Сегодня, кажется, все стремятся стать немного кинематографистами. Люди используют для видеосъемки самые различные гаджеты и девайсы, включая мобильные телефоны и цифровые фотокамеры, а также портативные и профессиональные видеокамеры. Последнее поколение цифровых зеркальных фотокамер позволяет записывать видео с поддержкой высокого разрешения, на смену которому уже идет Ultra HD (4K) видео.

Чтобы научиться снимать хорошие видеосюжеты потребуется приложить определенные усилия, но все становится еще более сложным, когда вы захотите во всей красе продемонстрировать свой видео шедевр друзьям, членам семьи или выложить в сеть для всеобщего обозрения. Возможно, вам нужно будет загрузить его на YouTube, может вы собираетесь записать свой Blu-ray или DVD диск, а может быть просто захотите загрузить видео на мобильный телефон или планшетный компьютер.



Создание видеороликов стало очень популярным занятием и многие из нас сейчас или немного позднее захотят снимать, редактировать и демонстрировать свои видео шедевры друзьям, родственникам и коллегам, используя при этом различные форматы видео, устройства для съемки и воспроизведения. Если вы хотите научиться хорошо снимать и монтировать впечатляющие видеоролики, то должны иметь основные понятия о видео форматах и кодеках.



Разобраться в том, какой кодек и контейнер лучше подойдет для создания вашего видео шедевра порой достаточно сложно. В чем-то помочь в решении этой проблемы сможет и представленный далее материал.



Какая разница между кодеком и контейнером?

Начинающие пользователи часто бывают озадачены, когда пытаются выяснить разницу между кодеками и контейнерами. Сейчас слово Кодек стало общеупотребительным понятием, а изначально термин являлся сокращением от двух слов КОмпрессор-ДЕКомпрессор. Что же делают кодеки?
Они принимают цифровые медиа данные и либо сжимают (компрессия) их для передачи и хранения, либо распаковывают (декомпрессия) для просмотра и перекодирования. Каждый кодек использует определенный метод кодирования и декодирования цифровых данных.



Несжатое видео означает необработанное или как часто говорят «сырое» (англ. Raw). Такой видео и аудио сигнал требует для хранения порой огромного дискового пространства. Несжатое видео высокой четкости формата 1080i, записываемое со скоростью 50 кадров в секунду, съедает до 410 гигабайт в час. Аудио с CD дисков, довольно устаревшее по современным стандартам, звучит около 74 минут при емкости диска 680 мегабайт. Однако, восьмиканальный звук, кодируемый с 24-битным разрешением, потребует уже 16 мегабит в секунду, или несколько гигабайт в час. Даже возможностей широкополосного соединения с интернет порой не хватит, чтобы послушать музыку в полном аудио разрешении. Вот почему цифровые видео и аудио записи должны быть сжаты для передачи и хранения.

После того как медиа данные ужаты в разумных пределах, они должны быть упакованы для транспортировки и последующего отображения. Для этого используются форматы-контейнеры, выполняющие роль «черного ящика», наполняемого различными медиа-форматами. Хорошие форматы контейнеров могут вмещать файлы, сжатые разными кодеками.

Давайте сначала разберемся с типами кодеков.



Общее понятие о кодеках

Если вы пообщаетесь с людьми, которые занимаются видеообработкой или посетите соответствующие веб-форумы, то будете, так или иначе, причастны к, порой бурным, дебатам о том, какой кодек лучше. В действительности, эффективность любого кодека во многом зависит от используемого режима сжатия и типа обрабатываемых видеоматериалов. Так что стоит рассматривать различные кодеки с учетом их конкретного использования и особенностей сжимаемого материала. Далее в основном рассматриваются видео кодеки, но в разделе, посвященном контейнерам форматов, упоминается и об использовании аудиокодеков.

Запись и архивирование видео



Большинство устройств современной бытовой электроники получает контент в каком-либо уже сжатом формате. Как правило, только профессиональные видео операторы работают с несжатым HD видео. Конечно в идеале, если это возможно, при наличии очень емкой системы хранения, видеоархивы нужно хранить в оригинальном формате съемки, потому что при этом обеспечивается максимальное качество. Перекодировка видео из одного типа сжатия в другой может привнести едва различимые искажения, которые могут снизить качество изображения. (Подобные погрешности минимизирует хорошее программное транскодирование.)

Сегодня предлагается множество кодеков с определенной специализацией. С большинством из них обычный пользователь может никогда и не столкнуться. Следующий раздел посвящен кодекам, как системам сжатия/декомпрессии, используемым в составе специального программного обеспечения, которое предназначено для кодирования или перекодирования видеофайлов.

x.264/ MPEG-4 AVC (Advanced Video Coding). Этот наиболее распространенный кодек используется в современных цифровых видео- и фотокамерах, в которых результаты съемки сохраняются в виде файлов на встроенных жестких дисках, картах памяти, и т. д.

H.265 (HEVC - High Efficiency Video Coding) последний наиболее эффективный стандарт сжатия видеосигналов, разработанный в связи с необходимостью перехода на видео сверх высокой четкости, известное как Ultra HD или 4К.
H.265 был первоначально разработан как HEVC (High Efficiency Video Coding). Он был утвержден в качестве официального преемника H.264 в апреле 2013 года.

MJPEG (Motion JPEG). Это более старый формат, используемый некоторыми цифровыми камерами и видеотехникой прежнего поколения. Он был разработан специалистами, которые занимались еще ранее разработкой кодека JPEG (Joint Picture Experts Group), для сжатия обычных статичных изображений, отсюда и название этого кодека.

DV и HDV. Стандарт DV был разработан консорциумом компаний производителей видеотехники для ленточных систем хранения информации и часто использовался в видеокамерах со слотом для ленточных мини кассет. Некоторые версии DV успешно использовались в профессиональных видеокамерах, была разработана версия HDV для поддержки высокого разрешения с ленточными кассетами.

Дисковые форматы



Перейдем к устаревающим уже DVD или более современным Blu-ray дискам. Несмотря на растущую популярность потокового видео, возможность обмена медиа данными с помощью дисков в обозримом будущем по-прежнему будет востребована. Записанные на диски материалы спокойно можно передавать там, где нет каналов связи и смотреть везде, даже там, где нет возможности подключиться к интернету.

MPEG-2. Необходимо различать кодек MPEG-2, также известный как x.262, от формата контейнера MPEG-2. MPEG-2 используется для сжатия видео на дисках DVD и сигналов телевидения высокой четкости (DVB), передаваемого по эфирным телеканалам. Первоначально MPEG-2 применяли и для сжатия на Blu-ray дисках, но большинство современных Blu-ray фильмов не используют MPEG-2.

x.264/MPEG-4 AVC. x.264 используется при сжатии видео для Blu-ray дисков. По сути это тот же кодек, который применяется для сжатия видео в современных видеокамерах. Данный метод очень масштабируемый и при высоком битрейте, видео, сжатое по стандарту x.264, выглядит великолепно.

Microsoft VC-1. Microsoft VC-1 включает три разных по степени сжатия кодека. VC-1 Advanced Profile, также известный, как Windows Media Video 9 Advanced Profile или просто WVC1, является одним из трех кодеков, применяемых для кодирования содержимого Blu-ray дисков. VC-1 в качестве альтернативы технологии Adobe Flash используется в интернет-платформе Microsoft Silverlight.


Потоковое видео и веб-сервисы



Передача видео через интернет обязательно подразумевает компромисс между качеством изображения и скоростью передачи данных, которая сегодня и ограничивает максимально достижимое качество видео и звука. Скорость передачи или, как еще говорят, ширина канала во многом зависит от возможностей интернет-провайдера и используемой им технологии доставки сигнала в вашу квартиру.

MPEG-1. Это старый боевой конь для доставки видео по сети интернет. Хотя YouTube, Netflix, и другие поставщики относительно качественного потокового видео уже отказались от MPEG-1, масса видео стандартного разрешения на базе MPEG-1 все еще доступна на других сайтах.
WMV (Windows Media Video): Есть кодек Windows Media Video и одноименный контейнерный формат файла. Хотя, этот метод сжатия и не так широко использовался, как MPEG-1, в сети все еще есть много WMV контента. Но при создании своих видеоматериалов, его очевидно также не стоит применять.

x.264/ MPEG-4 AVC. x.264 обеспечивает при передаче по относительно низкоскоростным каналам достаточно высокое качество видео. x.264, вероятно, стал наиболее распространенным кодеком. Adobe поддерживает его во Flash, x.264 может использоваться с изображениями HTML 5, на x.264 ориентируется YouTube и Apple полностью поддерживает этот метод компрессии. Однако при создании видео сжатого в форматах x.264 вы не сможете воспроизводить их на старых устройствах.

H.265 (HEVC - High Efficiency Video Coding) – поддержка телевизором кодека HEVC позволит в будущем успешно декодировать принимаемые по телеканалам и через интернет видеоматериалы в разрешении Ultra HD (4K).



VP9 был разработан Google в качестве преемника VP8, который являлся умеренно успешной альтернативой H.264. В процессе развития VP9 был назван NGOV (Next Gen Open Video) и Google уже интегрировала его поддержку в браузере Chrome и в YouTube.
Сегодня VP9 является прямым конкурентом H265 (HEVC) в целом, хотя и позиционируется лишь как кодек для потоковой передачи.



Правильный контейнер: гибкий и удобный

Далее кратко рассмотрены наиболее распространенные сегодня контейнерные форматы для передачи медиафайлов. У каждого из них есть свои достоинства и недостатки. Выбор зависит от предполагаемой задачи. Контейнерные файлы, кроме сжатого видео, вмещают и цифровой звук, сжатый соответствующими аудио кодеками, а также файл с меню и дополнительной информацией.



Контейнеры для архивирования и передачи

Также, как и с кодеками, Вы должны выбрать контейнерный формат для хранения сжатого видео с максимально возможным в ваших условиях качеством. Для большинства пользователей нужен просто способ сохранить свое видео, для того чтобы затем передавать его в потоковом виде по домашней сети или даже через интернет, но при этом никто не хочет видеть впоследствии на экране пиксельную структуру и смазанное изображение. Правильный контейнер поможет сохранить баланс между качеством и потоковыми возможностями.

Advanced Systems Format (ASF) – разработанный Microsoft контейнерный формат. Для него встречается несколько расширений, включая .asf, .wma и.wmv. Отметьте, что файл с расширением .wmv, вероятно, сжат кодеком WMV (Windows Media Video), но сам файл помещен в контейнерный файл ASF. Файлы ASF, в теории, могут содержать видео и аудио файлы, сжатые любым кодеком. Однако, практически воспроизведение иногда может стать проблемным, особенно с видео, сжатым кодеками x.264. Если вы планируете пользоваться продуктами Microsoft, ASF прекрасный выбор, но могут быть проблемы с медиа файлами на основе иных кодеков.

Audio Video Interleave (AVI) – один из более старых контейнерных форматов Microsoft. Вероятно, его уже не стоит использовать в новых работах.

MP4. Этот контейнерный формат разработан Motion Pictures Expert Group, известен также как MPEG-4, часть 14. Видео внутри файлов MP4 кодируется кодеком x.264, а аудио – кодеком AAC, но могут использоваться и другие стандарты сжатия звука.

VOB и BDAV MPEG-2. Эти контейнерные форматы используются для упаковки данных на DVD и Blu-ray дисках, соответственно. В файлах на Blu-ray дисках (.m2ts) могут содержаться видеозаписи сжатые кодеками x.264и VC-1, звук может быть сжат одним из кодеков Dolby или использоваться несжатый многоканальный сигнал в формате PCM.

AVCHD. Этот стандарт контейнера применен во многих видеокамерах. Снимаемое видео предварительно сжимается кодеком x.264. Аудиосигнал для контейнера кодируется кодеком Dolby Digital (AC3) или используется не сжатый сигнал – PCM.



Flash: Компания Adobe имеет собственный контейнерный формат Flash, который поддерживает множество кодеков. Большая часть недавно созданного Flash видео кодирована с использование видеокодека x.264 и аудиокодека AAC, но не стоит ожидать, что на всех сайтах используются только эти кодеки, особенно для ранее созданного видео.

QuickTime: компания Apple продвигает собственный контейнерный формат QuickTime, который поддерживает множество кодеков для аудио и видео. Apple – убежденный сторонник x.264, таким образом, файлы QuickTime (.mov, .qt) могут содержать видео, сжатое кодеком x.264.

Прочие контейнеры:Среди прочих форматов контейнеров, широко используемых особенно для доставки видео через интернет, можно упомянуть популярный во многом за счет своей универсальности и открытого кода формат Matroska (.mkv, .mk3d, .mka, .mks), а также OGG и DiVX. Файлы с расширением .divx вмещают видео, ужатое одноименным кодеком с пиратской родословной, который позволяет получить достаточно высокое качество видео при эффективной компрессии видеоматериалов. Долгое время Divx официально не признавался и его использование не приветствовалось. Однако сегодня многие известные производители уже встраивают аппаратные кодеки DiVX в свою видеотехнику.



Какой кодек и контейнер выбрать

Если вы будете размещать свое видео на домашнем сервере, с тем чтобы впоследствии смотреть его на экране телевизора, подключаемого непосредственно к сети или через медиаплеер, необходимо выяснить какие форматы распознают телевизор и плеер. Практически всеми устройствами поддерживается сегодня кодирование в соответствии со стандартом MPEG-2, но в этом случае потребуется достаточно большой объем для хранения видео в HD разрешении. Более подходящими можно считать различные варианты кодека x.264, в котором реализован алгоритм сжатия, поддерживаемый всеми популярными контейнерами.
Если больше интересует воспроизведение готового видео, и вы планирует нарезать (ripping) старые добрые фильмы из своей персональной коллекции дисков для передачи по домашней сети, то вас может устроить контейнер MP4, как удачный компромисс между степенью сжатия и качеством.

Для тех, кто намерен осваивать формат сверхвысокой четкости, в ближайшее время нет альтернативы новым кодекам HEVC и VC9, на которые должна перейти видеоиндустрия и которые могут рассматриваться как конкуренты. Похожие публикации

• Новый формат для HD-видеокамер Sony и Panasonic
• Beamr Video на 50% сократит битрейт для 4K видео
• МСЭ утверждает новый стандарт сжатия видео – H.265
• Новый стандарт видеосжатия H.265 HEVC
• DivX7 будет поддерживать MKV