Цифровое видео повсюду вокруг нас. Будь то диск, видео из интернета или файл на вашем компьютере, каждое видео имеет определенный формат. Понимание общих видеоформатов важно как для людей, которые делают видео, так и для людей, которые просто хотят их смотреть.
В противном случае вы можете выпустить контент низкого качества или просто не будете знать, почему данное видео не воспроизводится. В этой статье мы объясним, что такое видеоформаты, а также самые распространенные из них, которые каждый должен знать.
Формат, контейнер и кодек
В любом носителе формат является его стандартизированной формой. VHS и Betamax были форматами для домашнего видео. В то время как оба использовали одну и ту же базовую технологию (телевизионные сигналы, записанные на магнитную ленту), точный метод и дизайн отличались между ними.
Конечным результатом является то, что лента VHS не будет работать в устройстве Betamax, и наоборот. Цифровое видео ничем не отличается. Существует множество различных способов кодирования видео и аудио в виде цифровых данных. Таким образом, проигрыватель не может понять или воспроизвести формат, для которого он не был предназначен.
Для цифрового видео формат относится к сумме всех битов и фрагментов, которые собираются вместе в конечный видеофайл. Первое, что вы увидите, - это контейнер. То есть, является ли файл .AVI, .MOV, .MP4 и так далее. Контейнер обёртывает все различные элементы видео в один файл.
Однако только потому, что два видеофайла имеют один и тот же контейнер, это не означает, что их форматы точно одинаковы! Внутри контейнера находятся фактические видеоданные, аудиоданные и иногда дополнительная информация, такая как субтитры.
Каждый из них имеет свои собственные индивидуальные форматы. Видео- и аудиопотоки будут иметь свои собственные уникальные форматы, называемые их “кодек”.
Термин "кодек" сокращение от "кодер/декодер". Он точно описывает, как видео или аудио преобразуется из его сырой, несжатой формы во что-то более приемлемого размера.
Распространенный формат MP3 является примером аудиокодека. Это то, что позволяет сжать высококачественный CD-звук менее чем до десятой части исходного размера, не теряя при этом много субъективного качества. Говоря о потерях, сейчас самое подходящее время объяснить кодеки "с потерями".
Форматы “с потерями” против “без потерь”
Видео содержит массу данных. Аналоговые фильмы, такие как фильмы, снятые на пленку на протяжении большей части своей истории, содержат невероятное количество деталей. Вот почему можно выпускать HD, 4K и 8K ремастеры старых фильмов. Все, что вам нужно сделать, это вернуться назад и сканировать кадры фильма с более высоким разрешением. Детализация есть, ограниченная только разрешением сканирующего оборудования и качеством самого зерна пленки.
Для данного разрешения изображения существует тонна информации. Один кадр видео 4K равен фотографии размером 3840×2160! Технология сжатия использует различные причудливые математические способы, чтобы уменьшить количество информации, необходимой для восстановления изображения на экране.
Большинство из этих методов сжатия являются "потерями". То есть они выбрасывают некоторую визуальную информацию, чтобы уменьшить размер видеоданных. Тем не менее, потеря обычно очень незначительна и вполне стоит массивного уменьшения размера. Любое потоковое видео, DVD или BluRay-контент, который вы смотрите, использует сжатие с потерями.
Сжатие без потерь для видео обычно встречается только в основных цифровых записях для крупнобюджетных кинопроектов или в киноархивах.
Основные кодеки
Существуют сотни различных кодеков, и в прошлом это был сущий кошмар, чтобы установить все различные кодеки, которые вам могут понадобиться для воспроизведения видео.
Что ещё хуже, приставочные проигрыватели обычно поддерживают только небольшое количество кодеков, поэтому вам понадобится компьютер, чтобы конвертировать видео во что-то, что эти машины могли бы понять. В наши дни почти все видео кодируется с помощью одного из небольшого числа кодеков.
H.264 - расширенное кодирование видео
H.264 на сегодняшний день является самым популярным видеокодеком на момент написания статьи. При этом чуть более 90% всего видео предлагается в этом распространенном видеоформате. Поскольку H.264 настолько популярен, большинство устройств (таких как смартфоны и смарт-телевизоры) имеют специальное аппаратное обеспечение, встроенное для декодирования видео H.264 без какой-либо нагрузки на основной процессор устройства. Поэтому даже самые дешёвые смартфоны могут воспроизводить HD видео без проблем.
H.265 - высокоэффективное кодирование видео
Формат сжатия видео с высокой эффективностью кодирования видео (HEVC - High Efficiency Video Coding) произвёл революцию в потоковой передаче видео, поскольку он может значительно уменьшить необходимую вам пропускную способность. Он разработан, чтобы быть преемником H. 264 и в целом использует от 25% до 50% меньше пропускной способности для обеспечения того же качества или лучшего качества на тех же уровнях пропускной способности.
H.264 находит большой успех в мире потоковой передачи, но в отличие от H.264 существует не так много устройств, которые имеют специальные аппаратные компоненты декодирования для этого кодека. Таким образом, хотя это позволит сэкономить много пропускной способности и места на жестком диске, это даст целевому устройству большую нагрузку. Как и в случае с H.264, это, вероятно, изменится с течением времени, но пока вы должны иметь в виду его ограниченную поддержку, прежде чем использовать его.
MPEG-4
MPEG-4 может немного усложниться. Это также очень распространенный видеокодек, но MPEG 4 Part 10 на самом деле такой же, как H.264. Ранние версии MPEG-4 (например, Part 2) используют более старые алгоритмы, которые гораздо менее эффективны с точки зрения пространства для того же уровня качества. H.264 по существу заменил MPEG-4 новым соглашением об именовании.
MP3 - MPEG Audio Layer-3
Почти все знают, что такое MP3, так как это был музыкальный формат, который перевернул индустрию звукозаписи и, в конечном счете, привел к цифровой потоковой модели музыки и загрузки, которую мы все знаем сегодня. Чего вы, возможно, не знаете, так это того, что MP3-аудио также довольно часто встречается в видео.
Поскольку этот формат может сжать аудио CD-качества примерно до десятой части своего размера, не теряя слишком большой точности воспроизведения, он был опорой цифрового аудио в течение многих лет. Независимо от того, какой видеокодек использует данный видеоконтейнер, есть хороший шанс, что сам звук находится в формате MP3. Который также имеет различные уровни качества, в среднем примерно на уровне 128-196 Кбит / с.
WAV - Waveform Audio Format
Волновой формат существует уже много веков и представляет собой (в целом) несжатый цифровой аудиофайл, который точно представляет собой исходную форму сигнала записи. Так что, как и следовало ожидать, он занимает огромное количество места. При тех же настройках качества, что и CD audio, WAV-файл должен занимать примерно столько же места, сколько и компакт-диск. Хотя это не особенно распространено, видео также может содержать WAV-аудио.
Основные форматы контейнеров видео
Последняя часть головоломки - это форматы контейнеров. Это то, что вы на самом деле увидите как формат файла видео. Другими словами, расширение файла, которое вы видите, принадлежит контейнеру. Давайте рассмотрим наиболее распространенные из них.
MP4
Формат контейнера MP4 поддерживается практически каждым устройством. Он может содержать любую версию формата MPEG-4 и H.264. Видео на YouTube обычно находятся в этом распространённом видеоформате.
AVI-Audio Video Interleave
Это один из старейших видео-контейнеров, и он используется уже не так часто, но все еще широко поддерживается, и многие существующие материалы находятся в формате AVI. Количество кодеков, которые могут быть использованы в контейнере AVI, огромно, и это еще одна причина, по которой вы будете в холодном поту, пытаясь воспроизвести файл AVI.
MOV
Контейнер MOV связан с плеером Apple QuickTime Player и является его внутренним форматом. Внутри MOV-файла вы, скорее всего, найдете видеоданные MPEG-4. Именно поэтому в большинстве случаев вы можете переименовать MOV-файл в MP4-файл, и он будет работать точно так же.
Основное различие между файлами MOV и MP4 заключается в том, что файлы MOV иногда имеют защиту от копирования. Это предотвращает совместное использование и воспроизведение неавторизованными пользователями.
Кроличья нора видеоформатов
Эти распространенные видеоформаты и контейнеры - лишь верхушка айсберга. Например, DVD-диски используют MPEG-2, но теперь он редко используется за пределами реальных DVD-дисков, которые вы покупаете в магазине. Существуют также профессиональные видеоформаты (например, ProRes RAW) и распространённые форматы, ипользуемые в интернете (например, MKV).
Потребовалась бы буквально целая книга, чтобы охватить их все. Тем не менее, мир стандартизируется в направлении H.264 и H.265. Так что если вы снимаете видео в любой момент, то любой из них, скорее всего, будет хорошим выбором. H.264 в настоящее время самая безопасная ставка из всех!
Оригинал: https://helpdeskgeek.com/windows-xp-tips/the-most-common-video-formats-and-codecs-explained/