説明されている最も一般的なビデオ形式とコーデック


デジタルビデオが身近にあります。ディスク、ストリーミングサービス、コンピューター上のファイルなど、すべてのビデオには特定の形式があります。一般的なビデオ形式を理解することは、ビデオを作る人々と単にビデオを見たいだけの人々の両方にとって不可欠です。

それ以外の場合は、低品質のコンテンツを出力したり、特定のビデオが再生されない理由がわからない場合があります。この記事では、ビデオ形式と、誰もが知っておくべき最も一般的な形式について説明します。

形式、コンテナ、コーデック:主な概念の説明

「フォーマット」という言葉を動画に適用するには、少し解凍する必要があります。どのメディアでも、フォーマットは標準化された形式です。 VHS とBetamaxは、ホームビデオテープのフォーマットでした。どちらも同じ基本テクノロジー(磁気テープに記録されたテレビ信号)を使用していましたが、正確な方法と設計は2つで異なりました。

最終的に、VHSテープは機能しません(または適合しません)。 Betamaxマシンとその逆。デジタルビデオも例外ではありません。ビデオとオーディオをデジタルデータとしてエンコードするには、さまざまな方法があります。そのため、プレーヤーは設計されていない形式を理解または再生できません。

デジタルビデオの場合、形式は、すべてのビットとピースにまとめられた合計を指します最終的なビデオファイル。最初に表示されるのはコンテナです。つまり、ファイルが.AVIかどうか。 .MOV、.MP4など。コンテナは、ビデオのさまざまな要素をすべて1つのファイルにラップします。

ただし、2つの動画ファイルに同じコンテナが含まれているからといって、形式がまったく同じであるとは限りません。コンテナ内には、実際のビデオデータ、オーディオデータ、および字幕などの追加情報が含まれる場合があります。

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これらにはそれぞれ独自の形式があります。ビデオストリームとオーディオストリームには、それぞれ「コーデック 」と呼ばれる独自の形式があります。

コーデックという用語は「コーダー/デコーダー」の略です。これは、ビデオまたはオーディオが生の圧縮されていない形式から、より口当たりの良いサイズに変換される方法を正確に説明しています。

一般的なビデオ形式MP3は、オーディオコーデックの例です。これにより、主観的な品質を失うことなく、高品質のCDオーディオを元のサイズの10分の1未満に圧縮できます。損失といえば、今こそ「損失のある」コーデックについて説明する絶好の機会です。

「損失のある」形式と「損失のない」形式の比較

ビデオには大量のデータが含まれています。歴史の大部分をフィルムで作成された映画などのアナログフィルムストックには、驚くほどの詳細が含まれています。これが、古い映画のHD、4K 、8Kリマスターをリリースできる理由です。あなたがしなければならないのは、戻ってより高い解像度でフィルムフレームをスキャンすることだけです。細部はそこにあり、スキャン装置の解像度とフィルム粒子自体の品質によってのみ制限されます。

特定の画像解像度については、大量の情報があります。 4Kビデオの1つのフレームは、3840×2160の写真に相当します。圧縮技術は、画面上で画像を再構築するために必要な情報量を削減するために、さまざまな手の込んだ数学的な方法を使用しています。

これらの圧縮手法のほとんどは「非可逆」です。つまり、ビデオデータのサイズを小さくするために、視覚的な情報を捨てます。ただし、通常、損失はごくわずかであり、サイズを大幅に削減する価値があります。視聴するすべてのストリーミングビデオ、DVD またはブルーレイ コンテンツは不可逆圧縮を使用します。

ビデオの可逆圧縮は通常、大容量のマスターデジタル録音でのみ見られます-予算フィルムプロジェクトまたはフィルムアーカイブ。

重要な共通コーデック

数百の異なるコーデックがあり、以前は、必要となる可能性のあるすべての異なるコーデックをインストールすることは完全に悪夢でした。ビデオを再生します。

さらに悪いことに、通常、セットトッププレーヤーは少数のコーデックしかサポートしていないため、ビデオをこれらのマシンが理解できるものに変換するにはコンピューターが必要です。最近では、ほとんどすべてのビデオが少数のコーデックの1つを使用してエンコードされています。

H.264 –高度なビデオコーディング

H.264が圧倒的に多い執筆時点で人気のあるビデオコーデック。すべてのビデオの90%強がこの一般的なビデオ形式で提供されています。 H.264は非常に人気があるため、ほとんどのデバイス(スマートフォンやスマートTVなど)には、デバイスのメインプロセッサに負担をかけずにH.264ビデオをデコードするための特別なハードウェアが組み込まれています。ボトムエンドのスマートフォン でも、汗をかくことなくHDビデオを再生できるのはそのためです。

H.265 –高効率ビデオコーディング

高効率ビデオ圧縮のビデオコーディング(HEVC)形式は、必要な帯域幅を大幅に削減できるため、ビデオストリーミングに革命をもたらしました。これはH.264の後継として設計されており、一般に25%から50%少ない帯域幅を使用して、同じ帯域幅レベルで同じ品質またはより良い品質を提供します。

H.264はストリーミングの世界で大きな成功を収めていますが、H.264とは異なり、このコーデック用の特別なハードウェアデコードコンポーネントを備えたデバイスは多くありません。したがって、十分な帯域幅とハードドライブ領域を節約しながら、ターゲットデバイスに実際のワークアウトを提供します。 H.264と同様に、これは時間の経過とともに変化する可能性がありますが、現時点では、使用を選択する前に制限付きのサポートを念頭に置いておく必要があります。

MPEG-4

MPEG-4は少し複雑になることがあります。これも非常に一般的なビデオコーデックですが、MPEG 4 Part 10は実際にはH.264と同じです。 MPEG-4の初期バージョン(パート2など)では、同じレベルの品質ではスペースの点で効率がはるかに低い古いアルゴリズムを使用しています。 H.264は基本的にMPEG-4を新しい命名規則に置き換えました。

MP3 – MPEG Audio Layer-3

誰もがMP3 について知っているだけですこれは、これがレコード業界を覆した音楽フォーマットであり、最終的には、私たちが今日知っているデジタルストリーミング音楽とダウンロードモデルにつながったためです。あなたが知らないかもしれないことは、MP3オーディオもビデオでかなり一般的であることです。

このフォーマットは、CD品質のオーディオを約10分の1のサイズに圧縮して、あまり忠実度を失うことがないため、何年もの間デジタルオーディオの主力でした。特定のビデオコンテナが使用するビデオコーデックに関係なく、オーディオ自体がMP3形式である可能性は十分にあります。また、さまざまなレベルの品質があり、通常、幸せなメディアは128〜196 Kbpsレベルです。

WAV –波形オーディオ形式

「ウェーブ」フォーマットは古くからあり、(一般的に)元の録音波形を正確に表す非圧縮のデジタルオーディオファイルです。そのため、ご想像のとおり、非常に多くのスペースを使用します。 CDオーディオと同じ品質設定では、WAVファイルはCDと同じくらいの容量を必要とします。特に一般的ではありませんが、ビデオにはWAVオーディオも含めることができます。

一般的なビデオコンテナーフォーマット

パズルの最後のピースは、一般的なコンテナーフォーマットです。これは、実際にビデオのファイル形式として表示されるものです。つまり、表示されるファイル拡張子はコンテナに属しています。最も一般的なものを見てみましょう。

MP4

MP4コンテナ形式は、ほぼすべてのデバイスでサポートされています。 MPEG-4形式のバージョンとH.264を含めることができます。 YouTube ビデオは通常、この一般的なビデオ形式です。

AVI –オーディオビデオインターリーブ

これは最も古いビデオコンテナの1つであり、はあまり使用されていませんが、まだ広くサポートされており、多くの既存のコンテンツがAVIに含まれています。 AVIコンテナで使用できるコーデックの数は膨大です。これは、古き良き西部時代のデジタルビデオでAVIファイルを再生しようとして冷や汗をかいたもう1つの理由です。

MOV

MOVコンテナはApple クイックタイム プレーヤーに関連付けられており、社内フォーマットです。 MOVファイル内には、MPEG-4ビデオデータが含まれています。これが、ほとんどの場合、MOVファイルの名前をMP4ファイルに変更でき、まったく同じように機能する理由です。

MOVファイルとMP4ファイルの主な違いは、MOVファイルにはコピー防止機能がある場合があることです。これにより、権限のないユーザーによる共有や再生を防ぐことができます。

ダウンビデオ形式のウサギの穴

これらの一般的なビデオ形式とコンテナは、氷山の一角にすぎません。たとえば、DVDではMPEG-2が使用されていますが、実際に店頭で購入する実際のDVDディスク以外ではほとんど使用されていません。プロのビデオ形式(ProRes RAWなど)やインターネットで取引される一般的な形式(MKVなど)もあります。

文字通り、すべてをカバーする本全体が必要になります。ただし、世界はH.264およびH.265に向けて標準化しています。したがって、いつでも動画を作成する場合、どちらかが安全策になる可能性があります。現在、H.264が最も安全な方法です!

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14.08.2020