Was ist das beste Videoformat?


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Was ist das beste Videoformat?

Best Video Format

Welches Videoformat ist besser?

Video compression

Derzeit haben Sie eine Vielzahl von Optionen zum Speichern und Präsentieren digitaler Multimedia-Informationen. Es gibt viele verschiedene Videoformate, jedes mit seinen eigenen einzigartigen Eigenschaften. In einer solchen Situation stellt sich natürlich die Frage, welches Videoformat besser ist.

Um Informationen in digitale Form umzuwandeln, werden spezielle Programme verwendet – Codecs. Sie erstellen eine spezielle Datei – einen Container, in dem alle Daten gespeichert sind. Diese beiden Konzepte sollten nicht verwechselt werden, da sie völlig unterschiedliche Funktionen erfüllen.

Die folgende Codec-Definition finden Sie auf Wikipedia. Ein Codec ist ein spezielles Computerprogramm, das einen Datenstrom oder ein Signal zur späteren Verwendung konvertiert. Codecs transformieren die verfügbaren Informationen, um sie optimaler und kompakter zu speichern. In diesem Fall bleibt die Hauptstruktur der Datei (des Containers) dieselbe, nur die Art und Weise, wie die Daten dargestellt werden, ändert sich. Die beliebtesten Codecs für die Videoaufzeichnung sind: DivX, XviD, MPEG2, H.264 usw. Wenn Sie einen Film aufnehmen oder beispielsweise online eine Diashow erstellen möchten, müssen Sie entscheiden, welcher Videocodec verwendet werden soll.

XviD ist ein moderner MPEG4-Codec. Ermöglicht das Erhalten von hochauflösenden Bildern in dynamischen Szenen. Gehen Sie daher bei der Auswahl eines Codecs von den Merkmalen und Merkmalen der Videodatei selbst aus. Auf diese Weise können Sie nachvollziehen, welches Videoformat für einen bestimmten Fall am besten geeignet ist. Im Gegensatz zu DivX ist XviD freie Software, die unter der GNU-Lizenz veröffentlicht wird.

Welches Videoformat ist besser?
DivX ist einer der beliebtesten Video-Codecs. Bietet qualitativ hochwertige Bilder. Die mit diesem Codec konvertierten Dateien sind klein und können auf fast allen modernen DVD-Playern angezeigt werden. Ab der fünften Version haben Sie für die Codierung bezahlt.

H.264. Im Vergleich zu den beiden vorherigen Video-Codecs ist H.264 effizienter und bietet höhere Komprimierungsraten, ohne die Qualität zu beeinträchtigen. In der Regel fehlt dieser Codec jedoch zunächst auf dem Computer und muss zusätzlich installiert werden.

MPEG2 ist ein beliebter Videostandard, der im digitalen Fernsehen aktiv zur schnellen Informationsübertragung eingesetzt wird. Darüber hinaus wird der MPEG2-Codec beim Aufnehmen von DVDs sowie in Videokomprimierungssystemen verwendet.

Angenommen, Sie stehen vor einer bestimmten praktischen Aufgabe: dem Erstellen einer Video-Diashow. Was ist das beste Videoformat für die Aufnahme? Zunächst müssen Sie fortfahren, von wo aus Sie die erstellte Videodatei verwenden. Wenn Sie beispielsweise ein fertiges Video in einen Video-Hosting-Dienst einfügen möchten, verwenden Sie den H.264-Codec, mit dem Sie einen erheblichen Grad an Datenkomprimierung bei minimalem Qualitätsverlust erzielen können. Der PhotoSHOW-Diashow-Hersteller von AMS Software enthält einen vollständigen Satz moderner Video-Codecs und ermöglicht es Ihnen, spektakuläre Diashows aus Fotos in professioneller Qualität zu erstellen.

Die Codecs konvertieren die Informationen dann in eine spezielle Datei, die als Container bezeichnet wird. Ein Container ist eine Art Shell, in der die von Codecs konvertierten Informationen digital gespeichert werden. Die Containerstruktur ist heterogen und umfasst mehrere Komponenten: Videostream, Audiostream, verschiedene zusätzliche Informationen (Dateiinformationen, Titel usw.). Daher kann der Container selbst keine Informationen konvertieren, sondern dient nur zum Speichern. Die gebräuchlichsten Container sind AVI, TS, MP4, MKV. Schauen wir uns einige davon genauer an, um die Frage zu beantworten, welches Videoformat das beste ist.

AVI (Audio-Video Interleaved): bedeutet wörtlich “Interlaced Audio und Video”. Es ist ein universeller Container zum Speichern von Informationen verschiedener Arten. Die AVI-Datei kann Video-, Ton-, Textinformationen usw. enthalten. Es kann auch mehrere Audio-Streams geben. Beim Erstellen einer AVI-Datei kann eine Vielzahl von Codecs verwendet werden. Dieses Videoformat ist ähnlichen Videostandards aufgrund der Benutzerfreundlichkeit und der Vielzahl von Videoaufzeichnungsfunktionen überlegen.

MKV ist ein frei verteilter Container, der als “Matroska” -Projekt bekannt ist. In diesem Multimedia-Container können Sie eine große Menge einer Vielzahl von Informationen speichern, einschließlich Audiospuren in verschiedenen Sprachen, Untertiteln, spezielle Videokapitel usw. erstellen. Das Hauptmerkmal dieses Formats ist die Offenheit des Codes, die es Programmierern aus aller Welt ermöglicht, ihn zu bearbeiten und zu verbessern. Beim Vergleich von AVI mit MKV ist das letztere Videoformat in den meisten Parametern besser als das erstere. Der MKV-Container verfügt über alle erforderlichen Parameter zum Speichern von Videodateien und wird immer beliebter


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Video-Kompression

Video-Kompression

Video Compression

Videokomprimierung (Videokomprimierung) ist die Kunst, die maximal mögliche Datenmenge ohne merkliche Qualitätsverschlechterung zu entfernen.

Video Compression

Die meisten gängigen Komprimierungsmethoden sind verlustbehaftet (verlustbehaftet), dh das Entpackungsergebnis ist nicht identisch mit der ursprünglichen Quelle. Durch die Reduzierung von Auflösung, Farbtiefe und Bildrate wurde zunächst ein Video in Briefmarkengröße auf dem PC angezeigt. Anschließend wurden Möglichkeiten entwickelt, um Bilder besser zu rendern und das Datenvolumen zu reduzieren, ohne die Bilder zu beeinträchtigen. Abmessungen. Die Videokomprimierung wird durch sogenannte Codecs (Codec – von COmpression / DECompression) implementiert. Es wurden verschiedene Arten von Codecs entwickelt, die in Hardware, Software oder Hardware-Software implementiert sind und eine effiziente Videokomprimierung und -dekomprimierung ermöglichen.

Verlustbehaftete Komprimierungstechniken reduzieren die Datengröße (durch komplexe mathematische Transformationen und das selektive Entfernen visueller Informationen, die unsere Augen und unser Gehirn häufig ignorieren) und können zu einer Verschlechterung der Bildqualität führen. Andererseits werden durch verlustfreie Komprimierung nur redundante Informationen entfernt. Codecs können in Hardware, Software oder Hardware / Software implementiert werden. Die Codec-Komprimierungsverhältnisse reichen von 2: 1 bis 100: 1, sodass große Mengen an Videodaten verarbeitet werden können. Je höher das Komprimierungsverhältnis ist, desto schlechter ist das resultierende Bild. Es zeigt verblasste Farben, Verzerrungen und Interferenzen, die Umrisse von Objekten werden schärfer und am Ende kann das Ergebnis unbrauchbar sein.

Ende der 90er Jahre des letzten Jahrhunderts basierten die am häufigsten verwendeten Methoden auf einem dreistufigen diskreten Cosinustransformationsalgorithmus (Discrete Cosine Transform – DCT). Der DCT-Algorithmus nutzt die Tatsache aus, dass benachbarte Pixel in einem Bild (physisch nahe, räumlich oder zeitlich nahe aufeinanderfolgende Bilder) dieselbe Bedeutung haben können. Die mathematische Transformation (ähnlich der Fourier-Transformation) wird an 8×8-Pixel-Gittern durchgeführt. Dies erklärt die Blockverzerrungen (Artefakte) bei hohen Komprimierungsstufen. Es hat sich gezeigt, dass niederfrequente Komponenten in visuellen Systemen wichtiger sind als hochfrequente Komponenten. Folglich gewichtet der Quantisierungsprozess sie und entfernt diejenigen, die die geringsten visuellen Informationen enthalten, abhängig vom erforderlichen Komprimierungsgrad. Zum Beispiel kann das Löschen von 50% der konvertierten Daten zum Verlust von nur 5% der visuellen Informationen führen.

Die Komprimierung wurde ursprünglich in Software durchgeführt. Eine unzureichende Prozessorleistung begrenzte den Algorithmus, um seine Aufgabe in 1/25 Sekunde auszuführen, dh die Zeit, die benötigt wird, um einen Rahmen eines sich vollständig bewegenden (“Live”) Videos zu bilden. Avid Technology und andere Pioniere der nichtlinearen Bearbeitung (NLE) veröffentlichten jedoch Ende der 1980er Jahre PC-basierte Bearbeitungssysteme, die Softwarekomprimierung verwendeten. Obwohl das Video ein Viertel der Auflösung des hatte Fernsehen, Farbüberblendung und Blockverzerrung, das NLE-System revolutionierte den Produktionsprozess. Am Anfang wurden diese Systeme für die Offline-Bearbeitung verwendet, als das Material mit Software poliert wurde.

Obwohl die Videoqualität früherer PC-basierter NLE-Systeme der Qualität der Offline-Bearbeitung mit VHS-Videorecordern unterlegen war, hatten NLE-Systeme bestimmte Vorteile. Als Textverarbeitungsprogramm für Videos boten sie einen schnelleren und kreativeren Arbeitsstil. Der Benutzer kann Teile des Videos schnell ausschneiden und einfügen, verbessern und verschiedene für den Produktionsprozess typische Bearbeitungsaktionen ausführen. Außerdem war das Importieren der von NLE generierten Edit Decision List (EDE) auf eine Diskette auf einem Online-Computer viel bequemer als das Schreiben einer temporären Codeliste. Das NLE-System bot nicht nur eine bequemere Version, sondern auch ein Offline-Produkt in der Nähe der endgültigen Version.

NLE-Systeme verschwanden jedoch 1991 praktisch, als die Hardwarekomprimierung Videos in VHS-Qualität lieferte. Die erste Hardware-Videokomprimierung wurde als M-JPEG (Motion JPEG) bezeichnet. Es ist vom DCT-Standard für Standbilder namens JPEG abgeleitet. Dieser Standard wurde nie für die Videokomprimierung entwickelt, aber als C-Cube Anfang der neunziger Jahre einen Codec-Chip herausbrachte, der JPEG-Bilder mit bis zu 30 Standbildern pro Sekunde komprimieren konnte, konnten die Pioniere der NLE-Systeme nicht widerstehen lange Zeit. Durch 50-maliges Komprimieren von Daten konnten PCs digitale Videos verarbeiten.

In der Zwischenzeit wurden PCs schneller und der Speicher billiger, was niedrigere Komprimierungsraten bei besserer Kapazität ermöglichte.

Was ist digitales Video?

Was ist digitales Video?

Digital Video

Digitales Video ist eine Reihe von Technologien zum Aufzeichnen, Verarbeiten, Übertragen und Speichern von Bildern und Ton aus dem digitalen Fernsehen. Der Hauptunterschied zu analogem Video besteht darin, dass das Videosignal und der Ton nicht in ihrer ursprünglichen Form, sondern nach der Analog-Digital-Umwandlung in Video- und Sounddatenströme codiert und übertragen werden. In den meisten Fällen wird digitales Video komprimiert, um die übertragene und gespeicherte Datenmenge zu verringern. Digitales Video kann über digitale Schnittstellen in Form von Streams oder Dateien auf verschiedene Videomedien übertragen werden.

Digital Video

Digitales Video weist fünf Hauptmerkmale auf: Bildschirmauflösung, Bildrate, Farbtiefe, Bitrate (Videoübertragungsbreite) und Bildqualität.

Bildschirmauflösung (Auflösung): Gibt die Anzahl der Punkte (Pixel) horizontal und vertikal an, aus denen das Bild (Videobild) auf dem Bildschirm besteht.
Bei der Aufnahme der Auflösung wird zuerst der Wert der Anzahl der Punkte pro Zeile (horizontale Auflösung) und dann die Anzahl der am Bild beteiligten Zeilen (vertikale Auflösung) angegeben.
Für den europäischen PAL-Videostandard beträgt die Bildgröße beispielsweise 720 x 576 Pixel, für den nordamerikanischen NTSC-Standard 720 x 480, für hochauflösendes Video (HD 720p) – 1280 x 720 und für den neuen HDTV-Standard (Full HD) – 1920 x 1080 Pixel.
Wie Sie wahrscheinlich verstehen, ist die Videoqualität umso besser, je höher die Bildschirmauflösung ist.

Bildrate, Bildrate (Bilder pro Sekunde (FPS), Bildrate, Bildrate) – die Anzahl der Bilder pro Zeiteinheit in Fernsehen und Kino. Das Konzept wurde zuerst von dem Fotografen Edward Muybridge verwendet, der Experimente zur Chronofotografie von sich bewegenden Objekten mit mehreren Kameras hintereinander durchführte. Die allgemein akzeptierte Maßeinheit sind Bilder pro Sekunde.
– 24 – der Weltstandard für die Häufigkeit von Filmen und Projektionen;
– 25 – die Drehfrequenz, die bei der Erstellung von Filmen und Fernsehberichten für deren Übersetzung in die europäische Zerlegungsnorm 625/50 verwendet wird;
– 30 – Standardgeschwindigkeit für die Videowiedergabe.

Die Farbtiefe (Farbauflösung) ist eine Eigenschaft, die die Anzahl der Farben angibt, die an der Bildung eines Videobildes beteiligt sein können.
Die Anzahl der Farben in digitalen Videos wird in Bit gemessen. 1 Bit kann also zwei verschiedene Werte annehmen (0 oder 1) und es können nur zwei Farben (normalerweise Schwarz und Weiß) codiert werden. Mit zwei Bits können Sie 4 Farben (22 = 4) codieren, mit drei Bits – 8 Farben (23), vier – 16 (24) und so weiter.
Typischerweise wird die Farbauflösung durch spezielle Farbmodelle beschrieben. In der Computertechnologie wird das RGB-Modell (Rot-Grün-Blau) verwendet, das durch die folgenden gängigsten Farbtiefenmodi dargestellt werden kann: 8 Bit (256 Farben), 16 Bit (65.536 Farben) und 24 Bit (16.777). 216 Farben). Übrigens kann das menschliche Auge nach verschiedenen Meinungen 5-10 Millionen Farbtöne wahrnehmen.

Ein Pixel ist das kleinste Element in einem digitalen Bild in Bitmap-Grafiken. Es hat eine quadratische Form. “Pixel” ist ein Wort, das aus den Wörtern “Bild” und “Element” besteht. Die physikalische Größe eines Pixels wird nicht vom Benutzer festgelegt, sondern durch die Eigenschaften des Anzeigegeräts bestimmt. Je mehr Pixel ein Anzeigegerät hat, desto feinere Details im Bild können angezeigt werden.

Die Videobitrate ist die Menge an Informationen, die pro Sekunde übertragen werden. Daraus folgt, dass je höher die Videobitrate ist, desto besser ist sie, desto klarer das Bild, desto weniger Artefakte usw. Das Speichern dieses Videos erfordert mehr Festplattenspeicher und folglich mehr Zeit, um es über das Netzwerk zu übertragen.

Die Bildqualität ist eine Eigenschaft, mit der die Qualität des verarbeiteten Videos im Vergleich zum Original bewertet werden soll. Sie wird durch eine Reihe von Werten für Auflösung, Farbtiefe und Videoübertragungsgeschwindigkeit bestimmt.

HD. High Definition Video. Die meisten verwendeten HD-Formate bieten eine Auflösung von 1920 x 1080 oder 1280 x 720. Es gibt einen signifikanten Unterschied zwischen den Standards 1080 und 720: Ersteres verwendet 2,25 Pixel mehr pro Bild.
Dieser Unterschied erhöht die Anforderungen der 1080-Datenverarbeitung in Bezug auf Komprimierungszeit, Dekomprimierungsgeschwindigkeit und Größe des Speicherbereichs erheblich. Alle 720 Formate sind progressiv. Das 1080-Format ist eine Kombination aus progressiven und Interlaced-Rahmentypen. Computer und ihre Monitore sind von Natur aus fortschrittlich, während Fernsehsendungen

Woher kam 44100?

Woher kam 44100?

44100 sample rate

Normalerweise beträgt die Abtastrate normalerweise 44100, beispielsweise auf CDs oder DVDs.
Dies bedeutet, dass pro Sekunde 44100 Proben entnommen werden.

44100 sample rate

Aber viele Leute fragen sich, warum diese Zahl erreicht wurde.

Wir wissen, dass das menschliche Ohr Geräusche bis zu 20 kHz hören kann und dass nach einigen akustischen Theoremen mindestens doppelt so viele Proben entnommen werden sollten, dass wir dann von 40.000 sprechen würden, aber dennoch 44.100 erreichten.

Die Standard-Samplerate für CD-Audio beträgt 44100 Hertz. Wo und warum wurden diese 44100 ursprünglich für die CD-Audioproduktion ausgewählt?

Ausgehend von der Bedingung (siehe Nyquist-Shannon-Kotelnikov) der Wiedergabe der Obergrenze des Spektrums bei 20 kHz sollte die Abtastfrequenz über 40 kHz gewählt worden sein. Zum Zeitpunkt der Erstellung dieser Standards und der Entwicklung der CD-DA-Technologie (der zweiten Hälfte der 70er Jahre des letzten Jahrhunderts) gab es jedoch kein allgemein akzeptiertes Medium, um digitalen Sound aufzunehmen, zu bearbeiten und zu speichern. Und dafür wurde beschlossen, Standard-Videorecorder zu verwenden, die damals im U-matic-Format arbeiteten. Das digitale Signal wurde von einem speziellen Codierer in ein Schwarz-Weiß-Video-Pseudosignal codiert und auf einer Videokassette aufgezeichnet. Die Struktur des digitalen Signals musste mit der Frequenz und Struktur der Felder des für die Aufzeichnung verwendeten Fernsehsignals verknüpft werden.

Diese Entscheidung wurde durch die Tatsache erschwert, dass in Europa und den USA unterschiedliche Videoaufzeichnungsstandards verwendet werden: 525 Zeilen bei 60 Hz und 625 Zeilen bei 50 Hz, während nicht alle Zeilen zum Aufzeichnen von Informationen verwendet werden können. Die ausgewählte Frequenz sollte zur Struktur beider Videosignale passen. 44100 Hz erfüllen diese Anforderung.

In einem 60-Hz-NTSC-Videosignal werden 35 Zeilen nicht für die Aufzeichnung verwendet, so dass 490 aktive Zeilen pro Bild oder 245 im Feld für die digitale Audioaufzeichnung verbleiben. Wenn Sie drei Samples in eine Zeichenfolge schreiben, beträgt die Samplerate:

60 × 245 × 3 = 44100.

In einem 50-Hz-PAL-Signal werden 37 Zeilen nicht verwendet, sodass 588 aktive Zeilen pro Frame oder 249 pro Feld verbleiben. Die Frequenz beträgt also:

50 × 249 × 3 = 44100.

Obwohl digitaler Ton zu dieser Zeit nichts mit dem Videosignal zu tun hatte, wurden bei der Herstellung der CD Videogeräte verwendet, die die Wahl der Abtastfrequenz bestimmten.