkıştırılmış video sinyallerinin kodunu çözmek için özel olarak tasarlanmış güçlü özel yongalara sahiptir (CPU gücü). Özel kod çözme kartları, sistem performansı ve kararlılığı üzerinde minimum etkiyle çok sayıda videonun sıkıştırılmış halden hızla açılması gereken profesyonel ortamlarda yaygın olarak kullanılır.

Popüler Codec'ler

Codec'leri video ortamıyla çalışan herkes için gereklidir. Bunlar, video dosyanızın bileşenleri, video oynatıcının video ve ses arasında ayrım yapmasını sağlayan bileşenler ve saklamayı ve akışı kolaylaştıracak şekilde verileri sıkıştırma yöntemleridir. Çeşitli codec'ler mevcuttur ve projeniz için doğru olanın seçilmesi gerekir.

Bu bölümde, en popüler codec'ler:

H.264

H.264 (Ayrıca şöyle bilinir AVC MPEG-4), akış hizmetlerinden Blu-ray oynatıcılara ve akıllı telefonlara kadar çeşitli uygulamalarda kullanılmak üzere dijital video dosyalarını kodlamak için en popüler codec bileşenlerinden biridir. Yüksek kaliteli videoyu nispeten küçük dosya boyutlarına sıkıştırma yeteneği, onu bugün piyasada en yaygın kullanılan ve çok yönlü codec bileşenlerinden biri haline getiriyor.

H.264, dijital çerçeveleri 8×8 piksel bloklarına bölerek ve ardından bunları bir dizi farklı algoritmayla sıkıştırarak çalışır. H.264 çok verimli olduğundan, çok düşük bit hızlarında bile çok yüksek kaliteli dijital video oluşturabilir, bu da onu HDTV yayınlarından tüketici medya oynatıcılarına ve akıllı telefon/tablet akış hizmetlerine kadar çok çeşitli uygulamalar için ideal hale getirir.

H.264, hem aşamalı taramayı (görüntünün tüm satırlarının aynı anda taramaya başladığı yerde) hem de geçmeli tarama videosunu destekler, ancak çoğu modern codec bileşeni, dosya boyutu boyutu ve bant genişliği kullanımı açısından daha verimli oldukları için yalnızca aşamalı taramayı destekler. H.264 ayrıca şu çözünürlüklere kadar işleyebilir: 4K (4096×2160 piksel), zaman içinde daha fazla içerik oluşturucu daha büyük çözünürlüklere doğru ilerledikçe ilgili kalmasını sağlar.

Verimliliğinin yanı sıra, H.264'ün ana avantajlarından biri, birçok cihaz üreticisi tarafından benimsenmiş olmasıdır; bu, kullanıcıların uyumluluk sorunları veya uyumsuz yazılım/donanım yapılandırmaları hakkında endişelenmeden cihazlar arasında içerik göndermesini kolaylaştırır. Bu nedenle, H.264, aşağıdakiler gibi daha yeni seçenekler mevcut olmasına rağmen, günümüzde çok çeşitli cihazlar ve uygulamalar için önemli bir codec olmaya devam etmektedir. HEVC (Yüksek Verimli Video Kodlama).

H.265

H.265, Ayrıca şöyle bilinir Yüksek Verimli Video Kodlama (HEVC), öncekinden daha verimli kodlama sağlayan bir video sıkıştırma standardıdır, H.264/MPEG-4 AVC (Gelişmiş Video Kodlama). 8K çözünürlüğü destekler ve video dosyalarını XNUMXK'ya kadar sıkıştırabilir. iki kat daha verimli önceki standart olarak – en fazla Yüzde 40 daha fazla kalite tutma selefinden daha.

H.265, H.264/MPEG-4 AVC'nin doğal halefidir ve televizyonlar, akıllı telefonlar, dizüstü bilgisayarlar ve tabletler gibi oynatma cihazlarında minimum komplikasyon ve daha akıcı oynatma ile daha fazla sıkıştırma kapasitesi sağlar. TV yayınlarından internet üzerinden video akışına ve Blu-ray disklere kadar her tür içerik için uygun açık kaynaklı bir formattır ve içerik oluşturucuların bant genişliği maliyetlerini en aza indirirken maksimum video kalitesi sunmalarına olanak tanır.

H.265'in esnekliği, aşağıdakiler gibi çok çeşitli uygulamalarda kullanılmasını sağlar:

• Televizyon yayını (4K ve hatta 8K dahil)
• Mobil ve uydu cihazları dahil olmak üzere akış ve iletişim hizmetleri
• Sanal gerçeklik deneyimleri
• Sağlık uygulamaları
• Yeni HEIF görüntü formatı – dijital fotoğraf makinelerinden veya kameralı telefonlardan çekilen görüntülerin, görüntü ayrıntısı kaybı olmadan her zamankinden daha fazla sıkıştırılmasını mümkün kılar.

VP9

VP9 Google tarafından oluşturulan açık ve telifsiz bir video codec bileşenidir. Web uygulamalarında kullanılmak üzere geliştirilmiş olup, daha düşük bit hızlarında akış ve indirme için gelişmiş sıkıştırma ile en son teknolojiyi sunar.

VP9 ayrıca video uygulamaları için yararlı olan çeşitli özelliklere de sahiptir:

• yüksek dinamik aralık ve renk alanları,
• kayıpsız kodlama modu,
• uyarlanabilir akış ve kodlayıcı ölçeklenebilirliği.

Kare olmayan pikselleri, farklı renk veya parlaklık değerlerinin üst üste binen karelerini, zamansal tahmin kodlama yöntemlerini (hareket telafisi gibi) ve tahmin içi kodlama yöntemlerini (ayrık kosinüs dönüşümleri gibi) destekler. VP9 ayrıca görüntüleri en fazla Piksel başına 8 bit renk derinliği. Biçim, azaltılmış gürültü seviyeleri ve önceki diğer codec'lere göre daha keskin kenarlar gibi görsel ayrıntılar aracılığıyla daha iyi resim kalitesi sağlar.

Bir VP9 akışının kodunu çözerken, kullanıcının cihazı onu tek bir video karesine geri döndürmek için tüm işi yapar. Bu, erişimi hızlı hale getirir ve diğer bazı codec bileşenlerine göre daha hızlı oynatmaya izin verir. düşük bellek gereksinimleri. Bu, özellikle çevrimiçi kullanıcılar aynı anda birden çok kaynaktan birden çok akışa eriştiğinde geçerlidir; bunu, tüm bilgi işlem kaynaklarını her birinin kodunu çözmeye bağlamadan yapabilirler. Ek olarak, yaygın bir dosya formatı kullanılarak teslimat, örneğin MP4 WebM veya MKV gibi diğer biçimlerde kodlanmış içeriği başka türlü görüntüleyemeyebilecek cihazlar veya platformlar arasında uyumluluğun sağlanmasına yardımcı olur.

Codec'ler ve Video Kalitesi

Codec'leri etkileyebilecek video kodlama ve kod çözme işleminin önemli bir parçasıdır. videonun kalitesi. Codec'ler video dosyalarını sıkıştırmak ve açmak için kullanılır ve seçtiğiniz codec türü videonun boyutunu ve kalitesini etkileyebilir.

Bu yazıda, farklı codec türlerini tartışacağız ve bir videonun kalitesini nasıl etkileyebilirler?:

Bit Hızı

Bit Hızı belirli bir videoyu temsil etmek için bir codec bileşeninin ne kadar bilgiye ihtiyaç duyduğunun bir ölçüsüdür. Saniyedeki bit cinsinden ölçülen bit hızı, hem videonun kalitesi ve dosya boyutunun ne kadar büyük olacağı.

Bit hızı ne kadar yüksek olursa, kodlama (veya sıkıştırma) işlemine daha fazla ayrıntı dahil edilebilir ve böylece daha iyi görüntü kalitesi elde edersiniz. Ancak bu aynı zamanda daha büyük dosyaların saklanması veya iletilmesi gerekeceği anlamına da gelir. Videonuzu herhangi bir dijital ağ (internet gibi) üzerinden gönderiyorsanız, daha yüksek bit hızlarının gecikme veya arabelleğe alma süresinde gözle görülür bir artışa neden olduğunu görebilirsiniz.

Bit hızını etkileyen diğer bir faktör de çözünürlüktür - çözünürlük arttıkça dosya boyutu da artar - ancak bu, aşağıdakiler gibi diğer özelliklere bağlıdır: kullanılan kodekler, kare hızı ve kare boyutları. Genel olarak, düşük bit hızları, çözünürlük gibi diğer faktörler yüksek olsa bile daha düşük kaliteli videolar verme eğilimindedir.

Codec'lerin hepsinin kendi önerilen ideal aralığı vardır. en iyi resim kalitesi ve en az veri kullanımı bu nedenle, sıkıştırma işlemi sırasında tercih ettiğiniz kodlayıcılara baktığınızdan emin olun.

çözüm

Çözünürlük, bir videonun bilgilerinin piksel cinsinden ölçüsüdür ve video kalitesini belirleyen başlıca faktörlerden biridir. bunu anlamak önemli daha yüksek çözünürlükler her zaman daha iyi görünen videolar üretir çünkü her kareye sıkıştırılmış daha fazla piksel vardır. Çevrimiçi akışta kullanılan en yaygın çözünürlükler şunlardır: 1920 × 1080 (Tam HD) ve 1280 × 720 (HD).

Daha yüksek çözünürlüklü video, daha fazla işlem gücü gerektirir ve bu, kullanıcının sistemi güncel değilse uyumluluk sorunlarına neden olabilir. Daha yüksek çözünürlüklü videolar, tüm cihazlarda düzgün şekilde oynatılabilmesi için daha iyi bir codec bileşeni gerektiren daha büyük dosyalar anlamına da gelir. Çevrimiçi akış için kullanılan yaygın endüstri codec'leri şunları içerir: H.264 veya AVC, VP8, VP9 ve HLS veya Apple HLS (HTTP Canlı Akış).

Uygulamanıza ve içeriğinizi teslim etmeyi planladığınız cihazın türüne bağlı olarak, hangi codec bileşeninin sizin için en iyi olduğunu belirleyecektir.

Son olarak, aşağıdaki özelliklere sahip uygun bir kodlama kurulumunuz varsa mevcut en iyi codec bileşeni o zaman teslimatta sorun yaşamazsınız her çözünürlükte yüksek kaliteli videolar arabelleğe alma veya diğer oynatma sorunlarından etkilenmezken aynı zamanda iyi bir görsel doğruluk düzeyini korur.

Kare hızı

Kare hızı video kalitesi ve kodekler söz konusu olduğunda önemli bir faktördür. Bir saniyede kaç ayrı karenin yakalandığının ölçüsüdür, genellikle ölçülür. kare/saniye (FPS). Kare hızı ne kadar yüksek olursa, çekim o kadar düzgün görünür. Düşük kare hızları dalgalı videoya neden olur, daha yüksek kare hızları ise akıcı bir görüntü sağlamada daha etkilidir.

Örneğin, 8 FPS kameraya karşı 30 FPS kamera ile kayıt yaparken, 8 FPS kamera saniye başına daha düşük kare sayısı nedeniyle daha keskin çekimler üretecektir. Öte yandan, 30 FPS kamera, yakalanan kare sayısının üç katı olacağından, 8 FPS kameraya göre aralarında daha fazla hareket bulanıklığı olan daha akıcı çekimler üretir.

Bunun da ötesinde, farklı kodekler, optimum sonuçlar için farklı minimum veya maksimum kare hızları gerektirir. Yanlış kullanılırsa veya codec'inizin kare hızı uyumluluğu gereksinimleri bilinmeden kullanılırsa, video kaliteniz düşebilir. En güncel video formatları ve görüntüleme deneyimleri için en yaygın standart kare hızları şunlardır: 24 fps (filmler) ve 30 fps (TV şovları). Ancak, bazı codec'ler daha yüksek olanları da destekleyebilir – örneğin 48 fps hatta 60 fps – daha düşük muadillerine kıyasla üstün görsellik ve pürüzsüzlük sağlarken.

Sonuç

Sonuç olarak, codec bileşenlerini anlamak, dijital cihazlarımızda video oluşturmanın ve izlemenin önemli bir parçasıdır. Ses ve video codec'lerinin temellerini, tanımlarını ve aralarındaki önemli farkları bilmek, dijital medyayı seçerken ve görüntülerken daha bilinçli bir karar vermemize yardımcı olabilir. Ek olarak, genel bir bakış açısına sahip olmak, en popüler video codec'leri ayrıca farklı codec'lerin videonun görünümünü ve sesini nasıl değiştirebileceğini daha iyi anlamamızı sağlayabilir.

Son olarak, şunu akılda tutmakta fayda var tüm video codec'leri çapraz uyumlu değildirBu, bir codec bileşeni gerektiren belirli videoların, söz konusu belirli türü tanımaması durumunda başka bir cihazda düzgün oynatılamayacağı anlamına gelir. Neyse ki, konu favori dijital içeriğimizi görüntülemek olduğunda artık her zamankinden daha fazla seçeneğe sahibiz—birden çok platformda daha iyi uyumluluk dahil. Bu nedenle, sizin için doğru formatı araştırmaya zaman ayırın ve hangisinin ihtiyaçlarınıza en uygun olduğunu bulun!

Merhaba, ben Kim, bir anne ve medya oluşturma ve web geliştirme geçmişi olan bir stop-motion meraklısıyım. Çizime ve animasyona büyük bir tutkum var ve şimdi stop-motion dünyasına kafa kafaya dalıyorum. Blogumla öğrendiklerimi sizlerle paylaşıyorum.