Komprimierte Audiokodierungsformate.


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Komprimierte Audiokodierungsformate.

audio encoding

MP3 (oder besser MPEG 1 Audio Level 3): Kein Kommentar, überall und von jedem kompatibel. Das Fehlen dieses “ewigen” Formats ist einer: nur zwei Kanäle, was seine Verwendung in Kinosystemen einschränkt zu Hause modern.


Mehrkanal-MP3 (5.1) MPEG 2 Audio Level 3.
WMA: Windows Media Audio, formal ein besserer und moderner Konkurrent zu Microsofts MP3. Es wird nicht viel verwendet, obwohl es weitgehend mit Hardware kompatibel ist.
OGG Vorbis ist ein bester moderner MP3-Konkurrent aus der Open Source-Community. Ohne Lizenzbeschränkungen wird es immer häufiger verwendet.
AAC: Advanced Audio Coding ist das wichtigste Audioformat von Apple, das in alle iPads, iPhones, iTunes usw. integriert ist. Der Hauptvorteil besteht darin, dass es technisch weiter fortgeschritten ist als MP3 und Abtastraten von bis zu 96 kHz und theoretisch eine völlig verrückte Anzahl von Kanälen in einer Datei von bis zu 48 ermöglicht. Es wird auch im digitalen Satellitenradio verwendet. So wie MP3 ein komprimiertes Format ist, ist die Qualität von 96 Kbit / s AAC mit der Qualität von 128 Kbit / s MP3 vergleichbar (wir sprechen in beiden Fällen von zwei Kanälen).
Dolby Digital (AC-3) ist wahrscheinlich der beliebteste Standard für digitales Audio in der Kinematographie, da es bereits 1995 auf dem Markt erschien und in zwei Versionen erhältlich ist: DD2.0 (für hochwertigen Stereoklang) und DD5 .1 – fünf volle Kanäle und einer defekt für einen Subwoofer. Spieler sind aus offensichtlichen Gründen mit allen kompatibel. Die Bitrate beträgt in allen Fällen 640 Kbit / s.
Dolby Digital Plus oder E-AC-3 ist ein Versuch, das übliche Dolby Digital zu verbessern, aber die Decoder und Receiver der vorherigen Generation unterstützen keine Spuren im Dolby Digital Plus-Format. Die Gründe dafür sind radikale Änderungen: die Anzahl der Kanäle auf 7,1 erhöht, die Bitrate auf 1, 7 Mbit / s Dies geht nicht über S / PDIF (wenn Sie über ein solches Kabel senden, müssen Sie Downmix auf DD5.1 ​​oder auf DTS mit verwenden Qualitätsverlust), aber HDMI kommt normalerweise mit Dolby Digital Plus ab Version 1.3 zurecht. Sie können solche Titel auf Blu-Ray-Discs finden …
Dolby TrueHD – Wir haben praktisch 8 Spuren, die bei 96 KHz / 24 Bit oder 6 bei 192 KHz / 24 Bit fast unkomprimiert sind. Die Gesamtbitrate erreicht 18 Mbit / s, was eine Decodierung im Player und eine Übertragung an den Empfänger in der analoger Pfad oder mit HDMI 1.3 oder höher. Für Blu-Ray ist dieses Audiocodierungssystem optional.
DTS ist ein verlustbehaftetes digitales Audiocodierungssystem für Kinos, das später auf DVD erschien. Es ist analog zu Dolby Digital 5.1, jedoch etwas flexibler. Neben 2.0 und 5.1 können auch andere Schemata wie 4.0 und 4.1 verwendet werden Wahl zwischen zwei festen Bitraten von 1500 Kbit / s und 750 Kbit / s. Im ersten Fall übertrifft DTS Dolby Digital in der Klangqualität deutlich. im zweiten ist der Unterschied zwischen Systemen umstritten.
DTS-HD ist eine Weiterentwicklung von DTS. Die Anzahl der Kanäle wurde im 96-kHz / 24-Bit-Modus auf 7,1 erhöht. Die Bitrate kann zwischen 6 Mbit / s und 3 Mbit / s gewählt werden. Es handelt sich um ein optionales Audioformat für Blu-Ray. Die Situation bei der Tonübertragung zum Empfänger ist fast dieselbe wie bei DolbyTrueHD.

Verlustfreie oder unkomprimierte komprimierte Audiokodierungsformate.

LPCM ist einfach unkomprimiertes Audio. Es ist normalerweise Stereo. Es sollte nicht mit einer WAV-Datei verwechselt werden, es ist ein Container und möglicherweise befindet sich etwas anderes als PCM WAV darin.
APE ist ein spezielles verlustfreies Audiokomprimierungsformat. Von Audiophilen geliebt.
Flac ist sein Konkurrent und analog, die Unterschiede zwischen ihnen gehen über den Rahmen dieser Überprüfung hinaus.
Verlustfreies Audio
Verlustfreier Apfel

Untertitelformate.
SRT: Textformat, kann als separate Datei mit derselben Erweiterung angehängt werden. Im Vergleich zu den ersten Versionen dieses Formats wurden die Gestaltungsmöglichkeiten erheblich erweitert. Es kann auch innerhalb von MKV existieren.
SUB / IDX ist ein grafisches Untertitelformat, das von einer DVD extrahiert wurde. Es kann MKV oder MP4 passen.
s2k, ssa, ass: Einige fortgeschrittenere Textformate, ass kann in MKV platziert werden.
smi ist ein Textformat, das auf SGML basiert, dem direkten Vorfahren von HTML.
PGS ist ein grafisches Untertitelformat, das Hauptformat für Blu-Ray, es kann jedoch auch in ts- und MKV-Containern vorhanden sein.


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Derzeit beliebte Videocontainer

Derzeit beliebte Videocontainer

video containers
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AVI (Audio Video Interleaved) ist ein alter (1992!) Containertyp und immer noch sehr beliebt. Wir freuen uns über Ihren Auftritt bei Microsoft und das Video für Windows-Paket. Es verliert derzeit an Boden gegenüber moderneren Containern, da verschiedene moderne Audiospuren, Untertitel und Codecs (wie z. B. h.264) nicht normal unterstützt werden. Aufgrund der zunehmenden Unterstützung wird es jedoch noch lange beliebt sein. von Geräteherstellern. Es wird im Allgemeinen in Kombination mit MPEG4 / DivX / Xvid-Codecs und komprimiertem MP3-Audio verwendet.

video container
MKV (Matroska, “Matryoshka”) ist ein moderner Container, der als Open-Source-Projekt entwickelt wurde und dem alle Nachteile von AVI fehlen: moderne Audio- und Video-Codecs, mehrere Audiospuren und mehrspuriges Intro mit Untertitel. Normalerweise, aber nicht unbedingt, wird es in Kombination mit modernen h.264 / x.264 / AVC-1-Codecs verwendet. Subjektiv ist es am beliebtesten für die Internetverteilung und die lokale Speicherung von qualitativ hochwertigen Videos.
Aber niemand stört sich zum Beispiel daran, MKV-Videos einzubauen, die vom “guten alten” Xvid komprimiert wurden. In einigen Situationen sind solche Maßnahmen auch gerechtfertigt.
QuickTime (Dateierweiterungen – *. Mov oder *. Qt) ist ein ziemlich fortschrittlicher Container, der von Apple erstellt wurde. Er unterstützt fast alle gängigen Codecs und Untertiteleinbettungen und eignet sich im Gegensatz zu MKV viel besser zum Bearbeiten von Videomaterial. auf dem Behälter eingraviert. …
Die normale Unterstützung ist jedoch nur möglich, wenn das Apple QuickTime-Paket auf dem Computer installiert ist. Open-Source-Reverse-Engineering-Entwicklungen von Drittanbietern bieten nicht die volle Funktionalität.
ASF / WMV / WMA (Erweitertes Stream-Format / Windows Media-Video): Microsoft AVI-Ersatz, Dateierweiterungen: ASF, WMV, WMA (für Audiodateien). Trotz aller fortschrittlichen Innovationen (Unterstützung für mehrere Spuren, Kapitel, neue Codecs) ist die Unterstützung für h.264 für sie immer noch schwierig, was die Zukunft dieses Containers in Zweifel zieht.
FLV – Adobe Flash Video. Dank YouTube wurde es sehr beliebt. Im Verlauf der Evolution habe ich gelernt, moderne Audio- und Videocodecs zu verwenden, aber der Fokus auf kurze, stark komprimierte Internetvideos schränkt den Umfang ihrer Verbreitung ein. Aus irgendeinem Grund werden eingebettete Untertitel nicht unterstützt.
BDMV ist in der Tat ein unkomprimiertes Blu-ray-Disc-Image. Es bietet alle denkbaren “Vorteile” (Unterstützung für alle modernen Audio- und Videoformate bis hin zu 3D), stellt jedoch erhebliche Anforderungen an den Speicherplatz und das Laden Decoder. Daher ist die Unterstützung von Hardware-Playern immer noch sehr begrenzt.
3GP ist ein Container, der sich auf das Filmen von Videos mit Mobiltelefonen konzentriert. Daher wird die eingeschränkte Unterstützung für Audioformate und Videoformate sehr progressiv unterstützt. Es gibt keine alternativen Audiospuren, Timecode anstelle von Untertiteln. Die Waffe eines mobilen Reporters auf den Punkt gebracht.
MP4 ist ein ziemlich fortschrittlicher Container, der die Videokomprimierung nicht nur in MPEG4 unterstützt, wie Sie vielleicht vom Namen her denken, sondern auch mit moderneren Methoden. Aber ich habe gegen die “Matroschka” verloren, was die Unterstützung von Untertiteln und Audioformaten angeht.
Divx ist ein Container der Ersteller des gleichnamigen Codecs. Trotz einiger Fortschritte erhielt es nicht die gleiche Verteilung. Der Grund ist, dass Sie den gleichnamigen Codec nur für Videos verwenden können und wer ihn danach benötigt, wenn die “Nistpuppe” universeller ist.
VOB ist eigentlich der offizielle Name dieses MPEG 2-Programm-Stream-Containers, dh es ist tatsächlich der Inhalt der DVD. Es werden nur zwei Videocodecs unterstützt, MPEG1 und MPEG2, ansonsten der Standard der “vor HDTV” -Ära, da Untertitel, Kapitel (wenn Sie die gesamte Disc als einen einzigen Container verwenden) und verschiedene Audioformate unterstützt werden. einschließlich sehr fortschrittlicher.
.ts MPEG 2 Transport-Stream, der auch in Dateien mit den Erweiterungen m2ts und mts enthalten ist, die aufgrund der digitalen Satellitenübertragung beliebt sind und trotz des Namens moderne Codecs und FullHD-Auflösungen verwenden können. Beliebt bei Fans von Satellitenfernsehen, aber schlechter als “Matryoshka” in Bezug auf die Flexibilität der Nutzung.
OGG ist ein Container, der formal zum Speichern von Audio im OGG Vorbis-Format entwickelt wurde, aber auch Video speichern kann. Trotz der angegebenen Fähigkeiten ist es exotisch (dies gilt für Videos), für Ton hat sich dieser Container bereits durchgesetzt.
WAV ist ein Behälter zum Speichern von Ton, der nicht unbedingt unkomprimiert ist.
ISO ist nur ein optisches Disc-Image. Alles kann drinnen sein. Wie der Spieler es aufnehmen wird, liegt bei seinen Entwicklern.
MPG: Legacy VideoCD, MPEG 1-Videocontainer im Einzelformat.

Videocontainer

Videocontainer

Video Container

Für die meisten Benutzer sind Videodateien mit AVI-Erweiterung ein separates Videodateiformat. In der Tat ist dies nicht der Fall. In diesem Fall ist die Erweiterung einer AVI-Videodatei ein Container einer bestimmten Struktur, in dem verschiedene Informationen wie Video- und Audiodatenströme sowie möglicherweise auch Untertitel gespeichert werden. Der AVI-Videodateicontainer kann Videos in nahezu jedem Format und möglicherweise nur Audio aufnehmen. Als nächstes betrachten wir die am häufigsten verwendeten Container, in denen Audio- und Videoinformationen gespeichert werden können.

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AVI ist die beliebteste und am weitesten verbreitete Art von Videodateien. Es wurde von Microsoft in den Anfängen des Windows-Betriebssystems entwickelt und dient zum Speichern synchronisierter Audio- und Videostreams. AVI weist eine Reihe von Einschränkungen auf, die verhindern, dass die neuesten Fortschritte bei der Datencodierung angewendet werden. Trotzdem bleibt AVI beliebt. Einige dieser Einschränkungen wurden auf verschiedene clevere Weise erfolgreich umgangen, beispielsweise durch Audio-Streaming mit variabler Bitrate. Unter Windows können absolut alle Videokodierungsprogramme mit diesem Container arbeiten.

Der OGM-Container ist ein vollständig offenes System, das Teil des OGG-Projekts ist. Es kann einen Videostream in jedem Format und Ton im Ogg-Format aufnehmen, unterstützt jedoch auch Titel im MP3-Format. Der Hauptvorteil gegenüber AVI ist die sofortige Rückspulfunktion und die integrierte Fehlerkorrektur.

MKV, im Internet auf Russisch “Matryoshka” genannt, ist eine relativ junge Neuentwicklung des Videocontainers. Es ist völlig kostenlos und Open Source für jeden Entwickler. Mit MKV können Sie die neuesten Fortschritte bei der Video- und Audiokodierung kombinieren. Beim Generieren einer Datei können beliebige Codecs verwendet werden, sowohl Video als auch Audio. Darüber hinaus unterstützt es eine variable Bitrate, ein DVD-ähnliches Navigationsmenü und die Möglichkeit, Links zu Filmkapiteln zu erstellen. Um Dateien abzuspielen, müssen Sie den Matroska Splitter-Filter installieren, der den Containerinhalt in Sequenzen aufteilt. Um Videos in diesem Container zu verarbeiten, ist es nicht einfach, ein geeignetes Videokodierungsprogramm zu finden, das MKV ohne Neucodierung trimmen kann.

MP4 wurde von der MPEG-Gruppe zum Speichern von Audio- und Videocomputern entwickelt und unterstützt auch einige Arten von Animationen. Um Animationen in 2D- und 3D-Formaten abzuspielen, müssen spezielle Player installiert werden. Diese Funktionen befinden sich jedoch noch in der Testphase. Die meisten tragbaren Geräte speichern ihre Dateien im MP4-Container.

Der Quick Time-Container wird hauptsächlich auf der Apple-Plattform verwendet. Dateien mit diesem Container haben die Erweiterung MOV und enthalten komprimiertes Video und Sound in hoher Qualität. Es kann auch auf Standard-PC-Plattformen verwendet werden, für die der entsprechende Codec installiert werden muss.

Videokomprimierungsformate

Videokomprimierungsformate

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Vor dem Aufbau eines Videoüberwachungssystems muss ein Techniker eine Reihe kritischer Probleme und Aufgaben lösen. Neben der Auswahl von Kameras, Servern und Software muss das optimale Komprimierungsformat für die Videoübertragung des Systems ausgewählt werden. Die Hauptformate für Videoüberwachungssysteme sind MJPEG, MPEG-4 und H.264 (MPEG-4 Teil 10). Kontroverse “Welches Format ist besser?” Ähnlich wie bei den Streitigkeiten “Wofür ist die Zukunft: Analog oder IP?”, Die seit mehreren Jahren andauern, können Experten jedoch immer noch keinen Konsens erzielen. In diesem Artikel werden wir über die Eigenschaften der Formate, die Parameter, die bei der Auswahl berücksichtigt werden müssen, und die Technologien zur Analyse von Videostreams sprechen.

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Video komprimieren

Die Videos der IP-Überwachungskameras erreichen den Server in komprimierter Form. Bei der Komprimierung werden im Allgemeinen Merkmale entfernt, die für das menschliche Auge fast unsichtbar sind, obwohl die Komprimierung manchmal ohne Informationsverlust erfolgt. Komprimierter Videostream erfordert weniger Netzwerkbandbreite und weniger freien Festplattenspeicher. Um das Video anzuzeigen oder zu analysieren, muss der resultierende Stream entpackt werden. Wenden Sie den umgekehrten Konvertierungsalgorithmus auf die Komprimierung an. Die Kombination von Komprimierungs- und Dekomprimierungsalgorithmen wird als Video-Codec bezeichnet. Videocodecs unterschiedlicher Standards sind nicht miteinander kompatibel. Mit einem Codec komprimierte Videoinformationen können in der Regel nicht mit einem anderen Codec dekomprimiert werden.

Es gibt verschiedene Arten der Komprimierung.

Mit der verlustfreien Komprimierung erhalten Sie nach dem Decodieren ein Bild, das sich nicht vom Originalbild unterscheidet.
Bei einer verlustbehafteten Komprimierung gehen nach dem Decodieren Informationen verloren.

Es sind mehrere verlustbehaftete Komprimierungsimplementierungen möglich:

verlustbehaftete prozentuale Komprimierung – Der Verlust ist für das menschliche Auge so unbedeutend, dass der Rahmen vor und nach der Decodierung für den Bediener praktisch nicht zu unterscheiden ist.
verlustbehaftete Komprimierung – Die Unterschiede zwischen den Frames vor und nach dem Decodieren sind spürbar, aber immer noch nicht sehr ausgeprägt. Alle zur Analyse der Ereignisse erforderlichen Informationen werden gespeichert.
Verlustkomprimierung: Streaming-Videokomprimierung von geringer Qualität, die beim Dekodieren Artefakte (merkliche Videoverzerrungen) verursacht. Das Auftreten von Artefakten führt zu einer Abnahme der Bildschärfe, dem Auftreten von Feldern derselben Farbe (wenn verschiedene Farbtöne in einem kombiniert werden) und dem Auftreten von Bildblockaden (Pixelierung, Körnigkeit). Das Vorhandensein von Artefakten führt zu falschen Ergebnissen der Analyse des Videostreams durch die Systemsoftware.
Während des Komprimierungsprozesses werden zur Reduzierung der Größe des Videostreams die Anzahl der Farbtöne im Bild verringert, die Farbauflösungen verringert und kleine Details im Bild, die für das menschliche Auge unsichtbar sind, entfernt. Vorhersagen von Änderungen basierend auf bereits empfangenen Daten; Entfernen Sie doppelte Pixelwerte.

Videokomprimierungsformate

Es gibt viele Komprimierungsformate, MJPEG, MPEG-4 und H.264 sind die beliebtesten in der Videoüberwachung.

MJPEG-Format

Für das MJPEG-Komprimierungsformat ist eine Videosequenz eine Folge von Standbildern: JPEG-Bilder. Die Komprimierung erfolgt für jeden Frame (Intraframe) einzeln. Wir erhalten völlige Unabhängigkeit von einzelnen Bildern. Beim Abspielen einer Videodatei ist die Bildqualität immer noch gut: Aus dem MJPEG-Format können Sie immer Frames mit einem klaren Bild der Ereignisse erhalten. Dies erfordert keine hohe Prozessorleistung, belastet jedoch das Netzwerk erheblich und erfordert eine große Menge an Speicherplatz. Dieses Format zeichnet sich durch bildblockierende Artefakte aus, Felder derselben Farbe. Die Kameradaten sind verlustbehaftet, daher kann man nicht sagen, dass keine Verzerrungen vorliegen. Eine andere Sache ist, dass das menschliche Auge in JPEG bei korrekter Einstellung der Kamera kaum Verzerrungen bemerkt.

MPEG-4- und H.264-Formate

Bei den Formaten MPEG-4 und H.264 wird die Komprimierung sowohl innerhalb eines Frames als auch für eine Reihe von Frames (zwischen Frames) durchgeführt. H.264-Video (MPEG-4-optimiert oder MPEG-4-Teil 10) ist keine Folge einzelner Bilder, sondern eine Kette verwandter Daten – Video-Streaming. Die Vorteile dieses Formats sind, dass nicht alle Frames gespeichert werden, sondern nur das Referenzbild und seine nachfolgenden Änderungen.

Wenn ein wesentlicher Teil des Bildes unverändert bleibt, ist die resultierende Videogröße viel kleiner als bei MJPEG. Wenn das MJPEG-Format einen Satz von Bildern mit jeweils 200 KB senden kann, sendet das H.264-Format ein Referenzbild mit 200 KB und die nachfolgenden Änderungen, die viel kleiner sind.