Как работают кодеки?

Точный процесс зависит от типа медиаданных, но кодек анализирует входной медиафайл и определяет данные, которые являются избыточными или вряд ли будут замечены во время воспроизведения. Эти данные удаляются или представляются более эффективно, в результате чего получается файл меньше оригинала.

В видео то, что делает кодек, зависит от того, как он обрабатывает движение. Каждый кадр описывается по отношению к окружающим его кадрам, а не сохраняется полностью, поскольку большая часть изображения часто остается неизменной от одного кадра к другому.

Подобно видеокодекам, аудиокодеки сжимают звук, будь то сольная музыкальная дорожка или звуковое сопровождение демонстрации продукта. К обоим типам применяются одни и те же принципы сжатия.

Битрейт и качество видео связаны напрямую. Битрейт — это объем данных, используемый на каждую секунду видео или аудио, и более высокий битрейт обычно позволяет сохранить больше деталей при сжатии. Большее сжатие означает меньший размер файла, но потенциально более низкое качество видео, в то время как меньшее сжатие сохраняет больше деталей, но требует больше хранилища и пропускной способности для обработки этих дополнительных данных.

Кодеки с потерями и без потерь

Среди типов кодеков самое базовое различие заключается в том, является ли их сжатие с потерями или без потерь. Сжатие с потерями навсегда удаляет данные для уменьшения размера файла, в то время как сжатие без потерь сохраняет все исходные данные файла. Насколько заметна эта потеря, зависит от контента и уровня сжатия.

Сжатие с потерями является стандартным для стриминговых платформ и веб-доставки, так как зрители часто не замечают разницы при стандартном битрейте. Но когда пропускная способность потоковой передачи ограничена, эти кодеки кодируют файлы с более низким битрейтом в качестве компенсации, чтобы воспроизведение оставалось максимально плавным для большинства зрителей. Агрессивное сжатие может сделать видео угловатым или размытым, а звук — приглушенным или искаженным.

Кодеки AAC и H.264 используют кодирование с потерями, и их широкая поддержка устройствами и стандартизация являются еще одной важной причиной, почему сжатие с потерями стало стандартом по умолчанию для повседневного стриминга и воспроизведения.

С другой стороны, сжатие без потерь точно восстанавливает видео во время воспроизведения. Это означает, что большие файлы остаются большими, поэтому сжатие без потерь лучше подходит для профессионального кинопроизводства и архивирования. При повседневной доставке дополнительные затраты на хранение и пропускную способность перевешивают преимущество поддержания сверхвысокого качества файлов.

FLAC — это частый пример кодирования без потерь, который обычно используется, когда аудиофайлы должны выдерживать многократные циклы редактирования без ухудшения качества.

4 распространенных видеокодека

Правильный видеокодек зависит от цели его использования: стриминг, монтаж, вещание или архивирование. Кодеки для стриминга, в частности, как правило, отдают предпочтение эффективности сжатия и широкой совместимости в ущерб исходному качеству, поскольку файлы должны передаваться через непредсказуемые сети.

Некоторые видеокодеки имеют открытый исходный код и бесплатны, в то время как другие являются проприетарными и требуют лицензирования, что влияет на стоимость и совместимость по мере масштабирования. Вот четыре самых распространенных из них, с которыми вы столкнетесь.

1: H.264/AVC

H.264, также известный как AVC, работает на большем количестве устройств, браузеров и платформ, чем любой другой доступный сегодня видеокодек. Даже при низких битрейтах он поддерживает стабильное качество видео, поэтому его часто выбирают, когда широкий охват важнее выжимания максимума из эффективности сжатия.

2: H.265/HEVC

H.265, или HEVC, примерно вдвое увеличивает эффективность сжатия по сравнению с H.264, обеспечивая примерно такое же качество при примерно вдвое меньшем битрейте. Это наиболее важно для контента 4K и HDR, поскольку такие файлы содержат гораздо больше данных, чем стандартное разрешение, а эффективность HEVC позволяет удерживать битрейт на управляемом уровне без видимого падения качества. Обратной стороной является вычислительная мощность: HEVC требует больше ресурсов для кодирования и декодирования, и некоторые устройства и браузеры не поддерживают его нативно.

3: VP9

VP9 — это кодек, разработанный Google и используемый в продуктах Google, включая браузеры Chrome и YouTube. Его сжатие создает файлы меньшего размера и более высокого качества, чем H.264, и он не требует лицензионных отчислений, поэтому это жизнеспособный выбор для всех, кто создает контент за пределами линейки кодеков с лицензией MPEG.

4: AV1

Разработанный Альянсом за открытые медиа (Alliance for Open Media), AV1 представляет собой открытый бесплатный кодек, который превосходит как H.264, так и VP9 по эффективности сжатия. Благодаря такому сочетанию качеств индустрия стриминга движется к тому, чтобы сделать AV1 стандартным кодеком для высококачественного веб-видео без лицензионных затрат, присущих кодекам AVC/HEVC.

Попробуйте видеоредактор Vimeo →

3 распространенных аудиокодека

Те же принципы сжатия, которые закладываются в видеофайлы, применимы и к аудио, просто они настроены на звук, а не на изображения. Вот три аудиокодека, которые вы, скорее всего, встретите в сети.

1: MP3

MP3 воспроизводится практически на всем, что имеет динамик. Этому кодеку уже несколько десятилетий, и он по-прежнему остается самым узнаваемым именем в аудиосжатии. Более новые кодеки, такие как AAC и Opus, сжимают эффективнее, но MP3 остается стандартом, когда широкий охват важнее размера файла.

2: AAC

Advanced Audio Coding, или AAC, стал стандартным выбором для стриминга и аудио в видео. Он соответствует битрейту MP3, но превосходит качество звука этого кодека. Браузеры, устройства и платформы по всему спектру обычно поддерживают его без какого-либо дополнительного программного обеспечения.

3: Opus

Opus отлично справляется как с музыкой, так и с речью, плавно подстраиваясь под меняющийся битрейт и поддерживая низкую задержку. Именно эта адаптируемость делает его незаменимым для прямых трансляций и видео в реальном времени при нестабильных сетевых условиях. Кроме того, он бесплатен, поэтому более доступен, чем некоторые другие аудиокодеки.

Кодек и контейнер: в чем разница?

Кодек и контейнер часто путают, но они выполняют разные задачи.

Контейнер, иногда называемый форматом файла, — это оболочка, которая удерживает сжатые видео- и аудиопотоки вместе. MP4, MOV и MKV — все это примеры контейнеров.

Видеокодек — это алгоритм, выполняющий фактическое сжатие и распаковку внутри этой оболочки. Например, файл MP4 может содержать видео, закодированное с помощью H.264 или AV1. Вот почему файл может нормально открываться, но не воспроизводиться должным образом на стриминговой платформе или домашней колонке: контейнер поддерживается, а кодек внутри него — нет.

Часто задаваемые вопросы

Какой видеокодек лучше всего подходит для MP4?

MP4 поддерживает несколько видеокодеков, но H.264 остается самым надежным выбором для обеспечения широкой совместимости на различных устройствах и в браузерах. AV1 занимает почетное второе место и предлагает лучшую эффективность сжатия, если вы ставите размер файла и качество выше гарантированного воспроизведения на старом оборудовании (например, при создании внутреннего обучающего видео, когда вы знаете, что все в офисе используют более новый MacBook).

Какие кодеки используются для видеоконференций?

Инструменты для видеоконференций полагаются на кодеки, созданные для низкой задержки, а не для максимального сжатия, поскольку вызов должен оставаться синхронизированным в реальном времени. H.264 обычно используется для видеочасти, в то время как Opus часто обрабатывает аудио, поскольку он хорошо адаптируется к человеческой речи в условиях нестабильной сети.

Какой видеокодек лучше всего подходит для стриминга?

H.264 по-прежнему остается наиболее совместимым вариантом для потоковой передачи, обеспечивая надежное воспроизведение практически на любом устройстве и платформе. AV1 и HEVC сжимают данные более эффективно и подходят для трансляций более высокого качества, хотя поддержка этих форматов устройствами все еще догоняет возможности H.264.

Как Vimeo выполняет кодирование видео

На Vimeo загруженные видео кодируются автоматически, поэтому авторам никогда не приходится самостоятельно выбирать кодек. Vimeo перекодирует каждое загруженное видео в несколько форматов: H.264 для широкой совместимости с устройствами, HEVC для контента в формате HDR и AV1 для более четкого изображения на поддерживающих его устройствах. Таким образом, каждый зритель получает оптимальное качество воспроизведения с учетом своей пропускной способности сети.

Vimeo по возможности использует открытые и не требующие лицензионных отчислений кодеки, такие как AV1 и Opus, поскольку они обеспечивают высокое качество без дополнительных затрат на лицензирование и без ограничения доступа для определенных устройств. Это обеспечивает стабильное воспроизведение во всей видеобиблиотеке, независимо от того, смотрит ли зритель видео с телефона, ноутбука или Smart TV, и избавляет вас от необходимости принимать еще одно решение по оптимизации видео самостоятельно.