Zakladni formaty spojene s vizualni daty

Jak ukládat a sdílet multimediální data?

Co je to multimediální kontejner?

Když mluvíme o multimediálním obsahu, jako jsou videa, zvukové soubory nebo obrázky, je důležité vědět, že tyto typy dat jsou často ukládány v tzv. kontejneru. Kontejner je jeden soubor, který obsahuje všechny související datové prvky, jako jsou audio, video, titulky a další. Představte si to jako kufr, kde jsou všechny věci (různé typy dat) uloženy na jednom místě. Tento kufr (kontejner) obsahuje nejen data samotná, ale i informace o jejich struktuře, synchronizaci a fragmentaci, což znamená, jak jsou jednotlivé části uspořádány a synchronizovány dohromady.

Proč je důležitá komprese?

Pokud bychom všechna data ukládali v nekomprimované podobě, byla by extrémně velká a obtížně přenositelná. Například 1 sekunda nekomprimovaného videa ve formátu 1920x1080 s 30 snímky za sekundu (fps) by mohla zabírat až 186,6 MB! Abychom mohli efektivně ukládat a sdílet taková data, používáme kompresi, která data zmenšuje při zachování co nejvyšší kvality. Komprese je proces, při kterém jsou data zmenšována tak, aby zabírala méně místa, ale zároveň zůstala použitelná.

Co jsou standardní formáty?

Při ukládání multimediálních dat je také důležité používat standardní formáty. Tyto formáty jsou „čitelné pro každého“, což znamená, že je můžete otevřít na různých zařízeních a platformách bez problémů. Příkladem jsou formáty jako MP4 pro video, JPEG pro obrázky nebo BMP pro bitmapové obrázky.

Základní schéma přehrávání kódovaného souboru

Pro přehrávání kódovaného multimediálního souboru potřebujeme několik věcí:

Mediální kontejner (např. MP4, MKV, AVI, MOV) – toto je soubor, který obsahuje všechny části multimediálního obsahu, včetně videa, zvuku, titulků a dalších informací.
Mediální přehrávač (např. VLC, Windows Media Player, Google Chrome) – software, který umí přečíst obsah kontejneru a přehrát jej.
Codec nástroj (Coder + Decoder) – software nebo hardware, který dokáže kódovat nebo dekódovat data uvnitř kontejneru. Příkladem jsou AVC nebo AAC kodeky pro video a zvuk.
Audio/video stream pro přehrávání – toto je výstupní tok dat, který přehrávač přehrává na vašem zařízení.

Co je to "Muxing" a "Demuxing"?

Muxing je proces kombinování různých datových proudů (např. video a audio) do jednoho kontejneru.
Demuxing je naopak proces oddělování těchto proudů zpět do jejich původních formátů.

MP4 kontejner – co to je a proč ho používat?

Vlastnosti MP4 kontejneru

MP4 kontejner byl poprvé představen organizací ISO/IEC v roce 2001. Je to otevřený a rozšiřitelný formát, což znamená, že může být použit na různých platformách a je široce podporován. Tento kontejner podporuje různé typy datových proudů, jako jsou video, zvuk, titulky a metadata (např. informace o autorovi, délce videa, atd.). Navíc MP4 může obsahovat různé kodeky, jako je H.264, H.265 pro video a AAC pro zvuk.

MP4 je také známý jako „life-cycle format“, protože je vhodný pro různé fáze práce s videem – od nahrávání, přes editaci až po přehrávání a streamování.

Jak MP4 kontejner funguje?

MP4 kontejner je složený z několika částí, které jsou hierarchicky uspořádány do tzv. boxů nebo atomů. Každý box obsahuje určitou informaci, například:

ftyp – informace o formátu a kompatibilitě.
mdat – box obsahující samotná multimediální data (video, audio).
moov – box obsahující metadata o videu, jako je doba trvání, velikost a časové značky.

Box moov může obsahovat další boxy, které obsahují podrobnější informace o jednotlivých stopách videa nebo audia.

Jak funguje fragmentace v MP4?

Pro streamování videa, například na internetu, se MP4 soubory často dělí na menší fragmenty. Každý fragment obsahuje tzv. moof box (metadata o fragmentu) a mdat box (data samotná). Tento proces se nazývá fragmentované MP4 (fMP4) a je používán v různých streamovacích protokolech, jako je MPEG DASH nebo HLS.

Základní formáty spojené s vizuálními daty

BMP (Bitmap)

BMP je velmi jednoduchý formát pro ukládání obrázků, který ukládá každý pixel jako nezávislé datové body.
Typický BMP soubor není komprimovaný, což znamená, že je velmi velký ve srovnání s jinými formáty.
BMP je používán především ve Windows prostředí a je ideální pro uchování obrázků bez ztráty kvality.

JPEG (Joint Photographic Experts Group)

JPEG je široce používaný formát pro ukládání fotografií a obrázků, který využívá ztrátovou kompresi.
JPEG soubory jsou menší než BMP, ale při kompresi dochází ke ztrátě některých detailů.
Tento formát je ideální pro sdílení obrázků na internetu, kde je velikost souboru důležitá.

MP4 (MPEG-4 Part 14)

MP4 je formát, který je často používán pro ukládání video a audio souborů.
MP4 kombinuje video, audio, titulky a další data do jednoho souboru.
Tento formát je univerzální a je podporován na většině zařízení a softwarových přehrávačů.

Tyto poznámky poskytují základní přehled o tom, jak se multimediální data ukládají, komprimují a přehrávají. Pokud chcete jít hlouběji do tématu, můžete se podívat na detaily jednotlivých formátů a postupy, které jsou specifické pro vaše potřeby nebo projekty.