Мултимедийни формати в Linux. Част първа

Аудио и видео формати в Linux


Има много аудио и видео формати, които се различават по тегло и качество.В тази публикация ще разгледаме приложения за конвертиране между мултимедийни формати в Linux.

Причините за тези формати са многобройни, от необходимостта от адаптиране към различни платформи до желанието на всеки производител да наложи свои собствени.

Въпреки че има плейъри като VLC или MPlayer, които работят с почти всички известни, Може да се наложи да работим със специфичен формат, откъдето идва и нуждата от конвертор.

Какво представляват аудио и видео форматите?

Аудио формати

Аудио форматът е начин за кодиране и съхраняване на аналогов звук в цифров формат. Микрофонът улавя звуковата вълна, а софтуерът за запис я преобразува в информация, която включва броя на семплите в секунда и теглото на всяка семпла.

Какво е проба?

Звукът е звукова вълна.  Софтуерът за запис не запазва цялата форма на вълната, а само определени точки в определени моменти.  При възпроизвеждане, тези точки ще бъдат използвани за реконструкция на формата на вълната. Качеството на семплите ще подобри прецизността на звука.

Аудио CD се записва на 44.1 kHz или 44 100 аудио семпла в секунда. Всеки семпъл се съхранява на 16 бита дълбочина, което позволява всяка стойност да представлява 65 536 възможни нива на амплитуда (2^16).

Тоест, колкото повече семпли в секунда, толкова по-добра е способността за възпроизвеждане на високи честоти. и колкото повече битове на семпъл, толкова по-голяма е точността на обема на всяка точка от вълната.

Има компресирани и некомпресирани формати. Некомпресираните формати запазват вълната почти такава, каквато е била заснето; те имат по-високо качество, но заемат повече място. Компресираните формати, от друга страна, могат да бъдат със или без загуби.

  • Формати със загуби:  Те елиминират звуци, които не са възприемчиви за човешкото ухо или които са заглушени от други звуци, причинявайки незабележима загуба на качество.
  • Формати без загуби: Те елиминират математическото излишество, но качеството не се намалява.
  • AAC (Advanced Audio Coding): Компресия със загуби. Има по-добро качество от MP3, но не е съвместима с толкова много устройства.

Някои популярни аудио формати са:

  • MP3 (MPEG-1 Audio Layer III): Това е компресиран формат със загуби. Създава леки файлове, но с много забележима загуба на качество, ако се запазват с ниски битрейтове.
  • WAV (Аудио файл с форма на вълната): Високо качество, но създава големи файлове.
  • AAC (Разширено аудио кодиране): Генерира файлове със загуби с по-високо качество от MP3. Недостатъкът е, че не е толкова съвместим с други устройства.
  • FLAC (Безплатен аудио кодек без загуби): Това е формат за компресия без загуби. Създава файлове с подобно качество на оригинала, но заема по-малко място от WAV. Не работи с по-прости плейъри.
  • OGG Vorbis: Това е формат за компресия със загуби. Той създава файлове с добро качество, въпреки че не е широко съвместим с много устройства.
  • . WMA (Windows Media Audio): Нативен формат за Windows, който осигурява компресия със или без загуби. Има малка поддръжка извън Windows, въпреки че няколко Linux програми го поддържат.

Видео формати в Linux

Видео форматът работи като Контейнер, в който се съхраняват движещи се изображения, тяхното аудио, субтитри и метаданни. Тези данни се компресират с помощта на кодеци.

Кодек е fформа, в която данните са компресирани, Тоест, един формат има видео, компресирано във видео кодек, и аудио, компресирано в аудио кодек.

Тук имаме основната разлика между аудио и видео формати. Аудио форматите съхраняват семпли на звукови вълни, видео форматите са контейнери, които съхраняват аудио, видео и друга допълнителна информация.

Методите за компресиране на файлове ще варират в зависимост от използвания формат. Някои методи включват:

  • Ключови кадри (I-кадри): Запазвайте пълните кадри като цели снимки.
  • Pредуцирани кадри (P-кадри): Запазват се само промените от предишния кадър.
  • Двупосочни рамки (B-кадри): Запазва разликите между предишния и следващия кадър.

Използването на тези техники значително намалява размера на видеоклиповете с малко вариации, като например тези, използващи статичен фон.
В следващата статия ще продължим с мултимедийните формати и ще разгледаме инструментите за компресиране между форматите.