Транскодирование - это прямое цифро-цифровое преобразование одной кодировки в другую [1], например, для файлов данных фильмов , аудиофайлов (например, MP3 , WAV ) или кодировки символов (например, UTF-8 , ISO / IEC 8859). ). Обычно это делается в тех случаях, когда целевое устройство (или рабочий процесс ) не поддерживает формат или имеет ограниченную емкость хранения, которая требует уменьшенного размера файла [2] или для преобразования несовместимых или устаревших данных в более поддерживаемый или современный формат.
В мире аналогового видео транскодирование может выполняться как раз во время поиска файлов, так и для презентации. Например, файлы Cineon и DPX широко используются в качестве общего формата для цифрового кино , но размер данных двухчасового фильма составляет около 8 терабайт (ТБ). [2] Такой большой размер может увеличить стоимость и сложность работы с видеофайлами. Однако перекодирование в формат без потерь JPEG2000 имеет лучшую производительность сжатия, чем другие технологии кодирования без потерь, и во многих случаях JPEG2000 может сжимать изображения до половинного размера. [2]
Транскодирование обычно представляет собой процесс с потерями , приводящий к потере генерации ; тем не менее, транскодирование может быть без потерь, если вывод либо сжимается без потерь, либо несжат. [2] Процесс транскодирования в формат с потерями приводит к различной степени потерь при генерации , в то время как перекодирование с потерями в формат без потерь или без сжатия технически является преобразованием без потерь, поскольку информация не теряется; однако этот процесс необратим и более правильно известен как деструктивный .
Процесс
Транскодирование - это двухэтапный процесс, в котором исходные данные декодируются в промежуточный несжатый формат (например, PCM для аудио; YUV для видео), который затем кодируется в целевой формат.
Перекодирование / перекодирование
Можно также перекодировать данные в том же формате по ряду причин:
- Редактирование
- Если кто-то хочет отредактировать данные в сжатом формате (например, выполнить редактирование изображения в формате JPEG ), его обычно декодируют, редактируют, а затем перекодируют. Это перекодирование вызывает потерю цифрового поколения ; таким образом, если кто-то желает повторно редактировать файл, его следует декодировать только один раз и вносить все изменения в эту копию, а не повторно перекодировать ее. Точно так же, если требуется кодирование в формат с потерями, его следует отложить до завершения обработки данных, например, после мастеринга.
- Более низкий битрейт
- Преобразование - это процесс, аналогичный перекодированию, при котором файлы кодируются с более низким битрейтом без изменения видеоформатов; [3] это может включать преобразование частоты дискретизации , но может использовать идентичную частоту дискретизации с более высоким сжатием. Это позволяет уместить данный носитель в меньшее пространство для хранения (например, уместить DVD на Video CD ) или по каналу с меньшей пропускной способностью.
- Масштабирование изображения
- Изменение размера изображения видео называется преобразованием и используется, если выходное разрешение отличается от разрешения носителя. На достаточно мощном устройстве масштабирование изображения может быть выполнено при воспроизведении, но оно также может быть выполнено путем перекодирования, особенно как часть преобразования (например, изображение с пониженной дискретизацией, требующее более низкого битрейта).
Также можно использовать форматы с отслаиванием битрейта , которые позволяют легко снизить битрейт без перекодирования, но качество часто ниже, чем перекодирование. Например, в пилинге битрейта Vorbis по состоянию на 2008 год качество уступает перекодированию.
Недостатки
Ключевой недостаток транскодирования в форматах с потерями - снижение качества. Артефакты сжатия накапливаются, поэтому перекодирование вызывает прогрессирующую потерю качества с каждым последующим поколением, известную как потеря цифрового поколения . По этой причине транскодирование (в форматах с потерями) обычно не рекомендуется, если оно не является неизбежным.
Для пользователей, которые хотят иметь возможность перекодировать звук в любой формат, а также для редактирования цифрового звука , лучше всего сохранить главную копию в формате без потерь (например, FLAC , ALAC , TTA , WavPack и другие). половина необходимого места для хранения по сравнению с исходными несжатыми форматами PCM (такими как WAV и AIFF ), поскольку форматы без потерь обычно имеют дополнительное преимущество в виде наличия параметров метаданных , которые либо полностью отсутствуют, либо очень ограничены в форматах PCM. Эти форматы без потерь можно транскодировать в форматы PCM или транскодировать напрямую из одного формата без потерь в другой без потери качества. Их можно перекодировать в формат с потерями, но эти копии не смогут быть преобразованы в любой другой формат (PCM, без потерь или с потерями) без последующей потери качества.
Для редактирования изображений пользователям рекомендуется захватывать или сохранять изображения в необработанном или несжатом формате, а затем редактировать копию этой основной версии, конвертируя в форматы с потерями только в том случае, если для окончательного распространения требуются изображения меньшего размера. Как и в случае со звуком, перекодирование из формата с потерями в другой формат любого типа приведет к потере качества.
При редактировании видео (для преобразования видео) изображения обычно сжимаются непосредственно во время процесса записи из-за огромных размеров файлов, которые были бы созданы, если бы они не были созданы, а также из-за того, что огромные требования к хранилищу были бы слишком громоздкими для пользователя в противном случае. Однако степень сжатия, используемая на этапе записи, может сильно варьироваться и зависит от ряда факторов, включая качество записываемых изображений (например, аналоговое или цифровое, стандартное или высокое разрешение и т. Д.), и тип оборудования, доступного пользователю, что часто связано с бюджетными ограничениями, поскольку цифровое видеооборудование самого высокого качества и место для хранения могут быть дорогими. Фактически это означает, что любое транскодирование повлечет за собой некоторую кумулятивную потерю изображения, и, следовательно, наиболее практичным решением в плане минимизации потери качества является то, чтобы исходная запись считалась эталонной копией, а для желаемых последующих транскодированных версий, которые часто будут в архиве. другой формат и меньший размер файла, чтобы перекодировать только из этой мастер-копии.
Применение
Хотя транскодирование можно найти во многих областях адаптации контента, оно обычно используется в области адаптации контента мобильных телефонов . В этом случае перекодирование является обязательным из-за разнообразия мобильных устройств и их возможностей. Это разнообразие требует промежуточного состояния адаптации контента, чтобы гарантировать, что исходный контент будет адекватно функционировать на целевом устройстве, на которое он отправляется.
Перекодирование видео с большинства бытовых цифровых фотоаппаратов может значительно уменьшить размер файла, сохраняя при этом качество примерно таким же. Это возможно, потому что большинство потребительских камер - это устройства с ограниченным энергопотреблением, работающие в реальном времени , не имеющие ни вычислительной мощности, ни надежных источников питания настольных процессоров.
Одной из самых популярных технологий, в которых используется транскодирование, является служба обмена мультимедийными сообщениями (MMS), которая представляет собой технологию, используемую для отправки или получения сообщений с мультимедийными данными (изображения, звука, текста и видео) между мобильными телефонами. Например, когда телефон с камерой используется для съемки цифрового изображения, создается высококачественное изображение размером не менее 640x480 пикселей . При отправке изображения на другой телефон это изображение с высоким разрешением может быть преобразовано в изображение с более низким разрешением и меньшим количеством цветов, чтобы лучше соответствовать размеру экрана целевого устройства и цветовым ограничениям. Такое уменьшение размера и цвета улучшает взаимодействие с пользователем на целевом устройстве и иногда является единственным способом отправки контента между различными мобильными устройствами.
Транскодирование широко используется программным обеспечением домашнего кинотеатра для ПК для уменьшения использования дискового пространства видеофайлами. Самая распространенная операция в этом приложении - это перекодирование файлов MPEG-2 в формат MPEG-4 или H.264 .
Транскодирование в режиме реального времени методом «многие-ко-многим» (из любого входного формата в любой выходной) становится необходимостью для обеспечения реальной возможности поиска любого мультимедийного контента на любом мобильном устройстве с более чем 500 миллионами видео в Интернете и множеством мобильных устройств.
История
До появления полупроводников и интегральных схем транскодирование разрешения в реальном времени и частоты кадров между различными стандартами аналогового видео достигалось с помощью комбинации ЭЛТ / фотокамеры . Деталь ЭЛТ пишет не на люминофор , а на тонкую диэлектрическую мишень; часть камеры считывает образец отложенного заряда с другой скоростью сканирования с обратной стороны этой мишени. [4] Эта установка также может использоваться в качестве генлока .
Смотрите также
- Концепции
- Конверсия данных
- Преобразование данных с потерями
- Преобразование данных
- Преобразование типов
- Кодирование видео
- Сравнение
- Сравнение видеоконвертеров
- Сравнение программного обеспечения DVD ripper
Заметки
- ^ Маргарет Роуз. «транскодирование» .
- ^ a b c d «Достижения в области сжатия и перекодирования: 2008 г. и далее», Общество инженеров кино и телевидения (SMPTE), 2008 г., веб-страница: SMPTE-spm .
- ^ Брэнсон, Райан (6 июля 2015 г.). «Почему важна скорость передачи данных при преобразовании видео в MP3?» . Онлайн-конвертер видео . Проверено 10 августа 2015 года .
- ^ « Технический паспорт преобразовательной трубки GEC 7828 Scan » (PDF) . Корпорация Дженерал Электрик. 10 апреля 1961 . Проверено 21 апреля 2017 года .
Рекомендации
- Федеральный стандарт 1037C
- MIL-STD-188
- Список портативного мультимедийного программного обеспечения
- PAA Assuncao и M. Ghanbari, «Транскодер видео в частотной области для динамического снижения скорости передачи битовых потоков MPEG-2 », в IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, vol. 8, вып. 8, pp. 953-967, декабрь 1998 г.
- Хуйфан Сунь, Сюэминь Чен и Тихао Чан, Транскодирование цифрового видео для передачи и хранения , Нью-Йорк, CRC Press, 2005.
Внешние ссылки
- Отчет IDC о перекодировании видео
- Технический документ "Пять шагов для включения транскодирования в рабочий процесс"
- Перекодирование официальных документов