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Alles, was Sie über Video-Codecs und -Container wissen müssen


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Alles, was Sie über Video-Codecs und -Container wissen müssen

Video Formats, Codecs and Containers

Manchmal ist es ziemlich schwierig herauszufinden, welcher Codec und Container die besten sind, um Ihr Video-Meisterwerk zu erstellen.

Video Container, Video Codec

Heute scheint jeder danach zu streben, Filmemacher zu werden. Menschen verwenden eine Vielzahl von Geräten und Vorrichtungen zum Filmen, einschließlich Mobiltelefonen, Digitalkameras, tragbaren und professionellen Videokameras. Und die neueste Generation digitaler Spiegelreflexkameras kann hochauflösende Videos aufnehmen.

Das Erstellen eines guten Videos ist ein wenig mühsam, aber es wird noch schwieriger, wenn Sie Ihr Meisterwerk anderen Menschen in seiner ganzen Pracht zeigen möchten. Vielleicht musst du es auf YouTube hochladen, vielleicht wirst du deine eigene Blu-ray oder DVD brennen, vielleicht möchtest du das Video auf dein Handy oder Tablet herunterladen.

Manchmal ist es schwierig herauszufinden, welcher Codec und Container für die Erstellung Ihres Video-Meisterwerks am besten geeignet ist. Das folgende Material kann Ihnen bei der Lösung dieses Problems helfen.

Was ist der Unterschied zwischen einem Codec und einem Container?

Anfänger sind oft verwirrt, wenn sie versuchen, den Unterschied zwischen Codecs und Containern herauszufinden. Jetzt ist das Wort Codec alltäglich geworden, und anfangs war der Begriff eine Abkürzung für das Konzept von KOMPRESSOR-DEKOMPRESSOR. Was machen Codecs?

Sie nehmen Daten von digitalen Medien und komprimieren sie (zur Übertragung und Speicherung) oder dekomprimieren sie zum Anzeigen und Transcodieren. Jeder Codec verwendet eine bestimmte Methode zum Codieren und Decodieren digitaler Daten.

Unkomprimiertes Video und Audio (roh bedeutet unverarbeitet oder oft “roh”) erfordern viel Speicherplatz. Unkomprimiertes 1080i HD-Video, das mit 50 Bildern pro Sekunde aufgenommen wurde, verbraucht bis zu 410 Gigabyte pro Stunde. Audio auf CDs, das für moderne Verhältnisse ziemlich veraltet ist, wird mit einer Festplattenkapazität von 680 Megabyte etwa 74 Minuten lang abgespielt. Achtkanal-Audio mit einer Auflösung von 24 Bit erfordert jedoch 16 Megabit pro Sekunde oder mehrere Gigabyte pro Stunde. Selbst eine Breitband-Internetverbindung reicht manchmal nicht aus, um Musik in voller Audioauflösung zu hören. Dies ist der Grund, warum digitale Video- und Audioaufnahmen für die Übertragung und Speicherung komprimiert werden müssen.

Sobald das Medium innerhalb angemessener Grenzen komprimiert wurde, muss es für den Versand und die spätere Anzeige verpackt werden. Hierzu werden Containerformate verwendet, die als “Black Box” mit verschiedenen Multimedia-Formaten fungieren. Gute Containerformate können Dateien aufnehmen, die mit verschiedenen Codecs komprimiert wurden.

Werfen wir einen Blick auf die Arten von Codecs.

Allgemeines Konzept von Codecs

Wenn Sie mit Leuten chatten, die sich mit Videoverarbeitung beschäftigen, oder auf die eine oder andere Weise die entsprechenden Webforen besuchen, werden Sie in die manchmal hitzige Debatte darüber hineingezogen, welcher Codec besser ist. Tatsächlich hängt die Effektivität eines Codecs stark vom verwendeten Komprimierungsmodus und der Art des verarbeiteten Videomaterials ab. Daher lohnt es sich, verschiedene Codecs zu berücksichtigen und ihre spezifische Verwendung und die Eigenschaften des komprimierten Materials zu berücksichtigen. Video-Codecs werden im Folgenden hauptsächlich behandelt, aber der Abschnitt über Formatcontainer erwähnt auch die Verwendung von Audio-Codecs.

Videos aufnehmen und archivieren

Die meisten modernen Geräte der Unterhaltungselektronik empfangen Inhalte in einem bereits komprimierten Format. Normalerweise arbeiten nur professionelle Videofilmer mit unkomprimiertem HD-Video. Idealerweise sollten die Videodateien im Idealfall bei Vorhandensein eines Speichersystems mit großer Kapazität im Originalaufzeichnungsformat gespeichert werden, da dies die höchste Qualität gewährleistet. Das Transcodieren eines Videos von einer Komprimierungsart zu einer anderen kann zu subtilen Artefakten führen, die die Bildqualität beeinträchtigen können. (Diese Fehler werden durch eine gute Software-Transcodierung minimiert.) Derzeit werden viele Codecs mit spezifischen Spezialisierungen angeboten. Der durchschnittliche Benutzer kann die meisten von ihnen nie finden. Der nächste Abschnitt ist Codecs als Komprimierungs- / Dekomprimierungssysteme gewidmet.

x.264 / MPEG-4 AVC (Advanced Video Coding). Dieser am häufigsten verwendete Codec wird in modernen digitalen Video- und Digitalkameras verwendet, bei denen die Aufnahmeergebnisse als Dateien auf eingebauten Festplatten, Speicherkarten usw. gespeichert werden.

MJPEG (Motion JPEG). Dies ist ein älteres Format, das von einigen Digitalkameras und Videogeräten der älteren Generation verwendet wird. Es wurde von denselben Spezialisten (Joint Picture Experts Group) entwickelt, die an der früheren Entwicklung des JPEG-Codecs zum Komprimieren gewöhnlicher Standbilder beteiligt waren, daher der Name dieses Codecs.

DV und HDV. Der DV-Standard wurde von einem Konsortium von Unternehmen aus entwickelt


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In einfachen Worten über 4K-Video-Codecs

In einfachen Worten über 4K-Video-Codecs

Codecs of 4K Videos

Wenn Sie Erfahrung mit dem Streamen oder Aufzeichnen von Videosignalen haben, wissen Sie wahrscheinlich, was Video-Codecs sind. Videocodec – ein Gerät oder Programm, mit dem Sie große Videodateien zum Anzeigen oder Bearbeiten komprimieren (codieren) können; Der Name wird gleichzeitig mit den englischen Wörtern gebildet: «co the mpressor / dec ompressor»

4K codecs

Im Zusammenhang mit den Merkmalen professioneller Umgebungen reduzieren Live- oder Aufzeichnungscodecs die Größe (oder Bitrate) des Datenstroms und ermöglichen die Übertragung von Daten an ein breites Publikum. Beispielsweise benötigt ein komprimiertes 1080p30-Signal normalerweise 4 bis 8 Mbit / s, während eine unkomprimierte Version des Signals 1,5 Gbit / s benötigt – das ist 250-mal länger! Angesichts der derzeitigen Einschränkungen der Netzwerkbandbreite wäre es nahezu unmöglich, mit einer so hohen Bitrate zu senden, ohne Videocodecs zu verwenden.

Live-Streaming in 4K?
Streaming oder Aufnahme in 4K-Auflösung hat, wenn möglich, definitiv seine Vorteile. Dies ist vor allem die Qualität und Klarheit des Videos sowie zahlreiche Möglichkeiten zur weiteren Verarbeitung.

In Bezug auf Formate und Codecs enthält die 4K-Auflösung (3840 x 2160 Pixel) viermal mehr Pixel als die beliebteste moderne Full HD-Auflösung (1920 × 1080). In einem Frame können Sie also viel mehr Daten an Ihr Publikum übertragen.

Glücklicherweise sind bereits neue Codecs erschienen, mit denen Sie mit 4K und höheren Auflösungen arbeiten können.

Der H.265-Codec ist die beste Wahl für 4K
H.265, auch als HEVC bekannt, ist der Nachfolger des modernen H.264-Codecs (bekannt als AVC), der 4K-Videos codieren / decodieren kann. HEVC ist in den meisten 4K-Fernsehern und Computermonitoren installiert. Bei der Codierung verbraucht H.265 bis zu 8-10 Mal mehr Rechenleistung als H.264, sodass HEVC nicht für die Übertragung kleiner bis mittlerer Daten mit den neuesten Technologien geeignet ist. Video-on-Demand-Ressourcen wie Netflix codieren ihre Videoinhalte im Allgemeinen gut, bevor sie den Benutzern zur Verfügung gestellt werden. Darüber hinaus können diese Ressourcen als zusätzliche Rechenleistung zugelassen werden.

Обратите внимание, что старые форматы и кодеки (AVC / H.264) по-прежнему способны обрабатывать видео с разрешением 4K а разница заключается в том, что новые, типа HEVC, делают это более эффективно. При этом качество видео при увеличенной степени сжатия стало лучше, и это не сказалось наебитрей. HEVC, способный поддерживать разрешения до 8K (8192 × 4320) – это видео-формат будущего!

Gleichzeitig fallen für HEVC / H.265 keine Endbenutzerkosten an, während Hardwarehersteller, Anbieter von kostenpflichtigen Programmen und Streaming-Diensten Lizenzgebühren für die Verwendung der HEVC-Technologie in ihren Produkten und / oder Diensten zahlen müssen. . Ein gutes Beispiel wären moderne 4K-Fernseher oder -Monitore, in die der H.265-Codec während der Produktion integriert ist und die Benutzer beim Kauf des entsprechenden Geräts kostenlos erhalten.

Kostenlose Video-Streaming-Dienste (wie YouTube) sind traditionell von Lizenzgebühren befreit, dies hat jedoch keine Auswirkungen auf HEVC. Dieser Ausschluss hat zu einer Reihe interessanter Kooperationen zwischen renommierten High-Tech-Unternehmen bei der Erstellung neuer Open-Source-Videoformate geführt.

Allianz für offene Medien
Technologiegiganten wie Microsoft, Google, Mozilla, Cisco, Intel, Netflix und Amazon sind mit den mit HEVC verbundenen Lizenzbestimmungen und Patentgebühren unzufrieden und haben ein neues Konsortium gegründet: die Alliance for Open Media (AOM). Es ist eine gemeinnützige Organisation, die sich der Entwicklung der nächsten Generation von Videocodecs, Videokodierungsformaten und verwandten Technologien widmet. Für den Zeitraum 2016-2017 plant AOM die Einführung einer neuen Technologie, mit der Videodaten effizienter komprimiert werden können, wodurch die Belastung der Internetverbindung erheblich verringert und die Funktionen moderner Web-Netzwerke, an die Videos übertragen werden, erheblich verbessert werden PCs, Smartphones, Spielekonsolen, Streaming-Konsolen. , Fernseher usw. Bei Verwendung des neuen Formats werden keine Lizenzgebühren gezahlt. Daraus folgt, dass jedes Unternehmen Software erstellen kann, die konvertieren kann,

Viele der Gruppenmitglieder haben bereits zur Entwicklung der nächsten Generation von 4K-Codecs beigetragen. Cisco hat Thor erstellt, Mozilla hat mit Daala und Google mit VP9 zusammengearbeitet. AMD, ARM, Intel und Nvidia sind kürzlich der Allianz beigetreten.

VP9 ist der beliebteste 4K-Codec
Der VP9-Codec ist Open Source und lizenzfrei. Seine Popularität verdankt es der Verwendung in Webanwendungen während des schrittweisen Übergangs von der Flash- zur HTML5-Technologie.

DIGITALES FERNSEHEN: WAS IST DAS?

DIGITALES FERNSEHEN: WAS IST DAS?

Digital Television

Der Unterschied in den Ausbreitungsbedingungen der Signale entsprechend ihrem Pfad (terrestrisch, Kabel oder Satellit) ist nicht nur physikalisch. Die Art und Weise, den Frequenzbereich zu verwenden, ist ebenfalls unterschiedlich.

DIGITAL TELEVISION

Es ist an der Zeit, den Leser daran zu erinnern, dass Informationen über einen Funkkanal (dh nicht über Kabel) unter Verwendung eines Hochfrequenzsignals übertragen werden können. Hierzu werden die zu übertragenden Informationen in Form eines Niederfrequenzsignals dargestellt und mit ihrer Hilfe tritt eine Änderung in einer beliebigen Eigenschaft des Hochfrequenzsignals auf. Somit ergibt sich das zu übertragende nützliche (informative) Signal sozusagen in einem Hochfrequenzsignal, das leicht übertragen werden kann. Dieser Vorgang wird als Modulation bezeichnet, das Hochfrequenzsignal (Informationsträger) wird als Träger bezeichnet, und das nach der Modulation empfangene Signal wird als modulierter Träger bezeichnet. Der umgekehrte Vorgang des Wiederherstellens des modulierten Trägerinformationssignals am Empfänger wird Demodulation genannt.

Wenn bei einem Landweg Signale über eine Entfernung von mehreren Kilometern durch die Luft übertragen werden, wird ihre Qualität durch Verschmutzung in den unteren Schichten der Atmosphäre, Reflexionen von verschiedenen Landformen und Strukturen usw. beeinträchtigt. Obwohl sich die Signale in den dedizierten Frequenzbereichen VHF (VHF) und UHF (UHF) nahezu linear ausbreiten, werden sie von verschiedenen Hindernissen gut reflektiert, daher selbst wenn sich der Sender in Sichtweite befindet, die Antenne empfängt nicht nur direkte Wellen, sondern wird von verschiedenen Hindernissen sowie von Wellen anderer Sender auf derselben Frequenz reflektiert. All dies führt zu Verzerrungen, wenn nicht zum Verschwinden des Signals. Um dies zu vermeiden, wird bei der terrestrischen Methode die Übertragung gleichzeitig bei verschiedenen Trägerfrequenzen durchgeführt. Fast mehrere tausend Trägerfrequenzen werden zu einer Mehrträgerwellenform kombiniert, die als orthogonales Multiplexen (Frequenzmultiplexen) von COFDM-Kanälen (codiertes orthogonales Frequenzmultiplexen) bezeichnet wird. Die Vollversion dieses Systems ermöglicht die Verwendung von 6785 individuell modulierten Trägern.

Für Kabelnetzwerke mit guten dielektrischen und elektromagnetischen Eigenschaften und nahezu ohne Interferenz wird das Quadraturamplitudenmodulationsverfahren QAM (Quadraturamplitudenmodulation) verwendet. Verdoppeln Sie Ihre Bandbreiteneffizienz, indem Sie zwei Signale gleichzeitig auf demselben Träger übertragen. Diese Art der Modulation wird im Kabelübertragungsstandard ETS 400429 verwendet.

Beim Senden von Satelliten ist der Signalweg durch geringe Interferenzen und gute Empfangsbedingungen gekennzeichnet, die sich jedoch bei schlechtem Wetter, beispielsweise Regen, Nebel, Schneefall sowie unter dem Einfluss starker Winde, verschlechtern können. die die korrekte Ausrichtung der Antenne stören. Die Besonderheit dieses Verfahrens ist die geringe Leistung des empfangenen Signals. Daher muss die Antenne in ausreichender Höhe installiert sein und einen ausreichenden Parabeldurchmesser haben, und der Wandler (Verstärker und Frequenzumrichter) muss die erforderliche Verstärkung und einen geringen Rauschfaktor aufweisen. Für die Satellitenübertragung wurde die QPSK-Methode (Quadrature Phase Shift Keying) erfunden, die zwei Bits pro Symbol überträgt und es Ihnen somit ermöglicht, die Bandbreite zu verdoppeln.

Signalcodierung
Bei der digitalen Fernsehübertragung werden digitale Signale, die Encoder durchlaufen haben, zuerst in einen einzelnen Elementarstrom eines Programms und dann in die Elementarströme gemultiplext (mehrere Eingangsströme werden zu einem einzigen Ausgangsstrom kombiniert) aller Programme werden zu einem einzigen elementaren Transportstrom (auch Transportmultiplex genannt) gemultiplext.

Dann wird das digitale Signal während der Kanalcodierung durch einen Sicherheitscode ergänzt, der vor Übertragungsfehlern schützt, moduliert und über den entsprechenden Kanal (terrestrisch – terrestrisch, Satellit oder Kabel) an den Betrachter übertragen wird.

Vor dem Codieren werden die Komponentensignale für Luma (Y), Chrominanz (CR und CB) sowie den linken und rechten Audiokanal (R bzw. L) auf einem ADC abgetastet. Die Abtastrate gemäß dem einheitlichen digitalen Fernsehstandard CCIR 601 beträgt 13,5 MHz, die Bitrate für die Acht-Bit-Quantisierung beträgt 216 Mbit / s und für die Zehn-Bit-Quantisierung 270 Mbit / s.

Bei der Codierung von Tonsignalen werden hauptsächlich die psychoakustischen Eigenschaften einer Person verwendet, beispielsweise ein Maskierungseffekt, bei dem laute Töne stille Töne anderer Frequenzteilbänder gleichzeitig mit ihnen unhörbar machen.

So wählen Sie ein HDMI-Kabel zum Anschließen digitaler Geräte

So wählen Sie ein HDMI-Kabel zum Anschließen digitaler Geräte

HDMI

In der Welt der Informationstechnologie steht die Zeit nicht still, sondern spult schnell vor, und es ist nicht verwunderlich, dass sich viele Benutzer für die Frage interessieren: Wie wählt man ein HDMI-Kabel zum Anschließen eines Geräts (Smart-TV, Laptop)? , Tablette …)?

HDMI

Manchmal ist es für den Käufer sehr schwierig, in der Vielzahl und den zahlreichen Versionen des HDMI-Kabels richtig zu navigieren. Welches HDMI-Kabel für den Anschluss verschiedener Geräte besser geeignet ist, möchte ich Ihnen in diesem Artikel auf einfache Weise erläutern. Trotz der Tatsache, dass die HDMI-Schnittstelle bereits fest in unserem Leben verankert ist, stellen einige Benutzer immer noch eine ähnliche Frage: Wofür ist ein HDMI-Kabel und was ist unter dieser Abkürzung verborgen? HDMI (High Definition Multimedia Interface) – Ermöglicht die Übertragung von hochauflösendem digitalem Video und digitalem Mehrkanal-Audio, das gegen Kopieren geschützt ist.

Es muss gesagt werden, dass HDMI mehrere wichtige Vorteile gegenüber der digitalen DVI-Videoschnittstelle hat. Erstens ist die HDMI-Schnittstelle kleiner und zweitens ist die Schnittstelle durch Kopierschutztechnologie geschützt. Verwenden Sie ein HDMI-Kabel, um den Computer an Monitor, Fernseher und Projektor anzuschließen. digitale Videokamera an einen Computer, Fernseher; DVD-Player an den Fernseher sowie zum Anschließen von Blu-ray-Playern, Spielekonsolen (PlayStation, Xbox) und anderen digitalen Geräten.

HDMI-Kabellänge. Ich denke, viele von Ihnen haben sich gefragt: Wie lang sind HDMI-Kabel? HDMI-Standard, die maximale Kabellänge beträgt zehn Meter. In der Spezifikation zur maximalen Größe des HDMI “Kabel” wurden keine Informationen gefunden, aber die Länge der Standardgrößen kann 0,75, 0,8, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 5 und betragen 10 Meter. Die Länge des Kabels, die 10 Meter überschreitet, ist nicht durch die Vorschriften geregelt. Wenn Sie sich also für die Länge des HDMI-Kabels entscheiden, müssen Sie die Regel nicht immer mit einem Rand befolgen. Beispielsweise ist bei einem Kabel, das länger als 10 Meter ist, eine Signalverzerrung und -dämpfung möglich, die letztendlich die Bildqualität beeinträchtigt. Die Qualität der Signalübertragung hängt jedoch nicht nur von der Größe ab, sondern auch vom Material, aus dem das Kabel besteht.

Beispielsweise besteht ein Standard-HDMI-Kabel (v1.4, 720 x 1080p, 75 MHz) aus sauerstofffreiem Kupfer mit 24 AWG (0,205 mm2) und einem Hochgeschwindigkeitskabel (v1.4, 1080 x 2160p, 340 MHz). ) besteht aus Kupfer mit 28 AWG (0,081 mm pro Quadrat).

Diese Zahlen zeigen, dass die Qualität der Datenübertragung stark von dem Material abhängt, aus dem die Leiter bestehen. Es ist zu beachten, dass das HDMI-Kabel der Kategorie “Standard” in hoher Qualität ein Signal von bis zu 15 Metern innerhalb der Grenzen seines Typs übertragen kann. Wenn die Kabellänge 15 Meter überschreitet oder nach dem Anschließen digitaler Geräte die Bildqualität beeinträchtigt wird, wird die Verwendung von Signalverstärkern empfohlen.

Wie Sie sich vorstellen können, besteht die Aufgabe eines hochauflösenden Kabels darin, alle erforderlichen Informationen ohne Signalverzerrung von der Quelle zum Empfänger zu übertragen. Laut einigen Herstellern weist ein HDMI-Kabel, das teure Metalle enthält, eine höhere Datenübertragungsrate und weniger Interferenzen auf. Das Vorhandensein teurer Metalle und die Qualität der Verarbeitung im Allgemeinen wirken sich jedoch auf die Endkosten aus.

Daher müssen Sie bei der Auswahl eines HDMI-Kabels von den Ihnen zugewiesenen Verpflichtungen ausgehen, um einen bestimmten Geldbetrag zu sparen. Wenn Sie Daten per Kabel von Geräten (DVD, Satellitenempfänger) übertragen möchten, bei denen der Informationsfluss nicht groß ist, reicht ein billiges HDMI-Kabel aus. Für die Anzeige von volumetrischen (3D) Videos, bei denen der Informationsfluss sehr hoch ist, empfehlen die Hersteller die Verwendung eines HDMI-Kabels aus teuren, hochwertigen Materialien. Es lohnt sich, ein Kabel aus teuren Metallen zu kaufen oder nicht, wir werden es im letzten Teil des Artikels analysieren.

HDMI-Kabelversionen. Mehrere bekannte Unternehmen (Thomson, Philips, Hitachi, Sony, Philips, Silicon Image) waren an der Entwicklung der HDMI-Schnittstelle beteiligt. Das Ergebnis ihrer gemeinsamen Arbeit war der erste vollständige Standard im Jahr 2002. Seitdem hat sich die HDMI-Schnittstelle zu einem Standard entwickelt Loch in der digitalen Welt und ist Teil unseres Lebens geworden. Wie Sie verstehen, wird diese Benutzeroberfläche ständig weiterentwickelt und mit jeder nächsten Version verbessern sich die Entwickler. Informationen über die Spezifikation, der diese oder jene Version des HDMI-Kabels unterzogen wurde, erhalten Sie aus einer Art Mini-Überprüfung.