Omkodning - Transcoding

För andra användningsområden, se Transcode (disambiguation) och H.264 / MPEG-4 AVC-produkter och implementeringar § Transcoding .

Omkodning är den direkta digital-till-digital-omvandling av en kodning till en annan, som till film datafiler, ljudfiler (t.ex. MP3 , WAV ), eller teckenkodning (t.ex. UTF-8 , ISO / IEC 8859 ). Detta görs vanligtvis i fall där en målenhet (eller arbetsflöde ) inte stöder formatet eller har begränsad lagringskapacitet som föreskriver en minskad filstorlek, eller för att konvertera inkompatibla eller föråldrade data till ett bättre stödt eller modernt format.

I den analoga videovärlden kan omkodning utföras bara medan filer söks, såväl som för presentation. Till exempel har Cineon- och DPX- filer använts i stor utsträckning som ett vanligt format för digital film , men datastorleken för en två timmars film är cirka 8 terabyte (TB). Den stora storleken kan öka kostnaden och svårigheten att hantera filmfiler. Omkodning till ett JPEG2000- förlustfritt format har dock bättre komprimeringsprestanda än andra förlustfria kodningstekniker, och i många fall kan JPEG2000 komprimera bilder till halv storlek.

Omkodning är vanligtvis en förlorad process , som introducerar förlust av generation ; Omkodning kan emellertid vara förlustfri om utdata antingen är komprimerat eller komprimerat utan förlust. Processen med att omkodas till ett förlustformat introducerar varierande grader av generationsförlust , medan omkodningen från förlustfri till förlustfri eller okomprimerad är tekniskt en förlustfri omvandling eftersom ingen information går förlorad; processen är dock oåterkallelig och är mer korrekt känd som destruktiv .

Bearbeta

Omkodning är en tvåstegsprocess där originaldata avkodas till ett mellanliggande okomprimerat format (t.ex. PCM för ljud; YUV för video), som sedan kodas till målformatet.

Omkodning / omkodning

Man kan också koda om data i samma format av flera anledningar:

Redigering
Om man vill redigera data i ett komprimerat format (till exempel utföra bildredigering på en JPEG- bild) kommer man generellt att avkoda det, redigera det och sedan koda om det. Denna omkodning orsakar förlust av digital generation ; alltså, om man vill redigera en fil upprepade gånger, bör man bara avkoda den en gång och göra alla ändringar på den kopian, snarare än att upprepade gånger koda om den. På samma sätt, om kodning till ett förlustformat krävs, bör det skjutas upp tills datan är klar, t.ex. efter mastering.
Lägre bithastighet
Transrating är en process som liknar transkodning där filer kodas till en lägre bithastighet utan att ändra videoformat; detta kan inkludera samplingsfrekvensomvandling , men kan använda en identisk samplingsfrekvens med högre komprimering. Detta gör att man kan passa ett visst media i mindre lagringsutrymme (till exempel att montera en DVD på en video-CD ) eller över en lägre bandbreddskanal.
Bildskalning
Att ändra bildstorlek på video kallas för storleksändring och används om utgångsupplösningen skiljer sig från medias upplösning. På en tillräckligt kraftfull enhet kan bildskalning göras vid uppspelning, men det kan också göras genom omkodning, särskilt som en del av transrering (till exempel en nedprovad bild som kräver lägre bithastighet).

Man kan också använda format med bitrate peeling , som gör att man enkelt kan sänka bitrate utan att koda om, men kvaliteten är ofta lägre än en re-kodning. Till exempel i Vorbis bitrate peeling från och med 2008 är kvaliteten sämre än omkodning.

Nackdelar

Den viktigaste nackdelen med omkodning i förlustformat är minskad kvalitet. Komprimeringsartefakter är kumulativa, så omkodning orsakar en progressiv kvalitetsförlust för varje på varandra följande generation, så kallad digital generation förlust . Av denna anledning avskräcks vanligtvis omkodning (i format med förlust) om det inte är oundvikligt.

För användare som vill kunna koda om ljud till vilket format som helst och för digital ljudredigering är det bäst att behålla en huvudkopia i ett förlustfritt format (som FLAC , ALAC , TTA , WavPack och andra) som tar runt hälften av det lagringsutrymme som behövs jämfört med ursprungliga okomprimerade PCM- format (som WAV och AIFF ), eftersom förlustfria format vanligtvis har den extra fördelen att ha metadataalternativ , som antingen saknas helt eller är mycket begränsade i PCM-format. Dessa förlustfria format kan omkodas till PCM-format eller omkodas direkt från ett förlustfritt format till ett annat förlustfritt format utan kvalitetsförlust. De kan omvandlas till ett förlustformat, men dessa kopior kommer då inte att kunna omvandlas till ett annat format av något slag (PCM, förlustfritt eller förlorat) utan efterföljande kvalitetsförlust.

För bildredigering rekommenderas användare att fånga eller spara bilder i ett obehandlat eller okomprimerat format och sedan redigera en kopia av den här huvudversionen, bara konvertera till förlustformat om mindre filstorleksbilder behövs för slutlig distribution. Som med ljud kommer omkodning från förlustformat till ett annat format av vilken typ som helst att leda till förlust av kvalitet.

För videoredigering (för videokonvertering) komprimeras bilder normalt direkt under inspelningsprocessen på grund av de enorma filstorlekarna som skulle skapas om de inte var det, och eftersom de enorma lagringskraven annars är för besvärliga för användaren. Mängden komprimering som används vid inspelningssteget kan emellertid vara mycket varierande och beror på ett antal faktorer, inklusive kvaliteten på de bilder som spelas in (t.ex. analog eller digital, standarddef. Eller högdef., Etc.), och vilken typ av utrustning som är tillgänglig för användaren, vilket ofta är relaterat till budgetbegränsningar - som digital videoutrustning av högsta kvalitet och lagringsutrymme, kan vara dyrt. Effektivt betyder detta att varje omkodning kommer att innebära viss kumulativ bildförlust, och därmed den mest praktiska lösningen i den mån minimering av kvalitetsförlust är att originalinspelningen ska betraktas som huvudkopian och för önskade efterföljande transkodade versioner, som ofta kommer att vara i en annorlunda format och mindre filstorlek, för att endast kodas från den här huvudkopian.

Användande

Även om omkodning kan hittas inom många områden av innehållsanpassning, används den ofta inom området för anpassning av mobiltelefoninnehåll . I det här fallet är omkodning ett måste på grund av mångfalden av mobila enheter och deras möjligheter. Denna mångfald kräver ett mellanliggande tillstånd för innehållsanpassning för att säkerställa att källinnehållet fungerar tillräckligt på målenheten som det skickas till.

Omkodning video från de flesta konsumenter digitalkameror kan minska filstorleken avsevärt samtidigt som kvaliteten ungefär samma. Detta är möjligt eftersom de flesta konsumentkameror är realtidsströmbegränsade enheter som varken har processorkraft eller robusta strömförsörjningar till stationära CPU: er.

En av de mest populära teknikerna där transkodning används är Multimedia Messaging Service (MMS), som är den teknik som används för att skicka eller ta emot meddelanden med media (bild, ljud, text och video) mellan mobiltelefoner. Till exempel, när en kameratelefon används för att ta en digital bild skapas en högkvalitativ bild på vanligtvis minst 640x480 pixlar . När du skickar bilden till en annan telefon kan den högupplösta bilden omkodas till en bild med lägre upplösning med färre färger för att bättre passa målenhetens skärmstorlek och färgbegränsningar. Denna storlek och färgreduktion förbättrar användarupplevelsen på målenheten och är ibland det enda sättet för innehåll som ska skickas mellan olika mobila enheter.

Omkodning används i stor utsträckning av hemmabio-PC- programvara för att minska diskutrymme för videofiler. Den vanligaste åtgärden i denna applikation är omkodning av MPEG-2- filer till MPEG-4 eller H.264- format.

Omkodning i realtid på många till många sätt (vilket ingångsformat som helst till vilket utdataformat som helst) blir en nödvändighet för att ge verklig sökfunktion för alla multimediainnehåll på vilken mobil enhet som helst, med över 500 miljoner videor på nätet och en uppsjö av mobila enheter.

Historia

Före tillkomsten av halvledare och integrerade kretsar uppnåddes realtidsupplösning och bildhastighetskodning mellan olika analoga videostandarder genom en kombination av CRT / kamerarör . CRT-delen skriver inte på en fosfor utan på ett tunt dielektriskt mål; kameradelen läser det deponerade laddningsmönstret med en annan skanningshastighet från baksidan av detta mål. Installationen kan också användas som ett genlock .

Se även

Begrepp
Jämförelse

Anteckningar

Referenser

externa länkar