Se il titolo di questo articolo non ti fa già male alla testa^{(head hurt)} , il resto lo farà sicuramente. Bene^(Well) , spero di poterlo spiegare in un modo che abbia senso per la persona non tecnica. Sto scrivendo questo articolo sui video/audio codecs becauseI un giorno mi sono trovato confuso quando ho cercato di spiegarlo a un amico^{(friend one)} .

Che cos'è esattamente un codec? So che ti servono per girare un film qua e là, ma che diavolo è davvero? Ciò che mi ha davvero confuso sono stati tutti i termini di cui ho sentito parlare, ma che non ho mai capito davvero: H.264 , DivX , MP4 , AVI , MPEG-2 , AVCHD , AAC , OGG , MKV , ecc, ecc. Erano tutti codec? Dopo molte letture e apprendimento^{(reading and learning)} , mi sono reso conto che il mondo dei codec audio e video^{(audio and video codecs)} e dei formati container^{(container format)} è molto confuso. In realtà, non conoscevo nemmeno la differenza tra un codec e un formato contenitore^{(container format)}finché non ho iniziato a fare ricerche.

Non entrerò nei dettagli, solo perché l'argomento inizia a diventare molto conciso molto velocemente. Ti interessa davvero se 1 ora di video RAW non compresso a 1080p a 60 fotogrammi al secondo consuma quasi 500 GB di spazio di archiviazione^{(storage space)} ? Probabilmente no.

Che cos'è un codec?

Quindi cos'è esattamente un codec e cosa fa? In parole povere, un codec è un codificatore/decodificatore o, nella sua forma originale, un compressore (co) – decompressore^{(– decompressor)} (dec). Quindi questo è esattamente ciò che fa un codec: prende un file digitale e lo comprime (o lo codifica) per l'archiviazione e lo decomprime (o lo decodifica) per la visualizzazione o la transcodifica. Ti dirò cos'è la transcodifica un po' più tardi, non confondiamoci così presto.

La cosa importante da capire è che un codec è una specie di specifica di come dovrebbe apparire il flusso di bit. Che cos'è un flusso di bit? Per non essere molto tecnico, è così che dovrebbe essere organizzata la sequenza di byte per quel particolare codec. Ogni codec ha una serie specifica di linee guida. Ad esempio, può specificare la larghezza, l'altezza, le proporzioni, ecc. Dai un'occhiata a questa pagina, ma non leggere troppo o ti farà male la testa:

http://www.cs.cf.ac.uk/Dave/Multimedia/node262.html

Poiché è una specifica, ci sono molti modi per convertire i dati in quel formato. Pertanto^(Hence) , possono esserci molti codificatori per un codec. Spiegherò di più sui codificatori nella sezione Codec popolari^{(Popular Codecs section)} di seguito.

Allora perché abbiamo bisogno di tutta questa compressione e decompressione^{(compression and decompression)} ? Bene^(Well) , come ho detto sopra, un file RAW non compresso a 1080p è quasi un enorme 500 GB per una sola ora. Avresti bisogno del tuo data center per archiviare tutti i tuoi video di famiglia se tutto fosse stato registrato in quel formato. È qui che entrano in gioco le compressioni. Esistono diversi tipi di compressione, che si traducono in diversi tipi di codec. Quindi quali sono alcuni codec popolari?

Codec popolari

H.264  (MPEG-4 Part 10 AVC) – Questo è anche ufficialmente noto come MPEG-4 Part 10 , ma H.264 è quello che si sente comunemente. Sì, ci sono anche più nomi per la stessa cosa. H.264 è di gran lunga il formato più popolare per la codifica dei video. H.264 offre il meglio di tutti i mondi: file di dimensioni inferiori con una qualità superiore.

Ancora^(Again) una volta , ricorda, H.264 è solo il codec, non troverai nessun file con estensione .h264. Ecco a cosa servono i formati contenitore, che spiegherò nella sezione seguente. Questo codec viene utilizzato ovunque, dagli smartphone alle videocamere digitali ai dischi Blu-ray^{(Blu-ray discs)} . Oggi viene anche utilizzato per fornire molti video Web^{(web video today)} grazie alla sua capacità di offrire un'ottima qualità dell'immagine^{(image quality)} con un rapporto di compressione elevato^{(compression ratio)} e un bit rate basso , il che significa meno sforzo sui server di streaming.

È anche altamente supportato e probabilmente sarà il codec più popolare per molto tempo a venire. È supportato da Apple , YouTube , HTML 5 e persino da Adobe Flash .

L'unico aspetto negativo di H.264 è che i suoi algoritmi per la compressione sono così buoni che è molto più lento codificare un video in questo formato. Ne scoprirai di più quando parleremo di transcodifica in basso.

Come ho detto sopra, ci sono più codificatori per un singolo codec. Per il codec H.264^{(H.264 codec)} , uno dei codificatori più popolari è x264 di VideoLAN , le stesse persone che creano VLC Media Player . x264 è gratuito e open-source, ma ci sono anche molti codificatori H.264 commerciali . Non importa come il flusso video^{(video stream)} viene convertito in questo formato, qualsiasi decoder H.264^{(H.264 decoder)} (come VLC ) sarà in grado di visualizzare il file.

MPEG-2 – Hai ancora una vasta collezione di DVD^{(DVD collection)} ? Questo è tutto fatto usando il codec MPEG-2^{(MPEG-2 codec)} . È piuttosto vecchio, ma molto comune. L'altro punto in cui trovi la compressione MPEG-2^{(MPEG-2 compression)} è quando guardi quei canali HD trasmessi via etere. Questa è tutta la compressione MPEG-2^{(MPEG-2 compression)} . Cose interessanti da sapere, giusto?

Poiché l'algoritmo per la compressione che utilizza MPEG-2 è di gran lunga inferiore a H.264 , ha il vantaggio di essere molto più veloce da codificare. Tuttavia, non ha mai funzionato per lo streaming web^{(web streaming)} perché a un bitrate inferiore, la qualità sarebbe rapidamente precipitata e ti ritroveresti con video pixelati. Ecco perché hanno inventato MPEG-4 Part 2 .

MPEG-4 Parte 2^{(MPEG-4 Part 2)} – Probabilmente ricordi i giorni in cui tutto parlava di DivX e Xvid,^{(DivX and Xvid)} giusto? Quelli erano codificatori per il formato MPEG-4 Part 2^{(MPEG-4 Part 2)} , alias H.263 . Molti film che hai scaricato in passato sono stati compressi utilizzando questo codec perché ti dava una buona dimensione del file^{(file size)} e manteneva una qualità ragionevole. Tuttavia, l'unico grosso problema è che i contenuti ad alta definizione^{(high-definition content)} hanno ancora sofferto in termini di qualità dell'immagine^{(image quality)} ed è qui che ha preso il sopravvento H.264 di cui ho parlato sopra.

Windows Media Video – Questa è fondamentalmente la versione Microsoft dei codec MPEG-4^{(MPEG-4 codecs)} . WMV 7 è stato introdotto nel 1999 ed era una copia di MPEG-4 Part 2 . Successivamente sono arrivati ​​WMV 8 e 9, seguiti da VC-1 , un codec che copia principalmente MPEG-4 Part 10 ed è attualmente utilizzato anche nei dischi Blu-ray^{(Blu-ray discs)} . Gli unici altri posti in cui vedi WMV e VC-1 sono principalmente in prodotti correlati a Microsoft come ^(Microsoft)Windows Movie Maker , Silverlight , HD DVD e Microsoft Expression Encoder^{(HD DVD and Microsoft Expression Encoder)} , ecc.

Questi sono solo i codec video^{(video codecs)} popolari , hai anche i tuoi codec audio, che entrano in gioco quando parliamo di contenitori di seguito. I codec audio più diffusi includono FLAC , AC3 , Dolby Digital Plus , DTS-HD , ALAC , ecc. Come per il video, i codec audio hanno i propri formati contenitore come AIFF , WAV , ecc.

Questi non sono affatto tutti i codec là fuori, è solo un elenco di alcuni dei più popolari. Parliamo ora dei formati contenitore.

Formati contenitore

Quando riproduci un file in Windows Media Player o VLC^{(Windows Media Player or VLC)} o Quicktime o qualunque sia il tuo lettore multimediale preferito, di solito stai aprendo un formato contenitore^{(container format)} . Un formato contenitore o wrapper^{(container format or wrapper)} è fondamentalmente un pacchetto di uno o più codec, video o audio^{(video or audio)} o entrambi. Un contenitore viene utilizzato per aggiungere l'audio insieme al video e per assicurarsi che l' audio e il video^{(audio and video)} siano perfettamente sincronizzati. Il contenitore conterrà anche altre informazioni necessarie a un server di streaming^{(streaming server)} o al lettore multimediale. I flussi di bit video e audio sono semplicemente racchiusi in un altro flusso di bit.

I formati contenitore^(Container) sono quelli in cui vedi le estensioni di file comuni che tutti noi utilizziamo come MP4 , MOV , WMV , AVI , ecc. Esaminiamo alcuni dei contenitori più comuni:

MP4 – Probabilmente hai scaricato un brano con estensione .MP4, che è un wrapper per molti codec video e audio. Più comunemente, viene utilizzato per avvolgere video H.264 e^{(H.264 video and AAC)} audio codificato AAC. Supporta anche i codec video MPEG-4 Part 2 e MPEG-2^{(MPEG-2 video)} . Inoltre, l'audio può essere codificato utilizzando altri codec diversi da AAC .

AVI – Questo è un formato contenitore Microsoft^{(Microsoft container)} del 1992. Era molto popolare ai miei tempi ed è ancora in circolazione un bel po'. Se esegui una codifica, non dovresti mai più utilizzare il formato contenitore AVI^{(AVI container)} . In primo luogo, non supporta i codec più recenti come H.264 . Ha anche alcuni altri grossi problemi, motivo per cui non viene più utilizzato.

ASF – Il formato ^(Format)Advanced Systems di Microsoft^{(Microsoft don)} normalmente non utilizza l' estensione del file .ASF^{(.ASF file extension)} . Vedrai invece che la maggior parte dei contenitori ASF utilizza .WMA o .WMV. Vedrai questi file in giro se stai utilizzando tutti i prodotti Microsoft . Una volta che esci dal mondo Microsoft^{(Microsoft world)} , ti imbatterai in problemi durante la riproduzione dei file, soprattutto se utilizzi il codec H.264^{(H.264 codec)} .

AVCHD – AVCHD è il ^(AVCHD)formato contenitore^{(container format)} più comune per le videocamere HD. Il video sarà normalmente H.264 con audio AC3 ( Dolby Digital ) o ^{(Dolby Digital)}PCM lineare .

MKV – Scaricare^(Download) un film ultimamente? Probabilmente è nel formato contenitore MKV^{(MKV container)} , che ospita file video H.264^{(H.264 video)} . Alcuni strumenti supportano MKV come Boxee , PS3 Media Server , XMBC , VLC , ecc., ma non è ancora ampiamente supportato come altri formati contenitore.

FLV – Questo è Adobe Flash , che supporta molti codec diversi, i più comuni sono H.264 e AAC^{(H.264 and AAC)} . Il video flash^{(Flash video)} è uno dei modi più diffusi per lo streaming di video su Internet . Sta perdendo terreno^{(losing ground)} a causa di HTML 5 e del fatto che Apple non consentirà l'esecuzione di flash^{(let flash)} su nessuno dei suoi dispositivi, ma è ancora molto comune.

Esistono altri formati contenitore come QuickTime File Format , OGG , WebM , ecc., Ma ora hai un'idea.

Transcodifica

L'ultima cosa da capire su tutto questo è che probabilmente dovrai convertire quel video AVCHD^{(AVCHD video)} che hai scaricato dalla videocamera in un formato diverso che puoi quindi importare in iTunes e riprodurre sul tuo iPhone. Poiché ci sono così tanti codec e formati contenitore^{(codecs and container formats)} e ogni formato contenitore^{(container format)} può avere diverse combinazioni di codec video e audio, hai bisogno di un transcoder per ottenere il tipo di file che desideri per il tuo particolare dispositivo.

Ci sono molti transcoder, noti anche come convertitori video: HandBrake , FFmpeg , SUPER , VirtualDub , ecc. Alcuni sono a pagamento e altri sono strumenti open source gratuiti. Alcuni strumenti, come HandBrake , ti forniscono dei preset in modo che tu possa semplicemente scegliere il tuo file sorgente^{(source file)} e scegliere un formato di output^{(output format)} come iPod o iPhone^{(iPod or iPhone)} e fare clic su Start . Sceglierà per te tutte le impostazioni, il contenitore, il codec, ecc. Tuttavia, si spera che dopo aver letto questo post, ora capisci un po' di più e puoi convertire i video tra formati e capire un po' meglio il processo sottostante. Divertiti!

OTT Guide to Codecs, Container Formats and Transcoding

Іf the title of this article doеsn’t already mаke your head hurt, then the rest of it definіtely will. Well, hopefully I can explain it in a way thаt makes sense to the non-technical person. I am writing this artiсle about video/audiо codecs becauseI found myself confused when trying to explain it to a friend one daу.

What exactly is a codec? I know you need them to play a movie here and there, but what the heck is it really? What really confused me were all the terms I’ve heard of, but never really understood: H.264, DivX, MP4, AVI, MPEG-2, AVCHD, AAC, OGG, MKV, etc, etc. Were these all codecs? After much reading and learning, I realized that the world of audio and video codecs and container formats is very confusing. Actually, I really didn’t even know the difference between a codec and a container format until I started researching.

I won’t be going into much detail, just because the topic starts to become very terse very fast. Do you really care if 1 hour of RAW uncompressed 1080p 60 frames per second video eats up almost 500 GB of storage space? Probably not.

What is a Codec?

So what exactly is a codec and what does it do? In the most simple terms possible, a codec is an encoder/decoder or, in it’s original form, a compressor (co) – decompressor (dec). So that is exactly what a codec does: it takes a digital file and compresses it (or encodes it) for storage and decompresses it (or decodes it) for viewing or transcoding. I’ll tell you what transcoding is a little bit later on, let’s not confuse ourselves this early on.

The important thing to understand is that a codec is kind of like a specification of how the bitstream should look. What is a bitstream? To not get very technical, it’s how the sequence of bytes should be arranged for that particular codec. Each codec has a specific set of guidelines. For example, it can specify the width, height, aspect ratio, etc. Check out this page, but don’t read too much or your head will hurt:

http://www.cs.cf.ac.uk/Dave/Multimedia/node262.html

Because it’s a specification, there can me many ways to convert data into that format. Hence, there can be many encoders for one codec. I’ll explain more about encoders in the Popular Codecs section below.

So why do we even need all this compression and decompression? Well like I mentioned above, a RAW uncompressed 1080p file is almost a whopping 500GB for just one hour. You would need your own data center to store all your family videos if everything was recorded in that format. That’s where compressions comes into play. There are different types of compression, which translates into different types of codecs. So what are some popular codecs?

Popular Codecs

H.264 (MPEG-4 Part 10 AVC) – This is also officially known as MPEG-4 Part 10, but H.264 is what you commonly hear. Yes, there are also multiple names for the same thing. H.264 is by far the most popular format for encoding videos. H.264 offers the best of all worlds: smaller file sizes with higher quality.

Again, remember, H.264 is just the codec, you won’t find any files with .h264 extensions. That’s what container formats are for, which I’ll explain in the section below. This codec is used all over the place from smartphones to digital camcorders to Blu-ray discs. It’s also used for delivering a lot of web video today because of it’s ability to give you great image quality with a high compression ratio and a low bit rate, meaning less strain on streaming servers.

It’s also highly supported and probably will be the most popular codec for a long time to come. It’s supported by Apple, YouTube, HTML 5, and even in Adobe Flash.

The only downside to H.264 is that it’s algorithms for compression are so good, it’s a lot slower to encode a video into this format. You’ll find out more about that when we talk about transcoding down below.

As I had mentioned above, there are multiple encoders for a single codec. For the H.264 codec, one of the most popular encoders is x264 from VideoLAN, the same people who create VLC Media Player. x264 is free and open-source, but there are many commercial H.264 encoders also. It doesn’t matter how the video stream gets converted into this format, any H.264 decoder (like VLC) will be able to view the file.

MPEG-2 – Still have a large DVD collection? That’s all done using the MPEG-2 codec. It’s pretty old, but very common. The other place where you find MPEG-2 compression is when you watch those HD channels broadcast over-the-air. That’s all MPEG-2 compression. Interesting stuff to know, right?

Since the algorithm for compression using MPEG-2 is vastly inferior to H.264, it’s got the advantage of being a lot faster to encode. However, it never worked for web streaming because at a lower bitrate, the quality would quickly nosedive and you’d end up with pixelated video. That’s why they came up with MPEG-4 Part 2.

MPEG-4 Part 2 – You probably remember the days when everything talked about DivX and Xvid right? Those were encoders for the MPEG-4 Part 2 format, aka H.263. A lot of movies that you downloaded back in the day were compressed using this codec because it gave you a good file size and maintained reasonable quality. However, the only major problem is that high-definition content still suffered in terms of image quality and that’s where H.264 that I mentioned above took over.

Windows Media Video – This is basically Microsoft’s version of the MPEG-4 codecs. WMV 7 was introduced in 1999 and was a copy of MPEG-4 Part 2. Later on, WMV 8 and 9 came, followed by VC-1, a codec that mostly copies MPEG-4 Part 10 and is currently used in Blu-ray discs too. The only other places you see WMV and VC-1 are mostly in Microsoft related products like Windows Movie Maker, Silverlight, HD DVD and Microsoft Expression Encoder, etc.

These are just the popular video codecs, you also have your audio codecs, which come into play when we talk about containers below. Popular audio codecs include FLAC, AC3, Dolby Digital Plus, DTS-HD, ALAC, etc. As with video, audio codecs have their own container formats like AIFF, WAV, etc.

These are not by any means all the codecs out there, it’s just a list of some of the most popular ones. Now let’s talk about container formats.

Container Formats

When you play a file in Windows Media Player or VLC or Quicktime or whatever your media player of choice, you’re usually opening a container format. A container format or wrapper is basically package of one or more codecs, video or audio or both. A container is used to add audio along with video and to make sure the audio and video are synchronized perfectly. The container will also contain other information needed by a streaming server or by the media player. The video and audio bitstreams are just wrapped in another bitstream.

Container formats are where you see the common file extensions we are all used too like MP4, MOV, WMV, AVI, etc. Let’s go through some of the most common containers:

MP4 – You’ve probably downloaded a song that had an .MP4 extension, which is a wrapper for an many video and audio codecs. Most commonly, it’s used to wrap H.264 video and AAC encoded audio. It also supports MPEG-4 Part 2 and MPEG-2 video codecs also. Also, audio can be encoded using other codecs other than AAC.

AVI – This is a Microsoft container format from 1992. It was very popular back in my day and it’s still around quite a bit. If you do any encoding, you should never use the AVI container format anymore. Firstly, it doesn’t support newer codecs like H.264. It also has a few other major problems which is why it’s not used anymore.

ASF – The Advanced Systems Format by Microsoft don’t normally use the .ASF file extension. Instead you’ll see most ASF containers use .WMA or .WMV. You’ll see these files around if you’re using all Microsoft products. Once you leave the Microsoft world, you’ll run into issues playing back the files, especially if you use the H.264 codec.

AVCHD – AVCHD is the most common container format for HD camcorders. The video is normally going to be H.264 with AC3 (Dolby Digital) audio or Linear PCM.

MKV – Download a movie lately? It’s probably in the MKV container format, which houses H.264 video files. Quite a few tools support MKV like Boxee, PS3 Media Server, XMBC, VLC, etc, but it’s not as widely supported as other container formats just yet.

FLV – This is Adobe Flash, which supports many different codecs, most common being H.264 and AAC. Flash video is one of the most popular ways videos are streamed over the Internet. It’s losing ground because of HTML 5 and the fact that Apple won’t let flash run on any of it’s iDevice’s, but it’s still very common.

There are other container formats like the QuickTime File Format, OGG, WebM, etc, but you kind of get the picture now.

Transcoding

The last thing to understand about all this is that you probably will have to convert that AVCHD video you downloaded from your camcorder to a different format that you can then import into iTunes and play on your iPhone. Since there are so many codecs and container formats and each container format can have different combinations of video and audio codecs, you need a transcoder to get you the type of file you want for your particular device.

There are many transcoders aka video converters out there: HandBrake, FFmpeg, SUPER, VirtualDub, etc. Some are paid and some are free open-source tools. Some tools, like HandBrake, give you presets so you can simply choose your source file and pick an output format like iPod or iPhone and click Start. It’ll choose all the settings, container, codec, etc for you. However, hopefully after reading this post, you now understand a little bit more and can go about converting videos between formats and understand the underlying process a little better. Enjoy!

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