Codecs und Mediencontainer.


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Codecs und Mediencontainer.

Codecs and Containers

Bitrate. Empfehlungen für die Videokodierung.

Video Container and Video Codecs

Zum Komprimieren digitaler Mediendateien werden spezielle Programme verwendet – Codecs (Encoder). Dies ist eine Art “Formel”, die bestimmt, wie Audio- und Videoinhalte verpackt werden können. Codecs führen auch die umgekehrte Decodierungsoperation durch, in diesem Fall werden sie Decoder genannt.

Encoder (Encoder, Encoder in Englisch): Ein Programm und / oder Gerät, mit dem Informationen von einem Typ in einen anderen konvertiert werden (Codierung).
Ein Decoder ist im Wesentlichen der gleiche wie ein Encoder, konvertiert jedoch in die entgegengesetzte Richtung.

Codec (englischer Codec): Codierer und Decodierer in einem Block.
Das Komprimierungsverhältnis ist das Verhältnis der Größe der Eingabedatei (nicht codiert) zur Größe der Ausgabedatei (codiert). Ein Komprimierungsverhältnis von 11: 1 bedeutet beispielsweise, dass die codierte Datei 12-mal kleiner als das Original ist.
Bitrate: Die Anzahl der Bits, die zum Aufzeichnen einer Zeiteinheit von Audioinformationen zugewiesen wurden. Sie werden im Allgemeinen in kb / s gemessen, dh in Kilobit pro Sekunde (kb / s oder kbps in Englisch).
Die meisten Codecs für Audio- und Videodaten verwenden eine verlustbehaftete Komprimierung, um eine akzeptable endgültige (komprimierte) Dateigröße zu erhalten. Es gibt auch verlustfreie Codecs. Für die meisten Anwendungen sind verlustbehaftete Codecs jedoch vorteilhafter, da die geringfügige Qualitätsverschlechterung durch eine erhebliche Reduzierung des Datenvolumens gerechtfertigt ist. Fast die einzige Ausnahme ist, wenn die Daten weiter verarbeitet werden: In diesem Fall haben wiederholte Verluste beim Codieren / Decodieren schwerwiegende Auswirkungen auf die Qualität.

Am beliebtesten sind die folgenden Codecs:

psd, bmp, rle, dib, gif, eps, jpg, pcx, raw, png, tif usw. – Bilder.
flag, ogg, opus, wav, pcm, wma, mp3, aac, as3, dts, flac usw. – Audio;
ffdshow, indeo, mjpeg, mpeg-1, mpeg-2, mpeg-4 (h.261, h.263, h.264), wmv – video.

Jedes Betriebssystem enthält anfangs einen bestimmten Satz von Codecs, die jedoch im Allgemeinen nicht ausreichen, um bestimmte Videodateiformate abzuspielen. Die Codecs konvertieren die Daten in eine spezielle Datei, die als Container bezeichnet wird. Ein Container ist eine spezielle Shell, in der mit Codecs verschlüsselte Informationen gespeichert werden. Grundsätzlich handelt es sich bei Mediencontainern um Videodateiformate, die Daten zu ihrer internen Struktur enthalten. Der Container kann verschiedene Informationen speichern, insbesondere Bilder, Audio, Video und Untertitel. Verschiedene Arten von Containern bestimmen die Menge und Qualität der Informationen, die in ihnen gespeichert werden können, haben jedoch keinen Einfluss auf die Art und Weise, wie die Daten codiert werden.

Am beliebtesten sind folgende Behälter:

ogg, mp3, mka, wav, wma, mp3, aac, dts, flac usw. – Audio;
DivX, XviD, AVI, MP4, MPEG, WMV, MOV, VOB, MKV, FLV, MPG, dv, flv, ts, m2ts, mp4 usw. – Video.
Um zu bestimmen, in welches Format ein Video konvertiert werden soll, müssen Sie mit dem Aufgabensatz fortfahren. Stellen Sie sich diese Situation vor: Sie haben einen schönen Videoclip der Hochzeitsfotos und möchten ihn auf Ihrem Fernsehbildschirm (ohne HD) abspielen. Dazu können Sie Videos im DVD-Format (as3 – Audio, Vob – Video) brennen.

Schauen wir uns als nächstes die bekanntesten Videodateiformate an:
AVI (Audio-Video Interleaved) ist einer der häufigsten Mediencontainer für Windows-Betriebssysteme. Dieses Format kann vier Arten von Informationen enthalten: Video, Audio, Text und MIDI. Dieser Container kann Videos in verschiedenen Formaten von MPEG-1 bis MPEG-4 enthalten. AVI hat eine große Vielfalt an internen Strukturen und kann auf Smartphones, Kommunikatoren und anderen Geräten gespielt werden. Der AVI-Mediencontainer unterliegt keinen Einschränkungen für den verwendeten Codec-Typ.
WMV (Windows Media Video) ist ein digitales Videoformat, das von Microsoft erstellt und gesteuert wird. WMV-Dateien können Audio- und Videodaten enthalten, die mit Windows Media Audio (WMA) – und Windows Media Video (WMV) -Codecs gepackt sind.
MOV ist ein von Apple für den QuickTime Media Player entwickeltes Format. Um solche Dateien abzuspielen, müssen Sie einen QuickTime-Player oder Player mit bereits installierten MOV-Codecs haben. Das Format kann Video, Animation, Grafik, 3D enthalten. Dieses Format unterstützt alle Audio- und Video-Codecs.
ASF (Advanced Streaming Format) ist ein Microsoft-Streaming-Format. Basierend auf MPEG-4 und zur Übertragung von Videos mit niedriger und mittlerer Bitrate ins Internet. ASF ist ein Multimedia-Container, der fast alle Video-Codecs unterstützt.
MPG oder MPEG (Moving Picture Experts Group) – Eine Videodatei mit mit Codecs codiertem Video:
mpeg1 – Der Standard wurde 1992 unter Berücksichtigung der Funktionen von 2-Gang-CD-ROMs und 486 Computern entwickelt
Der mpeg2-Standard wurde in übernommen


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Verlustfreie Videokomprimierung

Verlustfreie Videokomprimierung

Lossless video

Mitte November letzten Jahres war ich beeindruckt von den Nachrichten der AlparySoft R & D Company über die Einführung eines von ihr entwickelten Codecs für die Arbeit mit Videos. Und obwohl es mittlerweile viele Codecs gibt, weist der verlustfreie Videocodec noch eine Besonderheit auf: Mit diesen Algorithmen können Sie ein Videosignal ohne mathematischen Verlust komprimieren. Das heißt, nach dem Codierungs-Decodierungs-Prozess sind die Quelle und das endgültige Video absolut identisch, und das Originalvideo wird zwei- bis fünfmal komprimiert.

Lossless

Und so wurde am vergangenen Samstag (15. Mai) Lossless Video Codec 2.0 veröffentlicht. Eine wichtige Neuerung war die Hinzufügung eines verlustfreien Komprimierungsalgorithmus, dh einer Komprimierung, bei der das menschliche Auge nicht zwischen dem ursprünglichen und dem verarbeiteten Video unterscheiden kann. Das Kompressionsverhältnis ist hier aus offensichtlichen Gründen höher und beträgt das 5-15-fache.

Mit Hilfe von Elena, der PR-Managerin des Unternehmens, konnte ich die Details des neuen Produkts erfahren.

– Welche Schwierigkeiten hatten Sie bei der Entwicklung verlustfreier Komprimierungsalgorithmen?

– Wie bei allen anderen Algorithmen zur Verarbeitung und Analyse großer Datenmengen (entweder durch Filtern oder Eliminieren der Datenredundanz) besteht das Problem der Wahl zwischen Komprimierungsqualität und Leistung.

Je mehr Zeit Sie mit der Analyse der Daten verbringen können (in unserem Fall handelt es sich um ein Bild aus einem Film), desto besser kann es natürlich komprimiert werden. Auf der anderen Seite stehen wir vor der Aufgabe, den Bildstrom in Echtzeit zu komprimieren (dh 25 bis 30 Bilder pro Sekunde). Die Optimierung der einzelnen Teile auf niedriger Ebene spielt eine wichtige Rolle im Entwicklungsprozess eines Programms, das, obwohl es ein mühsamer Prozess ist, die Geschwindigkeit von Algorithmen erheblich erhöhen kann.

– Ok, aber wie sieht der verlustfreie Video-Codec im Kontext ähnlicher Produkte und insbesondere von DivX aus?

– Im Vergleich zu ähnlichen Produkten sieht unser Codec ziemlich anständig aus. Zum Beispiel können die Tests und die Ergebnisse des Vergleichs mit dem bekannten HuffYUV-Codec auf unserer Website (www.alparysoft.ru/prod/compression/compress-compare.php) eingesehen werden.

Ein Vergleich mit DivX wäre falsch, da es mehrere grundlegende Unterschiede gibt. Erstens ist DivX ein verlustbehafteter Codec. In jedem Fall gehen während der Komprimierung einige Informationen verloren, während in unserem Codec, wie oben erwähnt, verlustfreie Komprimierungsalgorithmen vorgestellt werden. Zweitens verwendet unser Codec keine Videoinformationen aus vorherigen Frames, um ein Frame zu komprimieren. Aus diesem Grund können von unserem Codec komprimierte Videos für die Bearbeitung in verschiedenen Videobearbeitungsprogrammen viel einfacher verwendet werden.

– Elena, wie lange arbeitet Ihr Team schon an Alparysoft Lossless Video Codec?

– Die Arbeit am Codec dauert etwas mehr als ein Jahr. Drei Entwickler beteiligen sich daran.

– Wie beliebt ist der heute entwickelte Codec?

– Laut Statistik gab es allein von der russischen Alparysoft-Website mehrere tausend Downloads. Unser Codec wird jedoch auf vielen Websites gehostet, hauptsächlich auf ausländischen Websites. Unter ihnen gibt es so beliebte Ressourcen, die direkt der Videoverarbeitung gewidmet sind, wie Dvdrhelp.com und Doom9.com; Hier veröffentlichen wir ständig Updates zu unseren Programmen.

Natürlich gibt es Kommentare und Wünsche sowie Ratschläge und Kritik von den Benutzern unserer Programme, da die Website ein Forum hat: Jeder Benutzer kann seine Meinung zu Alparysoft-Produkten äußern. Ich gebe nicht vor zu sagen, dass absolut alle Bewertungen positiv sind, aber andererseits ist kompetente Kritik und professionelle Beratung immer die Kraft, die dazu beiträgt, Fortschritte zu erzielen, sich zu verbessern und die Anforderungen der Verbraucher an sich schnell entwickelnde Technologien zu berücksichtigen.

– Soweit ich weiß, ist der Codec in dieser Entwicklungsphase kostenlos …

– Ja, Alparysoft Lossless Video Codec ist ein kostenloses Produkt und Sie müssen sich nur online registrieren, um loszulegen. Wir haben diesen Schritt unternommen, um die entwickelten Produkte und Technologien bekannt zu machen.