دليل OTT لبرامج الترميز وتنسيقات الحاويات وتحويل الشفرات

إذا كان عنوان هذه المقالة لا يؤلم رأسك(head hurt) بالفعل ، فإن بقية المقال ستؤلمك بالتأكيد. حسنًا(Well) ، آمل أن أشرح ذلك بطريقة منطقية للشخص غير التقني. أكتب هذا المقال حول video/audio codecs becauseI وجدت نفسي مرتبكًا عند محاولة شرحها لصديق(friend one) ذات يوم.

ما هو برنامج الترميز بالضبط؟ أعلم أنك بحاجة إليهم لتشغيل فيلم هنا وهناك ، ولكن ما هذا حقًا؟ ما أربكني حقًا هو كل المصطلحات التي سمعت عنها ، ولكن لم أفهمها أبدًا: H.264 ، DivX ، MP4 ، AVI ، MPEG-2 ، AVCHD ، AAC ، OGG ، MKV ، إلخ ، إلخ. هل كانت هذه جميع برامج الترميز؟ بعد الكثير من القراءة والتعلم(reading and learning) ، أدركت أن عالم برامج ترميز الصوت والفيديو(audio and video codecs) وتنسيق الحاوية(container format) مربك للغاية. في الواقع ، لم أكن أعرف حتى الفرق بين تنسيق الترميز وتنسيق الحاوية(container format)حتى بدأت البحث.

لن أخوض في الكثير من التفاصيل ، فقط لأن الموضوع يبدأ في أن يصبح مقتضبًا جدًا بسرعة كبيرة. هل تهتم حقًا إذا كانت ساعة واحدة من فيديو RAW غير مضغوط بدقة 1080 بكسل 60 إطارًا في الثانية تستهلك ما يقرب من 500 جيجابايت من مساحة التخزين(storage space) ؟ على الاغلب لا.

ما هو برنامج الترميز؟

إذن ما هو برنامج الترميز بالضبط وماذا يفعل؟ في أبسط المصطلحات الممكنة ، فإن برنامج الترميز هو برنامج تشفير / وحدة فك ترميز أو ، في شكله الأصلي ، ضاغط (co) - مزيل ضغط(– decompressor) (dec). هذا هو بالضبط ما يفعله برنامج الترميز: يأخذ ملفًا رقميًا ويضغطه (أو يشفره) للتخزين ويفك ضغطه (أو يفك تشفيره) لعرضه أو تحويله. سأخبرك ما هو الترميز بعد قليل ، دعونا لا نربك أنفسنا هذا في وقت مبكر.

الشيء المهم الذي يجب فهمه هو أن برنامج الترميز يشبه نوعًا ما مواصفات لكيفية ظهور تدفق البتات. ما هو تيار البت؟ لكي لا تكون تقنيًا للغاية ، فهذه هي الطريقة التي يجب أن يتم بها ترتيب تسلسل البايت لبرنامج الترميز المحدد هذا. يحتوي كل برنامج ترميز على مجموعة محددة من الإرشادات. على سبيل المثال ، يمكنه تحديد العرض والارتفاع ونسبة العرض إلى الارتفاع وما إلى ذلك. تحقق من هذه الصفحة ، ولكن لا تقرأ كثيرًا وإلا ستؤذي رأسك:

http://www.cs.cf.ac.uk/Dave/Multimedia/node262.html

نظرًا لأنه أحد المواصفات ، يمكن أن يكون هناك العديد من الطرق لتحويل البيانات إلى هذا التنسيق. وبالتالي(Hence) ، يمكن أن يكون هناك العديد من برامج الترميز لواحد من برامج الترميز. سأشرح المزيد حول برامج التشفير في قسم " برامج الترميز الشائعة(Popular Codecs section) " أدناه.

فلماذا نحتاج حتى إلى كل هذا الضغط وفك الضغط(compression and decompression) ؟ حسنًا(Well) كما ذكرت أعلاه ، يبلغ حجم ملف RAW غير المضغوط بدقة 1080 بكسل 500 جيجابايت تقريبًا لمدة ساعة واحدة فقط. ستحتاج إلى مركز البيانات الخاص بك لتخزين جميع مقاطع الفيديو العائلية الخاصة بك إذا تم تسجيل كل شيء بهذا التنسيق. وهنا يأتي دور الضغط. هناك أنواع مختلفة من الضغط ، والتي تُترجم إلى أنواع مختلفة من برامج الترميز. إذن ما هي بعض برامج الترميز الشائعة؟

برامج الترميز الشعبية

H.264  (MPEG-4 الجزء 10 AVC)((MPEG-4 Part 10 AVC)) - يُعرف هذا أيضًا رسميًا باسم MPEG-4 الجزء 10(MPEG-4 Part 10) ، لكن H.264 هو ما تسمعه عادةً. نعم ، هناك أيضًا أسماء متعددة لنفس الشيء. H.264 هو إلى حد بعيد التنسيق الأكثر شيوعًا لتشفير مقاطع الفيديو. يقدم H.264(H.264) أفضل ما في جميع العوالم: أحجام ملفات أصغر بجودة أعلى.

مرة أخرى(Again) ، تذكر أن H.264 هو مجرد برنامج ترميز ، فلن تجد أي ملفات بامتداد .h264. هذا هو الغرض من تنسيقات الحاويات ، والتي سأشرحها في القسم أدناه. يتم استخدام برنامج الترميز هذا في كل مكان من الهواتف الذكية إلى كاميرات الفيديو الرقمية إلى أقراص Blu-ray(Blu-ray discs) . يتم استخدامه أيضًا لتقديم الكثير من مقاطع الفيديو على الويب اليوم(web video today) نظرًا لقدرته على منحك جودة صورة(image quality) رائعة مع نسبة ضغط عالية (compression ratio)ومعدل بت(bit rate) منخفض ، مما يعني إجهادًا أقل على خوادم البث.

كما أنه مدعوم بشكل كبير وربما يكون أكثر برامج الترميز شيوعًا لفترة طويلة قادمة. إنه مدعوم من قبل Apple و YouTube و HTML 5 وحتى في Adobe Flash .

الجانب السلبي الوحيد لـ H.264 هو أن خوارزميات الضغط الخاصة به جيدة جدًا ، وهي أبطأ كثيرًا لترميز مقطع فيديو بهذا التنسيق. ستجد المزيد حول ذلك عندما نتحدث عن تحويل الشفرة أدناه.

كما ذكرت أعلاه ، هناك عدة برامج ترميز لبرنامج ترميز واحد. بالنسبة إلى برنامج الترميز H.264(H.264 codec) ، فإن أحد أكثر برامج الترميز شيوعًا هو x264 من VideoLAN ، وهم نفس الأشخاص الذين قاموا بإنشاء VLC Media Player . x264 مجاني ومفتوح المصدر ، ولكن هناك العديد من أجهزة ترميز H.264(H.264) التجارية أيضًا. لا يهم كيف يتم تحويل دفق الفيديو(video stream) إلى هذا التنسيق ، فإن أي وحدة فك ترميز H.264(H.264 decoder) (مثل VLC ) ستكون قادرة على عرض الملف.

MPEG-2 - هل ما زلت تملك مجموعة أقراص DVD(DVD collection) كبيرة ؟ يتم كل ذلك باستخدام برنامج الترميز MPEG-2(MPEG-2 codec) . إنه قديم جدًا ، لكنه شائع جدًا. المكان الآخر الذي تجد فيه ضغط MPEG-2(MPEG-2 compression) هو عندما تشاهد تلك القنوات عالية الدقة تبث على الهواء. هذا كل ضغط MPEG-2(MPEG-2 compression) . أشياء مثيرة للاهتمام لمعرفة ، أليس كذلك؟

نظرًا لأن خوارزمية الضغط باستخدام MPEG-2 أدنى بكثير من H.264 ، فإنها تتمتع بميزة كونها أسرع كثيرًا في التشفير. ومع ذلك ، فإنه لم ينجح أبدًا في البث عبر الويب(web streaming) لأنه عند معدل بت أقل ، ستنخفض الجودة بسرعة وستنتهي بفيديو منقسم. لهذا السبب توصلوا إلى MPEG-4 Part 2 .

MPEG-4 الجزء 2(MPEG-4 Part 2) - ربما تتذكر الأيام التي تحدث فيها كل شيء عن DivX و Xvid ،(DivX and Xvid) أليس كذلك؟ كانت تلك ترميزات لتنسيق MPEG-4 الجزء 2 ، المعروف أيضًا باسم (MPEG-4 Part 2)H.263 . تم ضغط الكثير من الأفلام التي قمت بتنزيلها مرة أخرى في اليوم باستخدام برنامج الترميز هذا لأنه يمنحك حجم ملف(file size) جيدًا ويحافظ على جودة معقولة. ومع ذلك ، فإن المشكلة الرئيسية الوحيدة هي أن المحتوى عالي الدقة(high-definition content) لا يزال يعاني من حيث جودة الصورة(image quality) وهذا هو المكان الذي تولى فيه H.264 التي ذكرتها أعلاه.

Windows Media Video - هذا هو في الأساس إصدار Microsoft لبرامج الترميز MPEG-4(MPEG-4 codecs) . تم تقديم WMV 7 في عام 1999 وكانت نسخة من MPEG-4 الجزء 2(MPEG-4 Part 2) . في وقت لاحق ، جاء WMV 8 و 9 ، متبوعًا بـ VC-1 ، وهو برنامج ترميز يقوم في الغالب بنسخ MPEG-4 الجزء 10(MPEG-4 Part 10) ويستخدم حاليًا في أقراص Blu-ray(Blu-ray discs) أيضًا. الأماكن الأخرى الوحيدة التي تشاهدها WMV و VC-1 موجودة في الغالب في منتجات Microsoft ذات الصلة مثل Windows Movie Maker و Silverlight و HD DVD و Microsoft Expression Encoder(HD DVD and Microsoft Expression Encoder) ، إلخ.

هذه فقط برامج ترميز الفيديو(video codecs) الشائعة ، لديك أيضًا برامج ترميز الصوت الخاصة بك ، والتي يتم تشغيلها عندما نتحدث عن الحاويات أدناه. تتضمن برامج ترميز الصوت الشائعة FLAC و AC3 و Dolby Digital Plus و DTS-HD و ALAC وما إلى ذلك. كما هو الحال مع الفيديو ، تحتوي برامج ترميز الصوت على تنسيقات الحاوية الخاصة بها مثل AIFF و WAV وما إلى ذلك.

هذه ليست بأي حال من الأحوال جميع برامج الترميز الموجودة هناك ، إنها مجرد قائمة ببعض أكثرها شيوعًا. الآن دعنا نتحدث عن تنسيقات الحاويات.

تنسيقات الحاويات

تنسيقات الملفات

عندما تقوم بتشغيل ملف في Windows Media Player أو VLC(Windows Media Player or VLC) أو Quicktime أو أيًا كان مشغل الوسائط الذي تختاره ، فعادة ما تفتح تنسيق حاوية(container format) . تنسيق الحاوية أو الغلاف(container format or wrapper) هو في الأساس حزمة من واحد أو أكثر من برامج الترميز أو الفيديو أو الصوت(video or audio) أو كليهما. يتم استخدام الحاوية لإضافة الصوت مع الفيديو وللتأكد من مزامنة الصوت والفيديو بشكل مثالي. (audio and video)ستحتوي الحاوية أيضًا على معلومات أخرى يحتاجها خادم البث(streaming server) أو مشغل الوسائط. يتم تغليف دفق بتات الفيديو والصوت في تيار بت آخر.

تنسيقات الحاويات(Container) هي المكان الذي ترى فيه امتدادات الملفات الشائعة التي نستخدمها جميعًا مثل MP4 و MOV و WMV و AVI وما إلى ذلك. لنستعرض بعض الحاويات الأكثر شيوعًا:

MP4 - ربما تكون قد قمت بتنزيل أغنية بامتداد .MP4 ، وهو عبارة عن غلاف للعديد من برامج ترميز الفيديو والصوت. يتم استخدامه بشكل شائع لالتفاف فيديو H.264(H.264 video and AAC) والصوت المشفر AAC. كما يدعم أيضًا برامج ترميز الفيديو (MPEG-2 video)MPEG-4 Part 2 و MPEG-2. أيضًا ، يمكن ترميز الصوت باستخدام برامج ترميز أخرى غير AAC .

AVI - هذا هو تنسيق حاوية Microsoft(Microsoft container) من عام 1992. كان شائعًا جدًا في يومي وما زال موجودًا إلى حد ما. إذا قمت بإجراء أي تشفير ، فلا يجب عليك استخدام تنسيق حاوية AVI(AVI container) بعد الآن. أولاً ، لا يدعم برامج الترميز الأحدث مثل H.264 . كما أن لديها بعض المشكلات الرئيسية الأخرى وهذا هو سبب عدم استخدامها بعد الآن.

ASF - تنسيق (Format)الأنظمة (Systems)المتقدمة(Advanced) بواسطة Microsoft لا(Microsoft don) يستخدم عادةً امتداد الملف(.ASF file extension) ASF . بدلاً من ذلك ، سترى معظم حاويات ASF تستخدم .WMA أو .WMV. سترى هذه الملفات حولك إذا كنت تستخدم جميع منتجات Microsoft . بمجرد مغادرة عالم Microsoft(Microsoft world) ، ستواجه مشكلات في تشغيل الملفات ، خاصة إذا كنت تستخدم برنامج الترميز H.264(H.264 codec) .

AVCHD - AVCHD هو (AVCHD)تنسيق الحاوية(container format) الأكثر شيوعًا لكاميرات الفيديو عالية الدقة. سيكون الفيديو عادةً H.264 مع صوت AC3 ( Dolby Digital ) أو Linear PCM .

MKV - هل قمت بتنزيل(Download) فيلم مؤخرًا؟ ربما يكون بتنسيق حاوية MKV(MKV container) ، الذي يضم ملفات فيديو H.264(H.264 video) . هناك عدد غير قليل من الأدوات التي تدعم MKV مثل Boxee و PS3 Media Server و XMBC و VLC وما إلى ذلك ، لكنها ليست مدعومة على نطاق واسع مثل تنسيقات الحاويات الأخرى حتى الآن.

FLV - هذا هو Adobe Flash ، الذي يدعم العديد من برامج الترميز المختلفة ، الأكثر شيوعًا هي H.264 و AAC(H.264 and AAC) . يعد فيديو الفلاش(Flash video) أحد أكثر الطرق شيوعًا لبث مقاطع الفيديو عبر الإنترنت(Internet) . إنه يفقد الأرض(losing ground) بسبب HTML 5 وحقيقة أن Apple لن تسمح بتشغيل الفلاش(let flash) على أي من أجهزة iDevice الخاصة به ، لكنه لا يزال شائعًا جدًا.

هناك تنسيقات حاوية أخرى مثل QuickTime File Format و OGG و WebM وما إلى ذلك ، لكنك تحصل على الصورة الآن نوعًا ما.

التحويل

آخر شيء يجب فهمه حول كل هذا هو أنه ربما يتعين عليك تحويل فيديو AVCHD(AVCHD video) الذي قمت بتنزيله من كاميرا الفيديو الخاصة بك إلى تنسيق مختلف يمكنك بعد ذلك استيراده إلى iTunes وتشغيله على جهاز iPhone الخاص بك. نظرًا لوجود العديد من برامج الترميز وتنسيقات(codecs and container formats) الحاويات ويمكن أن يحتوي كل تنسيق حاوية(container format) على مجموعات مختلفة من برامج ترميز الفيديو والصوت ، فأنت بحاجة إلى محول الشفرة لتحصل على نوع الملف الذي تريده لجهازك الخاص.

فرملة اليد

هناك العديد من محولات الشفرات المعروفة أيضًا باسم محولات الفيديو: HandBrake و FFmpeg و SUPER و VirtualDub وما إلى ذلك. بعضها مدفوع وبعضها أدوات مجانية مفتوحة المصدر. تمنحك بعض الأدوات ، مثل HandBrake ، إعدادات مسبقة بحيث يمكنك ببساطة اختيار ملف المصدر(source file) واختيار تنسيق الإخراج(output format) مثل iPod أو iPhone(iPod or iPhone) والنقر فوق Start . سيختار جميع الإعدادات والحاوية والترميز وما إلى ذلك من أجلك. ومع ذلك ، نأمل بعد قراءة هذا المنشور ، أن تفهم الآن المزيد قليلاً ويمكنك الانتقال إلى تحويل مقاطع الفيديو بين التنسيقات وفهم العملية الأساسية بشكل أفضل قليلاً. استمتع!



About the author

أنا عالم كمبيوتر لدي أكثر من 10 سنوات من الخبرة في العمل في مجال المتصفحات و Microsoft Office و onedrive. أنا متخصص في تطوير الويب ، وأبحاث تجربة المستخدم ، وتطوير التطبيقات على نطاق واسع. يتم استخدام مهاراتي من قبل بعض الشركات الرائدة في العالم ، بما في ذلك Google و Facebook و Apple.



Related posts