H264, чем открывать на Android

Обновлено: 24.09.2022

Программное декодирование HEVC можно выполнить на Android с помощью программного декодера Google HEVC или FFmpeg.

  1. Программный декодер Google HEVC. Google рекламирует HEVC как поддерживаемый формат мультимедиа на Android, начиная с версии 5.0.
  2. Декодирование FFmpeg. FFmpeg обычно предустановлен на пользовательских ПЗУ, таких как LineageOS.

Как я могу играть в Hevc x265 на Android?

Лучше всего найти видеопроигрыватель, например приложение DivX Mobile. Приложение DivX будет использовать оборудование HEVC, когда это возможно, или программное обеспечение HEVC, когда это необходимо. Кроме того, если вы обнаружите видео, которое не может воспроизвести мобильное приложение, вы можете использовать DivX Converter для преобразования видео в формат, который может обрабатывать мобильное приложение.

Должен ли я использовать H 264 или H265?

Как правило, новые стандарты сжатия видео обеспечивают более высокую производительность по сравнению с существующими. Например, известно, что H. 265 HEVC на 40 % эффективнее, чем H. 264, но при этом стоит в 10 раз больше сложности.

В чем разница между H 264 и H 265?

Х. 264 позволяет использовать только макроблоки размером 16 x 16 пикселей, которые слишком малы, чтобы быть по-настоящему эффективными в видео с более высоким разрешением. H.265 обеспечивает макроблоки размером 64 x 64 пикселя (теперь называемые единицами дерева кодирования или CTU), что позволяет повысить эффективность кодирования при всех разрешениях.

Что быстрее H 264 или H 265?

Х. 265 более совершенен, чем H. 264, по нескольким параметрам. Основное отличие заключается в том, что HEVC позволяет еще больше уменьшить размер файла и, следовательно, уменьшить требуемую пропускную способность для ваших прямых видеопотоков.

ProRes лучше, чем H 264?

ProRes стал популярнее в качестве промежуточного кодека (Paul, 2015). Для сравнения, H. 264 гораздо более сжат, чем ProRes 422. ProRes 422 лучше подходит для редактирования, поскольку вы можете корректировать цвет и добавлять эффекты без потери качества.

Какой лучший кодек ProRes?

Хороший ли кодек H264?

Это потому, что h. 264 гораздо более эффективный кодек, чем ProRes. Потому что ч. 264 использует сжатие long-GOP, он может упаковать гораздо больше информации в эти 100 мегабит, чем ProRes.

Какой лучший кодек для редактирования?

Ниже приведен список некоторых наиболее часто используемых кодеков и их назначение.

  • Х. 264.
  • КРАСНЫЙ КОД. Red Digital Cinema использует собственный кодек для своих кинокамер.
  • ProRes. Apple ProRes — это серия кодеков сжатия как без потерь, так и с потерями, которые были разработаны для промежуточной постобработки.
  • CinemaDNG.
  • AVI.
  • MOV.
  • AVCHD.

Какой лучший кодек для YouTube?

Какое качество видео лучше?

Самые распространенные расширения видеофайлов.

  • MP4. MP4 (MPEG-4, часть 14) — наиболее распространенный формат видеофайлов.
  • МОВ. MOV (QuickTime Movie) хранит высококачественное видео, аудио и эффекты, но эти файлы, как правило, довольно большие.
  • WMV.
  • AVI.
  • AVCHD.
  • FLV, F4V и SWF.

Можете ли вы конвертировать MPEG4 в MP4?

На панели слева нажмите на перевернутый треугольник рядом с пунктом «Формат вывода», выберите «Видео» > «MP4» и укажите разрешение. Наконец, нажмите Преобразовать, чтобы начать процесс преобразования. Выбранный файл MPEG4 будет успешно преобразован в формат MP4.

oppo reno3 pro camera app

С начала 2000-х цифровое видео прошло долгий путь. Мы видели, как качество изображения стремительно улучшалось в тандеме с внедрением новых технологий отображения, таких как OLED. Как потребители, мы также предъявляем более высокие требования, чем когда-либо прежде, как дома, так и в отношении портативных устройств, таких как смартфоны и планшеты. Кодеки обеспечивают все это, сжимая большие объемы необработанной информации в видеофайл, который гораздо удобнее хранить, транслировать и распространять.

На протяжении многих лет крупные игроки отрасли, такие как Google, Intel и Apple, интересовались новыми способами сжатия и упаковки видео. Возможно, вы слышали, например, о том, что YouTube принимает новый стандарт AV1, а новые модели iPhone предназначены для профессиональных видеооператоров с кодеком Apple ProRes. Действительно, в настоящее время используется как минимум несколько различных стандартов, каждый из которых имеет свои сильные и слабые стороны.

Тогда предлагается так много видеокодеков, что стоит обсудить, что они делают, почему цифровая видеоиндустрия все еще фрагментирована и чем некоторые из самых популярных стандартов отличаются друг от друга. Вот все, что вам нужно знать.

Что такое видеокодек?

Huawei Matebook 14 2020 AMD смотрит видео на YouTube

Сам термин "кодек" дает подсказку для понимания того, как все это работает. Это просто сокращение для кодирования и декодирования. Вы спросите, почему видео кодируются и декодируются? Проще говоря, это потому, что они обычно содержат много необработанных данных.

Возможно, вы слышали, что видео — это, по сути, серия неподвижных изображений. Кинопроекторы старой школы — лучшая демонстрация этого принципа. Им физически подается катушка с пленкой, и они показывают вам 24 кадра в секунду, обманывая ваш мозг, заставляя думать, что это кинофильм.

Хотя вы могли бы сделать то же самое с цифровыми изображениями, объем хранилища, необходимый для такого большого объема данных, невообразим. По расчетам Mozilla, одно 30-минутное видео, хранящееся в виде необработанных изображений, будет весить более 1 ТБ. Для сравнения, это в десять раз больше общей емкости обычного смартфона на 128 ГБ.

С этой целью хранение и воспроизведение видео просто невозможно без использования сложных алгоритмов сжатия в виде кодеков. Также стоит отметить, что кодеки существуют и для аудио по многим из тех же причин. Необработанные и несжатые видео и аудио могут быстро увеличиваться в размерах, что делает невозможным их редактирование, хранение и распространение.

Как работают кодеки?

HEVC против AVC

Хотя кодеки используют несколько сложных алгоритмов сжатия, несколько основных методов легко визуализировать. Например, что, если вы храните только информацию, связанную с изменениями между одним кадром и другим, вместо того, чтобы хранить полноразмерные изображения? Таким образом, можно значительно сжать несколько минут, в основном статичную сцену. Например, человек, говорящий на фиксированном фоне, не будет иметь большого движения, и это довольно распространенный сценарий в большинстве видеороликов и фильмов.

Вы также можете сделать еще один шаг вперед, используя векторы движения и алгоритмы компенсации. Они могут достигать более высоких уровней сжатия, предсказывая, где конкретный пиксель заканчивается в будущем кадре. Например, если камера просто панорамирует по горизонтали, кодек может сказать, что конкретный пиксель будет смещен влево или вправо через несколько кадров.

Еще один метод сжатия включает в себя группировку соседних пикселей с похожими цветами. Однако в крайних случаях именно это приводит к печально известному «блочному» виду видео низкого качества. В этом случае сжатый файл просто не содержит достаточно информации для декодера, чтобы восстановить исходное изображение.

В умеренных количествах эти методы сжатия — наряду с другими — могут обеспечить приемлемо точное изображение в несколько раз меньше исходного размера. Хотя при сжатии вы неизбежно теряете некоторую информацию, это, по меньшей мере, оправданный компромисс.

Каждый видеокодек использует немного отличающийся подход или метод для достижения сжатия. И, как и следовало ожидать, новые кодеки предназначены для сохранения или улучшения качества изображения при одновременном уменьшении размера файла.

Почему важны видеокодеки?

 Фото приложений для видеочата

От приложений для чата, таких как WhatsApp, до потоковых сервисов, таких как Netflix и Disney+, кодеки открывают дверь во многие варианты использования смартфонов, которые мы считаем само собой разумеющимися.

Публикация медиафайла в таких службах, как Facebook или Twitter, например, обычно требует перекодирования видео в меньший размер. То же самое относится и к фотографиям и аудиофайлам. Точно так же потоковые компании, такие как YouTube, кодируют и хранят каждый фрагмент мультимедиа в различных качествах и кодеках. Затем они предоставят правильную версию в зависимости от возможностей вашего устройства и скорости соединения.

От потоковых сервисов до приложений для чата — видеокодеки являются неотъемлемой частью нашей связанной жизни. Тем не менее, мы редко замечаем их влияние.

Несмотря на то, что скорость Интернета за последние годы значительно улучшилась, большинству из нас по-прежнему приходится сталкиваться с ограничениями на передачу данных и периодической медлительностью. Не говоря уже о том, что портирование видео высокого разрешения быстро занимает наше ограниченное мобильное хранилище. Новые кодеки разрабатываются с учетом этих ограничений.

Таким образом, видеокодеки также могут пригодиться при записи видео. Многие современные устройства Android предлагают возможность записи с использованием более эффективного кодека, что позволяет сэкономить драгоценное место на диске.

Чтобы проанализировать это, я записал на свой смартфон два 20-секундных клипа 4K — один с кодеком H.264 по умолчанию, а другой с более эффективным кодеком H.265 (подробнее об этом чуть позже). Размер файла первого клипа составил 125 МБ, а второго — 90 МБ.

Эти цифры соответствуют 30-процентной разнице в размере файла только из-за изменения одной настройки! Более того, должна быть возможность еще больше сжать файл, используя более мощное оборудование, чем SoC смартфона.Для стриминговых компаний, таких как Netflix или YouTube, переход на более эффективный кодек может снизить требования к хранилищу и пропускной способности почти вдвое, сэкономив при этом колоссальные суммы денег.

Как узнать, какие кодеки поддерживает ваш смартфон или устройство

Motorola Edge смотрит видео в руках

Наличие специального оборудования может существенно повысить производительность кодирования и декодирования видео. С этой целью чипы в наших телевизорах, мобильных телефонах, компьютерах и даже игровых приставках поддерживают фиксированный набор кодеков на аппаратном уровне. Другими словами, они способны чрезвычайно эффективно сжимать и распаковывать видеофайлы, используя аппаратное ускорение. Это особенно важно для смартфонов, поскольку чем меньше нагрузка на процессор, тем дольше время работы от батареи.

Однако вы все равно можете встретить видеофайл, который нельзя воспроизвести или открыть ни в одном приложении — скорее всего, он использует кодек, который ваше устройство либо не поддерживает, либо не распознает. Чтобы убедиться в этом, вы можете использовать такое приложение, как MediaInfo, чтобы определить формат видео и сведения о кодировке. На Android вы можете использовать бесплатные приложения, такие как Codec Info или AIDA64, чтобы проверить, поддерживает ли ваше устройство аудио- и видеокодеки. Если определенного кодека нет в списке, скорее всего, SoC вашего устройства его не поддерживает. Если вам интересно, на веб-сайте разработчиков Android есть список обязательных кодеков.

Тем не менее, современные смартфоны обладают достаточной мощностью процессора для декодирования неподдерживаемых кодеков. С этой целью сторонние приложения для видеоплееров, такие как VLC, будут предлагать воспроизведение таких файлов с помощью программного декодирования без какого-либо аппаратного ускорения. Однако это может привести к нагреву устройства и разрядке аккумулятора в течение более длительного времени, поэтому лучше не полагаться на это.

Краткая история видеокодеков

Конкурирующие кодеки и стандарты когда-то были серьезной проблемой для видеоиндустрии. Многие популярные кодеки действительно хорошо работали только с оборудованием определенных производителей. К счастью, за последние несколько лет производители устройств сосредоточились на нескольких кодеках. Хотя фрагментация больше не является проблемой, все же стоит знать, с какими кодеками вы, вероятно, столкнетесь в реальном мире, и как мы к этому пришли.

MPEG-2

Портативный видеоплеер Akai

MPEG-2 — это, возможно, самый старый видеокодек, который все еще используется сегодня. Он стал чрезвычайно популярным в начале 2000-х годов, когда его почти исключительно использовали для сжатия телевизионных передач и выпусков фильмов на DVD. Некоторые ранние выпуски Blu-Ray также использовали MPEG-2 для контента высокой четкости.

Сегодня в формате MPEG-2 практически не кодируется новый контент. Однако поддержка декодирования для него чрезвычайно распространена, особенно потому, что многие новые устройства обратно совместимы с ним. В наши дни легко найти устройство, способное воспроизводить файлы MPEG-2, от простых DVD-плееров до компьютеров десятилетней давности.

Фильмы и шоу Amazon Prime Video на экране телефона.

Advanced Video Coding (AVC), или H.264, как его чаще называют, – это новый король видеокодеков с точки зрения совместимости и внедрения. Его популярность росла вместе с появлением видео высокой четкости из-за его повышенной эффективности по сравнению с предыдущими кодеками. H.264 обеспечивает аналогичное качество изображения при размере примерно 50 % от размера видео в формате MPEG-2.

H.264 стал настолько эффективным по сравнению с предыдущими кодеками, что быстро стал стандартом де-факто для HD-видео. Это особенно актуально для приложений с ограниченной пропускной способностью, таких как потоковое видео через Интернет. Фактически, кодек H.264 позволил YouTube впервые представить поддержку разрешений 720p и 1080p еще в 2008 и 2009 годах соответственно. Даже десятилетие спустя вы обнаружите, что H.264 широко используется для потоковой передачи видео, дисков HD Blu-Ray и телевизионных трансляций.

В результате такого широкого распространения почти все основные аппаратные и программные средства сегодня поддерживают этот кодек. Неудивительно, что многие смартфоны и цифровые камеры также записывают в формате H.264, чтобы обеспечить максимальную совместимость с другими устройствами.

H.265 или HEVC

Выбор кодека на смартфоне

Высокоэффективное кодирование видео, или HEVC, стало продолжением невероятно популярного кодека H.264.Как следует из названия, он предлагает довольно значительный скачок в эффективности по сравнению с предыдущими кодеками, что делает его легким для приложений, чувствительных к полосе пропускания, и контента сверхвысокого разрешения.

Подъем HEVC совпал с появлением дисплеев и выпусков с разрешением 4K. С этой целью последний стандарт Blu-Ray — Ultra HD Blu-Ray — основан на кодеке H.265. Вы также, вероятно, столкнетесь с H.265, пытаясь записать видео 4K и 8K на смартфоны, особенно при съемке в формате HDR, таком как Dolby Vision.

Однако HEVC не смог завоевать такое же признание, как H.264, в других областях, несмотря на его преимущества. В течение многих лет внедрение H.265 сдерживалось неопределенностью в отношении лицензионных и лицензионных отчислений кодека. С тремя разными заинтересованными сторонами вместо одной группы лицензирования H.264 игрокам в индустрии контента, оборудования и программного обеспечения потребовались годы, чтобы подготовиться к HEVC. И даже сейчас основные веб-браузеры, такие как Google Chrome и Mozilla Firefox, вообще не поддерживают его.

Z Flip YouTube Premium Samsung Unpacked 2020

Нерешительность по поводу особенностей патентов и роялти HEVC побудила Google взять дело в свои руки и разработать альтернативу с открытым исходным кодом под названием VP9. Он обеспечивает аналогичный прирост эффективности на 30% по сравнению с H.264, что делает его идеальным выбором для видеофайлов с высоким разрешением. Что еще более важно, VP9 полностью бесплатен, а это означает, что компаниям не нужно ничего платить Google, чтобы добавить его поддержку.

Компания Google разработала VP9 как бесплатный и открытый кодек, чтобы избежать запутанной ситуации с лицензионными отчислениями H.265.

Google поддержал внедрение VP9, ​​когда решил использовать его для видео 4K на YouTube. Начиная с 2016 года также требуется, чтобы производители устройств Android TV поддерживали этот кодек. И того, и другого было достаточно, чтобы продвинуть VP9 к успеху, по крайней мере, в большей степени, чем HEVC. Неудивительно, что практически все смартфоны, браузеры и телевизоры, выпущенные с 2017 года, могут обрабатывать контент в кодировке VP9.

Однако не многие поставщики контента приняли VP9. Помимо собственных платформ Google YouTube и Stadia, на короткое время ее внедрила только Netflix.

Netflix Originals на экране телефона рядом с попкорном

AV1 — новейший видеокодек в этом списке, который также может стать преемником популярного H.264. Как и VP9, ​​он имеет открытый исходный код и не требует лицензионных отчислений. Что еще более важно, гораздо больше компаний поддерживают его, чем любой предыдущий кодек. Разработкой AV1 руководит Alliance of Open Media — межотраслевая коалиция таких гигантов, как Intel, Apple, Google, Adobe, Facebook и Arm. С такой поддержкой трудно представить, что AV1 будет давать сбои, как HEVC и другие кодеки, разработанные для эпохи потоковой передачи.

Проведенное Facebook в 2018 году тестирование показало, что AV1 обеспечивает сжатие на 50 % лучше, чем H.264. Другой тест показал, что AV1 предлагает уменьшение размера файла на 10% и 15% по сравнению с HEVC и VP9 соответственно. Эти цифры означают, что фильм Blu-Ray 1080p размером 25 ГБ, закодированный в формате H.264, можно сжать до 12–13 ГБ с помощью AV1 — и все это без ухудшения качества изображения.

Кодек AV1 поддерживается Alliance of Open Media — межотраслевой коалицией таких гигантов, как Intel, Apple, Google, Adobe, Facebook и Arm.

Несмотря на то, что спецификация AV1 была завершена примерно в 2019 году, ее внедрение продвигалось медленнее, чем можно было ожидать. Это связано с тем, что до относительно недавнего времени практически ни одно аппаратное обеспечение на рынке не предлагало кодирование с аппаратным ускорением для кодека. Без этого, по оценкам Московского государственного университета, кодирование AV1 в 2 500–3 000 раз медленнее, чем у конкурентов.

Точно так же не были широко распространены возможности декодирования AV1. В экосистеме Android Mediatek Dimensity 1200 стал первым чипсетом, который в начале 2021 года включил аппаратное ускорение для AV1. Однако его прямые конкуренты — SoC Qualcomm Snapdragon 888 и 870 — вообще не поддерживали этот кодек. Qualcomm не является частью Alliance of Open Media и не поддерживает AV1 в своем последнем чипсете Snapdragon 8 Gen 1.

После того, как аппаратная поддержка AV1 станет более распространенной, мы, вероятно, увидим, что все больше и больше сервисов используют ее. YouTube и Netflix уже используют AV1 на Android, как и Google Duo. Кроме того, этот кодек поддерживают все основные веб-браузеры, кроме Safari.

Apple ProRes

Вырез камер Apple iPhone 13 Pro Max Face ID

В отличие от других кодеков в этом списке, ProRes — это относительно нишевый видеокодек, предназначенный почти исключительно для видеоредакторов и профессионалов. Проще говоря, видео, хранящиеся в формате ProRes, сохраняют больше информации с более низким уровнем сжатия. Это упрощает постобработку, например цветокоррекцию, поскольку в файле по-прежнему сохраняется достаточное количество необработанной информации с камеры.

Конечно, больше информации и более низкий коэффициент сжатия означают, что файлы ProRes, как правило, немного больше. Согласно официальному документу Apple с подробным описанием кодека, один час видео 4K 30 кадров в секунду, закодированного в ProRes, даст размер файла более 280 ГБ! Вот почему ProRes почти никогда не используется для доставки контента и только на промежуточных этапах производства. На самом деле Apple даже не позволит вам записывать видео 4K ProRes на модель iPhone 13 128 ГБ.

Apple ProRes — это промежуточный кодек, в котором качество важнее сжатия. Он предназначен для редактирования видео и цветокоррекции, а не для доставки контента, как другие кодеки.

В 2021 году Apple объявила, что iPhone 13 станет первым смартфоном, который может снимать видео напрямую в формате ProRes. Позже в том же году производитель дронов DJI выпустил Mavic 3 Cine — свой флагманский потребительский дрон — с возможностью записи в формате ProRes. Что касается кодирования, Apple включила специальные ускорители ProRes в свои медиадвижки M1 Pro и M1 Max SoC.

И теперь вы в курсе всех популярных сегодня видеокодеков. Чтобы узнать больше, ознакомьтесь с нашим подробным руководством по аудиокодекам Bluetooth.

AV1 – это видеокодек, который Netflix и Google планируют использовать в будущем. Вот три вещи, которые вы должны знать об этом.

Кодек Aomedia Video 1, или AV1, все чаще попадает в руки потребителей. В начале 2020 года компания Netflix попала в заголовки газет, заявив, что начала транслировать AV1 некоторым пользователям Android. Позже Google добавила кодек AV1 в свое приложение для видеочата Duo, а MediaTek включила видеопотоки AV1 YouTube на своей SoC Dimensity 1000 5G.

К чему весь этот шум? Что такое кодек AV1? Почему это важно? Вот краткий обзор AV1 и его значения для потокового видео за последние пять лет.

AV1 не требует авторских отчислений и имеет открытый исходный код

Изобретение технологий, разработка компонентов и проведение исследований обходятся дорого. Инженеры, материалы и здания стоят денег. Для «традиционной» компании окупаемость инвестиций исходит от продаж. Если вы разрабатываете новый гаджет, и он продается миллионами, вы получаете обратно потраченные деньги. Это верно для физических продуктов, таких как смартфоны, но также верно и для разработки программного обеспечения.

Игровая компания тратит деньги на разработку игры, попутно платя инженерам и художникам, а затем продает игру. Он может даже физически не существовать на картридже DVD/ROM/что-то еще. Это может быть цифровая загрузка. Однако продажи окупают его развитие.

Что произойдет, если вы разработаете новый алгоритм или технику для чего-либо, например для сжатия видео? Вы не можете предлагать алгоритм в виде цифровой загрузки, его купят не потребители, а производители продуктов, которые захотят включить алгоритм в смартфоны, планшеты, ноутбуки, телевизоры и т. д.

Если изобретатель алгоритма может продавать технику третьим лицам, то одним из вариантов бизнеса является взимание небольшой платы, роялти, за каждое устройство, поставляемое с алгоритмом. Все это кажется справедливым и равноправным. Однако система открыта для злоупотреблений. От недружественных переговоров о пошлинах до патентных троллей и судебных исков на миллионы долларов — история компаний, основанных на авторских отчислениях, длинна и полна неожиданных побед и поражений как для «плохих парней», так и для «хороших парней».

Как только технология становится всепроникающей, происходит странная вещь: продукты не могут быть созданы без нее, но они не могут быть созданы с ее помощью, если только не будут согласованы сборы. Еще до того, как продукт преодолеет первоначальную концепцию, он уже обременен перспективой лицензионных отчислений. Это все равно, что пытаться взимать плату с производителя за создание гаджета, который использует электричество, а не за количество потребляемой электроэнергии, а просто за то, что он потребляет электричество.

Преимущества Кодек AV1

Реакцией на это является поиск и разработка технологий, свободных от лицензионных платежей и свободных от оков патентов. Это цель кодека AV1.

Многие из современных ведущих и повсеместно распространенных технологий потокового видео не являются бесплатными. Видео MPEG-2 (используется в DVD, спутниковом телевидении, цифровом вещательном телевидении и т. д.), H.264/AVC (используется в дисках Blu-ray и во многих потоковых интернет-сервисах) и H.265/HEVC (рекомендуемый кодек для 8K TV) обременены лицензионными отчислениями и патентами. Иногда комиссию снимают, иногда нет.Например, у Panasonic более 1000 патентов, связанных с H.264, а у Samsung более 4000 патентов, связанных с H.265!

Кодек AV1 не требует авторских отчислений. Его поддерживает множество громких имен, а это означает, что судебный иск против объединенных патентных пулов и финансовой мощи Google, Adobe, Microsoft, Facebook, Netflix, Amazon и Cisco будет бесполезен. Однако это не помешало некоторым патентным троллям, таким как Sisvel, бряцать цепями.

Кодек AV1 на 30% лучше, чем H.265

Помимо отсутствия лицензионных отчислений и поддержки открытого исходного кода, AV1 должен предлагать преимущества по сравнению с уже существующими технологиями. Aomedia (защитник кодека AV1) утверждает, что его сжатие на 30% лучше, чем у H.265. Это означает, что он использует меньше данных при том же качестве для видео 4K UHD.

Для любого видеокодека есть два важных показателя. Битрейт (то есть размер) и качество. Чем выше битрейт, тем больше закодированные файлы. Чем больше закодированные файлы, тем больший объем данных необходимо передать в потоковом режиме. С изменением битрейта меняется и качество. Проще говоря, если данных меньше, точность и достоверность исходного материала снизятся. Чем больше данных, тем больше шансов представить оригинал.

Видеокодеки, такие как AV1 (и H.264/H.265), используют сжатие с потерями. Это означает, что закодированная версия не совпадает (пиксель за пикселем) с оригиналом. Хитрость заключается в том, чтобы закодировать видео таким образом, чтобы сделать потери незаметными для человеческого глаза. Для этого существует множество техник, и это сложная тема. Три основных метода заключаются в использовании постепенной смены кадров, квантования и векторов движения.

Во-первых, это простой выигрыш с точки зрения сжатия: почему бы не отправлять полный кадр видео 30 раз в секунду (для видео с частотой 30 кадров в секунду), а просто передавать изменения от одного кадра к другому. Если сцена состоит из двух человек, бросающих мяч, то изменения коснутся мяча и людей. Остальная часть сцены останется относительно статичной. Видеокодеру нужно беспокоиться только о разнице, очень маленьком наборе данных. Всякий раз, когда сцена меняется или через заданные регулярные промежутки времени, необходимо включить полный кадр (ключевой кадр), а затем отследить отличия от этого последнего полного кадра.

Когда вы делаете снимок на свой смартфон, скорее всего, он сохраняется в формате JPEG (файл .jpg). JPEG — это формат сжатия изображений с потерями. Он работает с использованием техники, называемой квантованием. Основная идея заключается в том, что данный сегмент фотографии (8×8 пикселей) может быть представлен фиксированной последовательностью затененных паттернов (по одному для каждого цветового канала), наложенных друг на друга. Эти шаблоны генерируются с использованием дискретного косинусного преобразования (DCT). Используя 64 таких шаблона, можно представить блок 8×8, решив, какая часть каждого шаблона необходима для получения аппроксимации исходного блока. Получается, что для убедительной имитации исходного блока нужно всего 20% паттернов. Это означает, что вместо хранения 64 чисел (по одному на пиксель) для изображения со сжатием с потерями может потребоваться только 12 чисел. Уменьшение количества каналов с 64 до 12 на цветовой канал — это значительная экономия.

пример дискретного косинусного преобразования, используемого для сжатия с потерями

Количество затененных шаблонов, преобразования, необходимые для их создания, вес, присвоенный каждому шаблону, степень округления — все это переменные параметры, которые влияют на качество и размер изображения. JPEG имеет один набор правил, H.264 — другой набор, AV1 — другой набор и так далее. Но основная идея та же. В результате каждый кадр в видео фактически является представлением исходного кадра с потерями. Сжато и меньше оригинала.

В-третьих, отслеживание движения. Если мы вернемся к нашей сцене с двумя людьми, бросающими мяч, то мяч будет перемещаться по сцене. Для некоторых его перемещений он будет выглядеть точно так же, поэтому вместо того, чтобы снова отправлять одни и те же данные о мяче, было бы лучше просто отметить, что блок с мячом как немного сдвинулся. Векторы движения могут быть сложными, и поиск этих векторов и построение дорожек может занять много времени во время кодирования, но не во время декодирования.

Все дело в битах

Главная битва за кодировщик видео – поддерживать низкий битрейт и высокое качество. По мере того, как кодирование видео прогрессировало на протяжении многих лет, целью каждого последующего поколения было снижение скорости передачи битов и сохранение того же уровня качества. В то же время также увеличилось разрешение дисплея, доступное потребителям. DVD (NTSC) был 480p, Blu-ray был 1080p, и сегодня у нас есть сервисы потокового видео 4K, и мы приближаемся к 8K.Высокое разрешение экрана также означает большее количество пикселей для представления, а значит, для каждого кадра требуется больше данных.

Битрейт — это количество единиц и нулей, используемых видеокодеком в секунду. В качестве отправной точки можно взять эмпирическое правило: чем выше битрейт, тем лучше качество. Какой битрейт вам «нужен» для хорошего качества, зависит от кодека. Но если вы используете низкий битрейт, качество изображения может быстро ухудшиться.

 пример низкого битрейта avc h264

Когда файлы хранятся (на диске DVD, диске Blu-ray или на жестком диске), битрейт определяет размер файла. Для простоты мы будем игнорировать любые звуковые дорожки и любую встроенную информацию внутри видеопотока. Если размер DVD составляет примерно 4,7 ГБ, и вы хотите сохранить двухчасовой (120 минут или 7 200 секунд) фильм, то максимально возможная скорость передачи данных будет составлять 5 200 кбит/с или 5,2 Мбит/с.

Для сравнения, видеоклип 4K прямо с моего Android-смартфона (в формате H.264) использовал скорость 42 Мбит/с, что примерно в 8 раз выше, но при записи с разрешением примерно в 25 раз больше пикселей на кадр. Просто взглянув на эти очень грубые цифры, мы можем увидеть, что H.264 обеспечивает как минимум в 3 раза лучшее сжатие, чем MPEG-2 Video. Один и тот же файл, закодированный в H.265 или AV1, будет использовать примерно 20 Мбит/с, а это означает, что и кодек H.265, и кодек AV1 обеспечивают в два раза большую степень сжатия, чем H.264.

Это очень грубые оценки доступных степеней сжатия, поскольку цифры, которые я привел, подразумевают постоянный битрейт. Однако некоторые кодеки позволяют кодировать видео с переменным битрейтом, регулируемым настройкой качества. Это означает, что битрейт меняется от момента к моменту: предопределенный максимальный битрейт используется, когда сцены сложные, и более низкий битрейт, когда вещи менее загромождены. Именно этот параметр качества определяет общий битрейт.

Существуют различные способы измерения качества. Вы можете посмотреть пиковое отношение сигнал/шум, а также другую статистику. Кроме того, вы можете посмотреть на качество восприятия. Если 20 человек снимут одинаковые видеоклипы из разных кодировщиков, какие из них будут ранжироваться выше по качеству.

Вот откуда берутся заявления о сжатии на 30 % лучше. Согласно различным исследованиям, видеопоток, закодированный в формате AV1, может использовать меньший битрейт (на 30%) при сохранении того же уровня качества. С личной, субъективной точки зрения, которую трудно проверить и в равной степени трудно оспорить.

Пример сравнения оригинала 4k с форматом AV1 HEVC AVC

Выше показан монтаж одного кадра из одного и того же видео, закодированного тремя разными способами. Слева вверху оригинальное видео. Рядом справа находится кодек AV1, под ним H.264 и под исходным кодом H.265. Первоисточник был 4K. Это далеко не идеальный метод визуализации различий, но он должен помочь проиллюстрировать суть.

Из-за уменьшения общего разрешения (это 1920 x 1080) изображения мне трудно заметить большую разницу между четырьмя изображениями, особенно без просмотра пикселей. Вот тот же тип монтажа, но с увеличенным изображением, чтобы мы могли немного заглянуть в пиксели.

Пример 4k-оригинала по сравнению с AV1 HEVC AVC увеличенным

Здесь я вижу, что исходное видео, вероятно, имеет лучшее качество, а H.264 — худшее (по сравнению с оригиналом). Мне было бы трудно объявить победителя между H.265 и AV1. Если принудительно, я бы сказал, что кодек AV1 лучше воспроизводит цвета на лепестках.

Одно из заявлений Google об использовании AVI в приложении Duo заключалось в том, что это «улучшит качество и надежность видеозвонков даже при очень низкой пропускной способности». Вернемся к нашему монтажу. На этот раз скорость каждого кодировщика была установлена ​​на 10 Мбит/с. Это совершенно несправедливо по отношению к H.264, поскольку он не претендует на такое же качество при тех же битрейтах, что и H.265/Av1, но это поможет нам понять. Кроме того, оригинал не изменился.

Пример 4K-оригинала по сравнению с AV1 HEVC AVC 10 Мбит/с с увеличением

H.264 со скоростью 10 Мбит/с явно худший из трех. Беглый взгляд на H.265 и AV1 оставляет ощущение, что они очень похожи. Если я посмотрю по пикселям, то увижу, что AV1 лучше справляется с травой в верхнем левом углу кадра. Так что AV1 — чемпион, но только по очкам, конечно, это не был нокаут.

Кодек AV1 еще не готов к массовому использованию (пока)

Без лицензионных отчислений и на 30 % лучше. Где мне зарегистрироваться? Но есть проблема, на самом деле огромная проблема. Кодирование файлов AV1 происходит медленно. Мой оригинальный клип 4K со смартфона длится 15 секунд. Чтобы закодировать его, используя только программное обеспечение, в H.264, на моем ПК требуется около 1 минуты, то есть в четыре раза больше, чем длина клипа. Если я использую аппаратное ускорение, доступное в моей видеокарте NVIDIA, то это занимает 20 секунд. Просто немного длиннее оригинального клипа.

Для H.265 все немного медленнее. Только программное кодирование занимает около 5 минут, что немного дольше, чем оригинал. К счастью, аппаратное кодирование в H.265 также занимает всего 20 секунд. Таким образом, аппаратное кодирование H.264 и H.265 в моей настройке похоже.

Прежде чем все любители видео начнут кричать, да, я знаю, что существует миллиард различных настроек, которые могут изменить время кодирования. Я сделал все возможное, чтобы убедиться, что я кодирую подобное.

Мое оборудование не поддерживает кодировку AV1, поэтому я могу использовать только программное обеспечение. Тот же 15-секундный клип, который в программе занял пять минут для H.265, для Av1 занимает 10 минут. Но это не было похоже на то, что было изменено, чтобы получить наилучшую производительность. Я протестировал несколько разных вариантов настроек качества и пресетов, 10 минут было лучшим временем. Один вариант, который я запускал, занял 44 минуты. 44 минуты 15 секунд видео. Для этого используется кодировщик SVT-AV1, которым увлекается Netflix. Есть альтернативы, но они намного медленнее, как часы и часы, намного медленнее.

x264 – это бесплатная программная библиотека и приложение для кодирования видеопотоков в формат сжатия H.264/MPEG-4 AVC, выпущенное в соответствии с условиями GNU GPL.

Обзор функций

  • Обеспечивает лучшую в своем классе производительность, сжатие и функции.
  • Достигает впечатляющей производительности, кодируя 4 или более потоков 1080p в реальном времени на одном потребительском компьютере.
  • Обеспечивает наилучшее качество благодаря самой передовой психовизуальной оптимизации.
  • Поддержка функций, необходимых для многих различных приложений, таких как телевизионное вещание, видеоприложения Blu-ray с малой задержкой и веб-видео.
  • x264 лежит в основе многих веб-видеосервисов, таких как Youtube, Facebook, Vimeo и Hulu. Он широко используется телевещательными компаниями и интернет-провайдерами.

Получение x264

Источник

Последний исходный код x264 доступен в репозитории git:

Двоичные файлы приложения

Официальные сборки для Windows, Linux и MacOSX доступны здесь.

Функции кодировщика

  • Адаптивное пространственное преобразование 8 x 8 и 4 x 4.
  • Адаптивное размещение B-кадра
  • B-кадры в качестве ссылок/произвольный порядок кадров
  • Энтропийное кодирование CAVLC/CABAC
  • Пользовательские матрицы квантования
  • Intra: все типы макроблоков (16 x 16, 8 x 8, 4 x 4 и PCM со всеми предсказаниями)
  • Inter P: все разделы (от 16 x 16 до 4 x 4)
  • Inter B: разделы с 16 x 16 до 8 x 8 (включая пропуск/прямой доступ)
  • Чересстрочная развертка (MBAFF)
  • Несколько эталонных фреймов
  • Управление скоростью: постоянный квантизатор, постоянное качество, одно- или многопроходный ABR, необязательный VBV.
  • Распознавание сцен
  • Пространственный и временной прямой режим в B-кадрах, выбор адаптивного режима
  • Параллельное кодирование на нескольких процессорах
  • Прогнозирующий режим без потерь
  • Psy-оптимизация для сохранения деталей (адаптивное квантование, psy-RD, psy-trellis)
  • Зоны для произвольной настройки распределения битрейта

Награды

25 мая 2010 г. — x264 победил в шестом конкурсе MSU MPEG-4 AVC/H.264 Video Codecs Comparison с кодированием на ~24 % лучше, чем второе место.

26 декабря 2005 г. — x264 победил в перестрелке кодеков Doom9 2005 г., опередив Ateme на волосок.

12 декабря 2005 г. — x264 разделил первое место (вместе с Ateme) во втором ежегодном сравнении кодеков MSU MPEG-4 AVC/H.264.

Поддержка

Чтобы получить информацию о поддержке и задать вопросы, у вас есть следующие возможности:

Сообщайте о любых ошибках в системе отслеживания ошибок.

Если это сбой, скомпилируйте x264 с помощью ./configure --enable-debug и следуйте инструкциям ffmpeg по сообщениям об ошибках.

Лицензирование

Программное обеспечение, использующее x264

Если вы используете x264 в другом проекте, дайте нам знать!

Юридическая информация | Сообщить о злоупотреблении товарным знаком
VideoLAN, VLC, VLC media player и x264 являются товарными знаками, зарегистрированными на международном уровне некоммерческой организацией VideoLAN.
Программное обеспечение VideoLAN распространяется по различным лицензиям с открытым исходным кодом: использование и распространение определяются каждой лицензией на программное обеспечение.

Дизайн Made By Argon. Некоторые значки доступны под лицензией CC BY-SA 3.0+.
Значок конуса VLC был разработан Ричардом Ойестадом. Иконки для VLMC, DVBlast и x264 разработаны Романом Храмовым.

Читайте также: