Транскодирование

Транскодирование — это прямое цифро-цифровое преобразование одной кодировки в другую. ^{[ 1 ]} например, для файлов видеоданных , 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 хранилища, что требует уменьшения размера файла. ^{[ 2 ]} или для преобразования несовместимых или устаревших данных в более поддерживаемый или современный формат.

В мире аналогового видео перекодирование может выполняться как 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 обработки видеофайлов. 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 половины размера. ^{[ 2 ]}

Транскодирование обычно представляет собой процесс с потерями , приводящий к потерям при генерации ; однако перекодирование может осуществляться без потерь, если выходные данные сжаты без потерь или несжаты. ^{[ 2 ]} Процесс перекодирования в формат с потерями приводит к различным степеням потерь при генерации , в то время как перекодирование из формата с потерями в формат без потерь или без сжатия технически является преобразованием без потерь, поскольку никакая информация не теряется; однако, когда преобразование необратимо, его правильнее называть деструктивным .

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 приводит к потере цифрового поколения ; таким образом, если кто-то хочет многократно редактировать файл, ему следует декодировать его только один раз и вносить все изменения в эту копию, а не многократно перекодировать его. Аналогично, если требуется кодирование в формат с потерями, его следует отложить до завершения обработки данных, например, после мастеринга.
Низкий битрейт: Трансрейтинг — это процесс, аналогичный транскодированию, 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 поместить данный носитель в меньшее пространство для хранения (например, поместить DVD на видео компакт-диск ) или по каналу с более низкой полосой пропускания.
Масштабирование изображения: Изменение размера изображения видео называется преобразованием размера и используется, если выходное разрешение отличается от разрешения носителя. На достаточно мощном устройстве масштабирование изображения может выполняться при воспроизведении, но это также может быть выполнено путем перекодирования, особенно в рамках трансрейтинга (например, изображение с пониженной дискретизацией, требующее более низкого битрейта).

Также можно использовать форматы с пилингом битрейта , которые позволяют легко понизить битрейт без перекодирования, но качество зачастую ниже, чем при перекодировании. Например, в пилинге битрейта Vorbis по состоянию на 2008 год качество уступает перекодированию.

Недостатки

Ключевым недостатком перекодирования в форматы с потерями является снижение качества. Артефакты сжатия накапливаются, поэтому транскодирование вызывает прогрессирующую потерю качества с каждым последующим поколением, известную как потеря цифрового поколения . По этой причине перекодирование (в форматах с потерями) обычно не рекомендуется, если оно не является неизбежным.

Пользователям, желающим иметь возможность перекодировать аудио в любой формат, а также редактировать цифровое аудио , лучше всего сохранять мастер-копию в формате без потерь (например, FLAC , ALAC , TTA, WavPack и других), что займет около необходимо вдвое меньше места для хранения по сравнению с исходными несжатыми форматами PCM (такими как WAV и AIFF ), поскольку форматы без потерь обычно имеют дополнительное преимущество, заключающееся в наличии опций метаданных , которые либо полностью отсутствуют, либо очень ограничено в форматах PCM. Эти форматы без потерь можно перекодировать в форматы PCM или напрямую перекодировать из одного формата без потерь в другой формат без потерь без какой-либо потери качества. Их можно перекодировать в формат с потерями, но тогда эти копии нельзя будет перекодировать в другой формат любого типа (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 необходимы изображения меньшего размера. Как и в случае со звуком, перекодирование из формата с потерями в другой формат любого типа приведет к потере качества.

Для редактирования видео (для конвертирования видео) изображения обычно сжимаются непосредственно во время процесса записи из-за огромных размеров файлов , которые были бы созданы в противном случае, а также потому, что в противном случае огромное хранилище будет слишком обременительным для пользователя. Однако степень сжатия, используемая на этапе записи, может сильно различаться и зависеть от ряда факторов, включая качество записываемых изображений (например, аналоговое или цифровое, стандартной четкости или высокой четкости и т. д.), и тип оборудования, доступного пользователю, что часто связано с бюджетными ограничениями, поскольку цифровое видеооборудование высочайшего качества и место для хранения могут быть дорогими. Фактически это означает, что любое перекодирование будет включать в себя некоторую совокупную потерю изображения, и, следовательно, наиболее практичным решением, поскольку минимизация потери качества является то, чтобы исходная запись считалась мастер-копией, а последующие желаемые транскодированные версии, которые часто будут в другой формат и меньший размер файла, которые будут перекодированы только из этой мастер-копии.

Использование

Хотя транскодирование можно встретить во многих областях адаптации контента, оно обычно используется в области адаптации контента мобильных телефонов . В этом случае транскодирование просто необходимо 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 потребительских цифровых камер позволяет значительно уменьшить размер файла, сохраняя при этом качество. Это возможно, поскольку большинство потребительских камер представляют собой устройства реального времени с ограниченным энергопотреблением, не имеющие ни вычислительной мощности, ни надежных источников питания процессоров настольных компьютеров.

Одной из самых популярных технологий, в которых используется перекодирование, является служба мультимедийных сообщений (MMS), которая представляет собой технологию, используемую для отправки или получения сообщений с мультимедиа (изображение, звук, текст и видео) между мобильными телефонами. Например, когда для съемки цифрового изображения используется телефон с камерой, изображение высокого качества обычно размером не менее 640x480 пикселей создается . При отправке изображения на другой телефон это изображение с высоким разрешением может быть перекодировано в изображение с более низким разрешением и меньшим количеством цветов, чтобы лучше соответствовать размеру экрана целевого устройства и ограничениям цвета. 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 для домашнего кинотеатра для уменьшения использования дискового пространства видеофайлами. Наиболее распространенной операцией в этом приложении является перекодирование файлов MPEG-2 в формат MPEG-4 или H.264 .

Транскодирование в реальном времени по принципу «многие ко многим» (любой входной формат в любой выходной формат) становится необходимостью для обеспечения возможности настоящего 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 разрешение в реальном времени и перекодирование частоты кадров между различными стандартами аналогового видео достигалось с помощью комбинации ЭЛТ / трубки камеры . ЭЛТ-деталь пишет не на люминофоре , а на тонкой диэлектрической мишени; часть камеры считывает образец нанесенного заряда с другой скоростью сканирования с обратной стороны этой мишени. ^{[ 4 ]} Эту установку также можно использовать в качестве генлока .

См. также

Концепции

Сравнение

Цитаты

^ Маргарет Роуз. «транскодирование» . Архивировано из оригинала 14 января 2018 г. Проверено 14 января 2018 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д «Достижения в области сжатия и транскодирования: 2008 год и далее», Общество инженеров кино и телевидения (SMPTE), 2008, веб-страница: SMPTE-spm .
^ Брэнсон, Райан (6 июля 2015 г.) (6 июля 2015 г.). «Почему скорость передачи данных важна при конвертации видео в MP3?» . Онлайн видео конвертер . Проверено 10 августа 2015 г. {{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
^ « конверсионной трубки GEC 7828 Scan Технические данные » (PDF) . Дженерал Электрик Корпорейшн. 10 апреля 1961 года . Проверено 21 апреля 2017 г.

Общие и цитируемые ссылки

Федеральный стандарт 1037C
МИЛ-СТД-188
Список портативного мультимедийного программного обеспечения
ПАА Ассунсао и М. Ганбари, « 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, нет. 8, стр. 953–967, декабрь 1998 г.
Хуйфан Сунь, Сюэмин Чен и Тихао Чан, Перекодирование цифрового видео для передачи и хранения , Нью-Йорк, CRC Press, 2005.

Внешние ссылки

[1] Маргарет Роуз. «транскодирование» . Архивировано из оригинала 14 января 2018 г. Проверено 14 января 2018 г.

[SMP-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д «Достижения в области сжатия и транскодирования: 2008 год и далее», Общество инженеров кино и телевидения (SMPTE), 2008, веб-страница: SMPTE-spm .

[Ryan-3] Брэнсон, Райан (6 июля 2015 г.) (6 июля 2015 г.). «Почему скорость передачи данных важна при конвертации видео в MP3?» . Онлайн видео конвертер . Проверено 10 августа 2015 г. {{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )

[4] « конверсионной трубки GEC 7828 Scan Технические данные » (PDF) . Дженерал Электрик Корпорейшн. 10 апреля 1961 года . Проверено 21 апреля 2017 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]