Mp2l2 кодек что это

Обновлено: 01.07.2024

Сегодня, кажется, все стремятся стать кинематографистами. Люди используют для видеосъемки самые различные гаджеты и девайсы, включая мобильные телефоны, цифровые фотокамеры, портативные и профессиональные видеокамеры. А последнее поколение цифровых зеркальных фотокамер позволяет записывать видео с поддержкой высокого разрешения.

Чтобы научиться снимать хорошее видео, потребуется приложить определенные усилия, но все становится еще более сложным, когда вы захотите во всей красе продемонстрировать свой шедевр другим людям. Может быть, вам нужно загрузить его на YouTube, может вы собираетесь записать свой Blu-ray или DVD диск, возможно, захотите загрузить видео на мобильный телефон или планшетный компьютер.

Разобраться в том, какой кодек и контейнер лучше подойдет для создания вашего видеошедевра порой достаточно сложно. Помочь в решении этой проблемы сможет представленный далее материал.

Какая разница между кодеком и контейнером?

Начинающие пользователи часто бывают озадачены, когда пытаются выяснить разницу между кодеками и контейнерами. Сейчас слово Кодек стало чем-то общеупотребительным, а изначально термин являлся сокращением от понятия КОмпрессор-ДЕКомпрессор. Что же делают кодеки?

Они принимают цифровые медиа данные и либо сжимают их (для передачи и хранения), либо распаковывают для просмотра и перекодирования. Каждый кодек использует определенный метод кодирования и декодирования цифровых данных.

Несжатое (англ. raw означает необработанное или часто говорят « сырое») видео и аудио требует для хранения огромного дискового пространства. Несжатое видео высокой четкости формата 1080i, записываемое со скоростью 50 кадров в секунду, съедает до 410 гигабайт в час. Аудио с CD дисков, довольно устаревшее по современным стандартам, звучит около 74 минут при емкости диска 680 мегабайт. Однако, восьмиканальный звук, кодируемый с 24 битным разрешением, потребует уже 16 мегабит в секунду, или несколько гигабайт в час. Даже возможностей широкополосного соединения с интернет порой не хватит, чтобы послушать музыку в полном аудио разрешении. Вот почему цифровые видео и аудио записи должны быть сжаты для передачи и хранения.

После того как медиа данные ужаты в разумные пределы, они должны быть упакованы для транспортировки и последующего отображения. Для этого используются форматы-контейнеры, выполняющие роль «черного ящика», наполняемого различными медиа-форматами. Хорошие форматы контейнеров могут вмещать файлы, сжатые разными кодеками.

Давайте разберемся с типами кодеков.

Общее понятие о кодеках

Если вы пообщаетесь с людьми, которые занимаются видеообработкой или посетите соответствующие веб форумы, то будете, так или иначе, причастны к, порой бурным, дебатам о том, какой кодек лучше. В действительности, эффективность любого кодека во многом зависит от используемого режима сжатия и типа обрабатываемых видеоматериалов. Так что стоит рассматривать различные кодеки и с учетом их конкретного использования и особенностей сжимаемого материала. Далее в основном рассматриваются видео кодеки, но в разделе, посвященном контейнерам форматов, упоминается и об использовании аудиокодеков.

Ввод и архивирование видео

Большинство устройств современной бытовой электроники получает контент в каком-либо уже сжатом формате. Как правило, только профессиональные видеооператоры работают с несжатым HD видео. Конечно в идеале, если это возможно, при наличии очень емкой системы хранения, видеоархивы нужно хранить в оригинальном формате съемки, потому что при этом обеспечивается максимальное качество. Перекодировка видео из одного типа сжатия в другой может привнести едва различимые искажения, которые могут снизить качество изображения. (Подобные погрешности минимизирует хорошее программное транскодирование.) Сегодня предлагается множество кодеков, с определенной специализацией. С большинством из них обычный пользователь может никогда и не столкнуться. Следующий раздел посвящен кодекам, как системам сжатия/декомпрессии, используемым в составе специального программного обеспечения, которое позволяет кодировать или перекодировать видеофайлы.

x.264/ MPEG-4 AVC (Advanced Video Coding). Этот наиболее распространенный кодек используется в современных цифровых видео- и фотокамерах, в которых результаты съемки сохраняются в виде файлов на встроенных жестких дисках, картах памяти, и т.д.

MJPEG (Motion JPEG). Это более старый формат, используемый некоторыми цифровыми камерами и видеотехникой прежнего поколения. Он был разработан теми же специалистами (Joint Picture Experts Group), которые занимались еще ранее разработкой кодека JPEG для сжатия обычных статичных изображений, отсюда и название этого кодека.

DV и HDV. Стандарт DV был разработан консорциумом компаний производителей видеотехники для ленточных систем хранения информации и часто использовался в видеокамерах со слотом для ленточных мини кассет. Некоторые версии DV успешно использовались в профессиональных видеокамерах, была разработана версия HDV для поддержки высокого разрешения с ленточными кассетами.

Дисковые форматы

Перейдем к устаревающим уже DVD или чуть более модным Blu-ray дискам. Несмотря на растущую популярность потокового видео, возможность передачи медиа данных с помощью дисков в обозримом будущем по-прежнему будет востребована. Записанные на диски материалы спокойно можно передавать там, где нет каналов связи и смотреть везде, даже там, где нет возможности подключиться к интернету.

MPEG-2. Необходимо различать кодек MPEG-2, также известный как x.262, от формата контейнера MPEG-2. MPEG-2 используется для сжатия видео на дисках DVD и сигналов телевидения высокой четкости (DVB), передаваемого по эфирным каналам. Первоначально MPEG-2 применяли и для сжатия на Blu-ray дисках, хотя большинство современных Blu-ray фильмов не используют MPEG-2.

x.264/MPEG-4 AVC. x.264 используется при сжатии видео для Blu-ray дисков. По сути это тот же кодек, который применяется для сжатия видео в современных видеокамерах. Данный метод очень масштабируемый и при высоком битрейте сжатое по стандарту x.264видео выглядит просто фантастически.

Microsoft VC-1. Microsoft VC-1 включает три разных по степени сжатия кодека. VC-1 Advanced Profile, также известный как Windows Media Video 9 Advanced Profile или просто WVC1 является одним из трех кодеков, применяемых для кодирования содержимого Blu-ray дисков. VC-1 в качестве альтернативы технологии Adobe Flash используется в интернет-платформе Microsoft Silverlight.

Потоковое и веб видео

Передача видео через интернет обязательно подразумевает компромиссы, в основном между качеством изображения и скоростью передачи данных, которая сегодня и ограничивает максимально достижимое качество. Скорость передачи или, как еще говорят, ширина канала во многом зависит от возможностей интернет-провайдера и используемой им технологии доставки сигнала в вашу квартиру.

MPEG-1. Это старый боевой конь для доставки видео в сети интернет. Хотя YouTube, Netflix, и другие поставщики относительно качественного потокового видео уже отказались от MPEG-1, масса видео стандартного разрешения на базе MPEG-1 все еще доступна на других сайтах.

WMV (Windows Media Video). Есть Windows Media Video кодек и контейнерный формат файла. Хотя, этот метод сжатия был и не так используем, как MPEG-1, в сети все еще есть много WMV контента. Но при создании своих видеоматериалов, его очевидно также не стоит применять.

x.264/ MPEG-4 AVC. x.264 обеспечивает при относительно низкой скорости передачи, достаточно высокое качество видео. x.264, вероятно, становится наиболее распространенным кодеком. Adobe поддерживает его во Flash, x.264может использоваться с изображениями HTML 5, на x.264ориентируется YouTube и Apple полностью поддерживает этот метод компрессии. Однако при создании видео сжатого в форматах x.264вы не сможете воспроизводить их на старых устройствах, это ставка на будущее.

Правильный контейнер: гибкий и удобный

Далее кратко рассмотрены наиболее распространенные сегодня контейнерные форматы медиафайлов. У каждого из них есть свои достоинства и недостатки. Выбор зависит от предполагаемой задачи. Контейнерные файлы, кроме сжатого видео, вмещают и цифровой звук, сжатый соответствующими аудио кодеками, а также меню и дополнительную информацию.

Контейнеры для архивирования и ввода

Также, как и с кодеками, Вы должны выбрать контейнерный формат для хранения сжатого видео с максимально возможным в ваших условиях качеством. Для большинства пользователей нужен просто способ сохранить свое видео, для того чтобы затем передавать его в потоковом виде по домашней сети или даже через интернет, но при этом никто не хочет видеть впоследствии на экране пиксельную структуру и смазанное изображение. Правильный контейнер поможет сохранить баланс между качеством и потоковыми возможностями.

Advanced Systems Format (ASF) – разработанный Microsoft контейнерный формат. Встречается несколько расширений, включая .asf, .wma и.wmv. Отметьте, что файл с расширением .wmv, вероятно, сжат кодеком WMV (Windows Media Video), но сам файл помещен в контейнерный файл ASF. Файлы ASF, в теории, могут содержать видео и аудио файлы, сжатые любым кодеком. Однако, практически воспроизведение иногда может стать проблемным, особенно с видео, сжатым кодеками x.264. Если вы планируете пользоваться продуктами Microsoft, ASF прекрасный выбор, но могут быть проблемы с медиа файлами на основе иных кодеков.

Audio Video Interleave (AVI) – один из более старых контейнерных форматов Microsoft. Вероятно, его уже не стоит использовать в новых проектах.

QuickTime: компания Apple продвигает собственный контейнерный формат QuickTime, который поддерживает множество кодеков для аудио и видео. Apple - убежденный сторонник x.264, таким образом, файлы QuickTime (.mov, .qt) могут содержать видео, сжатое кодеком x.264.

MP4. Этот контейнерный формат разработан Motion Pictures Expert Group, известен также как MPEG-4, часть 14. Видео внутри файлов MP4 кодируется кодеком x.264, а аудио – кодеком AAC, но могут использоваться и другие стандарты сжатия звука.

VOB и BDAV MPEG-2. Эти контейнерные форматы используются для упаковки данных на DVD и Blu-ray дисках, соответственно. В файлах Blu-ray дисков (.m2ts) могут содержаться видеозаписи сжатые кодеками x.264и VC-1, звук может быть сжат одним из кодеков Dolby или использоваться несжатый многоканальный сигнал в формате PCM.

AVCHD: Этот стандарт контейнера применен во многих видеокамерах. Снимаемое видео предварительно сжимается кодеком x.264. Аудиосигнал для контейнера кодируется кодеком Dolby Digital (AC3) или используется несжатый – PCM.

Flash: Компания Adobe имеет собственный контейнерный формат Flash, который поддерживает множество кодеков. Большая часть недавно созданного Flash видео кодирована с использование видеокодека x.264и аудиокодека AAC, но не стоит ожидать, что на всех сайтах используются только эти кодеки, особенно для ранее созданного видео.

Прочие контейнеры: Среди прочих форматов контейнеров, широко используемых особенно для доставки видео через интернет, можно упомянуть популярный во многом за счет своей универсальности и открытого кода формат Matroska (.mkv, .mk3d, .mka, .mks), а также OGG и DiVX. Файлы с расширением .divx вмещают видео, ужатое одноименным кодеком с пиратской родословной, который позволяет получить достаточно высокое качество видео при эффективной компрессии видеоматериалов. Долгое время Divx официально не признавался и его использование не приветствовалось. Однако сегодня многие известные производители уже встраивают аппаратные кодеки DiVX в свою видеотехнику.

Какой кодек и контейнер выбрать

Если вы будете размещать свое видео на домашнем сервере, с тем чтобы впоследствии смотреть его на экране телевизора, подключаемого непосредственно к сети или через медиаплеер, необходимо выяснить какие форматы распознают телевизор и плеер. Практически всеми устройствами поддерживается сегодня кодирование в соответствии со стандартом MPEG-2, но в этом случае потребуется достаточно большой объем для хранения видео в HD разрешении. Очевидно, наиболее подходящим в ближайшем будущем можно считать различные варианты кодека x.264, в котором реализован алгоритм сжатия, поддерживаемый всеми популярными контейнерами.

Если больше интересует воспроизведение готового видео, и вы планирует нарезать (ripping) фильмы из своей персональной коллекции DVD дисков для передачи по домашней сети, вас может устроить контейнер MP4, как удачный компромисс между степенью сжатия и качеством.

Современные медийные платформы позволяют пользователям наслаждаться высокодетализированным видео и потрясающими аудиоэффектами в режиме онлайн.

Однако создание подобного контента было бы невозможно без существования кодеков и контейнеров.

Чем кодеки отличаются от контейнера — их часто путают

Для ответа на вопрос, чем кодеки отличаются от контейнеров, необходимо понять, что такое кодеки.

Смысл понятия «кодек» лежит прямо в его названии:

Фактически кодек — это цифровой инструмент компрессии и декомпрессии данных. Компрессия (сжатие данных) необходима для экономии занимаемого файлом места. Например, несжатое видео высокой четкости в raw-формате, при 60 кадрах в секунду способно достигать размеров в полтерабайта на каждый час записи.

Восьмиканальная аудиодорожка в 24-битном разрешении будет занимать 16 мегабит за одну секунду записи. Такие объемы данных не подходят ни для штатного хранения, ни для их передачи онлайн, поэтому для их сжатия применяются специальные формулы, которые и называются кодеками.

Для хранения сжатой информации создаются контейнеры-обертки в определенном формате. Современные контейнеры способны хранить информацию, обработанную разными кодеками. Такие обертки указывают устройству на то, какими кодеками была сжата информация, и по какой формуле ее восстанавливать.

Если разобрать стандартное видео со звуком на кодеки и контейнеры, в результате получится три составные части:

Видеокодек, отвечающий за степень сжатия и потери качества в процессе.
Аудиокодек, отвечает за хранение звуковой дорожки.
Контейнер-обертка, хранилище обоих кодеков и дополнительной метаинформации.

В случае если в видео нет звука, аудиокодек не нужен.

Какие кодеки в основном поддерживаются современными ТВ и обновляются ли они с прошивкой

Современные системы поддерживают большинство существующих кодеков.

Поддержка кодеков MPEG от первого до четвертого, вариации H.264 для воспроизведения Blu-Ray, а также XviD и DivX, входят в базовый пакет любого современного телевизора.

Ведущие производители всегда следят за ошибками и актуальностью своего программного обеспечения.

Обновление кодеков в процессе прошивки регулируется разработчиками индивидуально под каждую модель SmartTV.

Если новые кодеки необходимы, поддерживаются устройством на аппаратном уровне и не вызывают ошибок отображения, ничего не мешает разработчикам добавить их в ближайших обновлениях.

Не все устройства совместимы с новыми кодеками, поэтому установка неофициальных обновлений прошивки не рекомендуется потому как может привести к ошибкам воспроизведения.

Какие кодеки используются при проигрывании онлайн-видео (современные кодеки youtube)

В настоящее время стандартом большинства видеосервисов стали кодеки H.264 и MPEG-4, значительно реже встречаются кодеки FFDshow, XviD и DivX.

Одним из самых перспективных кодеков является бесплатный AV1-кодек. Разработан сообществом AOMedia, включающим в себя таких гигантов как AMD, Google, Netflix, Mozilla, Nvidia, Intel, ARM и Cisco. Исходный код кодека открыт и свободно распространяется без каких-либо лицензионных отчислений.

Что даст конечному пользователю переход ютуба на современный AV1

Кодек AV1 разрабатывался для воспроизведения видео онлайн, в браузерах Safari, Firefox, Edge и Chrome. Степень сжатия видео кодеком AV1 превосходит кодеки VP8 и H.264 от 30% до 50%, а кодек HEVC до 30–43 % на высоких битрейтах.

Полный переход видео платформы YouTube на AV1-кодек не только ускорит загрузку всех видеороликов от 20% до 50%, но и позволит стримить в разрешении 4K.

Для минимизации потерь качества, при сохранении и конвертации файла рекомендуется использовать кодеки AV1 для видео и Opus для аудио, обернутые в MP4-контейнер.

Представьте, что мы живем в полностью аналоговом мире. Тогда никакой необходимости в аудио-кодеках не возникало бы. Вы спросите, что это такое? Это алгоритм, используемый для конвертации аналогового аудио-сигнала в цифровой. Это то, что необходимо в мире цифровых устройств, медиа-плееров и Интернета.

Качество аудио-кодеков с годами значительно улучшилось. Вернемся, например, в 80-е годы, когда появились первые цифровые усилители. По сравнению с качеством воспроизведения современного цифрового усилителя разница будет очевидна. Лучшие аудио-кодеки отличаются более качественным и реалистичным звучанием.

Но сейчас столько разных аудио-кодеков. Какой же выбрать?

Многие кодеки довольно специфичны. Часть из них патентованные, а другие были созданы для конкретных приложений, чаще всего телекоммуникационных. Для голосовых сигналов, как на вашем телефоне, вам необязательно использовать высокоточные аудио-кодеки, так как воспроизведение сигнала с ограниченным звуковым диапазоном в данном случае более подходящий вариант. Но для воспроизведения музыки высококачественный звуковой сигнал, безусловно, гораздо предпочтительней.

Если копнуть глубже, можно обнаружить, что различные аудио-кодеки предназначены для разных целей при обработке оригинального аналогового сигнала. Например, аудио-кодек типа PCM – это алгоритм сжатия без потерь. Это значит, что сигнал воспроизводится в цифровом виде без потери даже одного оригинального бита информации. Другие аудио-кодеки, типа AAC и MP3, сжимают аудио с некоторыми потерями.

Сжатие уменьшает биты оригинального контента и тем самым уменьшает размер файла. Если вы прослушиваете песни на мобильном устройстве, можете быть уверены, что эти файлы были сжаты, чтобы занимать меньше места. И именно поэтому, вы можете сохранить большое количество музыкальных файлов на вашем устройстве, но их качество будет отличаться от оптимального.

Аудио-кодеки для Webcaster X2

Конечно, невозможно подробно рассказать обо всех особенностях аудио-кодеков в одной статье, но помочь прояснить некоторые нюансы для правильного выбора аудио-кодека для прямой трансляции или записи с помощью Epiphan Webcaster X2 всё-таки можно.

PCM – Аудио-кодек без сжатия, который может быть лучшим вариантом, если вы планируете записывать программы для дальнейшего редактирования и если вас не ограничивает пропускная способность сети.
AAC – Аудио-кодек с алгоритмом сжатия наиболее подходящим для прямой трансляции или записи контента с немедленным воспроизведением на медиа-плеерах или для загрузки в Интернет. Эксперты считают, что AAC воспроизводит более качественное аудио, по сравнению с MP3 с тем же аудио битрейтом. Как правило, более новые кодеки воспроизводят аналоговый сигнал лучше, чем свои предшественники, в этом экспертам можно верить.
MP3 – Довольно старый, но всё еще очень популярный аудио-кодекс алгоритмом сжатия, также подходящим для прямой трансляции или записи контента с немедленным воспроизведением на медиа-плеерах или для загрузки в Интернет.

Выбор правильного аудио-кодека важен для настройки прямого вещания или записи, а другими весомыми параметрами для улучшения качества звука становятся частота дискретизации и эффекты передискретизации аудиосигнала.

Частота дискретизации и проблема передискретизации

Частота дискретизации (или частота сэмплирования) - частота, с которой происходит оцифровка, хранение, обработка или конвертация сигнала из аналога в цифру.

Чем выше частота дискретизации, тем более качественной будет оцифровка. То есть, если выбрать аудио-кодек с большим сжатием, типа MP3, выбрать другую частоту дискретизации и битрейт будет нельзя, а значит, нельзя и улучшить качество аудио, так?

Это правда, что дискретизация затронет большую часть оригинального аудиосигнала. Но больше, не всегда значит лучше. Важно, чтобы частота дискретизации кодируемого сигнала вашей прямой трансляции (или записываемого контента) соответствовала частоте оригинального источника. В таком случае качество звучания сохраняется.

В профессиональном звуковом оборудовании используется частота 48 кГц, а в обычной любительской аудио-аппаратуре - 44.1 кГц. Источники HDMI и SDI характеризуются частотой 48 кГц. Если вы поменяете частоту дискретизации вашего аудиосигнала во время трансляции, звук будет искажен, так как произойдет передискретизация, или изменение частоты дискретизации.

Типичным примером передискретизации может являться перезапись профессионально записанного аудио с частотой 48 кГц на CD-диск вашего компьютера. Частота дискретизации в этом случае станет ниже, т.е. 44.1 кГц, что приведет к некоторым потерям данных и скажется на качестве звучания. В такой ситуации будет лучше, если выбрать частоту 88.2 кГц (если ваше оборудование её поддерживает), что обеспечит более равномерное преобразование в 44.1 кГц.

Почему же 48 кГц – это золотой стандарт и широко применяется HDMI и SDI источниками? Потому что эта частота обеспечивает хорошее звучание аудиосигнала в большинстве случаев и не сильно увеличивает объем сохраняемых данных. Увеличение частоты дискретизации во много раз не имеет смысла, так как ваше ухо всё равно не сможет уловить разницу. Ведь даже для искушенного слушателя разница между аудиозаписью с частотой 44.1 кГц и 48 кГц ничтожно мала (хотя многое может зависеть и от аудио-файла).

Но бывают случаи, когда более высокая частота может быть полезной. Возможно, вы записываете оригинальный контент для пост-обработки или последующей записи на CD-диск (вы же помните про предпочтительные 88.2 кГц?), или, может быть, вы восстанавливаете исторические записи и хотите получить как можно больше данных для работы. Всё это весомые аргументы в пользу высоких частот, типа 96 кГц или 192 кГц. Но при этом учитывайте, что ваши файлы будут весить гораздо больше.

Некоторое время назад говорилось о возникновении феномена так называемых ультразвуковых вибраций при выборе частоты больше 48 кГц. Эти вибрации не влияют негативно на конечный файл, но качество обработки такого сигнала будет зависеть, главным образом, от вашего оборудования. Ультразвуковые вибрации находятся за пределами частот, улавливаемых человеческим ухом, но современная электроника может усилить искажения, которые станут заметны даже в слышимом диапазоне, от 20 Гц до 20 кГц для среднестатистического человека. Чтобы убедиться, что этого не произойдет, попробуйте протестировать свое оборудование на частоте 96 кГц и выше.

Аудио-кодек, частота дискретизации и битрейт

Такие параметры, как аудио-кодек, частота дискретизации и битрейт (т.е. объем данных в секунду), тесно связаны между собой. И выбор правильного для вас значения будет зависеть от того, какая пропускная способность у вашего Интернет-соединения и какое оборудование вы используете.

Увеличение аудио битрейта означает увеличение размера файла, а также проблемы с ограничением битрейта на некоторых веб-сайтах. Например, сайты типа YouTube могут поддерживать битрейт до 320 кбит/сек, а другие – меньше. Советуем проверить эти ограничения началом работы.

Вот несколько полезных моментов, которые нужно учитывать при выборе аудио-кодека или аудио-битрейта.

Какой пропускной способностью сети вы располагаете? При этом какой объем должно занимать аудио, а какой видео?
Вы готовы пожертвовать качеством видео за счет увеличения качества аудио? Низкое качество видео более заметно, чем качество аудио. Вы готовы принять потери кадров ради более чистого звучания, при условии, что ваше Интернет-соединение не позволяет поддерживать оба параметра на высоком уровне?
Какой аудио-источник вы захватываете? Это будет только голос или вам нужна высокая точность передачи звуков? Если вы просто будете записывать чью-то речь, то вы смело можете использовать более низкую битовую глубину. Тогда файл тоже будет меньше. Но учитывайте тот факт, что цифровой аудио-компакт диск использует 16 бит, DVD аудио и Blu-ray могут поддерживать до 24 бит. Чем выше выбранная битовая глубина, тем выше качество цифрового сигнала.
Запись с частотой выше, чем 48 кГц (например, 96 кГц или 128 кГц) не всегда имеет смысл и значительно увеличивает размер ваших файлов.
Вы загружаете файлы прямо в Интернет и вам необходимо сжимать их, или вы записываете файлы для последующей обработки с использованием специальных видео-редакторов и сжатие вам не требуется? Выбирайте кодек типа PCM для сохранения всей полноты данных и пост-обработки. Если проблем с пропускной способностью нет, выбирайте самый высокий битрейт, какой можно. В ином случае используйте AAC или MP3 и выбирайте частоту, соответствующую частоте вашего источника, чтобы избежать передискретизации аудио.

Аудио-кодек имеет значение

Сделав правильный выбор кодека и частоты дискретизации, вы можете улучшить качество вашей цифровой записи или транслируемого контента. Понимание требований или ограничений того или иного приложения, а также выбор правильного дистрибьютера контента могут здорово вам помочь. И хотя в данной статье мы коснулись этой темы довольно поверхностно, тем не менее, мы надеемся, что этот материал поможет вам сделать правильный выбор при следующей трансляции или записи.

MPEG-1 Audio Layer II или MPEG-2 Audio Layer II ( MP2 , иногда неправильно называемый Musicam или MUSICAM ) - это формат сжатия звука с потерями, определенный ISO / IEC 11172-3 наряду с MPEG-1 Audio Layer I и MPEG-1 Audio Layer III (MP3). В то время как MP3 гораздо более популярен для ПК и Интернет- приложений, MP2 остается доминирующим стандартом для аудиовещания.

СОДЕРЖАНИЕ

История развития от MP2 до MP3

МУЗЫКА

Кодирование MPEG-1 Audio Layer 2 было получено из аудиокодека MUSICAM (универсальное интегрированное кодирование и мультиплексирование поддиапазонов, адаптированное к шаблону маскирования ), разработанного Центром коммуникативных исследований и телекоммуникаций (CCETT), Philips и Institut für Rundfunktechnik (IRT). ) в 1989 году в рамках общеевропейской межправительственной инициативы по исследованиям и разработкам EUREKA 147 по разработке системы для передачи звука и данных на фиксированные, портативные или мобильные приемники (учреждена в 1987 году).

Он начался как проект цифрового аудиовещания (DAB), которым руководил Эгон Мейер-Энгелен из Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt (позже названный Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Немецкий аэрокосмический центр) в Германии. Европейское сообщество финансировало этот проект, широко известный как EU-147, с 1987 по 1994 год в рамках исследовательской программы EUREKA .

Система Eureka 147 состоит из трех основных элементов: аудиокодирования MUSICAM ( универсальное интегрированное кодирование и мультиплексирование поддиапазона маскирования ), кодирование и мультиплексирование передачи и модуляция COFDM.

MUSICAM был одним из немногих кодеков, способных обеспечить высокое качество звука при скорости передачи данных в диапазоне от 64 до 192 кбит / с на монофонический канал. Он был разработан для удовлетворения технических требований большинства приложений (в области вещания, телекоммуникаций и записи на цифровые носители) - низкая задержка, низкая сложность, устойчивость к ошибкам, короткие блоки доступа и т. Д.

Как предшественник формата и технологии MP3, перцепционный кодек MUSICAM основан на целочисленной арифметике преобразования 32 поддиапазонов, управляемой психоакустической моделью. Он был в первую очередь разработан для цифрового аудиовещания и цифрового телевидения и был раскрыт CCETT (Франция) и IRT (Германия) в Атланте во время конференции IEEE-ICASSP. Этот кодек, встроенный в систему вещания с использованием модуляции COFDM, был продемонстрирован в эфире и на поле вместе с Radio Canada и CRC Canada во время шоу NAB (Лас-Вегас) в 1991 году. Реализация звуковой части этой системы вещания была основана на кодировщик с двумя чипами (один для преобразования поддиапазонов, один для психоакустической модели, разработанной группой Г. Штолля (IRT, Германия), позже известный как Психоакустическая модель I в аудиостандарте ISO MPEG) и декодер в реальном времени, использующий один Motorola 56001 Микросхема DSP , на которой работает программа для целочисленной арифметики, разработанная командой YF Dehery ( CCETT , Франция). Простота соответствующего декодера вместе с высоким качеством звука этого кодека, впервые использующего частоту дискретизации 48 кГц, входной формат 20 бит / отсчет (наивысший доступный стандарт дискретизации в 1991 г., совместимый с профессиональным цифровым стандартом AES / EBU). входной студийный стандарт) были основными причинами, по которым позже были приняты характеристики MUSICAM в качестве основных функций для усовершенствованного кодека сжатия цифровой музыки, такого как MP3.

Алгоритм кодирования звука, используемый системой цифрового аудиовещания (DAB) Eureka 147, в 1989–94 годах прошел процесс стандартизации в рамках ISO / Moving Pictures Expert Group (MPEG). Кодирование звука MUSICAM было использовано в качестве основы для некоторых схем кодирования MPEG-1 и MPEG-2 Audio. Большинство ключевых функций MPEG-1 Audio были непосредственно унаследованы от MUSICAM, включая банк фильтров, обработку во временной области, размеры аудиокадров и т. Д. Однако были внесены улучшения, и фактический алгоритм MUSICAM не использовался в окончательной версии MPEG-1. Стандарт Audio Layer II.

Аудио MPEG

В конце 1980 - х годов, ISO «s Moving Picture Experts Group (MPEG) начала усилия по стандартизации цифрового аудио и видео кодирования, как ожидается, имеют широкий спектр применения в цифровом радио и телевизионного вещания (позже DAB , DMB , DVB ), и использовать на компакт-диске (позже - на видео компакт-диске ). Кодирование звука MUSICAM было одним из 14 предложений по стандарту MPEG-1 Audio, которые были представлены в ISO в 1989 году.

Компонент Layer III ( MP3 ) использует алгоритм сжатия с потерями , который был разработан для значительного уменьшения объема данных, необходимых для представления аудиозаписи, и для большинства слушателей звук должен быть достойным воспроизведением исходного несжатого звука.

Премия Эмми в области инженерии

CCETT (Франция), IRT (Германия) и Philips (Нидерланды) получили премию « Эмми» в области инженерии в 2000 году за разработку двухканальной системы сжатия цифрового звука, известной как Musicam или MPEG Audio Layer II.

Технические характеристики

MPEG-1 Audio Layer II определен в ISO / IEC 11172-3 (MPEG-1, часть 3).

Частота дискретизации : 32, 44,1 и 48 кГц
Скорость передачи данных : 32, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 160, 192, 224, 256, 320 и 384 кбит / с

Дополнительные частоты дискретизации: 16, 22,05 и 24 кГц
Дополнительные битрейты: 8, 16, 24, 40 и 144 кбит / с
Поддержка многоканальности - до 5 полнодиапазонных аудиоканалов и LFE-канал (канал улучшения низких частот)

Формат основан на последовательных цифровых кадрах с 1152 интервалами дискретизации с четырьмя возможными форматами:

моно формат
стерео формат
совместный стереофонический формат, закодированный по интенсивности (стереозвук)
двухканальный (некоррелированный) формат

Переменная скорость передачи данных

Аудио MPEG может иметь переменную скорость передачи данных (VBR), но широко не поддерживается. Уровень II может использовать метод, называемый переключением скорости передачи данных. Каждый кадр может быть создан с разной скоростью передачи данных. Согласно ISO / IEC 11172-3: 1993, раздел 2.4.2.3: Чтобы обеспечить минимально возможную задержку и сложность, декодер (аудио MPEG) не должен поддерживать непрерывно изменяемую скорость передачи данных на уровне I или II.

Как работает формат MP2

MP2 - это поддиапазонный аудиокодер , что означает, что сжатие происходит во временной области с помощью набора фильтров с низкой задержкой, производящего 32 компонента частотной области. Для сравнения, MP3 - это аудиокодер с преобразованием с гибридным набором фильтров, что означает, что сжатие происходит в частотной области после гибридного (двойного) преобразования из временной области.
MPEG Audio Layer II - это основной алгоритм стандартов MP3. Все психоакустические характеристики и структуры формата кадра формата MP3 получены из основного алгоритма и формата MP2.
Кодер MP2 может использовать межканальную избыточность, используя дополнительное кодирование интенсивности «совместное стерео» .
Как и MP3, MP2 является форматом перцептивного кодирования, что означает, что он удаляет информацию, которую человеческая слуховая система не сможет легко воспринять. Чтобы выбрать, какую информацию удалить, звуковой сигнал анализируется в соответствии с психоакустической моделью, которая учитывает параметры слуховой системы человека. Исследования в области психоакустики показали, что если есть сильный сигнал на определенной частоте, то более слабые сигналы на частотах, близких к частоте сильного сигнала, не могут быть восприняты слуховой системой человека. Это называется частотной маскировкой. Перцепционные аудиокодеки используют преимущество этой частотной маскировки, игнорируя информацию на частотах, которые считаются незаметными, что позволяет выделить больше данных для воспроизведения воспринимаемых частот.
MP2 разделяет входной аудиосигнал на 32 поддиапазона, и если звук в поддиапазоне считается незаметным, этот поддиапазон не передается. MP3, с другой стороны, преобразует входной аудиосигнал в частотную область в 576 частотных компонентах. Следовательно, MP3 имеет более высокое частотное разрешение, чем MP2, что позволяет применять психоакустическую модель более избирательно, чем MP2. Таким образом, MP3 имеет больше возможностей для снижения скорости передачи данных.
Использование дополнительного инструмента энтропийного кодирования и более высокая точность частоты (из-за большего количества частотных поддиапазонов, используемых MP3) объясняет, почему MP3 не требует такой высокой скорости передачи данных, как MP2, для получения приемлемого качества звука. И наоборот, MP2 показывает лучшее поведение, чем MP3, во временной области из-за более низкого разрешения по частоте. Это подразумевает меньшую временную задержку кодека, что может упростить редактирование аудио, а также «надежность» и устойчивость к ошибкам, которые могут возникнуть во время процесса цифровой записи или во время ошибок передачи.
Блок фильтров поддиапазона MP2 также обеспечивает присущую ему функцию « переходного маскирования» из-за специфического временного маскирующего эффекта его материнского фильтра. Эта уникальная характеристика семейства MPEG-1 Audio подразумевает очень хорошее качество звука аудиосигналов с быстрыми изменениями энергии, такими как звуки ударных. Поскольку форматы MP2 и MP3 используют один и тот же базовый блок фильтров поддиапазонов, оба выигрывают от этой характеристики.

Приложения MP2

Уровень II обычно используется в индустрии вещания для распространения живого звука по спутниковым соединениям, сетям ISDN и IP, а также для хранения звука в цифровых системах воспроизведения. Примером может служить NPR «s Prss Depot Content система распределения программ. Content Depot распространяет звук MPEG-1 L2 в оболочке Broadcast Wave File. MPEG2 с заголовками RIFF (используется в .wav ) определен в стандартах RIFF / WAV. В результате проигрыватель Windows Media будет напрямую воспроизводить файлы Content Depot, однако менее интеллектуальные .wav проигрыватели часто этого не делают. Поскольку процесс кодирования и декодирования был бы значительным расходом ресурсов ЦП в первых поколениях систем широковещательного воспроизведения, профессиональные системы широковещательного воспроизведения обычно реализуют кодек аппаратно, например, делегируя задачу кодирования и декодирования совместимой звуковой карте. чем системный процессор.

Все проигрыватели DVD-Video в странах PAL содержат стерео декодеры MP2, что делает MP2 возможным конкурентом Dolby Digital на этих рынках. Проигрыватели DVD-Video в странах NTSC не обязаны декодировать аудио MP2, хотя большинство из них это делают. В то время как некоторые DVD-рекордеры хранят звук в формате MP2, и многие DVD-диски, созданные потребителями, используют этот формат, коммерческие DVD-диски со звуковыми дорожками MP2 встречаются редко.

MPEG-1 Audio Layer II - это стандартный аудиоформат, используемый в форматах Video CD и Super Video CD (VCD и SVCD также поддерживают переменную скорость передачи данных и многоканальный MPEG, добавленный MPEG-2).

MPEG-1 Audio Layer II - это стандартный аудиоформат, используемый в стандарте MHP для телевизионных приставок.

MPEG-1 Audio Layer II - это аудиоформат, используемый в видеокамерах HDV .

Файлы MP2 совместимы с некоторыми портативными аудиоплеерами .

Именование и расширения

Лицензирование

Sisvel SpA, компания из Люксембурга, администрирует лицензии на патенты, применяемые к MPEG Audio.

K-Lite Codec Pack — это бесплатный универсальный набор кодеков и утилит для просмотра и обработки аудио- и видеофайлов. В пакет входит большое число тщательно подобранных бесплатных кодеков и утилит.

K-Lite Codec Pack в настоящий момент представлен четырьмя наборами, которые отличаются количеством кодаков:

Заявлена поддержка операционных систем Windows Vista/7/8/8.1/10. Для XP можно скачать старую версию K-Lite Codec Pack.

Ссылки

K-Lite Codec Pack Basic

Версия Basic содержит кодеки для всех основных аудио- и видеоформатов:

AVI, MKV, MP4, FLV, MPEG, MOV, TS, M2TS, WMV, RM, RMVB, OGM, WebM
MP3, FLAC, M4A, AAC, OGG, 3GP, AMR, APE, MKA, Opus, Wavpack, Musepack
DVD и Blu-ray (после дешифровки)
.

Поддержка субтитров
Аппаратное ускорение декодирования видео
Потоковое аудио
Эскизы видео в проводнике
Настройка ассоциаций файлов
Обнаружение и удаление сломанных кодеков
.

Basic не содержит встроенного проигрывателя.

K-Lite Codec Pack Standard

Версия Standard включает в себя весь функционал Basic, плюс:

Проигрыватель Media Player Classic Home Cinema (MPC-HC)
MediaInfo Lite — детальная информация о файле

K-Lite Codec Pack Full

Версия Full включает в себя весь функционал Standard, плюс:

MadVR — продвинутое средство визуализации видео с высококачественными алгоритмами масштабирования.
DC-Bass Source Mod — для декодирования аудиофайлов OptimFrog и Tracker.
Плагин для декодирования 3D-видео (H.264 MVC)

K-Lite Codec Pack Mega

Версия Mega включает в себя весь функционал Full, плюс:

GraphStudioNext — инструмент для создания и тестирования графиков DirectShow
Некоторые кодеки ACM/VFW, такие как x264VFW и Lagarith, для работы некоторых видеоредакторов
Дополнительные DirectShow фильтры: ffdshow audio/video processor, ffdshow audio/video decoder, AC3Filter

Дополнительные функции Mega полезны только для небольшой группы людей. Если вас интересует только воспроизведение, то версии Full достаточно.

Сравнение возможностей

Windows Vista/7: работает
Windows 8: требует Media Center Add-On
Windows 10: WMP не поддерживает воспроизведение DVD

DVSD, DV25, DV50, CDVH, DVCP, DV5P, DV5N, DVPP, DVC, DVH1, DVH2, DVH3, DVH4, DVH5, DVH6, DVHQ, DVHP, AVdv, AVd1, CDVC, CDV5, (DVIS, PDVC)

Читайте также: