Разбираемся с форматами и кодеками видео
Содержание
Содержание
Современные медийные платформы позволяют пользователям наслаждаться высокодетализированным видео и потрясающими аудиоэффектами в режиме онлайн.
Однако создание подобного контента было бы невозможно без существования кодеков и контейнеров.
Чем кодеки отличаются от контейнера — их часто путают
Для ответа на вопрос, чем кодеки отличаются от контейнеров, необходимо понять, что такое кодеки.
Смысл понятия «кодек» лежит прямо в его названии:
Фактически кодек — это цифровой инструмент компрессии и декомпрессии данных. Компрессия (сжатие данных) необходима для экономии занимаемого файлом места. Например, несжатое видео высокой четкости в raw-формате, при 60 кадрах в секунду способно достигать размеров в полтерабайта на каждый час записи.
Восьмиканальная аудиодорожка в 24-битном разрешении будет занимать 16 мегабит за одну секунду записи. Такие объемы данных не подходят ни для штатного хранения, ни для их передачи онлайн, поэтому для их сжатия применяются специальные формулы, которые и называются кодеками.
Для хранения сжатой информации создаются контейнеры-обертки в определенном формате. Современные контейнеры способны хранить информацию, обработанную разными кодеками. Такие обертки указывают устройству на то, какими кодеками была сжата информация, и по какой формуле ее восстанавливать.
Если разобрать стандартное видео со звуком на кодеки и контейнеры, в результате получится три составные части:
В случае если в видео нет звука, аудиокодек не нужен.
Популярные и прогрессивные кодеки
Большинство создаваемого видеоконтента обрабатывается кодеками XviD, MPEG-1\2, H.264, MPEG-4, DivX, WMV, MJPEG, RealVideo, Bink Video и их вариациями. Для аудиоформатов в основном используют AAC, Opus и MP3-кодеки. Из новинок стоит отметить кодек H.266/VVC, разрабатываемый для потоковой передачи видео в 4K и 8K.
Новый кодек позволяет вдвое сократить объем файла относительно H.265 кодека за счет более сложных алгоритмов. Сложные вычисления потребляют больше ресурсов, до 1000 % от потребления H.265 при кодировании, и до 200% при декодировании.
Какие кодеки в основном поддерживаются современными ТВ и обновляются ли они с прошивкой
Современные системы поддерживают большинство существующих кодеков.
Поддержка кодеков MPEG от первого до четвертого, вариации H.264 для воспроизведения Blu-Ray, а также XviD и DivX, входят в базовый пакет любого современного телевизора.
Ведущие производители всегда следят за ошибками и актуальностью своего программного обеспечения.
Обновление кодеков в процессе прошивки регулируется разработчиками индивидуально под каждую модель SmartTV.
Если новые кодеки необходимы, поддерживаются устройством на аппаратном уровне и не вызывают ошибок отображения, ничего не мешает разработчикам добавить их в ближайших обновлениях.
Не все устройства совместимы с новыми кодеками, поэтому установка неофициальных обновлений прошивки не рекомендуется потому как может привести к ошибкам воспроизведения.
Какие кодеки используются при проигрывании онлайн-видео (современные кодеки youtube)
В настоящее время стандартом большинства видеосервисов стали кодеки H.264 и MPEG-4, значительно реже встречаются кодеки FFDshow, XviD и DivX.
Одним из самых перспективных кодеков является бесплатный AV1-кодек. Разработан сообществом AOMedia, включающим в себя таких гигантов как AMD, Google, Netflix, Mozilla, Nvidia, Intel, ARM и Cisco. Исходный код кодека открыт и свободно распространяется без каких-либо лицензионных отчислений.
Что даст конечному пользователю переход ютуба на современный AV1
Кодек AV1 разрабатывался для воспроизведения видео онлайн, в браузерах Safari, Firefox, Edge и Chrome. Степень сжатия видео кодеком AV1 превосходит кодеки VP8 и H.264 от 30% до 50%, а кодек HEVC до 30–43 % на высоких битрейтах.
Полный переход видео платформы YouTube на AV1-кодек не только ускорит загрузку всех видеороликов от 20% до 50%, но и позволит стримить в разрешении 4K.
Для минимизации потерь качества, при сохранении и конвертации файла рекомендуется использовать кодеки AV1 для видео и Opus для аудио, обернутые в MP4-контейнер.
Форматы видео и их характеристики
Даже если вы никогда не обрабатывали видео, то обязательно где-то краем уха слышали о том, что существуют какие-то форматы видео. О том, что по названию (расширению) файла можно с легкостью определить этот формат. И вы наверняка слышали, что при необходимости, можно конвертировать один формат видео в другой. Хотите узнать еще немного больше?
Прежде чем говорить о форматах видео, обмолвимся парой слов о том, какие бывают видеостандарты.
Форматы видеозаписи
Существует несколько форматов видеозаписи, которые делятся на аналоговые и цифровые. Для начала поговорим об аналоговых форматах, среди которых самым популярным является VHS (точнее являлся, особенно в 1980-90 годы). У него есть целое семейство разновидностей: VHS-C, S-VHS, Video8 и др. С 2008 году больше не используется, потому как не выдержал конкуренции, да и устарел безнадежно.
А вот цифровые форматы видео до сих пор живут и здравствуют:
Стандарты сжатия и кодеки
Если вам часто приходится записывать видеоролики и выкладывать их в Интернет, стоит ознакомиться со стандартами сжатия и кодеками, которые позволяют уменьшить размер файла и, как следствие, ускорить загрузку ролика на файлообменник или видеохостинг. Итак, на данный момент существуют следующие стандарты сжатия:
Расширения видеофайлов
Расширение видео (как и любого другого файла) представляет собой набор символов, которые помогают операционной системе Windows определить тип сведений, содержащихся в файле, а также подобрать подходящую для его открытия программу. Классификация расширений видеофайлов выглядит следующим образом:
Видеоформаты, используемые в Интернете
Видеоролики, создаваемые в Интернете, как правило, имеют один из следующих форматов:
Расширения файлов, встречающихся на DVD
Если глянуть на содержимое папки с фильмом в формате DVD, сразу и не поймешь, какой именно файл надо запускать, чтобы включился фильм, потому что их там целая куча. Но если вы будете знать, чем отличаются файлы разного расширения, вам будет легче сориентироваться в этом разнообразии:
Форматы оптических дисков
Раз уж речь зашла о файлах, встречающихся на DVD, стоит поговорить немного о форматах оптических цифровых дисковых накопителей:
Форматы сжатия видео
Прежде чем строить систему видеонаблюдения, техническому специалисту предстоит решить ряд важнейших вопросов и задач. Наряду с выбором камер, серверов и программного обеспечения, необходимо подобрать оптимальный формат сжатия видеопотока системы. Основными форматами для систем видеонаблюдения являются MJPEG, MPEG-4 и H.264 (MPEG-4 part 10). Споры «какой формат лучше?» сродни спорам «за чем будущее: аналогом или ip?»- они ведутся уже не первый год, но специалисты так и не могут прийти к единому мнению. В этой статье мы расскажем об особенностях форматов, о параметрах, которые необходимо учитывать при выборе, о технологиях, использующихся для анализа видеопотоков.
Сжатие видеоизображения
Существует несколько видов сжатия
Сжатие без потерь позволяет получить после декодирования изображение, не отличающееся от исходного кадра.
Сжатие с потерями упускает часть информации после декодирования.
Возможно несколько реализаций сжатия с потерями:
В процессе сжатия, для сокращения размера видеопотока уменьшают число цветовых оттенков изображения, цветовые разрешения, устраняют мелкие детали картинки, неразличимые глазом человека; предсказывают изменения на основании уже полученных данных; устраняют повторяющиеся значения пикселей.
Форматы сжатия видео
Существует множество форматов сжатия, в видеонаблюдении наибольшей популярностью пользуются MJPEG, MPEG-4 и H.264.
Формат MJPEG
Для формата сжатия MJPEG видеопоток представляет собой последовательность статичных картинок- изображений формата JPEG. Сжатие происходит индивидуально для каждого кадра (внутрикадровое). Получаем полную независимость отдельных изображений. При воспроизведении видеоархива качество картинки остается хорошим- из формата MJPEG всегда можно получить кадры с четким изображением происходящих событий, он не требует высокой производительности процессора, но существенно нагружает сеть и требует большого объема дискового пространства. Для этого формата характерны артефакты блочности изображения, полей одного цвета. Данные с камеры приходят с потерями, поэтому говорить, что искажений нет, нельзя. Другое дело, что при правильной настройке камеры глаз человека в JPEG искажения почти не замечает.
Форматы MPEG-4 И H.264
Для форматов MPEG-4 и H.264 сжатие осуществляется как внутри одного кадра, так и для серии кадров (межкадровое). Видео формата H.264 (оптимизированный MPEG-4 или MPEG-4part 10)представляет собой не последовательность отдельных изображений, а цепочку связанных данных- потоковое видео. Преимущества этого формата в том, что производится сохранение не каждого кадра, а лишь опорного изображения и дальнейших его изменений.
Когда значительная часть изображения остается неизменной, получается гораздо меньший размер итогового видеофрагмента чем для MJPEG. В случае если формат MJPEG может отправлять набор изображений по 200 кбайт каждое, формат H.264 отправит одно опорное изображение весом 200 кбайт и последующие его изменения, имеющие гораздо меньший размер. В результате видеофрагмент в формате H.264 будет меньше аналогичного фрагмента формата MJPEG на 70-90%. Соответственно, и пропускная способность сети требуется гораздо меньшая, зато вычислительных ресурсов формат H.264 требует существенно больших.
Механизмы сжатия для разных форматов
Алгоритм сжатия MJPEG просто удаляет избыточную информацию, незаметную для человеческого глаза в каждом кадре.
Для формата H.264 характерны кадры I-frames, содержащие полное изображение (опорный кадр), P-frames, содержащие информацию о изменении опорного кадра и двунаправленные кадры B-frames, которые содержат информацию об изменении одного предыдущего изображения и одного последующего. В потоковом сжатии применяют методы дифференциального кодирования и поблочной компенсации движения.
В случае дифференцированного кодирования текущий кадр сравнивается с основным. Кодировка происходит только для изменившихся пикселей. Этот метод оптимален при незначительном изменении картинки.
Для повышения эффективности сжатия видео формата H.264 появился более совершенный метод. Для кодирования кадров I-frames используется метод предсказания, он приводит к уменьшению размера сохраняемых изменений, при этом качество картинки не снижается. Для реализации этого метода используются моноблоки, сравнение пикселей проводится уже для них. Для кодирования P-frames и B-frames используется усовершенствованный механизм поблочной компенсации движения: кодировщик может по своему выбору искать совпадения в произвольном количестве областей (блоков) основных кадров. Если для выделения более точного совпадения необходимо изменить размер или форму блока, кодировщик делает это.
Режим видеопотока
Важной характеристикой для формата сжатия MPEG-4 и H.264 является режим видеопотока. Чаще всего выбор сводится к переменному (VBR) или постоянному (CBR) режиму. Для разных условий съемки и различных характеристик системы оптимальными будут разные режимы.
CBR передает по сети видеопоток постоянного размера, поэтому его используют для случая ограниченной ширины канала. Этот режим гарантирует, что все видеоданные будут переданы по сети. При постоянном размере качество картинки будет меняться. Качество кадра, в котором движение отсутствует будет существенно отличаться для случая, когда движение есть, чем больше движения в кадре, тем хуже картинка. Этот вариант в системах видеонаблюдения используется редко, так как обычно большую ценность и интерес для оператора представляют отрезки видео, на которых происходит изменение-совершается движение.
VBR позволяет задать постоянное качество изображения, размер кадров для различных условий при этом будет меняться. Этот режим использует подавляющее большинство систем видеонаблюдения. Так как размер кадров может существенно меняться, при расчете сетевых параметров (пропускной способности) стоит выбирать сеть «с запасом».
Обработка сжатого видеопотока программным обеспечением
Запись поступающего с камеры видео сама по себе не представляет большой ценности. Современные системы видеонаблюдения строятся прежде всего для анализа происходящих на охраняемом объекте событий, предотвращения угроз. Максимально облегчить работу оператора в этом направлении помогает профессиональное программное обеспечение. Большинство современных программных систем получают закодированное сжатое видео с камер, производят его распаковку, анализ, запись в архив. На распаковку полученного видеопотока требуются огромные вычислительные ресурсы серверного оборудования. В случае построения масштабной системы расходы на обрабатывающие серверы очень высоки.
Что выбрать?
Однозначного ответа не даст ни один эксперт, просто потому что все зависит от особенностей и параметров видеосистемы. Так или иначе, придется идти на компромисс: не существует еще формата, который минимально нагружает сеть и процессор, обеспечивая при этом высокое качество картинки.
Итак, для построения оптимальной видеосистемы при выборе формата видео необходимо учитывать следующее:
Итак, для построения масштабных систем, использующих мегапиксельные камеры, наиболее оптимальным форматом является H.264- он требует сравнительно низкой ширины канала, обеспечивает высокую скорость передачи денных, а видеоархив в этом формате занимает минимальный объем дискового пространства. Однако для построения видеосистем с низкими требованиями (небольшая частота кадров, маленькое разрешение камер) приемлемым вариантом остается MJPEG. К тому же потери качества изображения в этом формате меньше, чем в H.264.
Опубликовано в журнале «Технологии Защиты», №4, 2012
Цифровое видео и его характеристики, стандарты сжатия и форматы видеофайлов
В этом материале вы познакомитесь с основными характеристиками цифрового видео, наиболее популярными стандартами сжатия и форматами видеофайлов. Так же мы поговорим о кодеках, медиаконтейнерах и необходимых программах для работы с видео.
Оглавление
Вступление
Еще недавно мало кто мог себе представить, что с помощью обычного домашнего компьютера можно будет не только просматривать любимые фильмы, но и создавать собственную видеотеку, оцифровывать содержимое старых видеокассет, редактировать семейные видеозаписи и даже создавать самостоятельно собственные киношедевры.
Все началось в далеком 1992 году, когда фирмы IBM и Intel разработали программную технологию Indeo (сокращенно от Intel Video). С помощью нее у пользователей появилась возможность оцифровывать видео и создавать видеофайлы на ПК, с последующим их воспроизведением на экране монитора.
Изначально цифровое видео представляло собой преобразованный в цифровой формат аналоговый сигнал. При этом сама процедура преобразования неминуемо приводила к некоторой потере качества. На сегодняшний день видеомагнитофоны и старенькие VHS-камеры ушли в прошлое, а балом правят современные цифровые видеокамеры, DVD и Blu-Ray плееры, которые позволяют получать сигнал сразу в цифровом виде. Да и аналоговое телевидение постепенно уступает место более прогрессивному цифровому.
Основные характеристики цифрового видео
Цифровое видео имеет пять основных характеристик: экранное разрешение, частота кадров, глубина цвета, битрейт (ширина видеопотока) и качество изображения.
Экранное разрешение (Resolution) – обозначает количество точек (пикселей) по горизонтали и вертикали, из которых состоит изображение (видеокадр) на экране. При записи разрешения сначала указывается значение количества точек в строке (горизонтальное разрешение), а затем число строк, участвующих в построении изображения (вертикальное разрешение). Например, для европейского видеостандарта PAL размер кадра составляет 720×576 пикселей, для североамериканского стандарта NTSC – 720×480, для видео высокой четкости (HD 720p) – 1280х720, а для новомодного стандарта HDTV (Full HD) – 1920×1080 точек. Как вы, наверное, понимаете, чем выше экранное разрешение, тем качество видео лучше.
Частота кадров – величина указывающая, на то, какое количество кадров сменяется за секунду. Стандартной скоростью воспроизведения видеосигнала считается величина равная 30 кадрам/c. Для кино этот показатель несколько меньше и составляет 24 кадра/с.
Глубина цвета (цветовое разрешение) – характеристика, указывающая количество цветов, которые могут участвовать в формировании видеоизображения. Количество цветов в цифровом видео измеряется в битах. Так 1 бит может принимать два разных значения (0 или 1) и позволяет соответственно закодировать только два цвета (обычно черный и белый). С помощью двух бит можно закодировать уже 4 цвета (2 2 = 4), с помощью трех бит – 8 цветов (2 3 ), четырёх – 16 (2 4 ) и так далее.
Как правило, цветовое разрешение описывается с помощью специальных цветовых моделей. В компьютерной технике применяется модель RGB (красный-зеленый-синий), которая может быть представлена следующими наиболее распространенными режимами глубины цвета: 8 бит (256 цветов), 16 бит (65 536 цветов) и 24 бита (16 777 216 цветов). К слову, человеческий глаз, по разным мнениям, может воспринять от 5 до 10 миллионов цветовых оттенков.
Битрейт (ширина видеопотока) – показывает количество обрабатываемых бит видеоинформации за одну секунду времени. Иначе говоря – это скорость видеопотока, которая измеряется в мегабитах в секунду (Мбит/с). Чем она выше, тем лучше качество. Например, для стандарта DVD-видео ширина потока составляет около 5 Мбит/c, а для формата телевидения высокой четкости HDTV – уже 10 Мбит/с. Кстати, наиболее часто значение битрейта используется для оценки качества передаваемого видео через Интернет.
Качество изображения – характеристика призванная оценить качество обработанного видео в сравнении с оригиналом и определяющаяся совокупностью значений разрешения, глубины цвета и скорости видеопотока.
Стандарты сжатия
Одна минута чистого несжатого оцифрованного звука занимает на жестком диске компьютера около 10 Мбайт, вследствие чего, в подавляющем большинстве, музыкальные файлы хранятся в сжатом виде ради экономии места. А сколько же занимает одна минута несжатого видео? Например, для размещения 60-секундного ролика с частотой 30 кадров в секунду, разрешением 720×576 пикселей и 16-битной глубиной цвета потребуется около полутора гигабайт свободного дискового пространства! И это без учета звуковой дорожки. После этих цифр, наверное, уже не нужно объяснять, почему цифровое видео хранится в наших компьютерах исключительно в сжатом виде.
Существует несколько десятков популярных форматов сжатия, которые используют разные алгоритмы компрессии, которые соответственно дают разные результаты.
DV (Digital Video) – один из самых первых алгоритмов сжатия для видеопотока, разработка которого началась в 1993 году совместно сразу несколькими компаниями, являющимися крупнейшими производителями видеооборудования (Sony, JVC, Panasonic, Philips и Hitachi). Формат DV обеспечивает невысокую степень сжатия данных (5:1) и характеризуется высоким битрейтом, за счет чего выходящий видеофайл получается довольно большого размера. Так одна минута DV-видео занимает около 200 Мб (1 час – 12 Гб) на цифровых носителях информации.
Наиболее часто этот формат используется для сжатия при видеосъемке с помощью бытовых цифровых камер и профессиональных камкордеров. При этом из-за небольшого коэффициента сжатия отснятые материалы получаются очень высокого качества, а сама процедура компрессии, которая происходит в реальном времени, не требует мощных технических компонентов.
Правда, хранить видео на домашнем компьютере и тем более оптических дисках в DV-формате все-таки неудобно, уж слишком много оно занимает места. Так что специалистам пришлось задуматься о дополнительных алгоритмах сжатия, с помощью которых удалось бы сократить размер цифрового фильма еще в несколько раз.
MPEG (Moving Picture Experts Group) – целое семейство стандартов сжатия цифровой информации, разработанное и стандартизированное одноименной экспертной группой специалистов, сформированной организацией ISO в далеком 1988 году.
Первым плодом их творения стал исходный стандарт видео и аудио компрессии MPEG-1, а в 1993 году при участии компаний JVC и Philips, была разработана его спецификация Video CD (VCD), которая и известна многим пользователям. Из названия видно, что VCD является форматом для хранения сжатого видео со звуком на обычных компакт дисках.
Использование для кодирования алгоритмов MPEG-1 позволяет получать видеопоток шириной до 1,5 Мбит в секунду с разрешением кадра 352×288 точек для PAL или 352×240 для NTSC, после чего на обычном CD может уместиться 74 минуты видео со звуком качества VHS (как у обычного видеомагнитофона).
Максимальная емкость двухслойного DVD диска (DVD-9) составляет 8,5 Гбайт, на который можно записать до трех часов видео с полным качеством. Если же вам предлагают DVD сразу с несколькими фильмами, то знайте, что, скорее всего вас ожидает низкосортная картинка уровня Video CD с очень низким разрешением и битрейтом.
Вместе с MPEG-2, приблизительно в тоже время, начал разрабатываться новый стандарт MPEG-3, предназначенный для кодирования аудио и видеопотоков в телевидении высокой чёткости со скоростью передачи данных от 20 до 40 Мбит/с. Но довольно скоро выяснилось, что для этих задач можно использовать несколько модифицированную версию стандарта MPEG-2, после чего все дальнейшие разработки MPEG-3 были прекращены и на сегодняшний день этот стандарт не используется.
Наконец, в 1998 году появилось новое семейство форматов сжатия видео – MPEG-4. Разрабатывалось оно с целью улучшения качества картинки при низкой скорости потока. Прежний стандарт MPEG-2, рассчитанный на высокий битрейт, с этой задачей справиться не мог, так что алгоритмы сжатия пришлось серьезно модифицировать. Так же MPEG-2 не походит и для хранения видео высокой четкости (HD) с разрешениями от 1280×720 (720p) до 1920×1080 пикселей (1080i или 1080p), которое все больше и больше набирает популярность.
На сегодняшний день MPEG-4 является основным стандартом сжатия мультимедиа контента, и хотя DVD списывать со счетов еще рано, практически все современные фото и видеокамеры снимают в HD-качестве. Так что для сохранения видео с таких устройств на компьютер, в любом случае придется ориентироваться на кодеки семейства MPEG-4.
Кодеки
Во многом, все эти отличия как раз и определяются кодеком – специальной программой, осуществляющей сжатие (кодирование) исходных материалов. При этом каждый из них использует свой собственный алгоритм, который влияет как на качество, так и на скорость кодирования.
Само слово «кодек» является сокращением от двух слов «кодер-декодер». Это значит, что кодек должен включать в себя не только модуль сжатия (кодер), но и просмотра (декодер). Последние обычно бесплатны и входят в популярные наборы кодеков, таких как K-Lite Codec Pack или Windows 7 Codecs Pack. А вот самые лучшие и быстрые кодеки-кодировщики обычно платные, хотя есть и несколько исключений.
Перечислять все виды кодеков, в рамках этого материала, мы не будем, а рассмотрим лишь несколько самых распространенных.
Одними из самых ярких представителей кодеков, базирующихся на основе этих алгоритмов, являются знакомые многим пользователям, коммерческий DivX и его бесплатная альтернатива XviD.
MPEG-4 AVC или H.264 – один из самых последних и популярных алгоритмов, использующихся с успехом как для сжатия видео с низким разрешением, так и HD контента. Кстати, большинство высококачественных фильмов на дисках Blu-Ray кодируется именно этим кодеком. Так же он часто используется и в бытовых HD-видеокамерах (AVCHD).
Как и в предыдущем случае, у этого семейства кодеков существуют как бесплатные модификации, например, x.264, так и коммерческие варианты, входящие в состав популярных видеоредакторов (Adobe Premiere, Pinnacle Studio и другие).
VC-1 – кодек, разработанный вездесущей компанией Microsoft и стандартизированный в 2006 году. В его основу положен собственный формат видеосжатия WMV (Windows Media Video) и система кодирования WMV 9. Изначально задачей VC-1 являлось кодирование игрового видео для приставок X-Box. Однако на сегодняшний день этот кодек уже вышел на видеорынок, и активно конкурируя с H.264, является поддерживаемым стандартом для формата Blu-Ray.
Медиаконтейнеры и их форматы
Как и любая другая цифровая информация, видео хранится на диске в виде файлов, или как их еще называют, медиаконтейнеров, содержащих видео-, аудио и другие потоки, а так же метаданные. В любой момент из контейнера можно вынуть, например, видео или аудиодорожки, перекодировать их, и поместить их в другой контейнер, то есть изменить формат видеофайла. Мультимедийные контейнеры могут быть разных типов (форматов), а на то, к какому виду они относится, указывает расширение файла.
Не смотря на то, что большинство контейнеров привязаны к определенному формату, в некоторых из них может храниться видео в совершенно разных стандартах. Например, файл с расширением AVI способен содержать ролики как в формате MPEG-1, так и в MPEG-2 или в MPEG-4. На что же тогда влияет тип контейнера?
Конечно, в большей мере качество фильма определяется кодеком и теми параметрами, которые были установлены при сжатии. Но и от контейнера зависит немало. Различные виды видеофайлов имеют определенные требования и ограничения по количеству звуковых дорожек, каналов субтитров, типов используемых кодеков, а так же совместимости с бытовыми проигрывателями и плеерами.
Теперь, давайте познакомимся с самыми популярными форматами видеофайлов и коротко разберем их преимущества и недостатки.
AVI (Audio Video Interleave) – самый древний и традиционный из всех видов медиаконтейнеров, который был впервые использован Microsoft в 1992 году. Может содержать в себе видео и аудио информацию, сжатую различными сочетаниями кодеков. Таким образом, AVI-файлы при внешнем сходстве могут очень сильно отличаться внутренней «начинкой», а что бы точно определить их содержимое, придется воспользоваться специальными программами (например, VideoToolBox).
Строго говоря, этот контейнер уже давно устарел и имеет ряд серьезных недостатков: невозможность содержания смешанного видео (например, NTSC и PAL) и альтернативных аудиодорожек, отсутствие меток времени и индексов кадра, отсутствие нормальной работы с субтитрами, плохая поддержка современных кодеков и прочее.
Тем не менее, этот старичок никак не хочет уходить на пенсию, ведь до сих пор огромное количество медиаконтента в сети распространяется именно с помощью этого формата. Секретом такого долголетия, скорее всего, является универсальность AVI, хотя с другой стороны это и его минус. Иногда приходится сильно попотеть, что бы открыть какой-нибудь AVI-файл, созданный с использованием экзотических кодеков.
MKV (Matroska или Матрёшка) – популярнейший формат мультимедийного контейнера, отвечающий всем современным требованиям. В большей мере ориентирован на кодеки семейства H.264. К его основным возможностям можно отнести:
Таким образом, это упаковка, которая может содержать множество потоков видео, аудио и субтитров, позволяя тем самым хранить фильм со всеми дополнительными материалами всего в одном файле, при этом обеспечивая высокий уровень навигации по медиаконтенту. Так же стоит отметить, что MKV имеет высокую устойчивость к ошибкам, модульную расширяемость и поддерживает трансляцию материалов через Интернет.
Широкой популяризации данного формата способствует тот факт, что это открытый проект. То есть для персонального использования он полностью бесплатен. На сегодняшний день, наиболее часто в файлах с расширением «.mkv» хранится видео высокой четкости, как правило, с несколькими аудиодорожками и каналами субтитров.
MP4 (MPEG-4 Part 14) – еще один современный формат файлов для хранения цифровых видео и аудиопотоков, являющийся частью стандарта MPEG-4. Обладает практически всеми теми же возможностями, что и MKV. Но у MP4 есть одно преимущество – файлы в этом формате можно проиграть практически на любых устройствах, начиная со смартфонов и заканчивая игровыми приставками. MKV же, кроме персональных компьютеров, поддерживают только самые современные медиацентры.
Не стоит забывать и тот факт, что MP4 является «родным» форматом для всех продуктов компании Apple, от iPhone до Mac. Так что если вы поклонник «яблочного» железа, то домашнюю видеоколлекцию лучше собирать и хранить в MP4.
Стоит отметить, что контейнер MP4, в отличие от MKV, имеет ряд ограничений и не может содержать видео стандартов MPEG-1, MPEG-2 и WMV, а так же звук в форматах AC-3 (Dolby Digital) и WMA.
VOB (Versioned Object Base) – основной контейнер, используемый для хранения мультимедиа контента на DVD-дисках. Может содержать несколько потоков видео MPEG-2, до девяти аудиодорожек, до 32-х каналов с субтитрами и экранное меню.
FLV (Flash Video) – медиаконтейнер, использующийся для размещения и передачи видеороликов в глобальной сети Интернет. Используется многими крупными сервисами видеохостинга, такими как RuTube, YouTube, Vimeo, Flickr и другими. Видеопоток в FLV-файле как правило закодирован с помощью кодеков H.263 или H.264, а звук в MP3 или AAC.
MOV– формат файла, разработанный компанией Apple для хранения видео, графики, анимации и 3D. Своим появлением обязан технологии воспроизведения медиаконтента QuickTime.
TS и M2TS– специализированные контейнеры для хранения HD-видео. TSиспользуется в потоковом вещании цифрового телевидения IPTV и DVB. Правда, данный контейнер вообще не может содержать субтитры. M2TS является стандартным контейнером для Blu-Ray видео, в который могут быть включены видео и аудиопотоки, предусмотренные стандартом BD-ROM, а так же субтитры в графическом формате PGS.
Заключение
В заключении давайте посмотрим, какое программное обеспечение вам понадобится на компьютере для работы с цифровым видео.
Медиаплееры – программы для декодирования и воспроизведения видеоконтента. Наиболее популярными из нихявляются Windows Media Player, KMPlayer, Winamp, QuickTime, GOM Player, PowerDVD, Media Player Classic, VLC Media Player, BSPlayer, RealPlayer и другие.
Как правило, после установки проигрывателя, вместе с ним в систему устанавливается определенный набор кодеков, от которого будет зависеть, какие медиаконтейнеры вы сможете открывать. Например, некоторые из них не умеют по умолчанию воспроизводить DVD, а другие контейнеры MKV. Поэтому, чтобы не плодить кучу ненужных приложений на собственном ПК и иметь возможность просматривать все виды видеофайлов с помощью одного любимого медиаплеера, достаточно установить в систему набор отдельных кодеков, например K-Lite Codec Pack.
Конверторы – программы, позволяющие преобразовывать видеофайлы из одного формата в другой. Одни из них являются мультиформатными, то есть способны работать сразу со многими видами медиаконтейнеров. Другие, узкоспециализированные, рассчитаны на конвертацию одного определенного формата. К наиболее популярным конверторам можно отнести: Total Video Converter, Format Factory, Any Video Converter, Xilisoft Video Converter, MediaCoder, Dr.DivX, ImTOO 3GP Video Converter, ConvertXToDVD и прочие.
Рипперы и грабберы – программные инструменты, позволяющие копировать фильмы с DVD и Blu-Ray дисков, с последующей конвертацией в разнообразные форматы. Среди них: Xilisoft DVD и Blu-ray Ripper, ImTOO DVD и Blu-ray Ripper, Aleesoft DVD и Blu-ray Ripper, Kingdia DVD Ripper, Best HD Blu-ray Ripper и другие.
Видеоредакторы – приложения, имеющие набор инструментов для редактирования (монтажа) видеофайлов на компьютере. Стоит отметить, что с помощью программ подобного типа выполняется еще одна очень важная функция – захват и оцифровка видео. Таким образом, с помощью видеоредакторов осуществляется преобразование видеосигнала с внешних источников (видеокамер, видеомагнитофонов, плееров оптических дисков и т.д.) в цифровой видеопоток, его сжатие и сохранение в выбранном медиаконтейнере, с целью последующей обработки, хранения или воспроизведения.
Наиболее яркими и профессиональными представителями этой группы программ являются: Adobe Premiere, Pinnacle Studio, VirtualDub, Corel VideoStudio, Sony Vegas Pro, NeroVision, Ulead VideoStudio Plus и другие.