Kodeki – algorytmy, bez których odtwarzanie i przesyłanie plików video byłoby niemożliwe. Dzięki nim możemy dziś oglądać filmy HD na niemal dowolnym urządzeniu – nie tylko na ekranach telewizorów, ale również komputerów, tabletów czy smartfonów. Prace nad udoskonalaniem kodeków trwają nieustannie. Niedługo dokona się kolejny etap ewolucji – masowe wykorzystanie kodeku H.265, który pozwoli efektywniej kodować materiały video.

Kodeki są odpowiedzialne za kompresję i zapis sygnału audio/video wysyłanego przez nadawcę, a następnie ich dekompresję i odczyt przez nasze odbiorniki – telewizor, telefon czy komputer. Ich obecność jest wymagana do jakiejkolwiek interakcji z materiałem, Algorytmy kodujące towarzyszą naszym plikom od momentu ich powstania (np. wciśnięciu spustu migawki w kamerze) i są z nimi nieustannie, przy publikacji ich w internecie, czy pobieraniu na dysk.

– Dzięki kodekom możliwe jest przetłumaczenie źródłowego strumienia danych audio/wideo na język, który będzie możliwy do odczytania i przetworzenia przez programy i urządzenia. Kodeki są nierozerwalną częścią każdego rodzaju treści audiowizualnych i w dużym stopniu definiują takie parametry, jak ich wielkość oraz jakość. – wyjaśnia Piotr Czekała, Partner Zarządzający Insys.

Szeroka opinia publiczna w Polsce dowiedziała się o kodekach w 2013 roku po tym, jak telewizja naziemna zmieniła obowiązujący standard kodowania i nadawania programów z analogowego na cyfrowy. Wszyscy użytkownicy, którzy nie posiadali telewizorów z wbudowanym dekoderem DVB-T MPEG-4, musieli zaopatrzyć się w specjalny tuner telewizyjny.

Niektórzy dopiero wtedy usłyszeli o kodekach, jednak duża część użytkowników komputerów miała z nimi do czynienia już wcześniej. Jeszcze kilka lat temu, by obejrzeć filmy pobrane z sieci, należało zaopatrzyć się w kilkanaście różnego rodzaju kodeków. To dotyczyło produkcji pobranych z nielegalnych źródeł – o legalnym oglądaniu video online na początku XXI w. można było jedynie pomarzyć.

Aby ułatwić wszystkim oglądanie i przesyłanie filmów, a tym samym zwiększyć dostęp do legalnej kultury, dwie największe instytucje normalizacyjne zajęły się standaryzacją kodeków. Dzięki ich ujednoliceniu, zapisywanie i odczytywanie plików video stało się szybsze i łatwiejsze. Te instytucje to ITU (International Telecommunication Union) – gałąź ONZ zajmująca się ułatwianiem powszechnego dostępu do usług telekomunikacyjnych oraz ISO (International Organization for Standarization),. To pozarządowa organizacja, która stawia sobie za zadanie ustanawianie norm dotyczących wszystkich dziedzin życia, a większość z nas kojarzy z pewnością przyznawane przez nią certyfikaty: ISO 9001 związany z jakością produktów albo ISO 14001 odnoszący się do zarządzania środowiskowego.

Jednym z pierwszych ustandaryzowanych kodeków stał się MPEG-1 zaaprobowany przez ISO w 1993. Pozwala on na zapisywanie obrazu i dźwięku na płycie CD. Zapewniał on jakość porównywalną do tej z taśm VHS i maksymalną rozdzielczość 360×288. Jednak największą popularność temu kodekowi przyniosła część odpowiedzialna za kodowanie dźwięku wykorzystywana w formacie MP3. Stał on się popularny dzięki swojemu niewielkiemu rozmiarowi oraz bardzo dobrej jakości dźwięku. Standaryzacja tego formatu spowodowała, że obecnie właściwie każdy odtwarzacz potrafi bez problemu odczytać zapisaną w ten sposób muzykę.

Następcą MPEG-1 był H.262 nazywany także MPEG-2. Jest to pierwszy wspólnie ustalony standard kodowania filmów. Jest on stosowany w cyfrowej telewizji satelitarnej i kablowej oraz na płytach DVD.

Obecnie najpowszechniejszym kodekiem jest H.264 lub inaczej – MPEG-4. W swoich rozwiązaniach bazuje na MPEG-2, jest jednak od niego bardziej wydajny. Posługując się H.264, do przesłania pliku tej samej jakości wykorzystuje się mniejszą przepustowość: 2MB/s w porównaniu do 3,5–5 MB/s w MPEG-2. Dzięki temu kodek ten umożliwia zgranie zawartości płyt DVD-Video do plików o mniejszych rozmiarach, jednocześnie zachowując wysoką jakość.

– W 2003 pojawił się MPEG-4, który zastąpił swojego poprzednika. Dlaczego nadal z niego korzystamy? Przecież w IT 10 lat to całe wieki. H.264 jako pierwszy kodek był w stanie przetworzyć pliki HD z korzystnym bitrate. Technologia jednak idzie na przód, a wraz z poprawą jakości obrazu zwiększają się wielkości plików. Film Ultra HD zabiera dużo więcej zasobów niż materiały HD. MPEG-4 okazuje się być nieefektywny przy obsłudze tego typu formatów. Rozwiązaniem problemu jest HEVC (H.265), który jest ewolucją MPEG-4 i pozwala na korzystne kodowanie materiałów 4K i 8K. – dodaje Piotr Czekała z Insys.

Kodek MPEG-4 odegrał znaczącą rolę w ostatnich latach – umożliwił rozwój wszystkich projektów video w internecie. Operatorzy telewizyjni wykorzystują go w usługach OTT i IPTV, a serwisy VOD oferują filmy w jakości HD właśnie dzięki H.264.

Ewolucja kodeków jest procesem ciągłym. Następca H.264 – HEVC, wraz z jego możliwościami okaże się jednak niezbędny przy rewolucji Ultra HD, która czeka nas w najbliższym czasie. Bez niego nie będziemy w stanie wkroczyć na wyższy poziom jakości materiałów video z równoczesnym zapewnieniem ich powszechności i dostępności. Niestety, urządzenia wykorzystujące H.265 to na razie rzadkość – czekamy więc na kolejne kroki producentów, którzy już powoli wprowadzają na rynek telewizory 4K obsługujące najnowszy kodek.

źródło: INSYS