|
|
НЕМНОГО О КОДЕКАХ
Кодек,
или другими словами "компрессор/декомпрессор" - утилиты,
используемые для "сжатия" цифрового видео с целью
возможно большего уменьшения размера конечного файла. Кодеки,
используемые для сжатия видео разделяют на два типа: без потери
качества (часто кратко называются "без потерь") и с потерей
качества ("с потерями"). Разница между этими типами понятна
из их названия. Большинство методов сжатия без потери качества
не учитывают визуальную похожесть соседних кадров видеопотока.
Методы сжатия с потерей качества, наоборот, в большинстве случаев
используют эту похожесть. Из-за этого максимальная степень сжатия
среднестатистического видеофрагмента, достигаемая алгоритмами
без потерь, не превышает 3 к 1, в то время как алгоритмы, работающие
с потерей качества, могут сжимать вплоть до 100 к 1.
Довольно
часто методы, учитывающие похожесть соседних кадров видеопотока,
называют "рекурсивными". В них сохраняются полностью лишь отдельные
кадры, называемые ключевыми (иногда, интра) кадрами. Все остальные
кадры содержат лишь отличия от предыдущих (иногда они также
содержат ссылки на информацию, содержащуюся в последующем кадре).
Естественно,
при правильной настройке рекурсивные кодеки "удаляют"
части данных, которые большинству людей не заметны, что не приводит
к существенному ухудшению зрительского восприятия готового видео.
Однако, чрезмерное стремление к уменьшению размера файла за
счет сжатия видео может привести уже к заметному неискушенным
зрителем ухудшению качества видео. Поэтому всегда существует
золотая середина между выбором кодека, степенью сжатия (размером
конечного файла) и качеством видео.
В
настоящее время существует достаточно большое количество кодеков.
Рассмотрим наиболее распространенные кодеки:
MPEG-1
Используется в .mpg файлах, VCD
Стандарт MPEG-1. Был выпущен в 1992 г. Чаще ассоциируется у
пользователей с фильмами на VideoCD. Типичный бытовой формат
видео для MPEG-1 в стандарте PAL составляет 352*288 пикселов,
25 кадров в секунду. Аудио часть - стереозвук с частотой дискретизации
44,1 кГц, сжатый в MPEG-1 Layer II. Полнометражный фильм, записанный
в этом формате, занимает два компакт-диска в стандарте VideoCD.
Качество изображения на VideoCD дисках находится на уровне бытовой
VHS видеокассеты.
Достоинства:
MPEG-1, является наиболее старым и, поэтому наиболее отлаженным
и распространенным кодеком. Практически каждый компьютер имеет
возможность просмотра MPEG-1 видео.
MPEG-1, как было отмечено в разделе "Что
такое видео компакт диск" имеет стандартный битрейт
- 1150 kbit/s, размер кадра - 352х288 pixel (для PAL/SECAM),
скорость - 25 кадров в секунду, и плотность и способ сжатия
звука - 224 kbit/s MPEG-1 Layer-2.
Записанное на компакт видео в формате MPEG-1, помимо компьютеров
можно просматривать на телевизоре с использованием бытовых VCD
и DVD проигрывателей.
Недостатки:
MPEG-1 использует способ сжатия звука - 224 kbit/s MPEG-1 Layer-2,
который менее эффективен по отношению к другим кодекам, позволяющим
сжимать звук с более низким битрейтом в файл более меньшей длины.
Качество MPEG-1, можно изменять только за счет увеличения битрейта,
что приводит, соответственно к увеличению размера конечного
файла и повышает требования к быстродействию компьютера для
просмотра видео.
Размер конечного файла видео в MPEG-1 существенно больше, чем
видео сжатого другими кодеками.
MPEG-2
Используется в .mpg файлах, DVD
Стандарт MPEG-2. Выпущен в 1995 г. Пользователи сталкиваются
с этим форматом копрессии видео главным образом приоберетая
DVD диски с фильмами. Типичный размер кадра для DVD фильма в
видеостандарте PAL/SECAM составляет 720*576, при 25 кадрах в
секунду, или 640*480 при 30 кадрах в секунду в стандарте NTSC.
По сравнению с MPEG-1, в аудио части добавлена поддержка многоканального
звука (Dolby Digital 5.1, DTS, и т.п.). Увеличение битрейта
и применение усовершенствованного алгоритма сжатия видеопотока
обеспечило DVD фильмам гораздо лучшее качество изображения,
чем на VideoCD. MPEG-2 сегодня применяется также в цифровом
спутниковом телевидении. Бытовые проигрыватели DVD-дисков в
нашей стране ещё только завоёвывают популярность. Не последнюю
роль в этом играет относительно высокая цена фильмов на DVD.
Достоинства:
MPEG-2 разработан для создания видео с высоким разрешением и
битрейтом, такого как DVD.
MPEG-2, имеет поддержку interlaced (черезстрочного) видео, что
делает этот кодек оптимальным для создания видео с высоким разрешением.
За счет очень высокого битрейта в MPEG-2 можно делать очень
высококачественное видео.
Недостатки:
MPEG-2 имеет очень высокий битрейт, что выдвигает очень высокие
требования к быстродействию компьютера. За счет этого видео
в MPEG-2 можно просмотреть "без рывков" и "тормозов"
далеко не на каждом компьютере, даже с частотой шины 100 MHz.
MPEG-4
Используется в .asf и .wmv файлах (стандарта Windows Media),
в .avi файлах созданных с использованием кодеков Microsoft MPG
4, DivX 4, DivX 5 и т.д.
Стандарт MPEG-4.
Разрабатывать его начали еще в первой половине 90-х годов прошлого
века. В декабре 1999 года был представлен релиз этого формата,
получивший официальный статус стандарта ISO/IEC. MPEG-4 задумывался
как способ передачи потоковых медиа-данных, в первую очередь
видео, по каналам с низкой пропускной способностью. Стандарт
неожиданно завоевал популярность у бюджетного пользователя:
применение более сложных алгоритмов компрессии позволило размещать
полнометражные фильмы длительностью полтора-два часа в приемлемом
качестве всего на одном компакт-диске! При одном и том же битрейте
и определённых условиях кодирования, качество изображения фильма
в MPEG-4 может быть сравнимо или даже лучше, чем в случае применения
MPEG-1 или MPEG-2. Однако применение новых алгоритмов сжатия
повлекло за собой и существенное увеличение требований к вычислительным
ресурсам, необходимым для качественной декомпрессии изображения
из этого формата. Так, к примеру, на большинстве компакт-дисков
с фильмами в формате MPEG-4 в системных требованиях указан PII-400,
в то время как MPEG-1 вполне сносно воспроизводится даже на
компьютере с процессором P100.
Достоинства:
MPEG-4 разработан для создания видео с высоким качеством и,
относительно невысоким битрейтом, что делает возможным просмотр
видео на большинстве компьютеров и упрощает публикацию видео
в Интернете.
MPEG-4 может сжимать видео практически любого разрешения при
относительно низком битрейте.
MPEG-4 можно, после установки кодека DivX 5, просматривать на
компьютере при помощи стандартных средств просмотра видео.
Недостатки:
MPEG-4 в настоящее время можно просматривать только на компьютерах.
Для просмотра на телевизоре необходима установки в компьютер
видео карты с телевизионным выходом (TV-out).
Конечно
у Вас может появиться вопрос: "Какой кодек лучше?".
Ответ на этот вопрос Вы найдете в следующем разделе "СРАВНЕНИЕ
ВИДЕО КОДЕКОВ".
|