Цифровое видео окружает нас повсюду. Будь то диск, потоковая служба или файл на вашем компьютере, каждое видео имеет определенный формат. Понимание распространенных видеоформатов важно как для людей, которые снимают видео, так и для людей, которые просто хотят смотреть видео.
В противном случае вы можете разместить контент низкого качества или просто не будете знать, почему конкретное видео у вас не воспроизводится. В этой статье мы объясним, что такое форматы видео, а также наиболее распространенные из них, которые должен знать каждый.
Формат, контейнер и кодек: объяснение основных понятий
Слово «формат» применительно к видео нуждается в некоторой распаковке. В любом носителе формат является его стандартизированной формой. VHS и Betamax — форматы домашней видеокассеты. Хотя оба использовали одну и ту же базовую технологию (телевизионные сигналы, записанные на магнитную ленту), точный метод и конструкция у них различались.
Конечным результатом является то, что кассета VHS не будет работать (или даже помещаться) в аппарат 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 предназначен.
Для цифрового видео под форматом понимается сумма всех частей и частей, которые объединяются в окончательный видеофайл. Первое, что вы увидите, это контейнер. То есть, является ли файл расширением .AVI. .MOV, .MP4 и т. д. Контейнер объединяет все различные элементы видео в один файл.
Однако тот факт, что два видеофайла имеют один и тот же контейнер, не означает, что их форматы совершенно одинаковы! Внутри контейнера находятся сами видеоданные, аудиоданные и иногда дополнительная информация, например субтитры.
Каждый из них имеет свой индивидуальный формат. Каждый из видео- и аудиопотоков будет иметь свои собственные уникальные форматы, называемые «кодеки ».
Термин «кодек» является сокращением от «кодер/декодер». Он точно описывает, как видео или аудио преобразуются из необработанной несжатой формы в нечто более приемлемое.
Распространенный видеоформат MP3 является примером аудиокодека. Это то, что позволяет сжать высококачественный звук компакт-диска до менее чем одной десятой исходного размера без значительной потери субъективного качества. Говоря о потерях, сейчас самое время объяснить, что такое кодеки с потерями..
Форматы с потерями и без потерь
Видео содержит массу данных. Аналоговые пленки, такие как фильмы, снятые на пленку на протяжении большей части своей истории, содержат невероятное количество деталей. Вот почему можно выпускать ремастеры старых фильмов в форматах HD, 4К и 8K. Все, что вам нужно сделать, это вернуться и отсканировать кадры пленки в более высоком разрешении. Детализация присутствует, ограниченная только разрешением сканирующего оборудования и качеством зерна самой пленки.
Для данного разрешения изображения существует масса информации. Один кадр видео 4K равен фотографии размером 3840×2160! Технология сжатия использует различные математические способы уменьшения объема информации, необходимой для восстановления изображения на экране.
Большинство этих методов сжатия являются «с потерями». То есть они отбрасывают некоторую визуальную информацию, чтобы уменьшить размер видеоданных. Однако потеря обычно очень незначительна и стоит значительного уменьшения размера. Любое потоковое видео, контент DVD или Блю рей, который вы просматриваете, использует сжатие с потерями.
Сжатие видео без потерь обычно встречается только в основных цифровых записях крупнобюджетных кинопроектов или в киноархивах.
Важные общие кодеки
Существуют сотни различных кодеков, и раньше было настоящим кошмаром установить все эти кодеки, которые могли понадобиться для воспроизведения видео.
Хуже того, приставки обычно поддерживают лишь небольшое количество кодеков, поэтому вам понадобится компьютер, чтобы преобразовать видео в то, что смогут понять эти машины. Сегодня почти все видео кодируется с использованием одного из небольшого числа кодеков.
H.264 – расширенное кодирование видео
H.264 — безусловно, самый популярный видеокодек на момент написания статьи. Чуть более 90% всего видео предлагается в этом распространенном видеоформате. Поскольку H.264 настолько популярен, большинство устройств (например, смартфонов и смарт-телевизоров) имеют специальное оборудование, встроенное для декодирования видео H.264 без какой-либо нагрузки на главный процессор устройства. Именно поэтому даже бюджетные устройства смартфоны могут воспроизводить HD-видео, не особо беспокоясь.
H.265 – высокоэффективное кодирование видео
.Формат сжатия видео High Efficiency Video Coding (HEVC) произвел революцию в потоковой передаче видео, поскольку он может значительно сократить необходимую полосу пропускания. Он разработан как преемник H.264 и в целом использует на 25–50 % меньше полосы пропускания для обеспечения того же или лучшего качества при тех же уровнях полосы пропускания.
H.264 пользуется большим успехом в мире потоковой передачи, но, в отличие от H.264, не так уж много устройств имеют специальные компоненты аппаратного декодирования для этого кодека. Таким образом, хотя это сэкономит много трафика и места на жестком диске, это даст целевому устройству настоящую тренировку. Как и в случае с H.264, это, вероятно, со временем изменится, но на данный момент вам следует иметь в виду его ограниченную поддержку, прежде чем принимать решение о его использовании.
MPEG-4
MPEG-4 может оказаться немного сложнее. Это также очень распространенный видеокодек, но MPEG 4 Part 10 на самом деле аналогичен H.264. Ранние версии MPEG-4 (например, Часть 2) используют старые алгоритмы, которые гораздо менее эффективны с точки зрения пространства при том же уровне качества. H.264 по сути заменил MPEG-4 новым соглашением об именах.
MP3 – MPEG Audio Layer-3
Практически каждый знает, что такое МП3, поскольку именно этот музыкальный формат перевернул индустрию звукозаписи и, в конечном итоге, привел к модели цифровой потоковой передачи музыки и загрузки, которую мы все знаем сегодня. Возможно, вы не знаете, что звук в формате MP3 также довольно часто встречается в видео.
Поскольку этот формат позволяет сжимать звук CD-качества примерно в десятую часть его размера, не теряя при этом слишком большой точности, на протяжении многих лет он был основой цифрового звука. Независимо от того, какой видеокодек использует данный видеоконтейнер, вполне вероятно, что сам звук будет в формате MP3. Который также имеет различные уровни качества: золотая середина обычно находится в диапазоне от 128 до 196 Кбит/с.
WAV – аудиоформат формы сигнала
Формат «волна» существует уже давно и представляет собой (в целом) несжатый цифровой аудиофайл, который точно воспроизводит исходную форму волны записи. Итак, как и следовало ожидать, он занимает огромное количество места. При тех же настройках качества, что и звук компакт-диска, файл WAV должен занимать примерно столько же места, сколько и компакт-диск. Хотя это не очень распространено, видео также может содержать звук в формате WAV..
Распространенные форматы видеоконтейнеров
Последняя часть головоломки — распространенные 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 всеми устройствами. Он может содержать любую версию формата MPEG-4 и H.264. YouTube видео обычно имеют этот распространенный видеоформат.
AVI – чередование аудио и видео
Это один из старейших видеоконтейнеров, который сейчас используется не так часто, но он по-прежнему широко поддерживается, и большая часть существующего контента находится в формате AVI. Количество кодеков, которые можно использовать в контейнере AVI, огромно, и это еще одна причина, по которой вы потеете в холодном поту, пытаясь воспроизвести файл AVI в старые добрые времена цифрового видео на Диком Западе.
MOV
Контейнер MOV связан с проигрывателем Apple QuickTime и является его собственным форматом. Внутри файла MOV вы, скорее всего, найдете видеоданные MPEG-4. Вот почему в большинстве случаев вы можете переименовать файл MOV в файл MP4, 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.
Вниз по кроличьей норе видеоформата
Эти распространенные видеоформаты и контейнеры — лишь верхушка айсберга. Например, DVD используют формат MPEG-2, но сейчас он редко используется за пределами обычных DVD-дисков, которые вы покупаете в магазине. Существуют также профессиональные видеоформаты (например, ProRes RAW) и распространенные форматы, продаваемые в Интернете (например, MKV).
Чтобы охватить их все, буквально потребовалась бы целая книга. Однако мир стандартизируется в сторону H.264 и H.265. Так что, если вы когда-нибудь будете снимать видео, любой из них, скорее всего, будет безопасным выбором. H.264 на данный момент является самым безопасным вариантом из всех!
.