Кодеки аудио и видео: что это, как не запутаться в их разнообразии

Каждый пользователь ПК, как минимум, раз встречался с ситуацией, когда устройство вдруг отказывалось запускать файл с видео или музыкой. Приятные планы на вечер в таком случае оказываются безнадежно испорченными. Чтобы проблема не повторилась, нужно обновить кодеки, установить их полный набор.

Наиболее популярный комплект сейчас — divx codec pack, позволяющий открывать все популярные музыкальные и видео файлы. Но что же такое кодеки? Как именно они функционируют? Какими классами представлены?

Основные понятия

Кодек — это программа, выполняющая кодировку и расшифровку мультимедийных файлов, к числу которых относятся потоки звука или видео. Каждый кодек специализирован, то есть может взаимодействовать исключительно с данными конкретного типа.

Если файл комбинирован, то компьютер активирует сразу пару кодеков. Есть также специальные программы, ориентированные на взаимодействие с текстом, графикой, но они применяются нечасто.

Принцип функционирования

Запись ролика, его загрузка на ПК и дальнейшее воспроизведение — это, казалось бы, набор совершенно простых и обыденных действий. Для пользователя это действительно так, но вот кодекам для их выполнения нужно хорошо потрудиться. Алгоритм в данном случае, следующий:

• Активация. Она происходит в ту самую секунду, когда нажимается кнопка съемки на телефоне или камере. Сжатие и кодировка потока происходит непосредственно в процессе получения материала.
• Синхронизация потоков аудио и видео, сохранение их в рамках одного формата.
• После переноса снятого материала на ПК, в работу вступают уже его кодеки. Им нужно распаковать картинку и звук, вывести все вместе на устройство, для комфортного просмотра.

К чему все эти трудности

Возникает вполне резонный вопрос: зачем вообще нужна эта кодировка? Действительно, можно обойтись и без нее, но без сжатия файлы оказывались бы просто огромными, для их хранения не хватило бы ни встроенной памяти, ни дополнительных носителей.

К примеру, во время записи камера может создать ролик, который без сжатия будет весит несколько гигабайт при длительности всего в 3-4 минуты. Без кодека тут однозначно не обойтись, по крайне мере, до момента появления недорогих смартфонов и карт памяти, вместимость которых будет исчисляться не гигабайтами, а терабайтами.

Как реализовано сжатие

Процесс построен на принципах удаления избыточной информации. Объяснить их можно на примере съемки, к примеру, морского пейзажа. Камера пишет видео с частотой кадров 30 в секунду, то есть за секунду ей нужно сохранить уже 30 идентичных картинок. За минуту их количество составит 1800, при этом, никаких особых изменений на кадрах не будет, все останется на своих местах. Кодек, руководствуясь этим моментом, сохраняет единственный исходный кадр, ищет похожие, удаляет одинаковые элементы изображения.

Во время отображения видео, кодек послойно накладывает изменения на стартовую картинку. Данный алгоритм называется компенсацией движения, он является одним из наиболее эффективных способов сжимать видео.

Несмотря на такое сжатие, информация сохраняется, по сути, в исходном виде, потерять что-то важное невозможно. Впрочем, для тех, кому нужна полная уверенность в отсутствии потерь, разработаны кодеки типа “lossless”, ориентированные на воспроизведение “бит к биту”. Основной минус их использования — гораздо больший, в сравнении с классическими кодеками, размер файлов, это касается и музыки, и видео.