MPEG-4 video, AVC/H.264, MP4 являются представителями семейства MPEG-4 стандартов, из-за чего часто возникает путаница.
5481 просмотров
- MPEG-4 Part 2 Visual (ISO/IEC 14496-2): стандарт сжатия видеоданных, воплощен в видеокодек MPEG-4, опубликован в 1999 году;
- MPEG-4 Part 10 Advanced Video Coding (ISO/IEC 14496-10): стандарт сжатия видеоданных, воплощен в видеокодек AVC/H.264, опубликован в 2003 году;
- MPEG-4 Part 14 (ISO/IEC 14496-14): MP4 file format – медиаконтейнер, определяет способ хранения данных, но не алгоритм сжатия.
AVC/H.264 кодек взял лучшее от MPEG-4 Visual, однако данные видео форматы не обладают обратной совместимостью! MPEG-4 кодек был вытеснен с рынка, т.к. AVC/H.264 обеспечивал более высокую степень сжатия. На данный момент AVC/H.264 является самым популярным форматом в мире.
Видеокодеки представляют собой алгоритмы кодирования и декодирования видеоданных. Энкодер сжимает видеопоток, что позволяет сократить объем данных, используемых для хранения и передачи. Декодер выполняет обратную операцию преобразования для воспроизведения или редактирования видеопотока.
Denon AVR-S760H проблемы со звуком
Контейнер — хранилище данных. Контейнеры могут включать в себя видео и аудио последовательности, субтитры, служебную информацию и метаданные.
Основное отличие состоит в том, что кодек (видео формат) — это алгоритм кодирования/декодирования видеоданных, а контейнер (файловый формат) — это пакет, в котором хранится сжатая видеопоследовательность.
Примеры видеокодеков и медиаконтейнеров:
H.261, H.263, VC-1, MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, AVS1, AVS2, AVS3, VP8, VP9, AV1, AVC/H.264, HEVC/H.265, VVC/H.266, EVC, LCEVC
MPEG-1 System Stream, MPEG-2 Program Stream, MPEG-2 Transport Stream, MP4, MOV, MKV, WebM, AVI, FLV, IVF, MXF, HEIC
История развития видеокодеков:
Источник: vc.ru
Цифровой формат для сжатия видео H.264 (MPEG4 AVC)
H.264 — стандарт сжатия видеоданных, принятый Международной организацией по стандартизации (ISO). Также известен как MPEG-4 part 10 и AVC (Advanced Video Coding). H.264 — это стандартизированный цифровой формат для сжатия видео высокой четкости с высокой скоростью передачи данных.
С его помощью можно преобразовать большой видеофайл исходного формата в файл другого формата, занимающий примерно в два раза меньше места на диске по сравнению с форматом MPEG-2 (стандарт видео DVD-качества). Формат H.264 универсален. Он позволяет варьировать степень сжатия, чтобы обеспечить соответствие требованиям провайдеров интернет-услуг, веб-сайтов и устройств, включая ноутбуки.
Почему важно сжатие?
Представьте слона, пытающегося пробраться в мышиную норку. Исходный формат видео HD (высокой четкости), используемый при записи веб-камерой или цифровой камерой, может занимать очень много места на жестком диске — гигабайты, которые могли бы пригодиться для других файлов. Веб-сайты, включая Facebook и YouTube, а также поставщики интернет-услуг, такие как Comcast и ATT, устанавливают ограничения по размеру файлов. Файл видео высокой четкости в исходном формате зачастую может оказаться слишком велик для сайтов и поставщиков интернет-услуг.
У телевизора проблема со звуком.
Как работает H.264?
Видео — это поток отдельных изображений или кадров. H.264 удаляет из потока избыточную информацию. Каждый кадр делится на маленькие блоки размером в 4×4 пикселя для высокоточного анализа. При обработке кадра средство сжатия (кодировщик) ищет блоки в предыдущем кадре, только что записанном, и в следующем кадре в последовательности. Оно находит, что изменилось, а что осталось прежним.
Затем избыточная информация удаляется. Этот процесс повторяется на протяжении всего потока.
Благодаря этому размер файла уменьшается эффективнее, чем даже при использовании формата MPEG-4. При воспроизведении видео декодер в устройстве воспроизведения извлекает информацию из нескольких кадров, чтобы получить полное изображение высокой четкости.
Как работает H.264 с веб-камерой?
Изображения захватываются датчиком веб-камеры, оцифровываются и сжимаются в формат H.264. Все кодирование видео выполняется в камере, так что вся нагрузка не ляжет на процессор компьютера. Затем видеоданные передаются по USB-кабелю для просмотра на компьютере, для видеообщения в реальном времени, для роликов Facebook и YouTube, для компактного хранения на диске.
Что для пользователя означает поддержка формата H.264 в камере?
Поскольку H.264 оптимизирован для видео высокого разрешения (например, с количеством строк 720 или 1080), некоторые функции камер, не поддерживающих H.264, больше недоступны с таким высоким разрешением.
- Панорамирование, масштабирование и изменение угла съемки
- Слежение за лицом
Примечание. Эти функции по-прежнему можно использовать (только для видеозаписей), если выбрать более низкое разрешение видео вместо 720p или 1080p.
Особенности стандарта сжатия видеоданных H.264
Преимущества H.264
По сравнению с MPEG2 (DVD-Video) и MPEG4 ASP (DivX, XviD), сжатие H.264 работает существенно более эффективно, обеспечивая лучшее качество изображения (вплоть до недостижимого для MPEG2 и MPEG4 ASP уровня) и меньший объём файла.
Недостатки H.264
Главным недостатком H.264 являются заметно более высокие требования к оборудованию для кодирования и воспроизведения видеофайлов.
Например, на компьютере на основе процессора Intel Pentium 4 с частотой 3,2 ГГц комфортно (плавно, без рывков) при использовании декодера ffdshow tryouts под Windows Vista воспроизводится лишь видео в «среднем» HD-разрешении — 1280×720. Так называемое Full-HD-видео (1920×1080) в зависимости от сложности сцен может уже заметно «притормаживать». Следует заметить, впрочем, что в Windows предыдущего поколения — XP — Full-HD-видео на том же оборудовании во многих случаях воспроизводится вполне плавно.
Эффективность использования ресурсов компьютера при воспроизведении в некоторой степени зависит от используемого декодера.
Декодеры H.264
ffdshow tryouts Популярный бесплатный декодер множества форматов сжатия видео и звука, в том числе H.264. CoreAVC Платный кодек, считается наименее ресурсоёмким из существующих в настоящее время кодеков. Начиная с версии 1.9.5 поддерживает декодирование с использованием аппаратных возможностей видеокарт nVidia посредством интерфейса CUDA. Современные версии поддерживают также использование аппаратных мощностей видеокарт ATI (AMD) и Intel с помощью интерфейса DXVA.
Поддержка H.264
H.264 принят в качестве стандарта для сжатия видео высокой чёткости (HD, HDTV), распространяемого на оптических носителях нового поколения — Blu-ray и HD DVD, используется в мобильных устройствах, поддерживается в Apple QuickTime, получает распространение в системах цифрового телевещания, видеоконференцсвязи, видеонаблюдения и проч. Adobe Flash Player, являющийся стандартом де-факто для мультимедийных web-приложений и онлайн-видеохостингов вроде YouTube, поддерживает прямое воспроизведение H.264-видео начиная с версии 9.0.115, вышедшей в конце 2007 г.
Стандарты, форматы, кодеки, контейнеры
Кодек и стандарт — не одно и то же. Стандарт — это спецификация (описание) алгоритма сжатия (например, H.264), кодек — конкретная его программная реализация (например, x264).
Не следует также путать формат данных и формат контейнера, в котором эти данные могут храниться. Одни и те же данные (например, сжатые по алгоритму H.264 кодером x264) могут быть упакованы в разные контейнеры (например, Matroska, MP4 или AVI). И наоборот, в контейнере одного и того же формата (например, MKV) не обязаны находиться видеоданные в формате H.264 — можно легко столкнуться с MKV-файлом, внутри которого будет обычное DivX-видео.
Форматы контейнеров данных
Существует несколько распространённых форматов контейнеров, основные из них — MP4, Matroska (MKV) и AVI.
MP4 Официальный стандарт контейнера для видео H.264. Главный недостаток MP4 состоит в том, что, по спецификации, такой файл может содержать звук только в формате AAC. Это приводит к вынужденным потерям качества звука, например, при создании резервных копий DVD-фильмов из-за необходимости перекодирования из одного формата сжатия с потерями (AC3, Dolby Digital) в другой (AAC).
Чисто технически в контейнер MP4 можно поместить поток любого формата, но возможность воспроизведения такого файла в любом плеере не будет гарантированной. Matroska (Матрёшка, MKV) Открытый формат контейнера, официально не принят какой-либо организацией по стандартизации, но является чрезвычайно гибким, а потому широко используется и поддерживается как программными, так и аппаратными плеерами известных производителей: как выполненными в виде самостоятельных устройств — например, WD TV Live, так и встроенными в современные телевизоры.
В отличие от MP4, контейнер Matroska может содержать звук в любом формате — например, AC3, являющемся стандартным для DVD-Video. Это даёт возможность, создавая, например, резервную копию DVD-фильма, закодировать видео в H.264, но звук при этом оставить в исходном формате AC3, исключив потери качества звука, связанные с перекодированием. AVI В контейнере AVI обычно представлено видео в популярных форматах DivX и XviD (MPEG4 ASP). Для хранения данных, закодированных по стандарту H.264, контейнер AVI формально не предназначен и потому для этих целей обычно не используется, а в редких случаях такого, некорректного, его применения возможность воспроизведения соответствующих файлов не гарантируется.
Воспроизведение H.264-видеофайлов
Для воспроизведения видеофайлов формата H.264 есть несколько возможностей.
- В современных телевизорах (выпущенных в 2011—2012 годах и позднее) можно использовать аппаратный плеер, встроенный непосредственно в телевизор. К сожалению, обычно такие плееры не поддерживают воспроизведение звуковых дорожек в формате DTS, а поддерживают только форматы AC3 и AAC, но в остальном обычно без проблем воспроизводят большинство видеофайлов.
- Современный автономный аппаратный плеер, подключаемый к телевизору по интерфейсу HDMI — например, WD TV Live. Важно, чтобы модель была современной — старые модели плееров — например, iconBIT HD375W — при формально привлекательных характеристиках были способны воспроизвести лишь некоторые видеофайлы, при воспроизведении остальных страдая от рассинхронизации видео и звука, артефактов изображения и зависаний. Как и в случае встроенных в телевизоры плееров, поддержка формата DTS тоже характерна не для всех автономных плееров.
- Воспроизведение видео программными средствами на компьютере — наиболее гибкий и универсальный способ, обеспечивающий максимальную совместимость с подавляющим большинством видеофайлов. Именно этот способ применяется в так называемых HTPC — компьютерах, используемых в качестве основы для организации домашнего кинотеатра. В качестве HTPC могут использоваться, в частности, маломощные компактные компьютеры, называемые неттопами и снабжённые HDMI-выходом для подключения к телевизору — например, построенные на платформе nVidia ION / ION 2, графическое ядро которой позволяет плавно воспроизводить H.264-видео высокой чёткости (Full HD, 1080p) при использовании плееров или декодеров, поддерживающих программные интерфейсы (API) CUDA или DXVA.
Воспроизведение видео на компьютере возможно следующими способами (все указанные программные продукты бесплатны):
- с помощью одного из плееров со встроенными декодерами множества популярных форматов, в том числе H.264:
- Media Player Classic Home Cinema (MPC-HC);
- VLC media player.
- ffdshow tryouts — универсальный декодер видео и звука с поддержкой H.264, AC3, DTS и других форматов;
- Haali Media Splitter — для чтения данных из контейнеров MKV и MP4;
- AC3Filter — специализированный декодер звука во многих форматах, в том числе DTS и AC3, обладающий широкими возможностями.
- ffdshow tryouts — универсальный декодер видео и звука с поддержкой H.264.
- Haali Media Splitter — программный фильтр, необходимый для воспроизведения видео в контейнерах Matroska (MKV) и MP4.
- AC3Filter — специализированный декодер звука во многих форматах, в том числе DTS и AC3, обладающий широкими возможностями.
- MKVToolnix — официальный набор инструментов для создания и редактирования файлов в контейнере Matroska.
- x264 — кодер, реализующий сжатие видео по стандарту H.264.
- CoreAVC — платный декодер H.264 с поддержкой аппаратного декодирования мощностями видеокарт nVidia с применением архитектуры CUDA.
- Matroska — универсальный формат контейнера для видео- и аудиоданных.
- Спецификация H.264 (англ.).
Знаете ли Вы, что такое «усталость света»?
Усталость света, анг. tired light — это явление потери энергии квантом электромагнитного излучения при прохождении космических расстояний, то же самое, что эффект красного смещения спектра далеких галактик, обнаруженный Эдвином Хабблом в 1926 г.
На самом деле кванты света, проходя миллиарды световых лет, отдают свою энергию эфиру, «пустому пространству», так как он является реальной физической средой — носителем электромагнитных колебаний с ненулевой вязкостью или трением, и, следовательно, колебания в этой среде должны затухать с расходом энергии на трение. Трение это чрезвычайно мало, а потому эффект «старения света» или «красное смещение Хаббла» обнаруживается лишь на межгалактических расстояниях.
Таким образом, свет далеких звезд не суммируется со светом ближних. Далекие звезды становятся красными, а совсем далекие уходят в радиодиапазон и перестают быть видимыми вообще. Это реально наблюдаемое явление астрономии глубокого космоса. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
Источник: www.bourabai.ru
H.264 или AVC
H.264 (AVC, Advanced Video Coding) — лицензируемый стандарт сжатия видео, первая версия которого была выпущена в мае 2003-го года подразделением ITU-T и Международной организацией по стандартизации (ISO) в рамках совместной программы Joint Video Team (JVT). Работа над новым стандартом велась более 30 лет с целью уменьшения требований к пропускной способности канала для передачи видео в высоком качестве. H.264 (в сравнении с ASP) обеспечивает повышенную эффективность сжатия, с минимальными потерями в качестве изображения и высокой частотой кадров.
Преимущества стандарта H.264
Стандарт H.264 использует множество методов, чтобы обеспечивать высокое качество видео. Одним из приёмов кодека является компенсация движений за счёт материалов из 32 ранее сжатых кадров. Таким образом, в обрабатываемом кадре с движущимися объектами размытые или потерянные фрагменты картинки восстанавливаются с использованием информации из соседних кадров, что позволяет не только сгладить переходы между ними, но также снизить битрейт. Тут же помогает использование стандартом AVC блоков с разрешением 4х4 пикселей, которые легко адаптируются под разные фрагменты видео.
«Избыточную» информацию, оставленную после себя таким методом сжатия, кодек удаляет с помощью энтропийного кодирования. Лишние данные представляют собой продублированные фрагменты из разных кадров, которые использовались для компенсации движения. После выполнения этой процедуры, указанные фрагменты перестают работать на качество отображаемого видео и начинают впустую занимать битрейт. Их удаление позволяет заметно снизить объемы передаваемых данных.
Где применяется?
Сегодня стандарт применяется в цифровом HD-телевидении высокой чёткости и во многих других областях видео, включая видеохостинги в Интернете. Также, продвинутое кодирование используется современными видеокамерами, фотоаппаратами и смартфонами, где с его помощью перекодируется видео в качестве FullHD, 4K и 8K с битрейтом от 24 до 60 кадров. Единственным серьёзным недостатком стандарта H.264 остается его высокая требовательность к аппаратным ресурсам устройства.
Источник: unitsolutions.ru