Windows Media Video: кодеки и форматы сжатия видео

Введение

Семейство файловых форматов для кодирования и декодирования видео.

Windows Media Video (WMV) — это серия видеокодеков и соответствующих форматов кодирования видео, разработанных Microsoft. Он является частью платформы Windows Media. WMV состоит из трех различных кодеков: исходная технология сжатия видео, известная как WMV, изначально разрабатывалась для приложений потокового видео в интернете как конкурент RealVideo. Другие технологии сжатия, WMV Screen и WMV Image, предназначены для специализированного контента. После стандартизации Обществом инженеров кино и телевидения (SMPTE) версия 9 WMV была адаптирована для физических носителей, таких как HD DVD и Blu-ray Disc, и стала известна как VC-1. Microsoft также разработала цифровой контейнерный формат Advanced Systems Format для хранения видео, закодированного с помощью Windows Media Video.

История

В 2003 году Microsoft разработала спецификацию сжатия видео на основе формата WMV 9 и представила ее в SMPTE для стандартизации. Стандарт был официально утвержден в марте 2006 года как SMPTE 421M, более известный как VC-1, что сделало формат WMV 9 открытым стандартом. VC-1 стал одним из трех видеоформатов для Blu-ray дисков, наряду с H.262/MPEG-2 Часть 2 и H.264/MPEG-4 AVC. Контейнер ASF может опционально поддерживать управление цифровыми правами (DRM) с использованием комбинации обмена ключами на основе эллиптической криптографии, блочного шифра DES, нестандартного блочного шифра, потокового шифра RC4 и хэш-функции SHA-1. Хотя WMV обычно упаковывается в контейнер ASF, он также может быть помещен в контейнер Matroska (с расширением файла) или контейнер AVI (с расширением). Распространенным способом хранения WMV в файле AVI является использование реализации кодека WMV 9 Video Compression Manager (VCM).

Видео для Windows Media

Windows Media Video (WMV) является наиболее распространенным форматом сжатия видео в семействе WMV. Часто под термином WMV подразумевают именно формат Microsoft Windows Media Video. Его основными конкурентами являются MPEG 4 AVC, AVS, RealVideo и MPEG 4 ASP. Первая версия формата, WMV 7, была представлена в 1999 году и основана на реализации Microsoft MPEG 4 Part 2. Дальнейшая независимая разработка привела к появлению новых версий формата, однако синтаксис битового потока был окончательно определен только в WMV 9. В то время как все версии WMV поддерживают переменную, среднюю и постоянную скорости передачи данных, WMV 9 представил ряд важных функций, включая встроенную поддержку чересстрочной развертки, неквадратных пикселей и интерполяции кадров. WMV 9 также представил новый профиль под названием Windows Media Video 9 Professional, который автоматически активируется при разрешении видео более 300 000 пикселей (например, 528 px × 576 px, 640 px × 480 px или 768 px × 432 px и выше) и скорости передачи данных 1 Мбит/с. Он предназначен для видеоконтента высокой четкости, в разрешениях, таких как 720p и 1080p. Уровни профилей Simple и Main в WMV 9 соответствуют аналогичным уровням профилей в спецификации VC-1. Расширенный профиль в VC-1 реализован в новом формате WMV под названием Windows Media Video 9 Advanced Profile. Он повышает эффективность сжатия для чересстрочного контента и обеспечивает транспортную независимость, позволяя заключать его в MPEG-транспортный поток или пакеты RTP. Однако этот формат несовместим с предыдущими форматами WMV 9. WMV является обязательным видеоформатом для онлайн-магазинов и устройств, сертифицированных PlaysForSure, а также для устройств Portable Media Center. Microsoft Zune, Xbox 360, устройства Windows Mobile с Windows Media Player, а также многие несертифицированные устройства поддерживают этот формат. WMV HD требует использования WMV 9 для прохождения сертификации, с уровнями качества, установленными Microsoft. Ранее WMV был единственным поддерживаемым видеоформатом для платформы Microsoft Silverlight, но начиная с версии 3 также поддерживается формат H.264.

Windows Media Video (WMV) is the most recognized video compression format within the WMV family. Usage of the term WMV often refers to the Microsoft Windows Media Video format only. Its main competitors are MPEG 4 AVC, AVS, RealVideo, and MPEG 4 ASP. The first version of the format, WMV 7, was introduced in 1999, and was built upon Microsoft's implementation of MPEG 4 Part 2. Continued proprietary development led to newer versions of the format, but the bit stream syntax was not frozen until WMV 9. While all versions of WMV support variable bit rate, average bit rate, and constant bit rate, WMV 9 introduced several important features including native support for interlaced video, non square pixels, and frame interpolation. WMV 9 also introduced a new profile titled Windows Media Video 9 Professional, which is activated automatically whenever the video resolution exceeds 300,000 pixels (e. g., 528 px × 576 px, 640 px × 480 px or 768 px × 432 px and beyond) and the bitrate 1 Mbit/s. It is targeted towards high definition video content, at resolutions such as 720p and 1080p. The Simple and Main profile levels in WMV 9 are compliant with the same profile levels in the VC 1 specification. The Advanced Profile in VC 1 is implemented in a new WMV format called Windows Media Video 9 Advanced Profile. It improves compression efficiency for interlaced content and is made transport independent, making it able to be encapsulated in an MPEG transport stream or RTP packet format. The format is not compatible with previous WMV 9 formats, however. WMV is a mandatory video format for PlaysForSure certified online stores and devices, as well as Portable Media Center devices. The Microsoft Zune, Xbox 360, Windows Mobile powered devices with Windows Media Player, as well as many uncertified devices, support the format. WMV HD mandates the use of WMV 9 for its certification program, at quality levels specified by Microsoft. WMV used to be the only supported video format for the Microsoft Silverlight platform, but the H.264 format is now also supported starting with version 3.

Видеоэкран Windows Media

Windows Media Video Screen (WMV Screen) — это видеоформаты, специализирующиеся на контенте для записи экрана. Они позволяют захватывать изображение с экрана в реальном времени или конвертировать видео из сторонних программ для записи экрана в файлы WMV 9 Screen. Наилучшие результаты достигаются при использовании исходного материала, который преимущественно статичен и имеет небольшую цветовую палитру. Один из вариантов применения формата — видеодемонстрации компьютерных действий пошагово. Первой версией формата был WMV 7 Screen. Вторая версия, WMV 9 Screen, поддерживает кодирование переменным битрейтом (VBR) в дополнение к кодированию постоянным битрейтом (CBR).

Форматы сжатия аудио

Аудиоформат, используемый совместно с Windows Media Video, как правило, представляет собой ту или иную версию Windows Media Audio, а в редких случаях – устаревший аудиоформат Sipro ACELP. Microsoft рекомендует использовать универсальное расширение файла для ASF-файлов, содержащих форматы, отличные от Windows Media.

Игроки

Программное обеспечение, способное воспроизводить файлы WMV, включает Windows Media Player, RealPlayer, MPlayer, Media Player Classic, VLC Media Player и K Multimedia Player. Программа управления медиафайлами Microsoft Zune поддерживает формат WMV, но использует вариацию Windows Media DRM, специфичную для Zune, которая также используется PlaysForSure. Существует множество сторонних проигрывателей для различных платформ, таких как Linux, использующих реализацию формата WMV на основе FFmpeg. Для платформы Macintosh компания Microsoft выпустила версию Windows Media Player для Mac OS X на PowerPC в 2003 году, но дальнейшая разработка программного обеспечения была прекращена. С января 2006 года по май 2014 года Microsoft рекомендовала и распространяла сторонний компонент QuickTime Flip4Mac, разработанный компанией Telestream, который позволял пользователям Macintosh воспроизводить файлы WMV в любом проигрывателе, использующем фреймворк QuickTime. Компания Telestream прекратила продажи Flip4Mac 1 июля 2019 года и официально прекратила поддержку 28 июня 2020 года. Плеер Elmedia, способный воспроизводить файлы WMV на компьютерах Macintosh, по-прежнему доступен.

Кодировщики

Многие программы могут экспортировать видео в формате WMV, например, Windows Movie Maker, Windows Media Encoder, Microsoft Expression Encoder, Sorenson Squeeze, Sony Vegas Pro, AVS Video Editor, VSDC Free Video Editor, Telestream Episode, Telestream FlipFactory и FFmpeg. Программы, использующие для кодирования формат WMV Image, включают Windows Media Encoder, AVS Video Editor и Photo Story.

Управление цифровыми правами

В то время как сами форматы WMV не содержат средств управления цифровыми правами, контейнерный формат ASF, в котором может быть помещен поток WMV, может их содержать. Windows Media DRM, который можно использовать вместе с WMV, поддерживает услуги видео по подписке с ограниченным сроком действия, такие как те, что предлагает CinemaNow. Windows Media DRM, являющийся компонентом PlaysForSure и Windows Media Connect, поддерживается многими современными портативными видеоустройствами и клиентами потокового мультимедиа, например Xbox 360.

Критика

WMV стал объектом многочисленных жалоб пользователей и прессы. Пользователям не нравится система управления цифровыми правами, которая иногда применяется к файлам WMV. В 2007 году утрата возможности восстановления лицензий для файлов WMV в Windows Media Player 11 была встречена негативно.