Was ist Videokodierung?


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Was ist Videokodierung?

Video Codecs

Bei der Videokodierung werden digitale Videodateien von einem Format in ein anderes konvertiert.

Codecs

Die Codierung wird auch als “Transcodierung” oder “Videokonvertierung” bezeichnet. Während der Aufnahme stellt das Gerät eine Videodatei in einem bestimmten Format und anderen Spezifikationen bereit. Wenn ein Videobesitzer ein Video veröffentlichen möchte, muss er die verschiedenen Geräte berücksichtigen, auf denen das Video abgespielt werden kann. Alle Videos, die wir auf unseren Computern, Tablets und Mobiltelefonen ansehen, haben einen Codierungsprozess durchlaufen, bei dem das Originalvideo so konvertiert wird, dass es in verschiedenen Ausgabeformaten angezeigt werden kann. Dies liegt daran, dass viele Arten von Geräten und Browsern nur bestimmte Videoformate unterstützen. Oft ist es das Ziel eines Video-Editors, die Kompatibilität mit verschiedenen Formaten sicherzustellen. Digitales Video kann in vielen verschiedenen Formaten mit jeweils bestimmten Variablen wie Videocontainern (.MOV, .FLV, .MP4, .OGG, .WMV, WebM), Codecs (H264, VP6, ProRes) und Bitraten (in Megabit) vorliegen oder Kilobit pro Sekunde).

Unterschiedliche Geräte und Browser haben unterschiedliche Spezifikationen, von denen die meisten einer oder mehreren dieser Variablen und anderen Variablen zugeordnet sind. Beim Codieren von Videos sollten Sie (a) das ursprüngliche Quellformat und die Videoaufnahmemethode, (b) alle nachfolgenden Codierungsvorgänge, die an der Videoquelle ausgeführt wurden, und (c) die erforderlichen Ausgabeformate berücksichtigen.

Es gibt viele Gründe, warum Sie Ihre Videos konvertieren möchten. Wenn wir über DVDs sprechen, haben sie eine große Dateigröße und sind unpraktisch aufgeteilt. Ehrlich gesagt, der einzige Grund, warum wir dieses Format immer noch verwenden, ist, dass viele Leute heute noch DVD-Player verwenden. Dieses Format ist unglaublich veraltet und liegt seit mehreren Jahren hinter den aktuellen Codierungsentwicklungen zurück. Wie bei anderen Videodateien entwickelt sich die Zeit weiter.

Mit derselben Dateigröße, mit der wir in der Vergangenheit mittelmäßige AVI-Videos ansehen konnten, können wir jetzt 720p HD-Videos im MP4-Format speichern. Technologie bewegt sich und wir auch. Das Konvertieren von Videodateien ist ein langer und komplizierter Prozess. Zwar gibt es kostenlose Apps, mit denen die Arbeit erledigt werden kann, aber es gibt immer noch viel technischen Kauderwelsch. Wenn Sie wissen möchten, was während dieses Vorgangs passiert, lesen Sie diesen Artikel bis zum Ende.

Videocontainer Videocontainer werden von den meisten Menschen verwendet, um zwischen verschiedenen Videodateien zu unterscheiden. Sie sollten die meisten von ihnen mit Namen kennen. Die beliebtesten sind: AVI MPEG / MPEG-4 MKV RM / RMV MOV WMV Der Container dient zum Speichern verschiedener Datentypen.

Dies umfasst Audio, Video und manchmal Untertitel. Sie sind wie die Kisten, in die wir unsere Süßigkeiten legen. Beachten Sie, dass der größte Unterschied zwischen diesen Containern in der Unterstützung der grundlegenden Informationen besteht. Verschiedene Container unterstützen unterschiedliche Audio- und Videokomprimierungen. Einige erlauben das Einfügen mehrerer Audiospuren oder Untertitel, während andere nur eine oder keine zulassen. Wenn Sie einer AVI- oder WMV-Datei Untertitel hinzufügen möchten, müssen Sie diese möglicherweise in das Bild brennen. Video- / Audio-Codecs Der tatsächliche Unterschied zwischen den meisten Videodateien hängt weniger vom verwendeten Container als vielmehr vom Video- oder Audio-Codec im Container ab. Der Video-Codec bestimmt, wie die Informationen verarbeitet werden. Einige der beliebtesten Video-Codecs sind DivX / XviD h264 / x264 FFMPEG Theora. Sie müssen bedenken, dass der Inhalt oder die Art und Weise, wie der Inhalt gespeichert wird, nicht immer vom Container bestimmt wird, obwohl er häufig begrenzt ist (z. B. unterstützen einige Container mehrere Streams Audio, während AVI nur eines unterstützt). Infolgedessen stehen verschiedene Kombinationen zwischen Containern und Codecs zur Verfügung. Unterschiedliche Codecs bieten je nach Dateigröße unterschiedliche Bild- oder Tonqualität. Die bekanntesten und am häufigsten verwendeten sind AVI-Container mit DivX oder dem (kostenlosen) XviD-Codec (aber sie sind etwas veraltet und haben ein schreckliches Verhältnis von Qualität zu Dateigröße). Es gibt auch einen neueren x264-Codec (der ein ausgezeichnetes Verhältnis von Qualität zu Dateigröße aufweist). Sie können es mit dem MKV-Container verwenden, wenn Sie mehrere Audiospuren und Untertitel verwenden möchten, sowie mit dem MP4-Container. Der MP4-Container unterstützt nur einen Videostream und eine Audiospur, hat jedoch eine höhere Unterstützungsgeschwindigkeit und kann auf iPod, PSP und den meisten neueren Mobiltelefonen abgespielt werden. Bitrate Die Bitrate bestimmt die Datenübertragungsrate. Für Video bedeutet dies, dass mehr Daten in einem kürzeren Audio- / Videobereich enthalten sind. des


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Warum brauchen wir Codecs und warum gibt es unterschiedliche Codierungsqualitäten?

Warum brauchen wir Codecs und warum gibt es unterschiedliche Codierungsqualitäten?

What Are Codecs

Moderne Realitäten, nämlich die weite Verbreitung von Videos im Internet, erfordern eine schnelle und qualitativ hochwertige Datenkomprimierung und vorzugsweise mit minimalen Anforderungen an den Hardwareteil sowohl während der Codierung als auch während der Decodierung bereits auf dem Clientgerät.

How to Understand Codecs

Um diese Idee umzusetzen, werden spezielle Algorithmen (Programme) eingeführt, die als Codecs bezeichnet werden und zum Komprimieren von Daten verwendet werden. Leider tritt die Komprimierung mit Informationsverlust auf, dh nach der Dekomprimierung wird das Video von geringerer Qualität, wobei verschiedene Probleme auftreten, darunter:

Abnehmende Farben (dickere Farbverläufe)
Durchschnitt der angrenzenden Gebiete (Detailverlust und Klarheit)
Verschlechterung der Qualität sich bewegender Objekte (Lücken in Objekten, Artefakte, Verstöße gegen Objektgrenzen, Vermischung von Objekten mit dem Hintergrund)

Standbild mit Videodefekten
Derzeit weit verbreitete Codecs sind jedoch in der Lage, Videos praktisch verlustfrei in eine sehr kleine Datenmenge zu komprimieren. Dies wird jedoch erreicht, indem die Anforderungen für Berechnungen erheblich erhöht werden. Mit anderen Worten, die Komprimierung dauert lange.

Bei der Videokomprimierung im Voraus, dh nicht auf der Echtzeitwiedergabeskala, ist dieses Problem nicht so groß. Wenn das Streamen eines komprimierten Streams in Echtzeit nicht wichtig ist, können Sie den Stream entweder erweitern, dh eine höhere Videobitrate für die Komprimierung zuweisen oder das Video so lange wie möglich komprimieren. Und auf jeden Fall hohe Qualität erhalten, wenn auch mit unterschiedlicher Datenkomprimierung.

Dieses Szenario ist jedoch nicht immer verfügbar. Wenn Sie einen Stream in Echtzeit streamen möchten, muss die Codierungsrate gleich oder größer als die Videowiedergaberate sein. In diesem Fall können Sie die Bitrate hypothetisch erhöhen und daher vereinfachte Komprimierungsmethoden verwenden, wodurch während der Komprimierung weniger Details verloren gehen. Dies wäre der Fall, wenn moderne Streaming-Sites die für einen Videostream verfügbare Bitrate nicht einschränken würden.

Mit anderen Worten, um beim Streaming von Videos weniger Qualität zu verlieren, müssen Sie zwangsläufig Datenkomprimierungsalgorithmen verwenden, die mehr Ressourcen verbrauchen.

Was sind die Konfigurationsvoreinstellungen?
Sowohl für den x.264-Codec als auch für den neueren x.265-Codec gibt es viele Parameter, die die Qualität der Codierung beeinflussen. Dutzende von Optionen mit der Möglichkeit, viele Parameter zu ändern und Zehntausende von Kombinationen von Einstellungen zu bilden. Damit der Benutzer keine Zeit mit der Auswahl optimaler Einstellungen verschwenden muss, wurden sofort einsatzbereite Konfigurationsvoreinstellungen eingeführt. Und für den x.264-Codec und für den x.265-Codec gibt es 10 Voreinstellungen.

Ultraschnell
Super schnell
Sehr schnell
Schneller
Schnell
Mittel, mittel
Schleppend
Langsamer
Sehr langsam
Placebo
Die Standardnamen vermitteln ihre Essenz. Genauer gesagt charakterisieren sie die Videokodierungsrate. Das heißt, mit der Voreinstellung “Ultra Fast” können Sie ultraschnelle Videos codieren, “Slow” – langsam codieren, und das “unersättlichste” – “Placebo” wurde nur “so wie es war” erfunden, um diese Qualität zu beweisen ist auch möglich, aber die Möglichkeit seiner realen Anwendung ist mehr Selbsthypnose als Realität.

Wir haben die Presets entdeckt. Jetzt müssen wir die Testmethode sowie die Qualitätskriterien und Bewertungen verstehen.

Unterschied zwischen vbr und cbr

Unterschied zwischen vbr und cbr

CBR and VBR

Bitrate (Englisch): bezeichnet den Wert (die Anzahl) der Bits, die zum Aufzeichnen oder Übertragen von Multimedia-Material für eine Sekunde verwendet werden. Wenn Multimedia-Inhalte (Audio und Video) im MP3-Format festgelegt sind, werden sie mit bestimmten Verfahren (Algorithmen) Block für Block komprimiert. Und diese Algorithmen werden basierend auf der Bitrate (ihrem Wert) in Typen unterteilt. Jeder dieser Blöcke (Rahmen) ist von zweiunddreißig bis dreihundertzwanzig Bits zugeordnet.

VBR vs MBR vs CBR

Codierung
Die zur Codierung im MP3-Format verwendeten VBR-, CBR- und ABR-Algorithmen bieten keine vollständige Qualitätserhaltung, sondern gehen verloren. Dies ist jedoch nur beim Betrachten (Spielen) nur auf hochwertigen Geräten zu spüren.

Für den nicht professionellen Look wird Material, das mit VBR-, CBR- und ABR-Mechanismen aufgenommen wurde, von ziemlich hoher Qualität sein.

Lassen Sie uns die Unterschiede in den VBR-, CBR- und ABR-Algorithmen analysieren, um herauszufinden, welche davon für die Aufzeichnung und spätere Speicherung oder Übertragung von Dateien geeignet sind. Welches ist besser für die Qualität oder für andere Aufgaben.

Konstante Bit-Rate
Wie der Name schon sagt (Konstante – Konstante, Englisch), wird in dieser Version des Algorithmus eine konstante Anzahl von Bits pro Sekunde Material zugewiesen. Alle Blöcke sind gleich.

Durch die Verwendung von CBR ist es möglich, die Größe der Quelldatei oder die Breite der Sequenz im Voraus zu kennen. Dies ist wichtig für die Übertragung von Informationen über Kanäle mit begrenzter Breite.
Algorithmus mit konstanter Bitrate

Das Anwenden einer solchen Codierung ist nicht ideal:

Bei der Aufzeichnung leerer Segmente bleibt der Verbrauch der ausgewählten Bits gleich.
Bei der Aufnahme komplexer Fragmente, für die es sich grundsätzlich lohnt, mehr Speicherplatz zuzuweisen, bleibt die Bitrate wiederum eingestellt.
Die Qualitätsnachteile beim Aufzeichnen “schwieriger” Abschnitte werden gelöst, indem die Bitrate beispielsweise auf maximal 320 kbps erhöht wird, dies erhöht jedoch die Breite des Übertragungsstroms oder die Größe der Datei.

Variable Bitrate
Es ist leicht zu erraten, dass diese Art von Methode (VBR) eine Variable (Variable) ist.

Für eine solche Codierung ist es charakteristisch, dass sich die Bitrate in diesem Fall während des Codierungsprozesses durch das Codec-Programm ändert. Die Bitrate hängt in diesem Fall von der Sättigung des Audio- oder Videomaterials ab.

Das heißt, wenn Sie die VBR-Codierung auswählen, wählt das Programm eine niedrigere Bitrate zum Aufzeichnen eines leeren Bildes und eine höhere Bitrate zum Aufzeichnen gesättigter Bilder oder Bilder, die sich schnell ändern.
Algorithmus mit variabler Bitrate

Der negative Aspekt dieses Algorithmus ist die Schwierigkeit, die nächsten Änderungen zu antizipieren. Das Erhöhen der Aufzeichnungsbitrate erfolgt mit einer Verzögerung.

Darüber hinaus werden Snippets, die leise klingen, während der VBR-Codierung als unwichtige Snippets wahrgenommen und auf dieser Basis mit einer minimalen Bitrate versehen.

Daher bietet CBR mit maximal 320 kbps eine bessere Qualität.

Es ist wahr, dass jetzt die VBR 2 Pass-Codierung erschienen ist.

Das Wesentliche ist, dass das Programm zuerst (zum ersten Mal) den Multimedia-Stream analysiert und dann eine Aufzeichnung erstellt, die auf der Grundlage der während des primären Scans erhaltenen Daten komprimiert wird. Dies führt zu der besten Qualität, und in diesem Sinne ist diese Codierung besser.

Durchschnittliche Bitrate

Durchschnitt wird aus dem Englischen als Durchschnitt übersetzt. Dies ist eine Art von ABR, die in gewisser Weise eine Kreuzung zwischen VBR und CBR darstellt.

Durch Auswahl des ABR-Modus legt der Benutzer einen Teil seines Werts in Kilobit pro Sekunde fest. Der Codec kann es auf die eine oder andere Weise ändern und dabei den eingestellten Durchschnittswert einhalten.

Durchschnittlicher Bitratenalgorithmus

Das ABR-Verfahren ist in der zugewiesenen Anzahl von Bits pro Sekunde im Vergleich zu anderen vorteilhaft. Sie können absolut jeden numerischen Parameter von 8 bis 320 auswählen. Während die CBR-Codierung nur das Sechzehnfache des Werts verwenden kann.

Aus dem Obigen folgt, dass es für die höchste Qualität besser ist, die ABR- oder CBR-Codierung genau zu betrachten, wenn die Größe der resultierenden Datei für das Ergebnis wichtig ist.