Принципи кодування відео
Як ви вже знаєте, рухоме зображення — відео — отримують, демонструючи почергово окремі кадри. Отже, щоб закодувати відео, потрібно закодувати зображення кожного його кадру. Оскільки для отримання плавних рухів потрібно демонструвати 24 або більше кадрів на секунду, то обсяг відеоданих може бути значним.Закодовані кадри зберігають в одному файлі, додавши за потреби закодовані дані звукового супроводу.
Приклад:
Мультфільм тривалістю 1 год 40 хв (6000 с) за частоти кадрів 24 кадри/с складається з 6000 · 24 = 144 000 кадрів.
За роздільності 720 × 400 пікселів і глибини кольору 3 байти обсяг даних одного кадру становить:
720 · 400 · 3 = 864 000 байтів.
Отже, загальний обсяг відеоданих становить:
144 000 · 864 000 = 124 416 000 000 байтів ≈ 120 Гбайт.
За роздільності 720 × 400 пікселів і глибини кольору 3 байти обсяг даних одного кадру становить:
720 · 400 · 3 = 864 000 байтів.
Отже, загальний обсяг відеоданих становить:
144 000 · 864 000 = 124 416 000 000 байтів ≈ 120 Гбайт.
Існують різні методи зменшення обсягу файлу до прийнятної величини. Розглянемо деякі з них докладніше.
1) Можна стиснути кожен кадр так само, як це робиться з фотографіями у форматах JPG (зі втратою якості) або PNG (без втрати якості). У такому разі кожний кадр під час перегляду фільму потрібно буде розпакувати, що вимагає додаткових обчислень, тобто збільшує навантаження на процесор.
2) Можна повністю зберігати лише ключові кадри, тобто ті, які дуже відрізняються від попередніх. Тоді з кадрів, що йдуть після ключового, достатньо зберегти лише фрагменти, які відрізняються від попереднього кадру. Це одночасно зменшить як обсяг файлу, так і обсяг обчислень.
На практиці в різних форматах відеофайлів використовують ці та інші методи, а також їх комбінації.
Формати відеофайлів
Відеофайл містить набір статичних зображень, призначених для почергового виведення з певною частотою.
Формат відеофайлу визначається методом його стиснення. Більшість відеофайлів можуть містити статичні зображення, аудіо та відео різних форматів тощо. Такі файли називають медіаконтейнерами.
Розглянемо деякі формати відеофайлів:
| Формат | Опис |
| AVI | Медіаконтейнер, розроблений спочатку для ОС Windows. Відтворюється на смартфонах, комунікаторах тощо |
| WMV | Формат компанії Microsoft, може містити аудіо- й відеодані. Відтворюється плеєрами MPlayer, Windows Media Player та ін. |
| MOV | Формат компанії Apple для QuickTime-плеєра, може містити відео, анімацію, графіку. Підтримує будь-які аудіо- й відеокодеки |
| MPG | Часто вживаний формат завдяки невеликим втратам під час стиснення та сумісності з багатьма програмами і пристроями |
| MP4 | Формат для зберігання відео, аудіо та деяких видів анімації. Підтримує багатоканальний звук. Файли цього формату зазвичай використовують для цифрового телебачення, зберігання відеофільмів тощо |
| ASF | Формат компанії Microsoft, використовується для передавання відео в інтернеті. Підтримує практично всі відеокодеки |
| MKV (Matroska) |
За можливостями перевищує AVI, може зберігати інформацію про титри, навігаційні меню тощо. У контейнер MKV можна впакувати відео й аудіо найрізноманітніших форматів |
| WebM | Відкритий формат (не вимагає ліцензії) компанії Google для вебмедіа. Спрощений аналог MKV з функціями, потрібними для мережі. Підтримується більшістю сучасних веббраузерів і медіаплеєрів |
Джерела:
Інформатика : підруч. для 8 кл. закл. загал. серед. освіти / [О. О. Бондаренко, В. В. Ластовецький, О. П. Пилипчук, Є. А. Шестопалов]. — Харків : Вид-во «Ранок», 2021
Інформатика : підруч. для 8 кл. загальноосвіт. навч. закл. / Й.Я.Ривкінд [та ін.]. — Київ: Генеза, 2021.