Können komprimierte Videos wieder in ihr unkomprimiertes Originalformat dekodiert werden?

Können komprimierte Videos wieder in ihr unkomprimiertes Originalformat dekodiert werden?

Folgendes wird erwähnt in derffmpeg-Dokumentation.

ffmpeg ruft die libavformat-Bibliothek (die Demuxer enthält) auf, um Eingabedateien zu lesen und daraus Pakete mit codierten Daten abzurufen... Codierte Pakete werden dann an den Decoder übergeben... Der Decoder erzeugt unkomprimierte Frames (Rohvideo/PCM-Audio/...), die durch Filtern weiterverarbeitet werden können...

Bedeutet das, dass Sie die ursprünglichen Großvideos immer aus allen komprimierten Formaten/Codecs wie h.264 extrahieren können?

Antwort1

Die Videokomprimierung erfolgt typischerweise „verlustbehaftet", im Kontrast zu "verlustfrei".

Dies bedeutet, dass Sie durch Komprimieren und anschließendes Dekomprimieren der Daten eine für den Zweck (hoffentlich) akzeptable Annäherung an das Original erhalten.

Das Speichern von Bildern und Videos mit verlustbehafteten Komprimierungstechniken ist im Allgemeinen kein Problem, da Menschen nicht sehr gut darin sind, die Details in einem Bild wahrzunehmen. Beispielsweise kann unser Gehirn viele Details allein aus dem Kontext heraus erfassen (da unsere Augen nur einen kleinen Bereich in der Mitte haben, der von "hohe Auflösung") und unsere Augen reagieren empfindlicher auf die Intensität von Grün als auf die von Rot oder Blau (was die Zuordnung in RGB565 erklärt).

Wenn Sie also sagen:

Bedeutet das, dass Sie aus allen komprimierten Formaten wie MP4 immer die ursprünglichen Großvideos extrahieren können?

Sie stellen eine Frage, lassen aber viel Raum für Fehlinterpretationen.

  • Können wir das ursprüngliche, pixelgenaue Bild aus einem mit verlustbehafteten Techniken komprimierten Video extrahieren?
    • NEIN
  • Können wir ein einzelnes Frame eines mit verlustbehafteten Techniken komprimierten Videos extrahieren, das eine hohe Qualität aufweist und als statisches Bild verwendet werden könnte?
    • Wahrscheinlich nicht- Bewegung in einer Szene führt zu einer höheren Anzahl von Artefakten, während eine statische Szene im Laufe der Zeit normalerweise immer besser aussieht.
  • Können wir ein Bild in Originalgröße extrahieren, das aussieht wie "vernünftig" zu einem Menschen?
    • Ja- für eine gegebene Definition von "vernünftig"

Dieses unvollkommene resultierende Bild hat „Komprimierungsartefakte". Wie die übertriebenen Beispiele unten zeigen:

gut / 100% JPEG

schlecht / 5% JPEG


Da sich die Kommentare auch stark auf die Audioqualität konzentrierten, passiert genau das Gleiche. Audio ist jedoch ein Medium mit deutlich geringerer Bandbreite, wodurch verlustfreie Codecs praktisch sind (zum BeispielFLAC).

Die Konvertierung von PCM/WAV → MP3 → PCM führt zu einer PCM-Ausgabedatei, die die durch den MP3-Kodier-/Dekodierprozess verursachten Artefakte enthält – diese können nicht entfernt werden.

Darüber hinaus ermöglicht die Verkettung von Codecs, dass jeder seine eigenen Artefakte einführt, und die Reihenfolge, in der die Codecs angewendet werden, kann erhebliche Auswirkungen auf die Ausgabe haben.

Die Konvertierung von PCM → MP3 → OGG vorbis → Opus istnichtdasselbe wie PCM → Opus, da jeder der Zwischencodecs verlustbehaftet ist.

Ich habe eine Beispiel-Audiodatei erstellt, die dies als eine weitereübertriebenes Beispiel. Dies sind die ersten ~30 Sekunden von „Heute Abend" von "Die 69 Augen", abwechselnd alle 5 Sekunden zwischen den folgenden Ketten:

  • CD → FLAC → Opus
  • CD → FLAC → MP3 → Vorbis → Opus

Der Effekt ist hier dramatisch, da die höheren Frequenzen (z. B.: High-Hat) fast vollständig aus dem Audiosignal entfernt werden und eine erhebliche Kanalinteraktion (links/rechts) auftritt, die besonders am Anfang deutlich wahrnehmbar ist.

vergleichen

Antwort2

Eine kurze Antwort fürCodecsim Allgemeinen:
Alleverlustfreier CodecwieFLACoderREISSVERSCHLUSSkann genau umgekehrt werden
.verlustbehafteter CodecwieJPEGoderMP3kann nicht exakt rückgängig gemacht werden.

Dieser Grundsatz gilt auch fürVideo-Codecs.
HierHuffYUVist ein Beispiel für einen verlustfreien Video-Codec.
Undx264ist ein Beispiel für einen verlustbehafteten Video-Codec.

Antwort3

Bedeutet das, dass Sie aus allen komprimierten Formaten wie MP4 immer die ursprünglichen Großvideos extrahieren können?

Nein. Sie interpretieren diesen Satz falsch.

Sie können komprimierte Bilder nicht anzeigen, ebenso wie Sie komprimierten Text oder mit ZIP komprimierte Dateien nicht lesen können, ohne sie vorher zu entpacken. Um ein Bild anzuzeigen, müssen Sie es irgendwie Pixel für Pixel unkomprimiert im Speicher darstellen.

Dies bedeutet nicht, dass das unkomprimierte Bild mit dem Original identisch ist – dies hängt von den verwendeten Codecs ab. Soweit ich weiß, gibt es keine allgemein gebräuchlichen verlustfreien Codecs. Verlustbehaftete Codecs zielen darauf ab, das Original so genau darzustellen, dass das unkomprimierte Video unter normalen Umständen, d. h. bei der Wiedergabe mit der vorhergesagten Auflösung und Bildrate, nicht zu unterscheiden ist. Beim Betrachten komprimierter Standbilder (d. h. Bildrate = 0) werden Sie sicherlich Artefakte sehen, es sei denn, die Bitrate während der Komprimierung ist unpraktisch hoch eingestellt (d. h. es werden zu große Ausgabedateien erzeugt) (diese Antwortvon mir ist irgendwie verwandt).


Übrigens ist MP4 nur eineDateiFormat, d. h. es sagt Ihnen, wie komprimierte Daten in einer Datei gespeichert werden, bestimmt aber nicht, wie sie komprimiert wurden. MP4 kann mit einer Vielzahl von Codecs arbeiten. H.264 ist wahrscheinlich der beliebteste Video-Codec, der mit MP4 verwendet wird, aber zitieren Sie mich nicht. Audio wird normalerweise mit AAC komprimiert, denke ich.

Antwort4

Dies ist ein sehr häufiger Fehler.

Sie können von einem verlustbehafteten Format in ein verlustfreies Format konvertieren, aberder Schaden ist angerichtet.

Die verlustfreie Ausgabedatei weist alle Schäden auf (beeinträchtigte Details, hinzugefügte Artefakte), die der Grund dafür sind, dass Ihnen das verlustbehaftete Format nicht gefällt. Das lässt sich nicht wiederherstellen.

Die einzige Möglichkeit besteht darin, den Herausgeber zu kontaktieren und zu fragen, ob er noch über die verlustfreien Originaldateien verfügt und bereit wäre, diese irgendwie für Sie hochzuladen.

Es gibt keinSchaltfläche „Verbessern“.Warnung: TVtropes

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