В предыдущей части мы рассмотрели телевизионные стандарты и аппаратные интерфейсы. В этой части мы поговорим о программах.
Программная часть
Кодеки
Что это такое и для чего оно надо? Во-первых, расшифруем слово кодек – Codec – COder – DECoder (кодировщик-декодировщик). Программное и/или аппаратное средство для кодирования/ декодирования информации (звука, видео) по определенному алгоритму. Различают кодирование без потери информации (архивирование) и с потерей информации.
Для чего это надо? А давайте подсчитаем объем одной секунды видеоизображения в формате PAL/SECAM. Один пиксель изображения представляет собой три байта (по байту на каждый сигнал – R,G,B). Нормальный размер кадра – 768х576 пикселов. В одной секунде – 25 кадров.
Итого 3х768х576х25 = 33177600 байт, приблизительно 32 МЕГАБАЙТА в СЕКУНДЕ.
Если Вы помните, теоретическая пропускная способность IDE интерфейса (нашего в Вами жесткого диска) – 100 Мегабит – 10 Мегабайт в секунду! Теоретическая пропускная способность. Реальная – достаточно сильно зависит от модели жесткого диска и от того, в какую область диска (внутренние дорожки или внешние) происходит запись информации. Может колебаться от 3 Мегабайт в секунду до 7-8 Мегабайт в секунду.
ffdshow Полное решение для записи конвертирования и передачи видео и аудио
А посему – без использования различных методов сжатия/кодирования информации не обойтись.
Как уже упоминалось ранее, человеческий глаз сильнее реагирует на изменение яркости, чем на изменение цвета. Поэтому и используются в телевидении различные схемы кодирования – 4:2:2, 4:1:1, 4:2:0.
В результате применения вышеупомянутых схем кодирования поток данных уменьшается до 22 Мегабайт в секунду и 14 Мегабайт в секунду. Даже при таком уменьшении скорости потока информации мы не можем использовать на обыкновенном компьютере такой поток информации. Плюс к этому для хранения видеопотока требуется нереальный объем жесткого диска.
Поэтому для хранения видео на компьютере используются кодеки с различной степенью сжатия.
В основном для кодирования видео используются компрессия без потерь информации, Wawelet кодирование, MJPEG (Motion JPEG) и MPEG кодирование.
Кодеки с потерей информации используют физиологические свойства организма человека для уменьшения видеопотока.
Kомпрессия без потерь информации
С данным типом компрессии Вы хорошо знакомы – такой тип сжатия используют все архиваторы, например RAR, ZIP, ARJ.
Huffyuv Video Codec
Один из лучших кодеков для захвата видео без потерь. Требует относительно немного процессорных ресурсов (относительно, мало мегагерц не бывает). Однако есть два НО:
1) Кодек оптимизирован для работы с YUY2 представлением сигнала (однако самый массовый чип для любительского захвата видео-Conexant Bt848(Bt878) выдает на-гора именно YUY2 видеосигнал)
2) Степень сжатия данного кодека – 2,5-3:1 – в результате при захвате видео в стандартном для PAL/SECAM разрешении семь минут видео займет 4 Гигабайта.
Кодирование и декодирование информации
Если Вы оцифровываете небольшие видеофрагменты для дальнейшей обработки и монтажа, и ваш компьютер позволяет – очень рекомендую использовать данный кодек, который Вы сможете найти по адресу:
www.math.berkeley.edu/~benrg/huffyuv.html
Wawelet кодирование
Одним из основоположников данного направления кодирования видео является корпорация Intel с ее семейством кодеков Indeo.
Помимо кодеков Indeo существуют бесплатные Wawelet кодеки:
MCMW – www.leadtools.com
MJPEG2000 – www.motion-jpeg2000.tv
Пока данный тип кодеков мало используется, однако у данного типа кодирования достаточно большие перспективы
MJPEG (Motion JPEG) кодирование
Сжатие MJPEG основано на удалении лишней пространственной информации в кадре с помощью Дискретного Косинусного Преобразования. MJPEG – это последовательность кадров, обработанная хорошо Вам известным JPEG кодером. Идея JPEG кодирования проста – изображение по специальному алгоритму разбивается на блоки 16х16, к которым в дальнейшем применяется дискретное косинусное преобразование. При этом, в зависимости от выбранного качества, наименее значимые с точки зрения алгоритма цвета убираются (или подменяются более значимыми в этом блоке), что позволяет значительно уменьшить объем хранимой информации.
Программа для кодирования и декодирования звука и видео
Ускоряет систему, реестр и доступ в Интернет. Оптимизирует, чистит и исправляет все проблемы с ПК в 1 клик. Выявляет и удаляет шпионские и рекламные модули.
Программа — победитель многих конкурсов. Подробнее
K-Lite Codec Pack Update — пакет обновлений кодеков, фильтров DirectShow и сопутствующих утилит из популярного набора кодеков K-Lite Codec Pack, предназначенного для воспроизведения всех современных аудио и видео файлов. Доступно для всех пакетов серии.
get_app208 790 | Бесплатная |
K-Lite Codec Tweak Tool — программа позволяет настраивать и в полной мере контролировать поведение установленных в системе кодеков и всевозможных фильтров (более 200).
get_app42 372 | Бесплатная |
LameXP — графический интерфейс для одного из самого популярного кодека LAME MP3. Интерфейс LameXP прост и понятен, работа с программой не вызовет у вас никаких затруднений.
get_app13 958 | Бесплатная |
UVK Ultra Virus Killer — мощный антивирусный инструмент для защиты операционной системы от вирусов и разного рода вредоносного ПО.
get_app5 195 | Условно-бесплатная |
FFmpeg — нужный и важный набор библиотек для работы с видео и звуком. Позволяет записывать, конвертировать и кодировать видео и аудио. Поддерживает большинство видеоформатов и оптимизирован для скорости. Помогает создать трансляцию в Интернете.
get_app16 703 | Бесплатная |
Пакет всех самых необходимых кодеков, фильтров и плагинов для безпроблемного и комфортного воспроизведения аудио и видео файлов. Присутствует поддержка различных типов сжатия и всевозможных форматов аудио/видео файлов, имеется встроенный проигрыватель MPC.
get_app198 811 | Бесплатная |
Windows 7 — набор самых необходимых кодеков для просмотра видео наиболее популярных форматов, а также прослушивания аудио файлов. В состав пакета вошли такие востребованные кодеки, как ffdshow, Splitte.
get_app284 436 | Бесплатная |
Media Player Codec Pack — пакет кодеков для воспроизведения практически всех современных аудио и видео форматов, включая XCD, VCD, SVCD и DVD. Включает в себя фильтры ffdshow, плагины, декодеры, инструменты для работы с субтитрами, встроенный плеер.
get_app188 105 | Бесплатная |
StarCodec — полный набор всех необходимых кодеков для качественного воспроизведения аудио и видео файлов.
get_app10 448 | Бесплатная |
Windows 8 Codec Pack — набор всех необходимых кодеков для возможности просмотра и прослушивания практически любого типа видео/аудио файла.
get_app18 075 | Бесплатная |
Lame MP3 — это одна из лучших программ-кодировщиков, предназначенных для перевода музыкальных файлов в формат MP3.
get_app105 327 | Бесплатная |
Codecs for Windows XP and Vista — огромный сборник всевозможных аудио/видео кодеков и фильтров для работы с видео. Установив этот пакет вы сможете беспрепятственно просматривать любые видео-файлы при помощи любого проигрывателя.
get_app191 190 | Бесплатная |
Сборник содержит большое количество необходимых видео и аудио кодеков, а также утилит, которые могут потребоваться вам для просмотра цифровых фильмов и роликов.
get_app24 560 | Бесплатная |
X Codec Pack (XP Codec Pack) — Сборник всевозможных аудио и видео кодеков, которые могут быть полезны при просмотре цифровых фильмов на компьютере.
get_app139 565 | Бесплатная |
Cole2k Media Codec Pack — пакет всевозможных кодеков, декодеров, фильтров для воспроизведения и кодирования мультимедийных файлов.
get_app19 331 | Бесплатная |
Источник: www.softportal.com
Видеокодеки и аудиокодеки: как в этом всём разобраться
Наверняка вы хоть раз в жизни сталкивались с тем, что ваш компьютер отказывался воспроизводить скачанную музыку, видеоролик или фильм с диска именно в тот день, когда вы решили провести приятный вечер у экрана монитора. От этой проблемы можно избавиться раз и навсегда, если переустановить или обновить кодеки.
Не знаете, что такое кодеки и как они работают? Тогда эта статья – для вас! Из нее вы узнаете, для чего нужны кодеки и какими они бывают, а также поймете, как устроен процесс воспроизведения видео на ПК и мобильных устройствах.
Всё, что нужно знать о кодеках
Кодеком (от английского codec) называют программу, предназначенную для кодирования и декодирования данных мультимедиа (например, аудио- и видеопотоков). Каждый кодек «специализируется» только на одном типе данных. За обработку звуковых записей отвечают аудиокодеки (AAC, AIF, AU, MP3, RA, RAM, WMA, FLAC), с видео работают видеокодеки (DivX, AVI, H.261, H.263, H.264, MPEG, RM, RV, WMV). Над роликами, в которых содержится и звук, и видео, «колдуют» оба этих типа кодеков.
Также существуют кодеки, предназначенные для обработки цифровых изображений и текста, однако в этой статье речь пойдет именно об аудио- и видеокодеках.
Как работают кодеки?
Представьте, что вы записали ролик на видеокамеру, загрузили его в компьютер и открыли с помощью проигрывателя. Казалось бы, пустяковое дело! Но кодекам на вашей камере и компьютере пришлось немало потрудиться, чтобы вы смогли это сделать. Давайте посмотрим, чем же занимаются эти программы, когда вы записываете видео и проигрываете снятые клипы.
Кодеки принимаются за работу в тот самый момент, когда вы нажимаете кнопку записи на своей камере. Прямо во время съемки видеокодек сжимает и кодирует видеодорожку, а аудиокодек работает со звуковой дорожкой. Затем оба потока синхронизируются и сохраняются в одном медиаконтейнере, а если говорить проще – формате. Камеры могут вести запись как в популярных форматах типа AVI и MP4, так и в более экзотических.
Теперь, когда вы перенесли снятый клип на свой компьютер, в дело вступают кодеки, установленные на нем: видеокодек распаковывает изображение, аудиокодек – звуковую дорожку, а проигрыватель выводит эту информацию на экран и в колонки вашего компьютера.
Зачем все эти сложности?
Неужели нельзя обойтись без кодирования? Теоретически – можно, на практике – лучше не стоит. Дело в том, что кодеки выполняют очень важную функцию: они сжимают файлы до размеров, приемлемых для современных устройств.
Видеофайлы, создаваемые камерами в процессе записи, имеют слишком большой размер: пятиминутный ролик, снятый на современный смартфон, в несжатом состоянии может занимать несколько гигабайт памяти! Вспомните, сколько места есть на дисках вашего компьютера и мобильных устройств, и представьте, сколько несжатых видеороликов вы могли бы на нем хранить – вряд ли эта цифра будет слишком большой.
Возможно, в будущем, когда память компьютеров и гаджетов будет исчисляться десятками и сотнями терабайтов, необходимость в использовании кодеков отпадет, но сейчас без этих шустрых программ, превращающих гигабайтные видео в мегабайтные, нам не обойтись.
Как же кодеки уменьшают размер файлов?
Сжатие видео и аудио происходит за счет устранения так называемой избыточности данных. Как это происходит? Представьте, что вы в течение 5 минут снимали морской пейзаж – такой, как на картинке:
Допустим, ваша камера снимает со скоростью 30 кадров в секунду. Получается, за 1 секунду записи она сохраняет в своей памяти 30 уникальных изображений. А за 5 минут (300 секунд) она снимет целых 9000 кадров!
Но что может кардинально измениться в этом пейзаже за 1 секунду? Позеленеет небо? Испарится вода?
Даже если произойдут какие-то изменения, то они будут плавными, и на их осуществление потребуется время. Вывод: ежесекундно камера снимает 30 практически полностью идентичных друг другу кадров.
Так зачем же сохранять в памяти все эти кадры целиком? Для записи пейзажа на видео кодеку достаточно сохранить один исходный кадр, найти все похожие на него и удалить из похожих кадров повторяющиеся части изображения. Затем, при воспроизведении видео, кодек будет наслаивать изменяющиеся части на исходное изображение. Если в картинке что-то поменяется, кодек выделит еще один исходный кадр и все на него похожие. Описанный алгоритм называют компенсацией движения и считают одним из основных методов сжатия видеоданных.
Компенсация движения – это всего лишь один из множества методов, применяемых видеокодеками при обработке записей с камер. Свои способы устранения избыточной информации используют и аудиокодеки. В результате работы кодеков из аудио- и видеопотоков удаляется большая часть «лишних» данных. За счет этого и происходит изменение объема закодированного файла.
Какой кодек выбрать?
Существует множество видео- и аудиокодеков, предназначенных для различных целей. Вот краткий список самых популярных кодеков:
— MPEG-2
— H.265 (MPEG-H, HEVC)
— Flash
— WMV
— FLAC
— APE
Чтобы вам не пришлось подолгу искать, какой кодек лучше подойдет вам, мы советуем скачать K-Lite Codec Pack – универсальный пакет для Windows, в котором есть все, что понадобится для проигрывания практически любого видео: самые хорошие кодеки для AVI, MKV, MP4 и других форматов.
А вдруг кодек сработает неправильно и удалит нужную информацию?
Можно ли обработать видеофайл без потерь?
В основе современных кодеков лежат сложные комплексные алгоритмы сжатия данных, которые помогают свести потери информации к минимуму. Однако если вы все-таки хотите перестраховаться, у нас есть хорошие новости: существуют так называемые lossless-кодеки, обрабатывающие видео без потерь. Это значит, что при декодировании потока информация будет воспроизведена бит к биту. Однако следует быть готовыми к тому, что размер видеофайла, обработанного такими кодеками, будет довольно большим.
Источник: www.movavi.io