в какой формат сжать видео без потери качества
Форматы сжатия видео
Прежде чем строить систему видеонаблюдения, техническому специалисту предстоит решить ряд важнейших вопросов и задач. Наряду с выбором камер, серверов и программного обеспечения, необходимо подобрать оптимальный формат сжатия видеопотока системы. Основными форматами для систем видеонаблюдения являются MJPEG, MPEG-4 и H.264 (MPEG-4 part 10). Споры «какой формат лучше?» сродни спорам «за чем будущее: аналогом или ip?»- они ведутся уже не первый год, но специалисты так и не могут прийти к единому мнению. В этой статье мы расскажем об особенностях форматов, о параметрах, которые необходимо учитывать при выборе, о технологиях, использующихся для анализа видеопотоков.
Сжатие видеоизображения
Существует несколько видов сжатия
Сжатие без потерь позволяет получить после декодирования изображение, не отличающееся от исходного кадра.
Сжатие с потерями упускает часть информации после декодирования.
Возможно несколько реализаций сжатия с потерями:
В процессе сжатия, для сокращения размера видеопотока уменьшают число цветовых оттенков изображения, цветовые разрешения, устраняют мелкие детали картинки, неразличимые глазом человека; предсказывают изменения на основании уже полученных данных; устраняют повторяющиеся значения пикселей.
Форматы сжатия видео
Существует множество форматов сжатия, в видеонаблюдении наибольшей популярностью пользуются MJPEG, MPEG-4 и H.264.
Формат MJPEG
Для формата сжатия MJPEG видеопоток представляет собой последовательность статичных картинок- изображений формата JPEG. Сжатие происходит индивидуально для каждого кадра (внутрикадровое). Получаем полную независимость отдельных изображений. При воспроизведении видеоархива качество картинки остается хорошим- из формата MJPEG всегда можно получить кадры с четким изображением происходящих событий, он не требует высокой производительности процессора, но существенно нагружает сеть и требует большого объема дискового пространства. Для этого формата характерны артефакты блочности изображения, полей одного цвета. Данные с камеры приходят с потерями, поэтому говорить, что искажений нет, нельзя. Другое дело, что при правильной настройке камеры глаз человека в JPEG искажения почти не замечает.
Форматы MPEG-4 И H.264
Для форматов MPEG-4 и H.264 сжатие осуществляется как внутри одного кадра, так и для серии кадров (межкадровое). Видео формата H.264 (оптимизированный MPEG-4 или MPEG-4part 10)представляет собой не последовательность отдельных изображений, а цепочку связанных данных- потоковое видео. Преимущества этого формата в том, что производится сохранение не каждого кадра, а лишь опорного изображения и дальнейших его изменений.
Когда значительная часть изображения остается неизменной, получается гораздо меньший размер итогового видеофрагмента чем для MJPEG. В случае если формат MJPEG может отправлять набор изображений по 200 кбайт каждое, формат H.264 отправит одно опорное изображение весом 200 кбайт и последующие его изменения, имеющие гораздо меньший размер. В результате видеофрагмент в формате H.264 будет меньше аналогичного фрагмента формата MJPEG на 70-90%. Соответственно, и пропускная способность сети требуется гораздо меньшая, зато вычислительных ресурсов формат H.264 требует существенно больших.
Механизмы сжатия для разных форматов
Алгоритм сжатия MJPEG просто удаляет избыточную информацию, незаметную для человеческого глаза в каждом кадре.
Для формата H.264 характерны кадры I-frames, содержащие полное изображение (опорный кадр), P-frames, содержащие информацию о изменении опорного кадра и двунаправленные кадры B-frames, которые содержат информацию об изменении одного предыдущего изображения и одного последующего. В потоковом сжатии применяют методы дифференциального кодирования и поблочной компенсации движения.
В случае дифференцированного кодирования текущий кадр сравнивается с основным. Кодировка происходит только для изменившихся пикселей. Этот метод оптимален при незначительном изменении картинки.
Для повышения эффективности сжатия видео формата H.264 появился более совершенный метод. Для кодирования кадров I-frames используется метод предсказания, он приводит к уменьшению размера сохраняемых изменений, при этом качество картинки не снижается. Для реализации этого метода используются моноблоки, сравнение пикселей проводится уже для них. Для кодирования P-frames и B-frames используется усовершенствованный механизм поблочной компенсации движения: кодировщик может по своему выбору искать совпадения в произвольном количестве областей (блоков) основных кадров. Если для выделения более точного совпадения необходимо изменить размер или форму блока, кодировщик делает это.
Режим видеопотока
Важной характеристикой для формата сжатия MPEG-4 и H.264 является режим видеопотока. Чаще всего выбор сводится к переменному (VBR) или постоянному (CBR) режиму. Для разных условий съемки и различных характеристик системы оптимальными будут разные режимы.
CBR передает по сети видеопоток постоянного размера, поэтому его используют для случая ограниченной ширины канала. Этот режим гарантирует, что все видеоданные будут переданы по сети. При постоянном размере качество картинки будет меняться. Качество кадра, в котором движение отсутствует будет существенно отличаться для случая, когда движение есть, чем больше движения в кадре, тем хуже картинка. Этот вариант в системах видеонаблюдения используется редко, так как обычно большую ценность и интерес для оператора представляют отрезки видео, на которых происходит изменение-совершается движение.
VBR позволяет задать постоянное качество изображения, размер кадров для различных условий при этом будет меняться. Этот режим использует подавляющее большинство систем видеонаблюдения. Так как размер кадров может существенно меняться, при расчете сетевых параметров (пропускной способности) стоит выбирать сеть «с запасом».
Обработка сжатого видеопотока программным обеспечением
Запись поступающего с камеры видео сама по себе не представляет большой ценности. Современные системы видеонаблюдения строятся прежде всего для анализа происходящих на охраняемом объекте событий, предотвращения угроз. Максимально облегчить работу оператора в этом направлении помогает профессиональное программное обеспечение. Большинство современных программных систем получают закодированное сжатое видео с камер, производят его распаковку, анализ, запись в архив. На распаковку полученного видеопотока требуются огромные вычислительные ресурсы серверного оборудования. В случае построения масштабной системы расходы на обрабатывающие серверы очень высоки.
Что выбрать?
Однозначного ответа не даст ни один эксперт, просто потому что все зависит от особенностей и параметров видеосистемы. Так или иначе, придется идти на компромисс: не существует еще формата, который минимально нагружает сеть и процессор, обеспечивая при этом высокое качество картинки.
Итак, для построения оптимальной видеосистемы при выборе формата видео необходимо учитывать следующее:
Итак, для построения масштабных систем, использующих мегапиксельные камеры, наиболее оптимальным форматом является H.264- он требует сравнительно низкой ширины канала, обеспечивает высокую скорость передачи денных, а видеоархив в этом формате занимает минимальный объем дискового пространства. Однако для построения видеосистем с низкими требованиями (небольшая частота кадров, маленькое разрешение камер) приемлемым вариантом остается MJPEG. К тому же потери качества изображения в этом формате меньше, чем в H.264.
Опубликовано в журнале «Технологии Защиты», №4, 2012
Как сжать видео файл без ущерба для качества
В наши дни снимать качественные видео высокого разрешения формата HD Ready и FullHD или даже 4K умеют цифровые зеркальные камеры, новомодные гаджеты GoPro ну и смартфоны. Но каждый отснятый ролик в FullHD занимает неприлично много места на Вашем устройстве, я уже не говорю о 4K, который 16Гб памяти на IPhone 6s съедает за 35 минут. Когда место на карте памяти или внутренней памяти устройства заканчивается каждый из нас испытывает то чувство разочарования от размеров памяти своего девайса, что невольно задумываешь о минимум о карте большего размера или даже новом устройстве, которое сможет хотя бы минимально сжимать отснятые ролики. Хорошо если есть компьютер с большим объемом дисков для создания архива видео. Но даже этот объём рано или поздно закончится.
Предлагаю рассмотреть как сжать видео файл без ущерба для качества. И для этого нужно понимать, что здесь существует строгий баланс между размером и качеством видео:
Как уменьшить размер отснятого видео без потери качества читайте далее.
Сколько места на диске занимает видео HD Ready, Full HD, 4K
Производительность видеосъёмки современных девайсов достигла очень серьезных высот. И уже съёмка в Full HD с частотой в 30 кадров/секунду является стандартом и необходимым требованием для любой цифровой камеры. Все флагманы смартфонов умеют снимать в Full HD, практически не уступая качеством получаемой картинки зеркальным камерам.
А сколько же места требуется для разных форматов видео для видеосъёмки. Точных показателей Вам никто не скажет, приведу некоторые примерные данные, на которые можно опираться при выборе устройства для записи и формата видео.
1 минута видео в среднем занимает:
Разница между форматами видео HD, UHD, 4K и 8K играет решающую роль в определении объёмов записи. Но есть и другие параметры, от которых зависит размер видео файла: параметров аудио, битрейта, соотношения сторон, цветового разрешения и прочего.
Уменьшать видео на смартфонах я бы не рекомендовал без крайней необходимости, потому что никакой смартфон не сможет сохранить оптимальное качество видео и максимально сжать видео файл. Для процесса уменьшения видео существуют оптимальные компьютерные решения, которые с этой задачей справляются на ура. Сегодня я рассмотрю один из таких инструментов, который очень просто и быстро позволяет уменьшить размер видео файла без ущерба для качества.
Видеконвертер Handbrake является одним из наиболее полезных кросс-платформенных медиа-конвертеров. Это абсолютно бесплатный и представляющий одинаково производительный функционал на Windows, Mac и Linux.
Видеоконвертер Handbrake имеет кучу параметров для настройки практически любого компонента видео и аудио, но разобраться в этом не составит особого труда, хотя минимальными знаниями видеоконвертации всё-таки нужно обладать. Все настройки сгруппированы по вкладкам и разделам. Поддержки русской локализации к сожалению нет, да она и не нужна, чтобы понять параметры, которые можно настроить.
Подготовьте видео файл, который Вы хотите уменьшить, скопировав его на компьютер. Запустите Handbrake и откройте подготовленный файл.
Выбор пресетов
Если Вам не знаком процесс видеоконвертации или Вам лень копаться в настройках программы, то разработчики предусмотрели наиболее оптимальные настройки (пресеты) уменьшения видео файлов под различные устройства. Каждый пресет представляет собой настроенные параметры аудио и видео для iPhone, Android, Windows Phone и других устройств.
Выбираете нужный пресет и программа автоматически выберет оптимальные параметры для выходного файла с оптимальным размером и качеством.
Кроме того, если вдруг Вам этого будет мало и Вы захотите более тонко настроить тот или иной параметр, то после настройки можно сохранить свой пресет, который потом использовать еще много раз.
Далее рассмотри наиболее важные особенности Handbrake для ручной настройки параметров видеоконвертации.
Устанавливаем настройки Аудио
Перед тем, как перейти к основном параметром видео, настроим сначала аудио. Для этого перейдите на вкладку Audio в Handbrake. Если Вы не профессионал конвертации видео, то удивитесь: как много места аудио каналы занимают в отснятом видео файле.
Но, как правило, качественный звук в видео нужен только, если Вы сняли концерт любимой группы или музыкальный конкурс своих детей. Для остальных видео, где человеческая речь или музыкальная составляющая не является чем-то приоритетным, вот что мы сделаем:
Я не рекомендую Вам выставлять частоту менее 32 и выше 48 для большинства случаев, а лучше установите его на Auto.
Для приведённого примера настройки аудио вторую дорожку можно сразу же удалить, она нам не нужна.
Выбираем лучший кодек и контейнер для Видео
Что такое контейнер формат файла? Формат файла, в котором кодек сохраняет потоковые данные видео и аудио. Различные форматы файлов нужны, чтобы различные устройства и плееры могли использовать один и тот же ограниченный список форматов, т.е. один и тот же формат должен воспроизводиться в различных плеерах.
Перейдите на вкладку Video и выберите H.264 в качестве предпочитаемого кодека. Это наиболее эффективный и популярный кодек для видео высокой чёткости и позволяет сжать видео почти в два раза, что по эффективности сопоставимо с MPEG-4 при сжатии видео. Кроме того, на сегодняшний день он поддерживается большинством устройств, начиная от плеера в Windows 10 и до телевизора со SmartTV.
Более новый кодек, который ещё лучше сжимает видео файлы H.265, пока не всеми устройствами поддерживается. Если Вы хотите максимально эффективно сжать видео файл без потери качества, то выбирайте в настройках H.265. Но после завершения процесса сжатия, советую проверить выходной видео файл на устройстве, для которого и предназначалось видео.
Уменьшаем разрешение Видео
Хорошо, когда Ваш телефон может снимать видео в формате 4K, купленный телевизор или монитор воспроизводит видео в формате 4K монитора. Но у большинства людей техника формата HD Ready или Full HD, что на самом деле не так уж и плохо. Ведь главный секрет качества видео не огромное разрешение, а битрейт видео.
Конечно же разрешение влияет на размер видео существенно, но качество видео (битрейт) влияет в не меньшей степени. Кроме того, на качество видео и предполагаемый размер влияют и расстояние просмотра между зрителем и телевизором, например; технология экрана телевизора.
Вот список наиболее часто используемых разрешений современных устройств воспроизведения:
Как правило, чтобы гарантированно уменьшить размер файла, проверьте исходное разрешение видео и выберите на один или два уровня ниже. В Handbrake настройки разрешения находятся на вкладке Picture. Здесь вы можете самостоятельно указать требуемое разрешения для выходного файла с видео.
Кроме того, после указания разрешения можете нажать кпопку предварительного просмотра Preview и оценить качество видео перед сжатием.
Устанавливаем оптимальный Битрейт
Самый важный фактором в определении качества видео является его битрейт, поэтому убедитесь что он выставлен правильно.
Битрейт видео, говоря простым языком, это количество данных, которые показаны за одну секунду. Чем больше данных будет показано, тем меньше артефактов будет замечено Вами и тем лучше будет качество видео.
Большинство зеркалок записывает видео на очень высоком битрейте, только для того что уменьшить количество артефактов. Иногда значение битрейта уж слишком завышено и имеет смысл его уменьшить.
YouTube, например, рекомендует использовать некоторые значения битрейтов для некоторых разрешений. Поэтому, если битрейт Вашего видео выше рекомендуемого значения, то можете смело его уменьшить до рекомендуемой величины.
В Handbrake настройки качества видео (битрейта) находятся на вкладке Video в разделе Quality. Здесь вы можете самостоятельно указать требуемое качество, выбрав из двух вариантов: задав отношение качества к оригиналу или вручную ввести значение битрейта в Avg Bitrate.
Также советую установить флажок 2-Pass Encoding.
Изменяем частоту кадров Видео
Человеческий глаз не способен увидеть скачки изображения выше 24 кадров в секунду (FPS). Поэтому может показаться логичным, если понизить частоту кадров до этого диапазона. Тем не менее, делать этого не нужно, та как изменение частоты кадров влияет на плавность видео, и в особенности на Ваши любительские съёмки, которые не лишены недостатков и содержат и рывки и резкие движения в кадре.
Оправданное изменение частоты кадров видео может быть полезно только для экспериментов со съёмкой замедленного действия.
Настройки частоты кадров в Handbrake находятся на вкладке Video.
Другие хитрости для сжатия видео
Теперь с помощью этого руководства Вы сможете максимально сжать Ваши видео файлы без существенного влияния на качество.
А какие приемы используете Вы, чтобы уменьшить размер видео? Поделитесь в комментариях какими инструментами Вы сжимаете видео файлы.
Как сжать видео «без потери качества» (уменьшение размера видео)
Можно ли как-нибудь сжать видео без потери качества? Не так давно скачал программу (про которую написали подобное) и попробовал — видео все-таки стало смотреться хуже, качество заметно упало.
Вообще, довольно популярный вопрос, и часто начинающие видео-любители попадаются на это «удочку» — сжать то можно любое видео, только почти всегда будет потеря в качестве!
Другое дело, что в одних случаях — оно заметно на глаз, в других — даже опытный взгляд киномана не способен узреть разницу!
Ликбез по сжатию видео — уменьшение размера видеофайла
Немного теории: что нужно знать для правильного сжатия
Сложные термины по видеообработке умышлено изъяты из статьи. Статья максимально упрощена для ее понимания самыми обычными пользователями, которые столкнулись с проблемой конвертирования и сжатия видео.
Таким образом, чтобы можно было сжать видео без потери качества, нужно исходить из 2-х моментов:
Чем выше разрешение видео — тем выше должен быть битрейт. Если битрейт очень высокий — то его можно при сжатии файла уменьшить до разумных пределов.
К примеру, максимальный битрейт при создании Blu-Ray диска составляет 35 mbps. Так вот, разницу между 30 и 35 — заметить не просто, а вот между 5 и 35 — бросится в глаза.
Примечание: сейчас популярно загружать видео на телефон/планшет, а затем, где-нибудь в дороге смотреть их. Так вот, такое видео не только можно, а даже рекомендуется сжать, и затем уже загрузить на ваше мобильное устройство.
Тут дело вот в чем: во-первых, сжатое видео будет меньше занимать места на вашей флешке (а у мобильных устройств память не такая большая); а во-вторых, видео не будет тормозить (как это часто бывает с неподготовленным видео к загрузке на мобильные девайсы).
О кодеках и контейнерах: что стоит пробовать сжать, а что нет
Форматов видео, в котором оно распространяется, десятки (если не сотни). У каждого формата есть свои недостатки и достоинства, некоторые из них уже устарели, другие, наоборот, только-только появились.
В этом небольшом подразделе хочу остановиться на самых популярных форматах, с которыми приходиться сталкиваться, а также скажу пару слов о целесообразности сжатия того или иного формата.
Примечание: кстати, следует различать кодек от контейнера. Например, формат файла AVI (это и есть контейнер), а сжать он может быть различными кодеками: Microsoft VC-1 или x.264 (например).
О Кодеках
x.264/ MPEG-4 AVC — наверное, самый распространенный кодек. Используется в большинстве видео- и фотокамерах, в которых снятые кадры хранятся на жестких дисках, картах памяти, и т.д. x.264, вероятно, становится самым популярным кодеком. Компания Adobe поддерживает его во Flash-роликах, x.264 может использоваться с картинками в HTML 5.
DivX — видеокодек, различные версии которого соответствуют стандартам MPEG-4 part 2, MPEG-4 part 10 (MPEG-4 AVC, H.264).
Xvid (ранее «XviD») — библиотека сжатия видео стандарта MPEG-4 Part 2. Кстати, методы сжатия, используемые в MPEG-4, запатентованы, так что использование Xvid в некоторых странах может быть нелегальным.
О контейнерах
AVI (или Audio Video Interleave) – один из самых популярных контейнеров от Microsoft. Чаще всего, видео на ПК встречается именно в этом формате. Кстати, многие почему-то не рекомендуют, современное видео сжимать в этот формат.
Flash. Контейнерный формат Flash от Adobe, довольно популярный, кстати говоря.
Какой кодек и контейнер выбрать
Сжатие видео по шагам: 2 способа
Первый способ
Видео-Мастер 👍
Сайт: http://video-converter.ru/ (прим.: входит в пакет «Видео Студия»)
Отличная программа для сжатия и конвертирования различных видео: как фильмов, которые вы хотите уместить на диск или флешку, так и домашних видео, которые нужно сжать. Поддерживает все самые популярные форматы и кодеки, которые только встречаются: AVI, MP4, MPEG, MKV, DIVX, MP3 и т.д.
Что еще больше радует: видео при конвертировании можно улучшить: изменить яркость, убрать шум, подрезать края, и вырезать из него ненужные фрагменты.
Кстати, что еще хочу отметить: программа позволяет заранее указать какой размер файла вам нужен (что очень удобно). Полностью на русском языке, совместима с Windows 7, 8, 10.
Покажу на примере, как конвертировать какой-нибудь ролик или фильм:
Вырезаем лишнее из него
Откроется окно, в котором вы сможете убавить/прибавить яркость, насыщенность и пр. Так же вам будут доступны вкладки:
— кадрирование (для изменения размера видео-разрешения, положения картинки, и изменения пропорции) ;
— текст (можно добавить тестовые поля на видео) ;
— улучшения (например, авто-контраст, понижение шума, устранение дефектов) ;
— поворот (поможет, если нужно повернуть видео на 90 градусов, часто бывает при съемки видео на телефон) ;
В общем, задавайте настройки под себя!
Выбор контейнера и кодека
Выбор размера и разрешения
Выбор места куда сохранять и запуск конверта
Второй способ
Movie Shrink & Burn (Ashampoo)
Movie Shrink & Burn позволяет записывать DVD/Blu-ray диски, записывать видео для различных устройств, загружать файлы в облако.
Поддерживаемые мобильные устройства: Apple, Sony, Android, Microsoft, видео можно сохранить в разнообразном качестве: 720p, SD (высокое, низкое).
Для каких устройств можно подготавливать видео
Программа полностью поддерживает русский язык, совместима со всеми версиями Windows.
Пожалуй, уступает она первой лишь в одном: здесь нет возможности подрезать видео, вырезать из него что-то ненужное, что-то склеить, повернуть (т.е. нет мини-редактора).
Рассмотрю пример конвертации обычного видеофайла по шагам:
Выбор формата и кодека
Куда сохранить файл
Процесс конвертации файла
На этом у меня всё, всем качественных и компактных видео.