Wie sind Videodateien angeordnet?

Es gibt wahrscheinlich Videodateien auf jedem Heimcomputer. Sie sind leicht an bestimmten Erweiterungen zu erkennen und im Vergleich zu anderen Dateitypen ausreichend groß. Die Welt der Videoformate ist riesig und es ist leicht, verwirrt zu werden. Um jedoch problemlos in einer Vielzahl von Videotypen navigieren zu können, müssen nur einige Dinge bekannt sein. Was ist eine Videodatei von Natur aus? Was ist ein Container- und Video-Codec? Die Antworten auf diese Fragen geben einen Schlüssel zum Verständnis der Entstehung von Videodateien und erleichtern die Navigation in einer Vielzahl von Videoformaten.
Was ist eine Videodatei?
Was ist ein Video-Codec?
Beliebte Video-Codecs
Was ist ein Videocontainer?
High Definition Video

Was ist eine Videodatei?

Eine Videodatei besteht im Kern aus einer Reihe von Bildern, die sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit gegenseitig ersetzen. Jedes dieser Bilder ist ein Filmrahmen. So funktioniert das unkomprimierte Video. In Wirklichkeit ist jedoch nicht alles so einfach. Jedes Bild hat ein beträchtliches Gewicht, insbesondere wenn es um hochauflösende Farbfilme geht. Ein unkomprimiertes Video mit einer Dauer von einer Sekunde würde etwa 30 MB Speicherplatz beanspruchen. Und um einen Film in voller Länge zu platzieren, wären Hunderte von Gigabyte erforderlich. Natürlich ist ein solches Video von perfekter Qualität, aber wir haben noch keine Ausrüstung, die diese Technologien unterstützt.

Um die Verwendung von Videodateien zu vereinfachen, werden sie komprimiert, dh mithilfe spezieller Technologien wird die Größe von Videodateien reduziert. Ton und Bild verschlechtern sich jedoch so leicht, dass sie von ausgezeichneter Qualität bleiben. Es gibt eine große Anzahl von Videokomprimierungsalgorithmen, die jedoch alle auf zwei wichtigen Prinzipien basieren:

1. Räumliche Redundanz. Dies ist in jedem Frame des Filmmaterials enthalten. Es basiert auf der Tatsache, dass die Farben benachbarter Punkte im Bild oft gleich sind. Dies wird beseitigt, indem kleine Details der Szene unterdrückt und einige Farbinformationen entfernt werden.
2. Temporäre Redundanz. Dieses Prinzip basiert auf der Tatsache, dass jedes Bild eines Videos die meiste Zeit dem vorherigen Bild sehr ähnlich ist.

Basierend auf diesen Prinzipien beginnt die Komprimierung damit, dass das erste Bild der Videosequenz unter Verwendung eines bestimmten Bildkomprimierungsalgorithmus codiert wird. Dann wird jeder nachfolgende Rahmen codiert. Komprimierungstechnologien sind sehr komplex und vielfältig, und dies sind nur die Hauptrichtungen dieses Prozesses.

Was ist ein Video-Codec?

Verwenden Sie spezielle Sätze von Dateien, Bibliotheken und Treibern, die als Codecs bezeichnet werden, um Video und Ton in einem komprimierten Format zu verpacken und anschließend abzuspielen.

Der Codec komprimiert und dekomprimiert also die Videodateidaten. Es interpretiert die Videodatei und legt fest, wie sie auf dem Bildschirm abgespielt werden soll. Jeder Computer in seiner Grundstruktur verfügt über eine bestimmte Anzahl von Codecs. Darüber hinaus hat der Benutzer die Möglichkeit, die benötigten Codecs unabhängig zu installieren oder Programme zum Ansehen von Videos zu verwenden, die eine große Anzahl von Codecs unterstützen.

Wie sind Codecs angeordnet? Das Arbeiten mit Videos kann in drei einfache Schritte unterteilt werden: Aufnehmen eines Films mit einer Videokamera, Herunterladen auf einen Computer und Wiedergabe mit einem Player. Es ist jedoch nicht alles so einfach. Zum Zeitpunkt der Aufnahme auf dem Camcorder sind Video- und Audio-Codecs in der Arbeit enthalten, die Bild und Ton während des Aufnahmevorgangs komprimieren. Dann synchronisieren sie alles und legen es in einen Container.

Nach dem Übertragen dieser Containerdatei auf den Computer kommen die auf dem PC installierten Codecs ins Spiel. Diese Codecs entpacken Bild und Ton und senden sie mithilfe des Videoplayers an den Computerbildschirm sowie an die Lautsprecher oder Kopfhörer. All diese Schwierigkeiten sind erforderlich, um die Größe von Videodateien auf ein für moderne Geräte akzeptables Maß zu reduzieren.

Beliebte Video-Codecs

Derzeit wurde eine große Anzahl von Video- und Audio-Codecs entwickelt. Auf bestimmten Websites werden Benutzer häufig aufgefordert, nicht einen Codec herunterzuladen, sondern sofort ein ganzes Paket davon. Codecs können sich in den Dateiformaten, für die sie bestimmt sind, der Spezialisierung auf bestimmte Betriebssysteme und den Kosten unterscheiden. Für den durchschnittlichen Benutzer ist höchstwahrscheinlich einer der kostenlosen Codecsätze geeignet. Zum Beispiel ist das K-Lite Codec Pack sehr beliebt. Hier nur einige Beispiele für beliebte Video-Codecs:

• FFmpeg. Es enthält die Formate MPEG-2 und MPEG-4. Das MPEG-4-Format wird insbesondere von Apple für Filme aus dem iTunes Store verwendet. Dieser Codec kann das mov-Format in mp4 konvertieren, mehrere Videodateien in eine Datei kleben, ein Videofragment ausschneiden und mit einem Wasserzeichen versehen. Mit diesem Codec können Sie die Auflösung des Videos ändern oder das Streaming-Video transkodieren. FFmpeg wird über die Befehlszeile gesteuert. Dies ist ein leistungsstarkes Video-Tool.
• DivX. Dieser Codec basiert auf dem MPEG-4-Format. DivX ist eine Videoaufzeichnungstechnologie, mit der Sie Mediendateien mit einem hohen Grad an Komprimierung erstellen und anzeigen können. Dieser Codec wird zum Speichern von qualitativ hochwertigen Videos mit hoher Auflösung verwendet. Anwendungsbereiche – Multimedia-Anwendungen für das Internet und mobile Geräte, digitales Fernsehen, Video, mobile Kommunikation. Der DivX-Codec wurde häufig zum Rippen von DVDs verwendet.
• XviD. Dieser Codec wurde aus früheren Versionen des DivX-Codecs entwickelt, da die früheren Versionen Open Source waren. Im Gegensatz zu DivX ist dieser Codec derzeit kein kommerzielles Produkt und seine Dateien können problemlos aus dem Internet heruntergeladen werden.
• x264. Jetzt ist es einer der besten Multimedia-Codecs, der Videodateien komprimiert und in das AVC-Format h.264 / mpeg-4 konvertiert. Es konkurriert erfolgreich mit anderen ähnlichen Produkten und ermöglicht es Ihnen, qualitativ hochwertige Videos mit einem hohen Grad an Komprimierung zu erstellen und abzuspielen. Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal dieses Codecs ist seine hohe Geschwindigkeit. Darüber hinaus ist dieser Codec frei verteilt, was ebenfalls wichtig ist.

Was ist ein Videocontainer?

Die Konzepte “Dateiformat” und “Container” sollten nicht verwechselt werden. Ein Container ist in der Tat eine Hülle einer Datei, in der eine Videosequenz, eine Tonspur, Untertitel und andere Overhead-Informationen gespeichert sind. Es ist der Container, der das Dateiformat bestimmt.
Im Folgenden finden Sie einige der beliebtesten Videocontainer.

• AVI . Dies ist der bekannteste Container für Videoaufnahmen (Audio und Video Interleaved). Dieses Video kann auf Computern mit jeder Windows-Version abgespielt werden, da die Mittel zum Abspielen bereits im Betriebssystem integriert sind. Leider können nicht alle Programme Untertitel dieses Containers abspielen, was einer seiner Nachteile ist. Es gibt auch Einschränkungen bei einigen Parametern von Audiospuren. AVI ist jedoch ein Standard-Videocontainer für Windows, und alle auf Ihrem Computer installierten Player unterstützen ihn.
• Ogg (OGM). Ursprünglich sollte dieses Format nur für Ton verwendet werden, aber es stellte sich heraus, dass auch Video darin platziert werden kann. Eine wichtige Rolle bei der Verbreitung dieses Containers spielte die Tatsache, dass er Untertitel, VBR-Sound und eine Audiospur im Ogg Vorbis-Format enthalten kann. Dieser Container ist hauptsächlich für das Streaming von Daten im Internet vorgesehen und eignet sich daher nicht besonders zum Speichern von Videos. Beispielsweise können Probleme beim Zurückspulen einer Videodatei an den gewünschten Speicherort auftreten.
• MKV. Dies ist ein Open Source-Projekt. Es übertrifft die Fähigkeiten des AVI-Containers erheblich. Beispielsweise kann MKV Untertitel im Unicode-Format speichern, wodurch Codierungsprobleme vermieden werden. Mit diesem Container können Sie das Navigationsmenü und Links zu Abschnitten des Films aktivieren. MKV bietet Zwei-Wege-Kompatibilität. Dies bedeutet, dass die Aufnahme von jedem Spieler mit jedem Decoder dieses Formats durchgeführt werden kann.
• MP4. Dies ist einer der häufigsten Videocontainer. Es wird von fast allen Spielern unterstützt. Es hat ein hohes Kompressionsverhältnis. Oft wird dieser Behälter in verschiedenen tragbaren Geräten verwendet.
• Quick Time. Dieser Container wird hauptsächlich auf Apple-Geräten verwendet. Dateien dieses Containers haben die MOV-Erweiterung und enthalten komprimiertes Video und hochwertigen Sound.

Auf Computern mit Windows kann auch der Quick Time-Container verwendet werden. Dies erfordert jedoch die Installation eines geeigneten Codecs.

High Definition Video

Bei HD-Videos (High Definition) werden hochauflösende Videodateiformate verwendet. Dies sind die modernsten Formate. Ihr wichtiger Vorteil ist, dass Sie damit ein Bild mit hoher Auflösung erhalten. Am beliebtesten sind die folgenden Formate.

1. 720p. Dateien dieses Formats haben eine Auflösung von 1280 × 720 Pixel und einen progressiven Scan. Beim progressiven Scan werden die Zeilen jedes Frames nacheinander angezeigt.
2. 1080i. Ein Format mit einer Auflösung von 1920 × 1080 Pixel und Interlaced. Bei dieser Art von Scan wird jeder Frame in zwei Teile unterteilt. Jeder dieser Teile besteht aus Zeilen, die durch eine Zeile ausgewählt werden.
3. 1080p. Ein Format mit einer Auflösung von 1920 × 1080 Pixel und progressivem Scan.

Es gibt zwei scheinbar sehr ähnliche Formate auf dieser Liste – 1080i und 1080p. Dies ist eigentlich nicht der Fall. Jeder von ihnen verwendet eine völlig andere Methode, um ein statisches Bild in ein bewegtes Bild umzuwandeln. Das 1080i-Format verwendet Interlaced-Scannen. In diesem Fall wird der Rahmen durch Abtasten von zwei Sätzen alternierender Linien reproduziert. Im Gegensatz dazu wird in 1080p ein Frame in einem Durchgang gebildet, da progressiver Scan verwendet wird. Wenn also in beiden Formaten das Bild mit der gleichen Geschwindigkeit gescannt wird, werden die Vorteile des progressiven Scannens offensichtlich, da das gesamte Bild gescannt wird und nicht die Hälfte davon. Dementsprechend ist die Bildqualität beim progressiven Scannen viel höher.

Jedes dieser Formate hat jedoch seine eigenen Vorteile unter verschiedenen Umgebungsbedingungen. Zum Beispiel reproduziert 1080i feine Details mit einem statischen oder sich langsam ändernden Bild viel besser. Dieses Format ist optimal für die räumliche Auflösung. Sobald sich jedoch die Objekte im Bild zu bewegen beginnen, ändert sich die Flugbahn der Wechselfelder. Infolgedessen entstehen Bewegungsartefakte, dh Interferenzen in Form eines schrittweisen Musters.
Das 1080p-Format verzerrt das Bild nicht, unabhängig davon, ob das Motiv statisch ist oder sich mit einer beliebigen Geschwindigkeit bewegt. Wenn Sie das Bild anhalten, sehen die Bilder jedoch nicht so klar aus wie bei Verwendung des 1080i-Formats. Der Grund dafür ist, dass in 1080p-Videos viel weniger Punkte und Linien verwendet werden.

Moderne Fernseher verarbeiten zusätzlich das 1080i-Signal und glätten das Bild, während das HD-Standardsignal mit dem Wert “p” dies nicht benötigt.

Trotz der Tatsache, dass Videodateien beim Komprimieren verkleinert werden, nehmen sie dennoch viel Platz auf Ihrem Computer ein. Durch eine große Anzahl von Filmen wird der freie Speicherplatz auf Ihrem PC erheblich reduziert. Experten empfehlen, von Zeit zu Zeit Videoordner zu scannen, um doppelte Dateien zu finden. Die Reihenfolge in der Filmbibliothek erhöht nicht nur den freien Speicherplatz, sondern ermöglicht Ihnen auch das schnelle und einfache Navigieren in einer großen Anzahl von Videodateien.