Основные кодеки и форматы видео
Цифровое видео повсюду вокруг нас. Будь то диск, видео из интернета или файл на вашем компьютере, каждое видео имеет определенный формат. Понимание общих видеоформатов важно как для людей, которые делают видео, так и для людей, которые просто хотят их смотреть.
В противном случае вы можете выпустить контент низкого качества или просто не будете знать, почему данное видео не воспроизводится. В этой статье мы объясним, что такое видеоформаты, а также самые распространенные из них, которые каждый должен знать.
Формат, контейнер и кодек
В любом носителе формат является его стандартизированной формой. VHS и Betamax были форматами для домашнего видео. В то время как оба использовали одну и ту же базовую технологию (телевизионные сигналы, записанные на магнитную ленту), точный метод и дизайн отличались между ними.
Конечным результатом является то, что лента VHS не будет работать в устройстве Betamax, и наоборот. Цифровое видео ничем не отличается. Существует множество различных способов кодирования видео и аудио в виде цифровых данных. Таким образом, проигрыватель не может понять или воспроизвести формат, для которого он не был предназначен.
Для цифрового видео формат относится к сумме всех битов и фрагментов, которые собираются вместе в конечный видеофайл. Первое, что вы увидите, — это контейнер. То есть, является ли файл .AVI, .MOV, .MP4 и так далее. Контейнер обёртывает все различные элементы видео в один файл.
Однако только потому, что два видеофайла имеют один и тот же контейнер, это не означает, что их форматы точно одинаковы! Внутри контейнера находятся фактические видеоданные, аудиоданные и иногда дополнительная информация, такая как субтитры.
Каждый из них имеет свои собственные индивидуальные форматы. Видео- и аудиопотоки будут иметь свои собственные уникальные форматы, называемые их “кодек”.
Термин «кодек» сокращение от «кодер/декодер». Он точно описывает, как видео или аудио преобразуется из его сырой, несжатой формы во что-то более приемлемого размера.
Распространенный формат MP3 является примером аудиокодека. Это то, что позволяет сжать высококачественный CD-звук менее чем до десятой части исходного размера, не теряя при этом много субъективного качества. Говоря о потерях, сейчас самое подходящее время объяснить кодеки «с потерями».
Форматы “с потерями” против “без потерь”
Видео содержит массу данных. Аналоговые фильмы, такие как фильмы, снятые на пленку на протяжении большей части своей истории, содержат невероятное количество деталей. Вот почему можно выпускать HD, 4K и 8K ремастеры старых фильмов. Все, что вам нужно сделать, это вернуться назад и сканировать кадры фильма с более высоким разрешением. Детализация есть, ограниченная только разрешением сканирующего оборудования и качеством самого зерна пленки.
Для данного разрешения изображения существует тонна информации. Один кадр видео 4K равен фотографии размером 3840×2160! Технология сжатия использует различные причудливые математические способы, чтобы уменьшить количество информации, необходимой для восстановления изображения на экране.
Большинство из этих методов сжатия являются «потерями». То есть они выбрасывают некоторую визуальную информацию, чтобы уменьшить размер видеоданных. Тем не менее, потеря обычно очень незначительна и вполне стоит массивного уменьшения размера. Любое потоковое видео, DVD или BluRay-контент, который вы смотрите, использует сжатие с потерями.
Сжатие без потерь для видео обычно встречается только в основных цифровых записях для крупнобюджетных кинопроектов или в киноархивах.
Основные кодеки
Существуют сотни различных кодеков, и в прошлом это был сущий кошмар, чтобы установить все различные кодеки, которые вам могут понадобиться для воспроизведения видео.
Что ещё хуже, приставочные проигрыватели обычно поддерживают только небольшое количество кодеков, поэтому вам понадобится компьютер, чтобы конвертировать видео во что-то, что эти машины могли бы понять. В наши дни почти все видео кодируется с помощью одного из небольшого числа кодеков.
H.264 — расширенное кодирование видео
H.264 на сегодняшний день является самым популярным видеокодеком на момент написания статьи. При этом чуть более 90% всего видео предлагается в этом распространенном видеоформате. Поскольку H.264 настолько популярен, большинство устройств (таких как смартфоны и смарт-телевизоры) имеют специальное аппаратное обеспечение, встроенное для декодирования видео H.264 без какой-либо нагрузки на основной процессор устройства. Поэтому даже самые дешёвые смартфоны могут воспроизводить HD видео без проблем.
H.265 — высокоэффективное кодирование видео
Формат сжатия видео с высокой эффективностью кодирования видео (HEVC — High Efficiency Video Coding) произвёл революцию в потоковой передаче видео, поскольку он может значительно уменьшить необходимую вам пропускную способность. Он разработан, чтобы быть преемником H. 264 и в целом использует от 25% до 50% меньше пропускной способности для обеспечения того же качества или лучшего качества на тех же уровнях пропускной способности.
H.264 находит большой успех в мире потоковой передачи, но в отличие от H.264 существует не так много устройств, которые имеют специальные аппаратные компоненты декодирования для этого кодека. Таким образом, хотя это позволит сэкономить много пропускной способности и места на жестком диске, это даст целевому устройству большую нагрузку. Как и в случае с H.264, это, вероятно, изменится с течением времени, но пока вы должны иметь в виду его ограниченную поддержку, прежде чем использовать его.
MPEG-4
MPEG-4 может немного усложниться. Это также очень распространенный видеокодек, но MPEG 4 Part 10 на самом деле такой же, как H.264. Ранние версии MPEG-4 (например, Part 2) используют более старые алгоритмы, которые гораздо менее эффективны с точки зрения пространства для того же уровня качества. H.264 по существу заменил MPEG-4 новым соглашением об именовании.
MP3 — MPEG Audio Layer-3
Почти все знают, что такое MP3, так как это был музыкальный формат, который перевернул индустрию звукозаписи и, в конечном счете, привел к цифровой потоковой модели музыки и загрузки, которую мы все знаем сегодня. Чего вы, возможно, не знаете, так это того, что MP3-аудио также довольно часто встречается в видео.
Поскольку этот формат может сжать аудио CD-качества примерно до десятой части своего размера, не теряя слишком большой точности воспроизведения, он был опорой цифрового аудио в течение многих лет. Независимо от того, какой видеокодек использует данный видеоконтейнер, есть хороший шанс, что сам звук находится в формате MP3. Который также имеет различные уровни качества, в среднем примерно на уровне 128-196 Кбит / с.
WAV — Waveform Audio Format
Волновой формат существует уже много веков и представляет собой (в целом) несжатый цифровой аудиофайл, который точно представляет собой исходную форму сигнала записи. Так что, как и следовало ожидать, он занимает огромное количество места. При тех же настройках качества, что и CD audio, WAV-файл должен занимать примерно столько же места, сколько и компакт-диск. Хотя это не особенно распространено, видео также может содержать WAV-аудио.
Основные форматы контейнеров видео
Последняя часть головоломки — это форматы контейнеров. Это то, что вы на самом деле увидите как формат файла видео. Другими словами, расширение файла, которое вы видите, принадлежит контейнеру. Давайте рассмотрим наиболее распространенные из них.
Формат контейнера MP4 поддерживается практически каждым устройством. Он может содержать любую версию формата MPEG-4 и H.264. Видео на YouTube обычно находятся в этом распространённом видеоформате.
AVI-Audio Video Interleave
Это один из старейших видео-контейнеров, и он используется уже не так часто, но все еще широко поддерживается, и многие существующие материалы находятся в формате AVI. Количество кодеков, которые могут быть использованы в контейнере AVI, огромно, и это еще одна причина, по которой вы будете в холодном поту, пытаясь воспроизвести файл AVI.
Контейнер MOV связан с плеером Apple QuickTime Player и является его внутренним форматом. Внутри MOV-файла вы, скорее всего, найдете видеоданные MPEG-4. Именно поэтому в большинстве случаев вы можете переименовать MOV-файл в MP4-файл, и он будет работать точно так же.
Основное различие между файлами MOV и MP4 заключается в том, что файлы MOV иногда имеют защиту от копирования. Это предотвращает совместное использование и воспроизведение неавторизованными пользователями.
Кроличья нора видеоформатов
Эти распространенные видеоформаты и контейнеры — лишь верхушка айсберга. Например, DVD-диски используют MPEG-2, но теперь он редко используется за пределами реальных DVD-дисков, которые вы покупаете в магазине. Существуют также профессиональные видеоформаты (например, ProRes RAW) и распространённые форматы, ипользуемые в интернете (например, MKV).
Потребовалась бы буквально целая книга, чтобы охватить их все. Тем не менее, мир стандартизируется в направлении H.264 и H.265. Так что если вы снимаете видео в любой момент, то любой из них, скорее всего, будет хорошим выбором. H.264 в настоящее время самая безопасная ставка из всех!
VIDEO-SAM.RU
Все о работе с видео
Учебные курсы
Форма подписки
для получения видеоуроков
и полезных материалов
по работе с видео
Форма подписки
для получения видеоуроков
и полезных материалов
по работе с видео
Подпишитесь на почтовую рассылку по созданию видеороликов.
В любой момент вы cможете отказаться от подписки, если она вас не устроит.
Популярные статьи
Свежие статьи
Форматы видео и их характеристики
Видеоформаты и видеостандарты
В первую очередь определимся с видеостандартами. Их обязательно нужно учитывать при создании видеофильма или видеоролика.
PAL — видеостандарт аналогового цветного телевидения, используемый в Европе и России: размер видео 720х576, 25 fps (25 кадров в секунду).
NTSC — стандарт аналогового цветногоо телевидения, разработанный в США, разрешение 720х480, 29,97 fps.
Есть еще стандарт SECAM, разработанный во Франции.
При создании видеофильма в монтажной программе, конвертации, записи на диск обязательно следим, чтоб у нас в настройках был выбран стандарт PAL(если вы живете в Европе). Подробнее о видеостандартах.
В момент написания статьи (2010 г.) это было очень актуально, но сейчас аналоговое телевидение активно заменяется цифровым и вскоре будет совершенно вытеснено.
VHS — аналоговое видео, это формат записи на видеокассетах, которые смотрели (или до сих пор смотрят) на видеомагнитофонах.
DV (Digital Video) — это видеоформат, разработанный совместно ведущими мировыми компаниями-производителями видео для цифровой записи. Этот формат имеет малый коэффициент сжатия видеосигнала (5:1) и дает высокое качество видеосъемки. В этом формате снимают видео MiniDV-камеры.
DV формат характеризуется большим видеопотоком и, соответственно, имеет большой выходной видеофайл. Часовая запись на MiniDV кассету, будет иметь объем примерно 12-13 Гб, или 1 мин — 200 Мб.
Полученное видео нужно сжать для последующего просмотра на компьютере, проекторе, DVD-плейере, в Интернете. Т.е. из полученного выскококачественного видео мы можем получить любой нужный нам формат соответствующего качества.
Внимание! Не путать с DVD (Digital Video Disc — цифровой видеодиск) — это диск с цифровой информацией, то что мы в жизни называем DVD-диск.
AVCHD — формат видео высокой четкости, расшифровывается: Advanced Video Coding — продвинутое кодирование видео, HD — High Definition — высокая четкость. Это наиболее современный формат, который используется в HD-камерах. Подробнее>>
Стандарты сжатия
MPEG — один из основных стандартов сжатия. Аббревиатура MPEG (Moving Pictures Expert Group) — это название международного комитета, занимающегося разработкой данного стандарта сжатия. Его разновидности:
MPEG-1 — формат сжатия для компакт-дисков (CD-ROM). Качество видео — как у обычного видеомагнитофона, разрешение 352х240, диск с фильмом в таком формате обычно обозначается VCD (VideoCD). Сейчас используется редко.
MPEG-2 — формат для DVD-дисков, цифрового телевидения. В этом формате снимают видео DVD-, HDD-, Flash-камеры.
MPEG-3 — сейчас не используется. Не путаем его с MP3 (MPEG Audio Layer 3) — технологией сжатия звука!
MPEG-4 — это формат, получаемый с помощью известных кодеков DivX, XviD, H.264 и др. Часто его называют просто MP4 . Уменьшает видеопоток еще сильнее, чем MPEG-2, но картинка приличного качества, поэтому этот формат поддерживает большинство современных DVD-плееров. Особо нужно отметить высокое качество видео, сжатого кодеком последнего поколения H.264.
HD (High Definition) — формат высокого разрешения, новый формат особой четкости изображения. В настоящее время используются две разновидности: с разрешением 1280х720 и 1920х1080, обе рассчитаны на кадр с соотношением сторон 16:9 и квадратным пикселем.
Существует еще, так называемый, анаморфный вариант HD-видео с разрешением 1440х1080 и соотношением сторон 16:9, что объясняется прямоугольным пикселем (пропорция сторон 1,33).
В последнее время большинство бытовых камер пишут в формате HD, основанном на кодеке MPEG-2. Качество видео высокое, но чтобы смотреть видео в формате HD, нужно иметь соответствующее оборудование для просмотра (например, ЖК или плазменный телевизор с большой диагональю), иначе вы не сможете оценить качество видео (просмотр и монтаж HD видео).
Расширения видеофайлов
AVI (Audio-Video Interleaved) — это расширение огромного количества видеофайлов, но не является форматом или кодеком. Это контейнер, разработанный Microsoft, в котором могут храниться потоки 4-х типов — видео, аудио, текст и midi.
В этот контейнер может входить видео любого формата от mpeg1 до mpeg-4, звуки разных форматов, возможно любое сочетание кодеков.
Чтоб определить содержимое данного контейнера, нужно воспользоваться одной из многочисленных программ от мощной Adobe Premiere до простенькой VideoToolBox (что скрывается в AVI-файле).
WMV (Windows Media Video) — это формат от Microsoft, именно в нем вы получите видеоролик, сделанный с помощью простого видеоредактора Movie Maker, который входит в систему Windows.
MOV — формат от компании Apple Macintosh — QuickTime, может содержать кроме видео также графику, анимацию, 3D. Чаще всего для проигрывания этого формата нужен QuickTime Player.
MKV — (Матрешка или Matroska) — тоже контейнер, который может содержать видео, аудио, субтитры, меню и пр. Имеет открытый код, в последнее время встречается все чаще и чаще.
3gp — видео для мобильных телефонов третьего поколения, имеют малый размер и низкое качество.
Форматы видео для Интернета:
FLV (Flash Video) — формат видео для размещения и передачи в Интернете. Используется такими площадками для размещения видеоклипов, как YouTube, RuTube, Tube.BY, Google Video, Муви и многие другие.
SWF (Shockwave Flash) — это расширение анимации созданной в программе Adobe Flash, а также видео в формате flash. Проигрывается браузерами с помощью Flash Player. Флеш-ролики тоже широко распространены в Интернете.
RM, RA, RAM — расширения RealVideo формата от компании RealNetworks, который используется для телевизионной трансляции в Интернете. Имеет маленький размер файла и низкое качество, зато позволяет посмотреть, например, выпуск теленовостей на сайте определенной телекомпании.
Расширения DVD
VOB (Versioned Object Base) — это расширение контейнера, который может содержать несколько потоков видео (формата MPEG-2) и аудио, а также меню и субтитры фильма. Это основные файлы на DVD-диске с фильмом.
IFO — файлы на DVD-диске, содержащие информацию о фильме, меню, порядке запуска VOB-файлов, необходимую, например, DVD-проигрывателю, т.е. служебные файлы. Создаются в процессе конвертирования или авторинга, т.е. записи DVD-диска.
m2v, m2p — расширения видео в формате MPEG-2. Не буду углубляться, скажу только, что такое видео нужно для авторинга, т.е. создания VOB-файлов и записи DVD-диска. Об авторинге я расскажу в другом месте.
В этой статье я перечислила, конечно же, не все существующие форматы, а только те, которые часто встречаются.
При создании видеоролика или видеофильма вы должны четко представлять, какой формат видео имеете, и какой нужен на выходе.