Guida OTT a codec, formati contenitore e transcodifica

Se il titolo di questo articolo non ti fa già male alla testa, il resto lo farà sicuramente. Bene, spero di poterlo spiegare in un modo che abbia senso per la persona non tecnica. Sto scrivendo questo articolo sui codec video / audio perché mi sono trovato confuso quando ho cercato di spiegarlo ad un amico un giorno.

Cos'è esattamente un codec? So che hai bisogno che facciano un film qua e là, ma che diamine è davvero? Ciò che mi ha davvero confuso erano tutti i termini che ho sentito, ma mai veramente compresi: H.264, DivX, MP4, AVI, MPEG-2, AVCHD, AAC, OGG, MKV, ecc., Ecc. Erano tutti questi codec? Dopo molte letture e apprendimenti, ho capito che il mondo dei codec audio e video e dei formati contenitore è molto confuso. In realtà, non conoscevo la differenza tra un codec e un formato contenitore fino a quando non ho iniziato la ricerca.

Non entrerò molto nei dettagli, solo perché l'argomento inizia a diventare molto conciso molto velocemente. Ti interessa davvero se 1 ora di video RAW non compresso a 1080p a 60 fotogrammi al secondo occupa quasi 500 GB di spazio di archiviazione? Probabilmente no.

Cos'è un codec?

Quindi cos'è esattamente un codec e cosa fa? Nei termini più semplici possibili, un codec è un codificatore / decodificatore o, nella sua forma originale, un compressore (co) - decompressore (dec). Questo è esattamente ciò che fa un codec: prende un file digitale e lo comprime (o lo codifica) per l'archiviazione e lo decomprime (o lo decodifica) per la visualizzazione o la transcodifica. Ti dirò quale transcodifica è un po 'più avanti, non confondiamoci così presto.

La cosa importante da capire è che un codec è un po 'come una specifica di come dovrebbe apparire il bitstream. Cos'è un bitstream? Per non diventare molto tecnico, è come dovrebbe essere organizzata la sequenza di byte per quel particolare codec. Ogni codec ha una serie specifica di linee guida. Ad esempio, può specificare larghezza, altezza, proporzioni, ecc. Controlla questa pagina, ma non leggere troppo o la tua testa farà male:

http://www.cs.cf.ac.uk/Dave/Multimedia/node262.html

Perché è una specifica, ci sono molti modi per convertire i dati in quel formato. Quindi, ci possono essere molti codificatori per un codec. Spiegherò di più sugli encoder nella sezione Codec popolari qui sotto.

Allora perché abbiamo anche bisogno di tutta questa compressione e decompressione? Bene come ho detto sopra, un file RAW non compresso a 1080p è quasi un enorme 500 GB per solo un'ora. Avresti bisogno del tuo centro dati per archiviare tutti i tuoi video di famiglia se tutto è stato registrato in quel formato. Ecco dove entrano in gioco le compressioni. Esistono diversi tipi di compressione, che si traducono in diversi tipi di codec. Quindi quali sono alcuni codec popolari?

Codec popolari

H.264 (MPEG-4 Part 10 AVC) - Questo è anche ufficialmente noto come MPEG-4 Part 10, ma H.264 è ciò che si sente comunemente. Sì, ci sono anche più nomi per la stessa cosa. H.264 è di gran lunga il formato più popolare per la codifica dei video. H.264 offre il meglio di tutti i mondi: file di dimensioni inferiori con una qualità superiore.

Ancora una volta, ricorda, H.264 è solo il codec, non troverai file con estensioni .h264. Ecco a cosa servono i formati contenitore, che spiegherò nella sezione seguente. Questo codec viene utilizzato in tutto il luogo, dagli smartphone alle videocamere digitali ai dischi Blu-ray. Viene anche utilizzato per la distribuzione di molti video Web oggi grazie alla sua capacità di darti una qualità dell'immagine eccezionale con un elevato rapporto di compressione e un basso bit rate, il che significa meno sforzo sui server di streaming.

È anche altamente supportato e probabilmente sarà il codec più popolare per molto tempo a venire. È supportato da Apple, YouTube, HTML 5 e persino in Adobe Flash.

L'unico lato negativo di H.264 è che gli algoritmi per la compressione sono così buoni, è molto più lento codificare un video in questo formato. Ne scoprirai di più quando parliamo della transcodifica in basso.

Come ho detto sopra, ci sono più encoder per un singolo codec. Per il codec H.264, uno degli encoder più popolari è x264 di VideoLAN, le stesse persone che creano VLC Media Player. x264 è gratuito e open-source, ma ci sono anche molti encoder H.264 commerciali. Non importa come il flusso video viene convertito in questo formato, qualsiasi decodificatore H.264 (come VLC) sarà in grado di visualizzare il file.

MPEG-2 - Hai ancora una grande collezione di DVD? Tutto ciò è stato fatto usando il codec MPEG-2. È piuttosto vecchio, ma molto comune. L'altro punto in cui si trova la compressione MPEG-2 è quando si guardano quei canali HD trasmessi over-the-air. Questa è tutta la compressione MPEG-2. Cose interessanti da sapere, giusto?

Poiché l'algoritmo per la compressione che utilizza MPEG-2 è enormemente inferiore a H.264, ha il vantaggio di essere molto più veloce da codificare. Tuttavia, non ha mai funzionato per lo streaming web perché con un bitrate più basso, la qualità sarebbe rapidamente calata e si finirebbe con un video pixel. Ecco perché sono venuti con MPEG-4 Part 2.

MPEG-4 Parte 2 - Probabilmente ricordi i giorni in cui tutto parlava di DivX e Xvid, giusto? Quelli erano codificatori per il formato MPEG-4 Part 2, alias H.263. Un sacco di film che hai scaricato nel corso della giornata sono stati compressi usando questo codec perché ti dava una buona dimensione del file e manteneva una qualità ragionevole. Tuttavia, l'unico problema principale è che i contenuti ad alta definizione hanno ancora sofferto in termini di qualità delle immagini ed è lì che H.264 che ho citato sopra ha preso il sopravvento.

Windows Media Video - Questa è fondamentalmente la versione di Microsoft dei codec MPEG-4. WMV 7 è stato introdotto nel 1999 ed era una copia di MPEG-4 Part 2. In seguito, vennero WMV 8 e 9, seguiti da VC-1, un codec che copia principalmente MPEG-4 Part 10 ed è attualmente utilizzato in Blu-ray. anche i dischi. Gli unici altri luoghi che vedi WMV e VC-1 sono per lo più in prodotti correlati a Microsoft come Windows Movie Maker, Silverlight, HD DVD e Microsoft Expression Encoder, ecc..

Questi sono solo i popolari codec video, hai anche i tuoi codec audio, che entrano in gioco quando parliamo dei contenitori sottostanti. I codec audio più diffusi includono FLAC, AC3, Dolby Digital Plus, DTS-HD, ALAC, ecc. Come nel caso dei video, i codec audio hanno i propri formati contenitore come AIFF, WAV, ecc..

Questi non sono affatto tutti i codec là fuori, è solo una lista di alcuni dei più popolari. Ora parliamo dei formati contenitore.

Formati contenitore

Quando riproduci un file in Windows Media Player o VLC o Quicktime o qualunque sia il tuo lettore multimediale preferito, di solito stai aprendo un formato contenitore. Un formato contenitore o wrapper è fondamentalmente un pacchetto di uno o più codec, video o audio o entrambi. Un contenitore viene utilizzato per aggiungere audio e video e assicurarsi che l'audio e il video siano sincronizzati perfettamente. Il contenitore conterrà anche altre informazioni necessarie a un server di streaming o al lettore multimediale. I flussi audio video e audio sono semplicemente avvolti in un altro bitstream.

I formati contenitore sono dove si vedono le estensioni di file comuni che vengono tutti utilizzati come MP4, MOV, WMV, AVI, ecc. Passiamo attraverso alcuni dei contenitori più comuni:

MP4 - Probabilmente hai scaricato una canzone con estensione .MP4, che è un wrapper per molti codec video e audio. Più comunemente, è usato per avvolgere video H.264 e audio codificato AAC. Supporta anche i codec video MPEG-4 Part 2 e MPEG-2. Inoltre, l'audio può essere codificato utilizzando altri codec diversi da AAC.

AVI - Questo è un formato contenitore Microsoft del 1992. Era molto popolare ai miei tempi ed è ancora in giro un bel po '. Se si esegue una codifica, non utilizzare mai più il formato del contenitore AVI. Innanzitutto, non supporta i nuovi codec come H.264. Ha anche alcuni altri problemi importanti ed è per questo che non viene più utilizzato.

ASF - Normalmente, il formato Advanced Systems di Microsoft non utilizza l'estensione del file .ASF. Invece vedrai la maggior parte dei contenitori ASF usare .WMA o .WMV. Vedrai questi file se stai utilizzando tutti i prodotti Microsoft. Una volta che lasci il mondo Microsoft, ti imbatterai in problemi di riproduzione dei file, specialmente se utilizzi il codec H.264.

AVCHD - AVCHD è il formato contenitore più comune per videocamere HD. Normalmente il video sarà H.264 con audio AC3 (Dolby Digital) o PCM lineare.

MKV - Scarica un film ultimamente? Probabilmente è nel formato contenitore MKV, che ospita file video H.264. Parecchi strumenti supportano MKV come Boxee, PS3 Media Server, XMBC, VLC, ecc., Ma non è così ampiamente supportato come altri formati di contenitori ancora.

FLV - Questo è Adobe Flash, che supporta molti codec diversi, i più comuni sono H.264 e AAC. Il video Flash è uno dei modi più popolari in cui i video vengono trasmessi su Internet. Sta perdendo terreno a causa dell'HTML 5 e del fatto che Apple non permetterà a Flash di funzionare su nessuno dei suoi iDevice, ma è comunque molto comune.

Esistono altri formati di contenitori come il formato file QuickTime, OGG, WebM, ecc., Ma ora ottieni l'immagine.

transcodifica

L'ultima cosa da capire su tutto questo è che probabilmente dovrai convertire quel video AVCHD che hai scaricato dalla videocamera in un formato diverso che potrai quindi importare in iTunes e riprodurre sul tuo iPhone. Poiché ci sono così tanti codec e formati di contenitori e ogni formato di contenitore può avere diverse combinazioni di codec video e audio, è necessario un transcoder per ottenere il tipo di file che si desidera per il proprio dispositivo specifico.

Esistono molti transcodificatori o convertitori video: HandBrake, FFmpeg, SUPER, VirtualDub, ecc. Alcuni sono a pagamento e alcuni sono strumenti open-source gratuiti. Alcuni strumenti, come il HandBrake, ti danno dei preset in modo da poter semplicemente scegliere il tuo file sorgente e scegliere un formato di output come iPod o iPhone e fare clic su Start. Sceglierà tutte le impostazioni, il contenitore, il codec, ecc. Tuttavia, si spera che dopo aver letto questo post, ora capisca un po 'di più e si possa andare a convertire video tra formati e capire meglio il processo sottostante. Godere!