Информатика. Тема 11. Оглавление Введение 3 Медиаконтейнеры 4 Типы медиаконтейнеров 6 Контейнер avi. 6 Контейнер asf. 7 Контейнер Ogg и mkv 8 Контейнер Wcbm webM 10 Контейнер mp4
 Скачать 52.68 Kb.
|
|
11.Типы медиаконтейнеров и видеокодеков ОглавлениеВведение 3 1. Медиаконтейнеры 4 2. Типы медиаконтейнеров 6 2.1. Контейнер AVI. 6 2.2. Контейнер ASF. 7 2.3. Контейнер Ogg и MKV 8 2.4. Контейнер WcbM WebM 10 2.5. Контейнер MP4 и другие 13 3. Видеокодеки 14 4. Виды видеокодеков 14 Заключение 24 Список использованной литературы 25 ВведениеВ современном мире человек не в состоянии жить без информации. Информация имеет важную особенность — её необходимо, где–то хранить. Сейчас существует довольно много видов систем хранения информации, но для эффективного хранения и передачи видеоданных необходимо их сжимать. К нецифровым носителям информации относят бумагу, письмо на камне, пергамен и т.д. К цифровым же относят магнитные ленты, flesh накопители, цифровые диски и т.д. Но перед человеком в наше время также стоит довольно важная и сложная задача — перенос информации из одного места в другое, а также не менее важная проблема — это хранения информации, и как следствие, надежность носителей. Именно поэтому так быстро развивались технологии, связанные с хранением информации. Начиная с древних времен и до наших дней, человек перешёл с каменных носителей информации на облачные хранилища. Целью данной работы является рассмотрение видов, характеристик и принципов работы видеокодеков и медиаконтейнеров. Актуальность данной работы обусловлена интенсивным развитием технологий и активное их внедрение во все сферы жизни человека. Для максимально эффективного использования носителей информации необходимо знать особенности различных устройств. Современные исследования показывают, что развитие информационных технологий происходит в геометрической прогрессии. Следовательно, внедрение носителей информации в повседневную жизнь так же будет идти все активнее. 1. МедиаконтейнерыЛюбой видеофайл имеет как минимум две характеристики, определяющие работу с ним. Это тип медиаконтейнера и кодек (кодеки), которыми закодировано его содержимое. При просмотре фильма, что у вас есть возможность просматривать субтитры, многие проигрыватели предоставляют возможность просмотра служебной информации, как-то: где был записан фильм, год выпуска фильма и т. д. Все это тоже записывается в контейнер. Тин медиаконтейнера определяет формат записи различных данных (видеоданные, аудиоданные, субтитры, служебная информация и т. д.) в файл. Зная тин контейнера, программа (например, видеоплеер) может корректно извлекать из него данные, синхронизировать аудио- и видеоданные и т. д. Кодеки (аудио и видео) — эго алгоритмы, при помощи которых закодированы данные, помещенные в медиаконтейнер. Знание кодека позволяет программе из закодированного потока данных получить аудио- и видеоинформацию, содержащуюся в медиаконтейнере. Контейнеры, в зависимости от задач, бывают двух типов — потоковые и файловые. В файловом контейнере вся описательная информация о видео-, аудио- и прочих данных хранится в одном месте (начало или конец файла). Плюс — минимальная избыточность, минус — если описательная информация потеряна, повреждена или еще не получена, то воспроизведение или любая другая обработка файла будет невозможна или крайне затруднена. Если информация о файле хранится в начале, то его можно начать проигрывать или обрабатывать с начала, не дожидаясь полной загрузки файла. В потоковом контейнере описательная информация появляется в потоке данных с определенной периодичностью. Плюс — воспроизведение или обработка данных возможна практически с любого момента, минус — избыточность описательной информации. Потоковые контейнеры используются, например, при организации цифрового эфирного телевизионного вещания. Для нас естественно, когда телевизор начинает показывать видео почти сразу, а не ждет, когда начнется новая передача или полностью загрузится текущая. Ну, может, видео чуть притормозит, пока телевизор будет ждать получения очередного 1-кадра в потоке. Потоковые контейнеры важны и в профессиональной области, потому что позволяют начать обработку видео: например, транскодирование — с начала получения потока мультимедиа данных, и в результате задержка между, например, трансляцией футбольного матча и его реальным ходом на стадионе будет меньше. Поток не обязательно должен быть бесконечным и вещаться один для всех. В Интернете это может быть и видео ограниченной длины, которое сервер проигрывает специально для вас. Но поскольку служебная информация присутствует в потоке повсюду, такое видео можно смотреть практически с любого места и проматывать вперед и назад. Считается, что если ролик длиннее 10 минут, его лучше вкладывать в потоковый контейнер. Типов контейнеров довольно много, поэтому рассмотрим наиболее распространенные. 2. Типы медиаконтейнеров2.1. Контейнер AVI.Компания Microsoft впервые выпустила пакет Video for Windows для операционной системы Windows 3.1 в ноябре 1992 года, и с тех пор формат AVI (Audio Video Interleave) является основным для хранения видео в операционных системах семейства Windows. Основное преимущество универсального формата AVI и секрет его долголетия, в отличие от потоковых форматов типа MPEG, а тем более от таких специализированных разновидностей, как mp3 (MPEG Audio Layer 3), в том, что «стандартных» AVI-файлов практически не существует: контейнер AVI содержит общее описание содержимого в стандартизованном виде. Таким образом, AVI-файлы только внешне выглядят одинаково, но внутри они могут сильно различаться, и, в то время как MPEG-, mp3- и МJPEG- файлы содержат потоки только определенного вида сжатия (компрессии), AVI может содержать много различных видов компрессии в любых сочетаниях. Однако работать с AVI-файлом можно будет только пока необходимый кодек доступен для кодирования/декодирования. Серьезным недостатком AVI-формата является то, что аудио- и видеофрагменты не содержат никаких меток времени или индексов кадра. Данные упорядочиваются по времени последовательно, в порядке поступления. Приложение для захвата или проигрывания видео должно само позаботиться о синхронизации видео- и аудиопотоков. Но если деление видео на кадры совершенно естественно, то звук представляет собой непрерывный поток, который приходится искусственно расчленять на фрагменты, соответствующие кадрам. В связи с этим точная синхронизация изображения и звука часто отсутствует и звук может не совпадать с изображением. В простейшем случае каждому кадру видео соответствует фрагмент звукового сопровождения, но далеко не все AVI- файлы работают на этой простой схеме. Недостатки контейнера AVI. - Для каждой цепочки AVI-файла теряется 24 байта на заголовки и индекс, что приводит к потерям чуть более 5 Мбайт/час. - Может быть сохранено только содержимое с фиксированной частотой кадров, то есть невозможно поместить в контейнер AVI смешанный материал, например смесь NTSC видео- и киноматериала. - Звук в AVI-файлах должен быть или с постоянным потоком данных (CBR) или с постоянным размером кадра, таким образом, все кадры декодируются в одно и то же число выборок. - AVI не способен отличить Р-кадр от В-кадра. DivX/Xvid решают эту проблему в обход спецификации, что гоже может спровоцировать некорректную работу декодера. - Контейнер AVI создавался для работы через интерфейс VfW (Video for Windows). Поскольку VfW является сильно устаревшим и не гибким, современные программы используют DS (DirectShow), а с VfW возникают проблемы в виде расхождения звука и видеодорожек. Поэтому не следует использовать для работы с AVI-файлами программы, работающие не через VfW. 2.2. Контейнер ASF.Данный контейнер разработан компанией Microsoft как формат файлов, содержащих потоковое аудио и видео. ASF является частью контейнера Windows Media. ASF может содержать данные, закодированные при помощи различных кодеков, кроме того, он поддерживает синхронизацию потоков. Данный контейнер пригоден как для локального воспроизведения, так и для передачи и воспроизведения по компьютерным сетям, включая Интернет. ASF является контейнером мультимедиа, и не содержит указаний на то, каким образом данные должны быть закодированы, а только определяет структуру потока данных. В этом отношении ASF заменяет формат мультимедиаконтейнеров AVI. Обычно используемое расширение файла — .asf, кроме того, файлы, содержащие преимущественно аудиоинформацию, могут иметь расширение .wma, а видеофайлы — .wmv. Особенностью контейнера ASF является возможность воспроизведения непосредственно в момент загрузки данных ио сети, то есть потокового воспроизведения. Следует отметить, что для использования данного формата необходимо лицензирование компании Microsoft. 2.3. Контейнер Ogg и MKVСерьёзный конкурент AVI — эго контейнер Ogg или OGM (Ogg Media Format). В рамках этого проекта разработан формат файла-контейнера и ряд форматов сжатия звука: Vorbis, FLAC и другие. Изначально этот контейнер планировалось использовать только для звуковой информации, но оказалось, что в него можно внедрить и видеоданные. Для воспроизведения таких видеозаписей для контейнера Ogg был разработан DirectShow splitter. С этого и началось его повсеместное распространение. Чтобы отличать видеофайлы от звуковых, видеофайлы начали называть OGM, хотя формально они используют гот же контейнер Ogg, что и звуковые файлы. Этот контейнер поддерживает субтитры, VBR звук и, конечно, звуковую дорожку в формате Ogg Vorbis. Возможность интегрировать субтитры внутрь файла с видеозаписью была впервые реализована именно в программах для работы с контейнером OGM, что послужило причиной широкого распространения этого контейнера для видеозаписей. Сегодня множество записей, иногда даже с mp3 звуковой дорожкой «упаковываются» в OGM. Однако, контейнер Ogg изначально разрабатывался как контейнер для потокового вещания через Интернет, поэтому он не вполне подходит для хранения записей, например, иногда не работает перемотка записи назад. Нашими соотечественниками был создан новый формат контейнера для аудио- и видеоданных, который, как они сами говорят, «создан с прицелом на будущее». Эго открытый проект*, официальный сайт которого www.matros- ka.org. Они назвали этот контейнер «Матрёшка», а само сокращение формата — mkv — произошло от транслитерации этого слова: (Matroska — mk + v, v — как вы догадались, video). Само название отображает структуру контейнера — она действительно очень похожа на матрёшечную структуру. На сегодняшний день формат MKV не так распространен, как AVI, но постепенно набирает популярность. Возможно, через какое-то время он вытеснит AVI, поскольку в нем изначально заложено больше возможностей. Прежде всего, у него гораздо больше возможностей — он может содержать в себе аудиодорожки на разных языках, чего не допускает AVI, также он может хранить в себе информацию о главах видео, меню и т. д. — в общем, всех функций DVD. Помимо этого, из файла в формате очень легко «вытащить» аудио- и видеоданные, для этого не нужны специальные редакторы. Самое главное — он реализован более совершенно, нежели AVI — при воспроизведении больших файлов отсутствуют «притормаживания» и «подвисания», особенно заметные на не очень быстрых компьютерах. Для систематизации перечислим основные достоинства MKV: - универсальность: MKV внутри себя может содержать видеоданные, сжатые множеством кодеков: MPRG, Н264, AVC1, WMV и др.; - легкая редактируемость; - простота извлечения аудио- и видеоданных; - отсутствие зависаний при воспроизведении файлов большого объема; - расширенные возможности, но хранению служебной информации; - аудиодорожки могут быть на различных языках; - переключение языков субтитров «на лету» (то есть без остановки и запуска воспроизведения файла с начала); - быстрая перемотка; - трансляция через Интернет (по протоколам HTTP, RTP); - устойчивость к ошибкам (по заверению производителя). Пожалуй, главным минусом этого формата является относительно малая распространенность, а также отсутствие встроенной поддержки со стороны ОС семейства Windows — приходится ставить дополнительные программы для его воспроизведения. 2.4. Контейнер WcbM WebMПредставили в 2010 году компанией Google, содержит в себе видеопоток, компрессированный с помощью кодеков VP, аудиопоток, сжатый кодеком Vorbis или Opus, и в нем также могут присутствовать субтитры типа WebVTT. По сути, структура файла WebM повторяет медиаконтейнер Matroska, только в очень урезанном виде относительно многообразия используемых в MKV форматов и кодеков. Можно сказать, что это своего рода MP4, но от Google. Известно, что ключевым фактором успеха Интернета является то, что его основные технологии, такие как HTML, HTTP и TCP/IP, являются открытыми и свободно используемыми. Хотя видео теперь является сутью использования Всемирной паутины, но, к сожалению, до определённого времени не существовало открытого и свободного формата видео, выдерживающего конкуренцию с коммерческими вариантами. С этой целью и был начат проект WebM — попытка разработать открытый формат медиа для сети Интернет. С точки зрения максимальной эффективности при использовании в сети после тестирования сотен тысяч видео с самыми разными характеристиками было обнаружено, что кодеки VP обеспечивают высокое качество видео одновременно с возможностью эффективно адаптироваться к различной ширине полосы пропускания канала в широком спектре устройств. Другими словами, формат WebM как нельзя лучше пригоден для онлайн-трансляций и потокового ТВ. Кроме того, относительная простота кодеков VP позволяет легко интегрировать их в существующую среду. Неудобством контейнера WebM заключается в том, что он работает только с видеокодеками VP и аудиокодеками Vorbis/Opus. К сожалению, это единственно допустимые кодеки. Контейнер VOB— на самом деле официальное название этого контейнера MPEG 2 Program Stream — то есть фактически эго содержимое DVD. Поддерживает только два видеокодека, MPEG1 и MPEG2, в остальном— эталон эпохи «до HDTV». В контейнере есть поддержка субтитров, глав (если брать диск целиком как единый контейнер) и различных звуковых форматов, включая весьма прогрессивные. MPEG 2 Transport stream, также встречается в виде файлов с расширением .m2ts и .mts. Он популярен благодаря спутниковому цифровому вещанию, способен использовать, несмотря на название, современные кодеки и FullHD-разрешения. Контейнер Bink. Контейнер разработан американской компанией RAD Game Tools для использования преимущественно в компьютерных шрах для разных игровых платформ. Bink используется во многих играх под персональные компьютеры и игровые консоли Xbox, ХЬох 360, GameCube, Nintendo DS, Wii, PlayStation 2, PlayStation Portable и Playstation 3. В отличие от множества других медиаконтейнеров, Bink является так называемым Single coding format — он определяет не только «обёртку файла», но и аудио- и видеокодеки, с помощью которых будут закодированы данные. Собственный видеокодек способен использовать 16 различных алгоритмов кодирования, что позволяет закодировать любой тип видео. Bink поддерживает вейвлет-сжатие и дискретное косинусное преобразование. Bink поддерживает разрешение от 320x240 пикселей и вплоть до HD. Видеокодек поддерживает битрейт от 75 кбит/сек для видео иод Nintendo DS и до 1200 кбиг/сек для видео стандарта HD. Аудиокодек Bink поддерживает сжатие аудиоданных вплоть до коэффициента 15:1, используя переменный битрейт с психоакустической моделью. Аудиокодек также может проигрывать несколько аудиопотоков одновременно, что позволяет проигрывать 5.1- и 7.1-канальные звуковые дорожки. Контейнер 3GP. 3GP — мультимедийный контейнер, определяемый Партнёрским проектом третьего поколения (Third Generation Partnership Project (3GPP) для мультимедийных служб 3G UMTS. Многие современные мобильные телефоны (не обязательно 3G) имеют функции записи и просмотра аудио и видео в формате .3GP. 3GP является частным случаем MP4 Video. Этот стандарт вошел в обиход благодаря компании Philips, приложившей немало усилий для адаптации стандарта MPEG-4 для потокового вещания. 3GPP стал основным в камерофонах с возможностью записи видео. Изначально он являлся базовым в смартфонах SonyEricsson, для них было даже разработано специальное ПО для просмотра. Компанией PacketVideo был разработан PVPlayer, позволяющий проигрывать видео на полный экран. В настоящее время этот проигрыватель доступен практически для всех смартфонов на базе операционных систем Symbian, Windows Mobile, а также для КПК класса PocketPC. К достоинствам формата можно отнести то, что при несовпадении размеров изначальной картинки, она автоматически преобразуется в размер, поддерживаемый телефоном. Однако качество видеороликов очень низкое, так как изначально этот формат предназначался для оперативной записи видеоматериала с помощью встроенной камеры, последующего просмотра и отправки в качестве вложения в MMS. 2.5. Контейнер MP4 и другиеMPEG-4 Part 14 или MP4, официально известный как 1SO/IEC 14496-14:2003, — формат медиаконтейнера, являющийся частью стандарта MPEG-4. Используется для упаковки цифровых видео- и аудиопотоков, субтитров, афиш и метаданных, которые определены группой специалистов MPEG. Как и большинство современных медиаконтейнеров, MPEG-4 Part 14 предусматривает возможность показа видео через Интернет, дополнительно к файлу передаются метаданные, содержащие необходимую для вещания информацию. Контейнер позволяет упаковывать несколько видео-аудиопотоков, а также субтитров. Контейнер Flash Video. Flash Video (FLV) — формат файлов, используемый для передачи видео через Интернет. Используется такими сервисами, как YouTube, Google Video, RuTube, Tube.UA, Moovie, Obivu и другими. Хотя описание формата контейнера было открыто, кодеки защищены патентами. FLV-файл — это битовый поток, который является вариантом видеостандарта Н.263. Flash Player 8 и более новые редакции поддерживают потоковое видео, сжатое кодеками VP. Кодеки обеспечивают более качественное изображение, особенно при использовании низкого потока данных. С другой стороны, этот формат более сложен, что может создать трудности при просмотре на устаревших машинах. Начиная с Flash Player 9 Update 3 поддерживается новый стандарт MPEG-4 AVC или Н.264. Этот стандарт видеосжатия при том же низком битрейте выдаёт значительно более детализированное и четкое изображение, особенно в динамических сценах. Недостатками являются повышение требований к вычислительным ресурсам и платные патенты. Звук в FLV, как правило, закодирован в mp3, однако иногда могут использоваться Nellymoser codec, несжатое аудио или ADPCM аудиоформаг. В версии Flash Player 9 Update 3, в соответствии с внедрением стандарта MPEG- 4 AVC добавлена поддержка ААС аудио: профили AAC-LC, Main Profile и НЕ- ААС. 3. ВидеокодекиВидеокодеки можно разделить на два класса — кодеки, сжимающие данные с потерями (lossy) и без потерь (lossless). Сжатие без потерь означает, что обработанное кодеком видео будет иметь такое же качество, как и исходное. В качестве аналога сжатия без потерь можно привести популярные архиваторы ZIP и RAR— независимо от установленной степени компрессии, все запакованные в архив данные сохраняются в неизменном виде. Хотя lossless-кодеки и позволяют сохранить исходное качество, они довольно мало распространены, так как итоговое видео зачастую слишком много «весит». Удачным компромиссом в этом плане стали lossy-кодеки, после обработки которыми видео, хотя и теряет в качестве, но имеет вполне приемлемый размер файла, подходящий для записи на оптические диски и для распространения через Интернет. Видеокодеки, разрабатываемые большинством компаний, в основном являются фильтрами DirectShow, технологии, сменившей Video for Windows. Видеокодеки могут быть с открытым исходным кодом (Xvid, Theora) и с закрытым исходным кодом. Могут кодировать видео с потерями ( Xvid, DivX, WMV) и без потерь информации (huffyuv, lagarith). Кодеки могут создаваться на общественных началах и в коммерческих целях. Они устанавливаются для того, чтобы помочь воспроизводить такие файлы программам-проигрывателям (например, встроенному в систему проигрывателю Windows Media Player). 4. Виды видеокодековВидеокодек Windows Media Video. WMV — это закрытый формат компрессии видео, разработанный корпорацией Microsoft. Впервые был представлен в 1999 году, и первая версия WMV7 представляла собой реализацию корпорацией Microsoft второй части стандарта MPEG-4. В основном видео закодированное кодеками WMV хранится в контейнере от Microsoft — ASF. Такие файлы имеют расширение .wmv. Однако для хранения видео, сжатого кодеком WMV, могут использоваться и другие контейнеры. К особенностям WMV можно отнести: - поддержку переменного битрейта видеокодека; - поддержку неквадратных пикселей; - поддержку чересстрочного видео; - интерполяцию кадров (генерация дополнительных кадров на основе существующих для плавного воспроизведения). Семейство видеокодеков WMV девятой версии включает в себя WMV 9 кодек, WMV 9 Advanced Profile кодек, WMV 9 Professional, WMV 9 Image и WMV 9 Screen кодеки. Это все разные кодеки, а не профили одного и того же По отзывам пользователей WMV 9 кодек превосходит, но качеству MPEG-4 part 2 ASP кодеки (Xvid, Divx и т. д.) и сравним с Н.264. Из негативных аспектов данного кодека можно отметить возможность использования в кодированных при помощи WMV видеофайлах ограничений на просмотр (так называемый, DRM — digital rights management). Видеокодек Xvid. Данный программный продукт представляет собой своего рода видеоархиватор. Xvid является основным конкурентом кодека DivX. В противоположность кодеку DivX — платному программному обеспечению, разработанному компанией DivX Inc., Xvid — это свободная программа, распространяемая под лицензией GNU General Public License. Это также означает, что в отличие от кодека DivX, который выпущен только для платформ Microsoft Windows и Mac OS X, Xvid можно использовать на всех платформах и операционных системах, для которых можно скомпилировать исходный код кодека. Однако методы сжатия, используемые в MPEG-4, запатентованы, так что использование Xvid в некоторых странах может быть нелегальным. Xvid является результатом разработки MPEG-4 кодека с открытыми исходными кодами: сначала в рамках проекта OpenDivX, а после того, как компания DivX Networks начала разработку закрытого кодека DivX, как самостоятельный проект. Видеокодек DivX. Первоначально аббревиатура DivX обозначала коммерческий вариант DVD-дисков, которые можно было смотреть только ограниченное время, например, 2 дня, а затем считать информацию с них не представлялось возможным. Такие диски были в несколько раз дешевле обычных DVD, а значит, привлекательны с точки зрения тех зрителей, кто не любит смотреть фильм несколько раз. Однако данные диски не получили широкого распространения. Сейчас же мы поговорим о другой технологии, которую принято обозначать DivX;-). К старому названию Divx авторы добавили смайлик (смайлик — комбинация, принятая в электронной переписке для выражения эмоций). Используемый смайлик ;-) означает намек. В итоге получилась аббревиатура DivX;-). DivX;-) — новый формат сжатия видеофайлов, позволяющий поместить содержимое обычного диска DVD на одном или двух дисках CD-ROM. При этом создатели стремились к максимально возможному сохранению качества, прекрасно понимая, что полностью сохранить качество не удастся, а вот постараться его не слишком сильно ухудшить — можно. При желании можно было бы уместить фильм на один компакт-диск с качеством, значительно лучшим, чем у Video CD. Так появилась компьютерная альтернатива для просмотра фильмов с качеством лучшим, чем VHS-кассета. Авторами DivX;-) считаются француз Джером Рота (Gej) и немецкий хакер Макс Морис (Max Morice). Они взломали код MS MPEG-4 Codec и немного улучшили его (по их заявлению), убрав замеченные ошибки. Также они сделали возможным вывод файлов после компрессии в формате .avi в то время, как оригинальный кодек MS MPEG-4 Codec поддерживает только формат .asf. Таким образом, DivX;-) базируется на формате MPEG-4, который, собственно говоря, не является форматом сжатия, а представляет собой новый мультимедиаформат, рассчитанный на низкоскоростную передачу данных. Суть его заключается в том, чтобы подразделить материал на несколько типов элементов (медиаобъектов): неподвижные, видео-, аудиообъекты и т. д., формализовать их структуру и взаимосвязь и скомпоновать в единую, изменяемую пользователем сцену. В формате DivX;-) существует возможность регулировки яркости, контрастности, насыщенности, оттенка и качества при воспроизведении. Под качеством понимается качество сглаживания артефактов компрессии. Чем больше значение этого параметра, тем больше ресурсов процессора требуется для отображения видео с заданной частотой кадров. Замечу, что артефакты компрессии появляются при любом способе кодирования. Для просмотра фильмов, компрессированных по методу DivX, требуется Windows Media Player или любой другой проигрыватель. Обычно этот кодек имеется во всех бытовых DVD-плеерах для декомпрессии цифрового потока, поэтому с просмотром таких фильмов на телевизоре проблем также не возникает. Если же вы хотите кодировать ваше видео в формате DivX, нужно установить программный кодер. И если декодер, нужный для просмотра видео, распространяется бесплатно, то кодер может быть платным. Начиная с 6-й версии, кодек позволяет интегрировать несколько дорожек видео и аудио, добавлять субтитры и интерактивное меню. Однако для воспроизведения требуется последняя версия плеера DivX 6.0. Начиная с 7-й версии кодека, заявлено о соответствии его стандарту Н.264 (MPEG-4 part 10, MPEG-4 AVC), а с 10-й версии — стандарту Н.265 (HEVC). Видеокодек RealMedia. Файлы RealMedia обычно имеют расширение .RM, .RAM или .RMVB. В этом формате можно встретить музыку и видео в сети Интернет или в западных кабельных каналах. В среде смартфонов и сотовых телефонов данный стандарт поддерживают аппараты Nokia и Sony Ericsson. Программ для перекодировки из RealMedia в другие форматы существует много, но наиболее известные — это Adobe Premiere, Quicktime PRO, Real HELIX Producer и RealProducer Plus. К преимуществам RealMedia можно отнести. - Формат долго оставался единственным, позволявшим осуществлять произвольную «перемотку» по оси времени лежащих на http-сервере файлов, в том числе и при работе через прокси. - Приемлемые качество изображения и разборчивость речи при сверхнизких битрейтах видеопотока. Маленький размер выходного файла — это прежде всего низкий трафик, требуемый для его трансляции но каналам связи, поэтому в качестве стандарта де-факто RealMedia держался весьма долго. качество изображения и звука, сделало RealMedia неактуальным. - Низкие процессорные мощности, необходимые для воспроизведения потока с низким битрейтом. - 100% совместимость старых файлов и потоков с новыми версиями плеера. Основные недостатки: - Низкое качество изображения даже по сравнению с устаревшими версиями DivX. - Фирменный плеер RealPlayer при установке и каждом последующем запуске прописывает в автозагрузку много «мусора». - Отсутствие локализаций плеера для многих языков. - Отсутствие официального кодека, способного работать через интерфейс DirectShow. В сочетании с предыдущим недостатком делает малоприменимым на полностью многоязычных сайтах. Видеокодски QuickTime. Для формата QuickTime всегда предлагался самый широкий набор кодеков. Я даже не буду пытаться составлять полный список всех современных кодеков для этого формата. Дело в том, что QuickTime в отличие от Windows Media и RealVideo, используется не только для распространения, но и для создания контента. Другая причина, объясняющая широкое разнообразие кодеков QuickTime, заключается в том, что использование алгоритма QuickTime упрощает распространение кодеков сторонних разработчиков, гак как последние могут работать со всеми существующими приложениями. А некоторые кодеки сторонних производителей компания Apple даже включила в свою систему автоматического обновления кодеков. Когда пользователь проигрывает файл, для которого требуется новый кодек, плеер QuickTime посылает запрос на сервер Apple и выясняет, доступен ли этот кодек (или только декодер) для загрузки на компьютер клиента. Если такой кодек на сервере есть, QuickTime запрашивает у пользователя разрешения на его загрузку. В случае положительного ответа кодек устанавливается, и плеер воспроизводит файлы с помощью нового кодека — ни перезагрузки компьютера, ни даже перезапуска плеера QuickTime при этом не требуется. Благодаря такой умной стратегии компании кодеки для QuickTime пользуются огромной популярностью. Технология защиты от пропуска предоставляет клиенту очень большой буфер, и, если скорость подключения пользователя выше скорости передачи данных клина, QuickTime буферизирует максимально возможную часть файла, поэтому даже при отключении компьютера от сети воспроизведение видеоклипа будет продолжаться до исчерпания буфера. Кодек Н.265 или HEVC. Видеокодек нового поколения High Efficiency Video codec (HEVC), известный также как Н.265, стал важной вехой видео индустрии 2013 года. Попытаемся сравнить его с предыдущим — Н.264. Кодек Н.264 был вполне успешным проектом. Это весьма гибкий кодек, который получил широкое применение в сетях распространения потокового видео, на спутниковых платформах, а также при записи Blu-ray-дисков. Он весьма хорош для масштабирования, благодаря чему он был предложен в качестве стандарта для 3D с частотой кадров 48-60 в секунду, и даже для 4К. И он вполне справляется с этими задачами. Стандарт, принятый для Blu-ray-дисков, пока не включает в себя каких-либо рекомендаций относительно данных технологий, однако кодек Н.264 сам по себе способен их поддерживать. Проблема кодека Н.264 заключается в том, что будучи в принципе способным кодировать видео в этих форматах, он не может обеспечить степень сжатия, которая бы сделала размеры получаемых файлов приемлемыми. Потребовался новый стандарт, который бы смог существенно уменьшить размеры получаемых после сжатия файлов и гем самым заслужил бы международное признание в качестве средства продвижения новых форматов видео. Так и появился на свет Н.265. Он был разработан таким образом, чтобы, используя новые технологии сжатия и более умную модель кодирования/декодирования, наиболее экономно использовать пропускные ресурсы канала. Более высокая производительность нового кодека по сравнению с предшественниками обусловлена несколькими значительными структурными улучшениями. Определяющими из них являются три — изменение максимального размера блока, введение параллельного декодирования и реализация произвольного дос тупа к изображениям внутри видеонотока. - Максимальный размер блока в стандарте Н.264 составляет 256 пикселей (16x16), а в стандарте Н.265 он может быть в 16 раз больше (4096 = 64x64). Интересно, что в стандарте Н.265 размер блока выбирается самим алгоритмом в процессе кодирования в зависимости от содержания кодируемого изображения. По утверждениям сторонников нового стандарта, изменяемый размер блоков и увеличение максимального предела этого размера позволят более эффективно обрабатывать изображения с высоким разрешением. - Возможность параллельного декодирования, предусмотренная в декодерах Н.265, позволяет раздельно и одновременно обрабатывать различные части одного и того же кадра. Такая обработка может существенно ускорить воспроизведение и предоставляет возможность воспользоваться преимуществами многоядерных процессоров, завоевавших сегодня большую популярность на IT-ориентированных рынках. Кодек Н.264 таких возможностей не предусматривал. - В новом стандарте предусмотрен произвольный доступ к изображениям (Clean Random Access). Эго означает, что декодирование произвольно выбранного кадра видеопоследовательности производится без необходимости декодирования каких-либо предшествующих ему в потоке изображений. Для мультимедиа произвольный доступ не является критичным, а вот для видеонаблюдения, в особенности мониторинга в реальном времени, такая возможность весьма желательна: переключившись на определённый видеопогок из соображений оперативной необходимости, оператор должен мгновенно получить изображение на своём экране: в охранных приложениях одна-две секунды могут иметь решающее значение. Формат HEVC/H.265 готов стать следующим стандартом, но этот процесс задерживается в силу лицензионных проблем. Группа HEVC Advance, основанная такими компаниями, как Philips, Dolby и GE, требует более высоких лицензионных отчислений в сравнении с теми, которые ранее требовала MPEG LA. В то время, как MPEG LA просила 20 центов с устройства, использовавшего их технологию, в HEVC Advance просят 80 центов с мобильного устройства и 1 доллар 15 центов с телевизора. И это лишь базовая цена. В группе также хотят получать 0,5% от всех доходов, полученных за счёт продажи контента, компрессированного в HEVC. Мэтт Фрост— глава отдела партнёрства в команде Chrome Media компании Google считает, что компания, продающая 10 миллионов HEVC-совместимых смартфонов или смартфонов, содержащих HEVC-чин, вынуждена будет платить 2 миллиона долларов MPEG LA и 8 миллионов долларов HEVC Advance. Кроме того, придётся выплачивать отчисления от того, что насмотрел каждый её подписчик за месяц. В долгосрочной перспективе Н.265, скорее всего, заменит Н.264 в качестве главного решения для расширенной обработки видео. Впрочем, всё будет зависеть ещё и от того, насколько сильнее будет потреблять ресурсы процесс обработки Н.265 видео по сравнению с Н.264. Мы сможем об этом узнать только тогда, когда появится полноценное оборудование для работы с этим стандартом, однако пока предположения весьма оптимистичны. Параллельная модель Н.265 кодирования, несомненно, должна хорошо показать себя на фоне многоядерных устройств будущего. Видекодек VP. История кодеков VP началась в компании On2 Technologies, которая успела разработать восемь версий данного кодека, пока в 2010 году ее не приобрела компания Google и встроила её технологию VP8 в формат видеофайла WebM. В 2013 году компания Google развила данную технологию, запустив формат VP9, но наткнулась на равнодушие отрасли. Формат высокоэффективного кодирования видео — HEVC, известный также как Н.265 получает более широкое распространение, чем VP9. Впрочем, для видео на YouTube начал применятся формат VP9 в плеере HTML5, который стал форматом по умолчанию — вместо Flash. Платформа YouTube начала предлагать потоковый контент в формате VP9 ещё в 2013 году, однако при этом VP9 не был встроен в ПК, работающие под Microsoft Windows, а также в чипы от Apple, установленные в iPad и iPhone. Это значит, что Н.264 и HEVC идут на шаг вперёд, хотя Google может совершить стремительный бросок, учитывая то, сколько компаниям придётся платить за технологию. Говоря о преимуществе своей технологии, в компании Google указывают на то, что на платформе YouTube в 2014 году было просмотрено более 25 миллиардов часов видео в формате VP9 — и это был контент, разрешение и качество которого превышало Н.264. В настоящее время Google анонсировал разработку нового кодека VP10, который позволит передавать 4K/Ultra HD-видео, используя половину пропускной полосы, необходимой для передачи такого же видео в формате VP9, и четверть полосы, необходимой для передачи видео в формате Н.264. Кодек VP10, как утверждают, предложит большую чёткость изображения, большее богатство цветов, более широкий динамический диапазон. Как и в случае с VP9, кодек VP10 будет бесплатным для использования программным обеспечением с открытым кодом. Одно из главных препятствий состоит в том, чтобы заставить компании принять эту технологию. Даже, когда Google выпустит свой новый кодек, поисковому гиганту будет весьма трудно конкурировать с более популярным кодеком Н.264, на смену которому приходит HEVC (или Н.265). Поэтому полагаю, что новый кодек не станет повсеместно доступным в ближайшие несколько лет. Без сомнения, в Google желают сделать свою технологию отраслевым стандартом, поскольку компания ежедневно передаёт потоковое видео через свою платформу YouTube. Использование кодека VP10 будет означать то, что появится возможность передавать видео в более высоком разрешении, не растрачивая на эго весь ресурс пропускного канала и не теряя качества. В заключение отметим, что на фоне упадка физических носителей и усиления 4K/Ultra HD ещё не было большего давления на новые стандарты компрессии видео для доставки контента. Оба из рассмотренных перспективных форматов (Н.265 и VP10) хороши, пусть и немного по-своему и, в огличие от форматных войн прошлого, очень похоже на то, что в итоге они оба займут своё место под солнцем, поскольку в отрасли, скорее всего, не готовы ни к тому, чтобы всецело зависеть от уплаты лицензионного сбора, ни к тому, чтобы броситься в объятия к Google. А это значит, что, скорее всего, в большинстве устройств, которые появятся на рынке, будет присутствовать поддержка обеих форматов. ЗаключениеВ ходе реферата были рассмотрены основные виды медиаконтейнеров и видеокодеков, принципы работы и считывания информации, а также перспективы их развития Разобраться в многообразии существующих сегодня видео форматов очень и очень сложно. Во-первых, существуют десятки различных стандартов видео, которые порой сильно отличаются друг от друга. Во-вторых, из-за «войн форматов» появляются все новые и новые форматы похожие друг на друга, но все же имеющие свои особенности. В-третьих, не все из форматов получили широкое распространение из-за патентов на их использование и т.п. Все это приводит к тому, что сейчас довольно сложно ориентироваться в этом многообразии технологий. Хотя некоторые подвижки в лучшую сторону все же есть (в частности, с разработкой стандартов MPEG) и, будем надеяться, что они сохранятся. Список использованной литературы1.Васьковский А. М., Программные и аппаратные средства систем мультимедиа/Васьковский А. М., Виноградов В. А., Лукащук П. И., Николаев А. Б., Остроух А. В. – Москва, 2012. – 270 с. 2.История развития форматов видеосжагия [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://habrahabr.ru/company/intel/blog/133198/ 3.Цифровое видео: обзор форматов http://itc.ua/article.phtml?ID=6185&IDw=45&pid=20. 4. Методы сжатия цифрового видеоhttp://www.comdivss.ru/Archive/CP/1999/10/16/#01 5.Сущности MPEG [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.osp.ru/nets/2000/06/141187/ |