คู่มือ OTT สำหรับตัวแปลงสัญญาณ รูปแบบคอนเทนเนอร์ และการแปลงรหัส

หากหัวข้อของบทความนี้ไม่ได้ทำให้คุณปวดหัว(head hurt)อยู่แล้ว ที่เหลือก็จะทำให้คุณปวดหัวอย่างแน่นอน ฉัน(Well)หวังว่าฉันจะสามารถอธิบายในลักษณะที่เหมาะสมกับบุคคลที่ไม่ใช่ด้านเทคนิค ฉันกำลังเขียนบทความนี้เกี่ยวกับvideo/audio codecs becauseIฉันพบว่าตัวเองสับสนเมื่อพยายามอธิบายให้เพื่อน(friend one) ฟังใน วัน หนึ่ง

ตัวแปลงสัญญาณคืออะไรกันแน่? ฉันรู้ว่าคุณต้องการให้พวกเขาเล่นหนังที่นี่และที่นั่น แต่จริงๆ แล้วมันคืออะไรกันแน่? สิ่งที่ทำให้ฉันสับสนจริงๆ คือคำศัพท์ทั้งหมดที่ฉันเคยได้ยินมา แต่ไม่เคยเข้าใจจริงๆ เลย: H.264 , DivX , MP4 , AVI , MPEG-2 , AVCHD , AAC , OGG , MKVฯลฯ ฯลฯ เป็นตัวแปลงสัญญาณทั้งหมดหรือไม่ หลังจากอ่านและเรียนรู้(reading and learning)มากมาย ฉันก็ตระหนักว่าโลกของตัวแปลงสัญญาณเสียงและวิดีโอ(audio and video codecs)และรูปแบบคอนเทนเนอร์(container format)นั้นสับสนมาก อันที่จริง ฉันไม่รู้ถึงความแตกต่างระหว่างตัวแปลงสัญญาณและรูปแบบคอนเทนเนอร์(container format)จนกระทั่งฉันเริ่มค้นคว้า

ฉันจะไม่ลงรายละเอียดมากเพียงเพราะหัวข้อเริ่มสั้นมากอย่างรวดเร็ว คุณสนใจจริง ๆ หรือไม่ว่า วิดีโอ RAW ที่ ไม่มีการบีบอัด 1080p 60 เฟรมต่อวินาทีเป็นเวลา 1 ชั่วโมงจะกินพื้นที่จัดเก็บ(storage space) เกือบ 500 GB หรือไม่ อาจจะไม่.

ตัวแปลงสัญญาณคืออะไร?

ดังนั้นตัวแปลงสัญญาณคืออะไรและทำอะไร? ในแง่ง่ายที่สุด ตัวแปลงสัญญาณคือตัวเข้ารหัส/ตัวถอดรหัส หรือในรูปแบบดั้งเดิมคือ คอมเพรสเซอร์ (co) – ตัวคลายการบีบอัด(– decompressor) (dec) นั่นคือสิ่งที่ตัวแปลงสัญญาณทำ: ใช้ไฟล์ดิจิทัลและบีบอัด (หรือเข้ารหัส) เพื่อจัดเก็บและคลายการบีบอัด (หรือถอดรหัส) เพื่อดูหรือแปลงรหัส ฉันจะบอกคุณว่าการแปลงรหัสคืออะไรในภายหลัง อย่าสับสนตัวเองตั้งแต่เนิ่นๆ

สิ่งสำคัญที่ต้องเข้าใจคือตัวแปลงสัญญาณเป็นเหมือนข้อกำหนดว่าบิตสตรีมควรมีลักษณะอย่างไร บิตสตรีมคืออะไร? เพื่อไม่ให้มีเทคนิคมากนัก ควรจัดเรียงลำดับของไบต์สำหรับตัวแปลงสัญญาณนั้นอย่างไร ตัวแปลงสัญญาณแต่ละตัวมีชุดแนวทางเฉพาะ ตัวอย่างเช่น สามารถระบุความกว้าง ความสูง อัตราส่วนภาพ ฯลฯ ลองดูหน้านี้ แต่อย่าอ่านมากเกินไป มิฉะนั้น คุณจะปวดหัว:

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

เนื่องจากเป็นข้อกำหนด ฉันจึงสามารถแปลงข้อมูลเป็นรูปแบบนั้นได้หลายวิธี ดังนั้นจึง(Hence)มีตัวเข้ารหัสหลายตัวสำหรับตัวแปลงสัญญาณเดียว ฉันจะอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับตัวเข้ารหัสในส่วนตัวแปลงสัญญาณยอดนิยม(Popular Codecs section)ด้านล่าง

เหตุใดเราจึงต้องการการบีบอัดและคลายการบีบอัด(compression and decompression) ทั้งหมด นี้ อย่างที่(Well)ฉันได้กล่าวไว้ข้างต้นไฟล์ RAW(RAW) 1080p ที่ไม่มีการบีบอัดนั้นมีขนาดเกือบ 500GB ในเวลาเพียงหนึ่งชั่วโมง คุณจะต้องมีศูนย์ข้อมูลของคุณเองเพื่อจัดเก็บวิดีโอครอบครัวทั้งหมดของคุณ หากทุกอย่างถูกบันทึกในรูปแบบนั้น นั่นคือสิ่งที่การบีบอัดเข้ามาเล่น การบีบอัดมีหลายประเภทซึ่งแปลเป็นตัวแปลงสัญญาณประเภทต่างๆ แล้วตัวแปลงสัญญาณยอดนิยมมีอะไรบ้าง?

ตัวแปลงสัญญาณยอดนิยม

H.264  (MPEG-4 ตอนที่ 10 AVC)((MPEG-4 Part 10 AVC)) – มีชื่อเรียกอย่างเป็นทางการว่าMPEG-4 ตอนที่ 10(MPEG-4 Part 10)แต่H.264คือสิ่งที่คุณมักได้ยิน ใช่ มีหลายชื่อสำหรับสิ่งเดียวกัน H.264เป็นรูปแบบการเข้ารหัสวิดีโอที่ได้รับความนิยมมากที่สุด H.264นำเสนอสิ่งที่ดีที่สุดในโลก: ขนาดไฟล์เล็กลงและคุณภาพสูงขึ้น

ย้ำอีกครั้ง(Again)จำไว้ว่าH.264เป็นเพียงตัวแปลงสัญญาณ คุณจะไม่พบไฟล์ใดๆ ที่มีนามสกุล .h264 นั่นคือสิ่งที่รูปแบบคอนเทนเนอร์ใช้สำหรับ ซึ่งฉันจะอธิบายในส่วนด้านล่าง ตัวแปลงสัญญาณนี้ใช้ได้ทุกที่ตั้งแต่สมาร์ทโฟนไปจนถึงกล้องวิดีโอดิจิทัลไปจนถึง แผ่น ดิสก์Blu-ray (Blu-ray discs)นอกจากนี้ยังใช้สำหรับส่ง วิดีโอบนเว็บ(web video today)จำนวนมากใน ปัจจุบัน เนื่องจากสามารถให้คุณภาพของภาพ(image quality) ที่ยอดเยี่ยม ด้วยอัตราการบีบอัด(compression ratio) ที่สูง และอัตราบิต(bit rate) ที่ต่ำ ซึ่งหมายความว่าเซิร์ฟเวอร์สตรีมมิงจะเครียดน้อยลง

นอกจากนี้ยังได้รับการสนับสนุนอย่างสูงและน่าจะเป็นตัวแปลงสัญญาณที่ได้รับความนิยมสูงสุดมาเป็นเวลานาน รองรับโดยApple , YouTube , HTML 5และแม้แต่ในAdobe Flash(Adobe Flash)

ข้อเสียเพียงอย่างเดียวของH.264คืออัลกอริธึมสำหรับการบีบอัดนั้นดีมาก การเข้ารหัสวิดีโอในรูปแบบนี้ช้ากว่ามาก คุณจะพบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้เมื่อเราพูดถึงการแปลงรหัสด้านล่าง

ดังที่ฉันได้กล่าวไว้ข้างต้น มีตัวเข้ารหัสหลายตัวสำหรับตัวแปลงสัญญาณเดียว สำหรับตัวแปลงสัญญาณ H.264(H.264 codec)หนึ่งในตัวเข้ารหัสที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือ x264 จากVideoLAN ซึ่งเป็นกลุ่มเดียวกับ ที่สร้างVLC Media Player x264 นั้นฟรีและเป็นโอเพ่นซอร์ส แต่ก็มีตัวเข้ารหัสH.264 เชิงพาณิชย์จำนวนมากเช่นกัน (H.264)ไม่ว่าสตรีมวิดีโอ(video stream)จะถูกแปลงเป็นรูปแบบนี้อย่างไรตัวถอดรหัส H.264(H.264 decoder) (เช่นVLC ) จะสามารถดูไฟล์ได้

MPEG-2 – ยังมีชุดดีวีดี(DVD collection) ขนาดใหญ่อยู่ หรือไม่? ทั้งหมดนี้ทำได้โดยใช้ตัวแปลงสัญญาณ MPEG-2 (MPEG-2 codec)มันค่อนข้างเก่า แต่ธรรมดามาก ที่อื่นที่คุณพบการบีบอัด MPEG-2(MPEG-2 compression)คือเมื่อคุณดูช่อง HD ที่ออกอากาศแบบ over-the-air นั่นคือทั้งหมด การบีบ อัดMPEG-2 (MPEG-2 compression)สิ่งที่น่าสนใจที่ควรทราบใช่ไหม

เนื่องจากอัลกอริทึมสำหรับการบีบอัดโดยใช้MPEG-2นั้นด้อยกว่าH.264 อย่าง มาก มันจึงมีข้อได้เปรียบในการเข้ารหัสที่เร็วกว่ามาก อย่างไรก็ตาม มันใช้งานไม่ได้กับการสตรีมเว็บ(web streaming)เพราะด้วยบิตเรตที่ต่ำกว่า คุณภาพจะลดลงอย่างรวดเร็ว และคุณจะได้วิดีโอแบบพิกเซล นั่นเป็นเหตุผลที่พวกเขามากับMPEG-4 ตอนที่(MPEG-4 Part 2) 2

MPEG-4 ตอนที่ 2(MPEG-4 Part 2) – คุณคงจำวันที่ทุกอย่างพูดถึงDivX และ Xvid(DivX and Xvid)ใช่ไหม สิ่งเหล่านี้คือตัวเข้ารหัสสำหรับรูปแบบ MPEG-4 ตอนที่ 2(MPEG-4 Part 2)หรือที่รู้จักว่าH.263 ภาพยนตร์จำนวนมากที่คุณดาวน์โหลดกลับมาในสมัยนั้นถูกบีบอัดโดยใช้ตัวแปลงสัญญาณนี้ เนื่องจากมันให้ขนาดไฟล์(file size) ที่ดี และรักษาคุณภาพที่เหมาะสม อย่างไรก็ตาม ปัญหาสำคัญเพียงอย่างเดียวคือเนื้อหาที่มีความละเอียดสูง(high-definition content)ยังคงประสบปัญหาในแง่ของคุณภาพของภาพ(image quality)และนั่นคือจุดที่H.264ที่ฉันได้กล่าวไว้ข้างต้นเข้ามาแทนที่

Windows Media Video – โดยพื้นฐานแล้วนี่คือตัวแปลงสัญญาณ MPEG-4(MPEG-4 codecs)เวอร์ชันของMicrosoft WMV 7 เปิดตัวในปี 1999 และเป็นสำเนาของMPEG-4 ตอนที่(MPEG-4 Part 2) 2 ต่อมาWMV 8และ 9 ตามมาด้วยVC-1ตัวแปลงสัญญาณที่คัดลอกMPEG-4 ตอนที่ 10(MPEG-4 Part 10)เป็นส่วนใหญ่และปัจจุบันใช้ในแผ่นดิสก์ Blu-ray(Blu-ray discs)ด้วย ที่อื่นๆ ที่คุณเห็น WMV และVC-1ส่วนใหญ่จะอยู่ใน ผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องกับ Microsoftเช่นWindows Movie Maker , Silverlight , HD DVD และ Microsoft Expression Encoder(HD DVD and Microsoft Expression Encoder)เป็นต้น

นี่เป็นเพียงตัวแปลงสัญญาณวิดีโอ(video codecs) ยอดนิยม คุณยังมีตัวแปลงสัญญาณเสียงซึ่งจะนำมาใช้เมื่อเราพูดถึงคอนเทนเนอร์ด้านล่าง ตัวแปลงสัญญาณเสียงยอดนิยม ได้แก่FLAC , AC3 , Dolby Digital Plus , DTS-HD , ALACเป็นต้น เช่นเดียวกับวิดีโอ ตัวแปลงสัญญาณเสียงมีรูปแบบคอนเทนเนอร์ของตัวเอง เช่นAIFF , WAVเป็นต้น

สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่ตัวแปลงสัญญาณทั้งหมดที่มีอยู่ มันเป็นเพียงรายการของตัวแปลงสัญญาณยอดนิยมบางตัว ทีนี้มาพูดถึงรูปแบบคอนเทนเนอร์กัน

รูปแบบคอนเทนเนอร์

รูปแบบไฟล์

เมื่อคุณเล่นไฟล์ในWindows Media Player หรือ VLC(Windows Media Player or VLC)หรือQuicktimeหรือโปรแกรมเล่นสื่อใดๆ ที่คุณเลือก คุณมักจะเปิด รูป แบบคอนเทนเนอร์ (container format)รูป แบบคอนเทนเนอร์หรือ wrapper(container format or wrapper)เป็นแพ็คเกจของตัวแปลงสัญญาณวิดีโอ หรือเสียง(video or audio)หรือทั้งสองอย่าง คอนเทนเนอร์ใช้เพื่อเพิ่มเสียงพร้อมกับวิดีโอ และเพื่อให้แน่ใจว่าเสียงและวิดีโอ(audio and video)ได้รับการซิงโครไนซ์อย่างสมบูรณ์ คอนเทนเนอร์ยังประกอบด้วยข้อมูลอื่น ๆ ที่จำเป็นสำหรับเซิร์ฟเวอร์สตรีมมิ่ง(streaming server)หรือเครื่องเล่นสื่อ บิตสตรีมวิดีโอและเสียงถูกรวมไว้ในบิตสตรีมอื่น

รูปแบบ คอนเทนเนอร์(Container)เป็นที่ที่คุณเห็นนามสกุลไฟล์ทั่วไปที่เราเคยใช้ เช่นMP4 , MOV , WMV , AVIเป็นต้น มาดูคอนเทนเนอร์ทั่วไปบางส่วนกัน:

MP4 – คุณอาจเคยดาวน์โหลดเพลงที่มีนามสกุล .MP4 ซึ่งเป็นตัวตัดไฟล์สำหรับตัวแปลงสัญญาณวิดีโอและเสียงจำนวนมาก โดยทั่วไป ใช้เพื่อห่อวิดีโอ H.264 และ(H.264 video and AAC)เสียงที่เข้ารหัส AAC นอกจากนี้ยังรองรับ ตัวแปลงสัญญาณวิดีโอ MPEG-4 ส่วนที่ 2(MPEG-4 Part 2)และMPEG-2(MPEG-2 video)ด้วย นอกจากนี้ยังสามารถเข้ารหัสเสียงโดยใช้ตัวแปลงสัญญาณอื่นที่ ไม่ใช่ AAC

AVI – นี่คือ รูปแบบ คอนเทนเนอร์ของ Microsoft(Microsoft container)ตั้งแต่ปี 1992 ซึ่งเป็นที่นิยมอย่างมากในสมัยของฉัน และยังคงมีอยู่ค่อนข้างน้อย หากคุณเข้ารหัสใดๆ คุณไม่ควรใช้ รูปแบบ คอนเทนเนอร์ AVI(AVI container)อีกต่อไป ประการแรก ไม่รองรับตัวแปลงสัญญาณที่ใหม่กว่าเช่นH.264 นอกจากนี้ยังมีปัญหาสำคัญอื่นๆ อีกสองสามข้อซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ไม่ใช้งานอีกต่อไป

ASFรูปแบบ(Format)ระบบ(Systems)ขั้นสูง(Advanced) โดยMicrosoft(Microsoft don)ปกติจะไม่ใช้นามสกุลไฟล์ .(.ASF file extension) ASF คุณจะเห็นคอนเทนเนอร์ASF ส่วนใหญ่ใช้ .WMA หรือ .WMV แทน (ASF)คุณจะเห็นไฟล์เหล่านี้หากคุณใช้ผลิตภัณฑ์ของ Microsoft ทั้งหมด (Microsoft)เมื่อคุณออกจากโลกของ Microsoft(Microsoft world) คุณจะ ประสบปัญหาในการเล่นไฟล์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ถ้าคุณใช้ตัวแปลงสัญญาณ H.264(H.264 codec)

AVCHDAVCHDเป็นรูปแบบคอนเทนเนอร์(container format) ทั่วไป สำหรับกล้องวิดีโอ HD ปกติ แล้ววิดีโอจะเป็นH.264พร้อม เสียง AC3 ( Dolby Digital ) หรือ Linear PCM

MKVดาวน์โหลด(Download)ภาพยนตร์เมื่อเร็ว ๆ นี้? อาจอยู่ใน รูปแบบ คอนเทนเนอร์ MKV(MKV container)ซึ่งมีไฟล์วิดีโอ H.264 (H.264 video)เครื่องมือค่อนข้างน้อยรองรับMKVเช่นBoxee , PS3 Media Server , XMBC , VLCฯลฯ แต่ยังไม่รองรับรูปแบบคอนเทนเนอร์อื่นๆ อย่างกว้างขวาง

FLV – นี่คือAdobe Flashซึ่งรองรับตัวแปลงสัญญาณต่างๆ มากมาย ส่วนใหญ่เป็นH.264 และ AAC (H.264 and AAC)วิดีโอ Flash(Flash video)เป็นวิธีการสตรีมวิดีโอทางอินเทอร์เน็ต(Internet) ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดวิธี หนึ่ง มันเสียหลัก(losing ground)เพราะHTML 5และความจริงที่ว่าAppleไม่ยอมให้แฟลช(let flash)ทำงานบน iDevice ใด ๆ ของมัน แต่ก็ยังเป็นเรื่องธรรมดามาก

มีรูปแบบคอนเทนเนอร์อื่น ๆ เช่นQuickTime File Format , OGG , WebMเป็นต้น แต่ตอนนี้คุณเข้าใจแล้ว

การแปลงรหัส

สิ่งสุดท้ายที่ต้องทำความเข้าใจเกี่ยวกับเรื่องทั้งหมดนี้ก็คือ คุณอาจต้องแปลงวิดีโอ AVCHD(AVCHD video) ที่ คุณดาวน์โหลดจากกล้องถ่ายวิดีโอไปเป็นรูปแบบอื่นที่คุณสามารถนำเข้าไปยัง iTunes และเล่นบน iPhone ของคุณได้ เนื่องจากมีตัวแปลงสัญญาณและรูปแบบคอนเทนเนอร์มากมาย และรูปแบบ(codecs and container formats) คอนเทนเนอร์ แต่ละรูปแบบ(container format)สามารถมีตัวแปลงสัญญาณวิดีโอและเสียงต่างกัน คุณจึงต้องใช้ตัวแปลงสัญญาณเพื่อให้ได้ประเภทไฟล์ที่คุณต้องการสำหรับอุปกรณ์เฉพาะของคุณ

เบรกมือ

มีตัวแปลงสัญญาณหรือตัวแปลงวิดีโอจำนวนมาก: HandBrake , FFmpeg , SUPER , VirtualDubฯลฯ บางตัวได้รับเงินและบางตัวเป็นเครื่องมือโอเพนซอร์ซฟรี เครื่องมือบางอย่าง เช่นHandBrakeให้ค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้า คุณจึงสามารถเลือกไฟล์ต้นฉบับ(source file)และเลือกรูปแบบเอาต์พุต(output format)เช่นiPod หรือ iPhone(iPod or iPhone)แล้วคลิกเริ่ม (Start)มันจะเลือกการตั้งค่า คอนเทนเนอร์ ตัวแปลงสัญญาณ ฯลฯ ทั้งหมดสำหรับคุณ อย่างไรก็ตาม หวังว่าหลังจากอ่านโพสต์นี้ คุณจะเข้าใจมากขึ้นอีกนิดและสามารถแปลงวิดีโอระหว่างรูปแบบต่างๆ และเข้าใจกระบวนการพื้นฐานได้ดีขึ้นเล็กน้อย สนุก!



About the author

ฉันเป็นช่างคอมพิวเตอร์ที่มีประสบการณ์มากกว่า 10 ปี รวมถึง 3 ปีในฐานะพนักงานสาขา員 ฉันมีประสบการณ์ทั้งในอุปกรณ์ Apple และ Android และมีทักษะพิเศษในการซ่อมและอัพเกรดคอมพิวเตอร์ ฉันยังสนุกกับการดูภาพยนตร์บนคอมพิวเตอร์และใช้ iPhone เพื่อถ่ายภาพและวิดีโอ



Related posts