Teorie video formátu

 

Pohyblivé video není ve své podstatě nic jiného než řada obrázků, které jsou promítány rychle za sebou (snímková frekvence = počet snímků za sekundu) a díky nedokonalosti lidského oka je tak vytvářen dojem pohybu. Čím více snímků se promítne za jednu sekundu, tím je pohyb plynulejší. Běžné video se pohybuje kolem 25 snímků za sekundu. Dostačujících pro plynulý pohyb je však již 12 snímků za sekundu. S rostoucím počtem snímků narůstá také velikost celého video souboru, proto vždy hledáme ideální poměr mezi kvalitou a velikostí souboru. Obrázky mohou být doplněny dalšími tzv. multimediálními proudy nebo také stopami, které jsou tvořeny zvukovou stopou nebo titulky. Sloučení těchto proudů nazýváme multimediální kontejner.

 

Video formát (multimediální kontejner)

 

Formát videa definuje jak je video uloženo Zajišťuje synchronizaci jednotlivých stop (video, zvuk, titulky). Jednotlivé formáty se pak od sebe odlišují kvalitou uloženého videa a velikostí výsledných souborů.

 

Příklady běžně používaných formátů: MPEG, MP4, AVI, ASF, QuickTime ...

 

AVI (soubory mají příponu .avi)= dnes považován za zastaralý, ale přesto se stále používá. Jeho největší nevýhodou je značná velikost souborů s videem.

MPEG (.mpg, .mp4, . m2ts, .mts ...) =  nejpoužívanější formát, který se dnes běžně používá také pro televizní vysílání. Velkou výhodou je především verze MPEG-TS, která umožňuje sledovat video, aniž by byl celý soubor načten do paměti. Toho se využívá právě při televizním vysílání nebo pro sledování dlouhých filmů přes internet (nahraje se několik sekund, video se spustí a průběžně jsou načítány další části)

QuickTime (.mov) = formát určený primárně pro platformu MAC, postupem času je však využíván i na platformě PC.

ASF (.adf, .wmv) = tento formát vyvinul stejně jako AVI Microsoft, který se tak snažil vynahradit nedokonalost formátu AVI. ASF oproti AVI umí přehrávat video aniž by bylo celé nataženo do paměti (lze použít pro TV vysílání)

Video kodek

 

Video kodek může být hardware nebo software, který kóduje / dekóduje video z / do určitého formátu za účelem zmenšení objemu dat (velikosti souboru s videem). Je třeba nezaměňovat pojem kodek s pojmem formát videa (multimediální kontejner). Formát je standard a kodeky jsou jejími konkrétními implementacemi. Například kodek DivX pracuje s formátem MPEG-4.

 

Kodeky se dají rozdělit několika způsoby. Základním je dělení na bezeztrátové a ztrátové. První jmenované mají základní výhodu v tom, že při jejich použití se z videa neztrácí žádné informace. Díky tomu však nedosahují příliš vysokých kompresních poměrů, většinou kolem 1:2. Hodí se však k dalšímu zpracování videa.

 

Ztrátové kodeky při svém zpracování část informace o obraze ztrácí. Vycházejí především z toho, že lidské oko není dokonalé a tak zkreslení obrazu v určité míře nepostřehne. V závislosti na míře komprese a kvalitě použitého algoritmu je možné dosáhnout kompresních poměrů od 1:4 až po 1:100, u vyšších hodnot však už dochází k téměř nepoužitelnému zkreslení obrazu.

 

Míru komprese ukazuje především datový tok (bitrate) použitý ve výsledném souboru. Bitrate vyjadřuje rychlost přenosu (kb/s,MB/s). Při vyšším datovém toku (bitrate) je možné zobrazovat více obrázků za sekundu ve vyšší kvalitě.  Dále se dá srovnávat rychlost zpracování, výsledná kvalita a velikost souboru. Datový tok může být navíc nejen konstantní, ale také proměnlivý. Ten je vhodný především k použití u videí, kde dochází k častějšímu střídání rychlých a pomalých scén případně změny scenerií. Díky němu se použije vyššího datového toku při rychlejší, respektive obrazově náročnější, scéně a tak lze dosáhnout kvalitnějšího podání při stejné velikosti výsledného souboru.

 

Pro vytvoření finální verze video souboru, který umístníme například na internet používáme ztrátové kodeky, protože potřebujeme přenášet sice co nejkvalitnější video ale v pokud možno co nejmenší velikosti souboru. Nejznámějšími ztrátovými video kodeky jsou DivX a Xvid, které jsou běžně podporovány i stolními DVD přehrávači.

 

DivX kodek využívá formátu MPEG-4 a vyniká velmi vysokou kompresí při zachování dostatečné kvality. Například film na DVD o velikosti cca 4GB dokáže převést na velikost CD tj. 700MB. Právě proto byl v počátcích velmi často zneužíván piráty k nelegálnímu šíření filmů z DVD disků. Kodek DivX lze získat a nainstalovat do počítače zdarma.

 

Xvid kodek navazaje na formát DivX. DivX byl původně open source  (tj. zdarma dostupný a na jeho vývoji se mohl podílet kdokoliv), ale postupem času se z něj stal komerční projekt. Skupina programátorů tak vytvořila vlastní skupinu, která dále rozvíjela kodek na DivX pod názvem Xvid jako open source. Xvid je velice perspektivní kodek, který umí pracovat s rozlišením až 1920x1088px.