Formaty video czy kodeki video?

Zapis w odpowiednim formacie, kodowanie audio i dodatków, ustalenie możliwości odczytu, odtworzenia oraz interpretacji to podstawy każdego nagrania filmowego. Kontenery, formaty, kodeki – o co w tym wszystkim chodzi? I dlaczego te trzy pojęcia, tak często stosowane wymiennie, mają w istocie różne znaczenie i odgrywają odmienne role? Wyjaśniamy!

Kontener, czyli plik z wszystkimi danymi o filmie

Film to obraz, ale i dźwięk, często również napisy, a poza tym mnóstwo informacji w postaci metadanych. Strumienie obrazów, audio i video, napisy i wszelkie inne dane o materiale (np. opis synchronizacji dźwięku i obrazu) przechowuje się w jednym pliku – kontenerze multimedialnym. Danych w kontenerze jest zazwyczaj sporo, natomiast poszczególne elementy mogą też być zapisane w różnych formatach (video, audio, graficznych i tekstowych).

Kontener kontra format i kodek

Pojęcie „kontenera” bywa używane zamiennie z pojęciem „formatu pliku filmowego”. Jest w tym nieco racji – kontener jest przecież formatem pliku komputerowego, używanego do przechowywania danych o materiale. Natomiast kontener jest tylko „pojemnikiem” na dane. Większość stosowanych kontenerów ma zaś możliwość przechowywania informacji zakodowanych do różnych formatów audio i video. 

Jeden kontener może być używany jako nośnik wielu różnych formatów.

Z formatem pliku wiąże się natomiast m.in. wydajność odtwarzania, jakość zapisu, ilość miejsca niezbędna do przechowywania materiału czy reakcje na błędy w trakcie przesyłania. Aby z kolei zakodować (i odkodować) dane do danego formatu obsługiwanego przez konkretny kontener, należy użyć kodeka.

Najpopularniejsze kontenery multimedialne

• AVI (Audio Video Interleave) – kontener opracowany przez firmę Microsoft. Można w nim przechowywać materiały video i audio oraz metadane. Pozwala przechowywać i synchronizować wiele różnych strumieni danych i obsługuje większość istniejących formatów video. Wszystkie dane w kontenerze AVI są dzielone na części i oznaczane specjalnym identyfikatorem.
• ASF (Advanced Streaming Format) – również przygotowany przez Microsoft, a używany do przesyłania mediów strumieniowych; najczęściej zawiera pliki w formacie WMA i WMV (choć te coraz częściej spotyka się samodzielnie, bez umieszczenia w kontenerze). Obsługuje także rozdziały i napisy.
• MP4 – umożliwia przechowywanie oraz przenoszenie strumieni audio i video oraz zwykłych obrazów i informacji tekstowych, ale również ich udostępnianie przez internet. Wyparł kontener 3GP, a obecnie jest używany zarówno na telefonach, jak i na odtwarzaczach oraz komputerach PC (współpracuje m.in. z QuickTime, RealPlayer, choć niektóre z nich potrzebują dodatkowo kodeków).
• Flash Video – kontener stworzony przez Adobe i przeznaczony głównie do przesyłania materiałów video przez internet. Zawiera zwykle ścieżki audio i video oraz dane tekstowe, natomiast nie obsługuje napisów i rozdziałów. Stał się standardem zapisu dla większości serwisów internetowych na świecie.
• QuickTime – kontener stworzony przez Apple z uwzględnieniem większości najnowszych technologii i udogodnień. Plik może zawierać dźwięk i obraz, a także tekst i inne dane, w tym informacje o rozdziałach, napisach, menu.
• DivX Media – kontener opracowany specjalnie dla formatu MPEG-4, a sam dźwięk obsługuje w formatach MP3, PCM i AC-3, może też zawierać wszystkie informacje o menu, rozdziałach i napisach.
• MKV (Matroska) – kontener stworzony w ramach projektu open source, który umożliwia obsługę niemal każdego formatu audio i video, a za jego pomocą można przenosić informacje o napisach i menu oraz inne dodatkowe dane. Jest to kontener udostępniony na darmowej licencji, dla każdego.

Kodeki, czyli kodowanie i dekodowanie danych

Strumienie danych, przechowywane w kontenerze, aby można było je odtworzyć w postaci filmu, muszą zostać przekształcone. Za sposób organizacji tych danych odpowiada kontener multimedialny, natomiast za ich przekształcanie – kodeki video. „Kodek” jako określenie powstał od zbitki wyrazów „koder-dekoder”. I jest to program czy urządzenie do przekształcania danych lub strumieni sygnału do formy zakodowanej, ale też na odwrót – do odzyskiwania (dekodowania) strumienia w celu umożliwienia odtworzenia lub obróbki materiału filmowego. Główną funkcją kodeków jest kompresja materiału filmowego w mały, lekki plik. 

Pojęcia „kodek” i „kontener” bądź „format pliku” także są często używanie zamiennie, natomiast to już jest duża nieścisłość. Kontener może bowiem zawierać wiele różnych formatów. Format może być kodowany i dekodowany z użyciem różnych kodeków i przechowywany w różnych kontenerach. Jeden konkretny kodek może też kodować i dekodować dane z różnych formatów. 

Jednym z obecnie najpopularniejszych kodeków jest H. 264, standardowy kodek HD m.in. w telewizji i Blu-ray.

DCP, czyli zbiór plików na potrzeby kina cyfrowego

Specjalnie natomiast na potrzeby kina cyfrowego powstał zbiór plików DCP (Digital Cinema Package), służący do przechowywania i przekazywania strumieni audio i video oraz innych potrzebnych danych. Składa się zazwyczaj z kilku plików MXF (skompresowanych, zakodowanych, czyli chronionych przed nieupoważnionym użyciem, do którego potrzebny jest plik klucza) – oraz kilku XML. 

Obraz jest zapisywany z wykorzystaniem kodera JPEG2000 bądź (rzadziej) MPEG-2, natomiast dźwięk w postaci liniowego PCM. Dodatkowo wyróżnia się jeszcze pliki list odtwarzania (kolejność odtwarzania, synchronizacja) i sum kontrolnych (umożliwiają wgranie na serwer kina). Jeden plik DCP może być zapisany na wielu nośnikach.

FAQ:

1. Czym jest kontener multimedialny?

Kontener multimedialny to taki plik-„pojemnik”, w którym zapisuje się strumienie obrazów, film, dźwięk, napisy, informacje i metadane o materiale filmowym w wielu różnych formatach. Dane są wcześniej kodowane za pomocą kodeków.  

2. Czym jest kodek?

Kodek to program lub urządzenie, które koduje i dekoduje strumień danych audio i video, aby np. skompresować materiał, a później go odtworzyć. Zawartość kodowana za pomocą kodeków umieszczana jest w kontenerze multimedialnym. 

3. Jakie są najpopularniejsze kodeki?

Najpopularniejszym kodekiem jest H.264 będący standardem w telewizji, Blu-ray i w nowoczesnych kamerach.