Введение
Прямое цифровое преобразование одного кодирования в другое
Transcoding is the direct digital to digital conversion of one encoding to another, such as for video data files, audio files (e. g., MP3, WAV), or character encoding (e. g., UTF 8, ISO/IEC 8859). This is usually done in cases where a target device (or workflow) does not support the format or has limited storage capacity that mandates a reduced file size, or to convert incompatible or obsolete data to a better supported or modern format. In the analog video world, transcoding can be performed just while files are being searched, as well as for presentation. For example, Cineon and DPX files have been widely used as a common format for digital cinema, but the data size of a two hour movie is about 8 terabytes (TB). this can include sample rate conversion, but may use an identical sampling rate with higher compression. This allows one to fit given media into smaller storage space (for instance, fitting a DVD onto a Video CD), or over a lower bandwidth channel. Image scaling
Changing the picture size of video is known as transsizing, and is used if the output resolution differs from the resolution of the media. On a powerful enough device, image scaling can be done on playback, but it can also be done by re encoding, particularly as part of transrating (such as a downsampled image requiring a lower bitrate). One can also use formats with bitrate peeling, that allow one to easily lower the bitrate without re encoding, but quality is often lower than a re encode. For example, in Vorbis bitrate peeling as of 2008, the quality is inferior to re encoding.
Транскодирование — это прямое цифровое преобразование одного кодирования в другое, например, для видеофайлов, 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 хранения, что требует уменьшения размера файла, либо для преобразования несовместимых или устаревших данных в более поддерживаемый или современный формат. В мире аналогового видео транскодирование может выполняться во время поиска файлов, а также для воспроизведения. Например, файлы Cineon и DPX широко используются в качестве общего формата для цифрового кино, но размер данных двухчасового фильма составляет около 8 терабайт (ТБ). Это может включать преобразование частоты дискретизации, но также может использовать ту же частоту дискретизации с более высокой степенью сжатия. Это позволяет разместить мультимедийные данные на меньшем объеме памяти (например, поместить DVD на Video CD) или передавать их по каналу с меньшей пропускной способностью.
Transcoding is the direct digital to digital conversion of one encoding to another, such as for video data files, audio files (e. g., MP3, WAV), or character encoding (e. g., UTF 8, ISO/IEC 8859). This is usually done in cases where a target device (or workflow) does not support the format or has limited storage capacity that mandates a reduced file size, or to convert incompatible or obsolete data to a better supported or modern format. In the analog video world, transcoding can be performed just while files are being searched, as well as for presentation. For example, Cineon and DPX files have been widely used as a common format for digital cinema, but the data size of a two hour movie is about 8 terabytes (TB). this can include sample rate conversion, but may use an identical sampling rate with higher compression. This allows one to fit given media into smaller storage space (for instance, fitting a DVD onto a Video CD), or over a lower bandwidth channel. Image scaling
Changing the picture size of video is known as transsizing, and is used if the output resolution differs from the resolution of the media. On a powerful enough device, image scaling can be done on playback, but it can also be done by re encoding, particularly as part of transrating (such as a downsampled image requiring a lower bitrate). One can also use formats with bitrate peeling, that allow one to easily lower the bitrate without re encoding, but quality is often lower than a re encode. For example, in Vorbis bitrate peeling as of 2008, the quality is inferior to re encoding.
Изменение размера изображения видео известно как трансформирование размера (transsizing) и используется, если разрешение выходного файла отличается от разрешения исходного носителя. На достаточно мощном устройстве масштабирование изображения может выполняться во время воспроизведения, но также может выполняться путем перекодирования, особенно в рамках изменения битрейта (transrating) – например, уменьшенное изображение может потребовать более низкий битрейт. Также можно использовать форматы с понижением битрейта (bitrate peeling), которые позволяют легко снизить битрейт без перекодирования, но качество часто ниже, чем при перекодировании. Например, в Vorbis с понижением битрейта по состоянию на 2008 год качество было хуже, чем при перекодировании.
Transcoding is the direct digital to digital conversion of one encoding to another, such as for video data files, audio files (e. g., MP3, WAV), or character encoding (e. g., UTF 8, ISO/IEC 8859). This is usually done in cases where a target device (or workflow) does not support the format or has limited storage capacity that mandates a reduced file size, or to convert incompatible or obsolete data to a better supported or modern format. In the analog video world, transcoding can be performed just while files are being searched, as well as for presentation. For example, Cineon and DPX files have been widely used as a common format for digital cinema, but the data size of a two hour movie is about 8 terabytes (TB). this can include sample rate conversion, but may use an identical sampling rate with higher compression. This allows one to fit given media into smaller storage space (for instance, fitting a DVD onto a Video CD), or over a lower bandwidth channel. Image scaling
Changing the picture size of video is known as transsizing, and is used if the output resolution differs from the resolution of the media. On a powerful enough device, image scaling can be done on playback, but it can also be done by re encoding, particularly as part of transrating (such as a downsampled image requiring a lower bitrate). One can also use formats with bitrate peeling, that allow one to easily lower the bitrate without re encoding, but quality is often lower than a re encode. For example, in Vorbis bitrate peeling as of 2008, the quality is inferior to re encoding.
Недостатки
Основным недостатком транскодирования в форматах с потерями является снижение качества. Артефакты сжатия накапливаются, поэтому транскодирование приводит к прогрессирующей потере качества с каждым последующим поколением, известной как потеря качества при цифровом копировании. По этой причине транскодирование (в форматах с потерями) обычно не рекомендуется, если это не является неизбежным. Для пользователей, которым необходимо перекодировать аудио в любой формат, и для цифрового редактирования аудио, лучше всего сохранять мастер-копию в формате без потерь (таких как FLAC, ALAC, TTA, WavPack и другие), который занимает примерно половину объема хранилища по сравнению с оригинальными несжатыми форматами PCM (такими как WAV и AIFF). Форматы без потерь обычно имеют дополнительное преимущество в виде опций метаданных, которые либо полностью отсутствуют, либо сильно ограничены в форматах PCM. Эти форматы без потерь можно транскодировать в форматы PCM или напрямую из одного формата без потерь в другой, без какой-либо потери качества. Их можно транскодировать в формат с потерями, но эти копии нельзя будет транскодировать 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 формате RAW или несжатом формате, а затем редактировать копию этой мастер-версии, переходя в форматы с потерями только в случае необходимости уменьшить размер файла для окончательного распространения. Как и в случае с аудио, транскодирование из формата с потерями в другой формат любого типа приведет к потере качества. При редактировании видео (при конвертации видео) изображения обычно сжимаются непосредственно в процессе записи из-за огромных размеров файлов, которые были бы созданы без сжатия, и из-за чрезмерных требований к хранилищу, которые были бы неудобны для пользователя. Однако степень сжатия, используемая на этапе записи, может сильно варьироваться и зависит от ряда факторов, включая качество записываемого изображения (например, аналоговое или цифровое, стандартной четкости или высокой четкости и т. д.), а также от доступного оборудования, которое часто связано с бюджетными ограничениями – поскольку высококачественное цифровое видеооборудование и объем хранилища могут быть дорогостоящими. Фактически это означает, что любое транскодирование будет включать в себя некоторую совокупную потерю качества изображения, и, следовательно, наиболее практичным решением с точки зрения минимизации потери качества является признание оригинальной записи мастер-копией, а все желаемые последующие транскодированные версии, которые часто будут в другом формате и иметь меньший размер файла, должны транскодироваться только из этой мастер-копии.
Использование
Хотя транскодирование встречается во многих областях адаптации контента, наиболее часто оно используется при адаптации контента для мобильных телефонов. В этом случае транскодирование необходимо из-за разнообразия мобильных устройств и их характеристик. Это разнообразие требует промежуточного этапа адаптации контента, чтобы гарантировать адекватную работу исходного материала на целевом устройстве, которому он предназначен. Транскодирование видео с большинства бытовых цифровых камер может значительно уменьшить размер файла, практически не снижая качество. Это возможно, поскольку большинство бытовых камер – это устройства, работающие в реальном времени и ограниченные в энергопотреблении, не обладающие вычислительной мощностью и надежными источниками питания настольных процессоров. Одной из самых популярных технологий, использующих транскодирование, является служба мультимедийных сообщений (MMS), технология для отправки и получения сообщений, содержащих мультимедиа (изображения, звук, текст и видео) между мобильными телефонами. Например, при съемке цифрового изображения на телефон с камерой создается изображение высокого качества, обычно не менее 640x480 пикселей. При отправке этого изображения на другой телефон оно может быть транскодировано в изображение с более низким разрешением и меньшим количеством цветов, чтобы лучше соответствовать размеру экрана и цветовым возможностям целевого устройства. Это уменьшение размера и цветовой палитры улучшает взаимодействие с пользователем на целевом устройстве и иногда является единственным способом передачи контента между различными мобильными устройствами. Транскодирование широко используется в программном обеспечении для домашних кинотеатров для уменьшения занимаемого дискового пространства видеофайлами. Наиболее распространенной операцией в этом случае является транскодирование файлов MPEG 2 в форматы MPEG 4 или H.264. Транскодирование в реальном времени из любого формата ввода в любой формат вывода становится необходимостью для обеспечения полноценного поиска любого мультимедийного контента на любом мобильном устройстве, учитывая наличие более 500 миллионов видео в сети и огромное количество мобильных устройств.
История
До появления полупроводников и интегральных схем, преобразование разрешения и частоты кадров в реальном времени между различными аналоговыми видеостандартами достигалось с помощью комбинации ЭЛТ и камеры. ЭЛТ-часть записывала не на фосфор, а на тонкий диэлектрический экран; камера считывала накопленный заряд с обратной стороны этого экрана с другой скоростью развертки. Эта схема также могла использоваться в качестве генераторной синхронизации.