コーデックとは何か説明しましょう。コンテナとは何ですか?

コーデックとコンテナの違いを理解するのは簡単ですが、それぞれの形式を説明するのは困難です。 最も一般的なコーデックだけが唯一のものではなく、目的を達成するために使用できるさまざまな圧縮技術があることに気付くと、頭が混乱してしまいます。では、数十種類のコーデックとコンテナのオプションの違いをどうやって学べばいいのでしょうか?

いくつかのアプリケーションにしか役に立たないテクニックを研究するには数週間かかる可能性があるため、ここではビデオ エンコードに使用するテクニックに焦点を当て、トレードオフと再生要件を理解します。それでも分からない場合は一緒に見てみましょう。

ビデオコーデック、コンテナ、圧縮

コーデックとは何ですか?

コーデックは、コンプレッサー/デコンプレッサーまたはエンコーダー/デコーダーの頭字語です。 ビデオを処理してバイト ストリームに保存するエンコード ツールです。 コーデックはアルゴリズムを使用してオーディオ ファイルまたはビデオ ファイルのサイズを効率的に縮小し、再生、編集、または必要なときに解凍します。 数十種類の異なるコーデックがあり、それぞれ異なる手法を使用してビデオ ファイルをエンコードおよび圧縮します。

コンテンツのポストプロダクション、圧縮、最終配信のプロセス全体を通じて、コーデックを使用するタイミングと使用しないタイミングを理解することが重要です。 しかし、原則的には、画像の品質、ファイル サイズ、プロセッサの使用率、人気の間でトレードオフを行う必要があります。 コーデックに応じて、このエンコードは非可逆圧縮または可逆圧縮のいずれかの方法で実行されます。

非可逆圧縮

管理可能なファイル サイズを探している場合、非可逆圧縮が最も実行可能なアプローチです。 圧縮によりオーディオ、ビデオ、またはその両方の品質は確実に低下しますが、品質を犠牲にすることなく最適な妥協点を見つけることが圧縮の目的です。 ただし、圧縮率が高くなるほど品質が低下することに注意してください。

たとえば、平均的なブルーレイ ディスクは 40 GB を超える場合があり、そのストレージ容量は高価なだけでなく、デジタル ダウンロードや購入には不便です。 非可逆圧縮を使用する際の鍵は、品質の低下とファイル サイズの間の微妙なバランスを保ちながら、目的に応じて最高品質の圧縮形式を選択することです。

ロスレス圧縮

ロスレス圧縮は ZIP ファイルや RAR ファイルと非常によく似ており、圧縮されたファイルと解凍されたファイルは基本的に同じです。 スマートなアルゴリズムを使用すると、ファイルの品質はそれほど低下しませんが、十分な圧縮が行われないため、大きなファイルを保存する効率的な方法ではありません。

さらに、大きなビデオ ファイルをオンラインで送信すると、帯域幅が大きくなりすぎるため (ただし、H.265 エンコーディングによってこの状況は変わる可能性があります)、これを実行可能な圧縮オプションにすることはできません。 映画業界やビデオ編集に携わっていない限り、ロスレス形式でビデオファイルを共有することはほとんどありません。

圧縮パラメータ

フォーマットの詳細に入る前に、完成したビデオの品質に直接影響するパラメータについて知っておく必要があります。 一部の設定はグローバル（つまりコーデック間で同様）であるか、または単一のコーデックに固有のものです。

1.ビットレート: ツールでビデオのフレームあたりのビット数を記述できるようにします。ビット数が高くなるほど画質は向上しますが、ファイルサイズも大きくなります。 Kbps または Mbps で表されます。

2. VBR と CBR : 可変ビット レート エンコーディングでは、時間の経過とともに出力ビットが変化します。たとえば、映画のアクション満載のシーンではビットレートが高くなり、スローなシーンではビットレートが低くなる可能性があります。一定ビットレートは、複雑さに関係なく、各セグメントを一定のビットレートに保ちます。

3.フレームレート: 連続画像が表示される周波数またはレート。 1秒あたりのフレーム数（FPS）で表されます。

4.フレーム タイプ: MPEG ストリームまたはファイル内で画像データがどのように構成されているかを表します。これらはビデオ圧縮において重要な役割を果たし、I フレーム (キー フレーム)、P フレーム、B フレームの 3 種類に分けられます。

5.アスペクト比: 最も一般的なアスペクト比は 4:3 と 16:9 です。ビデオ解像度を拡大縮小するときは、アスペクト比を維持する必要があります。

人気のコーデック

ご想像のとおり、コーデックによっては他のコーデックよりも人気のあるものがあります。各コーデックがどこで使用されているかを理解することで、プロジェクトにどのコーデックを使用すべきかを判断するのに役立ちます。

翻訳

DivX は市販のコーデックですが、XviD は市販のコーデックの代替として機能するオープン ソース ユーティリティです。どちらのコーデックも MPEG-4 の実装に基づいて構築されているため、互いの出力をデコードできます。依然として広く使用されていますが、通常はビデオエンコード専用であり、以下で説明するより一般的なパッケージのいずれかと組み合わせて使用​​されることがよくあります。

MPEG-4

MPEG-4 は最も一般的なストリーミング形式で、多くの部分で構成されていますが、ビデオ エンコーディングに適用できるのは MPEG-4 Part II のみです。 MPEG-4 Part II では、DivX や XviD などのビデオ エンコーダーを使用してビデオをエンコードし、オーディオは通常 MP3 形式で送信されます。 MPEG-4 の最新のアップデートでは、H.264 も使用されるようになりました。

264 形式

H.264 はコーデックの世界ではスイスアーミーナイフとも言えます。フレーム レート、品質、ターゲット ファイル サイズなど、エンコード時に選択した設定に応じて、非可逆圧縮と可逆圧縮の両方を使用できます。 H.264 は、ビデオ (および DivX や XviD などの他のビデオ) をエンコードするために x264 に依存しており、オーディオは通常、ターゲットのサイズと品質に応じて AAC または MP3 オーディオ コーデックを使用してエンコードされます。

コンテナとは何ですか?

コンテナは、オーディオ コーデック、ビデオ コーデック、およびメタデータを 1 つのパッケージにまとめたものです。 ファイル拡張子は MP4、AVI、MOV、FLV などになります。 メタデータには、字幕、解像度情報、作成日、デバイスの種類、言語ファイルが含まれます。

コンテナ ファイルはさまざまなデータ タイプをインターリーブし、ビデオ プレーヤーでアクセスできるようにします。 コンテナは重要であるにもかかわらず、役に立たない情報です。 ビデオとオーディオがどのようにエンコードされるかは明らかにされません。

人気のコンテナ

コーデックと同様に、人気のあるコンテナもあります。

MP4

MP4 はオンライン ビデオに推奨される形式であり、Vimeo や YouTube などのサービスでは MP4 を優先形式としています。 MP4 コンテナーは、MPEG-4 エンコーディング (H.264) と AAC または AC3 オーディオを使用します。ほとんどの消費者向けデバイスで広くサポートされています。

動画

MKV は、将来を見据えて設計された、急速に進化するフォーマットです。コンテナーはほぼすべてのオーディオまたはビデオ形式をサポートしているため、適応性と効率性に優れています。これは、オーディオおよびビデオ ファイルを保存するための最良の方法の 1 つと考えられています。

破損したビデオ ファイルの再生も可能で、異なる形式でエンコードされている場合でも複数の字幕トラック、DVD メニュー、チャプターなどをサポートします。残念ながら、Matroska 形式は無料のオープン スタンダードですが、まだ広くサポートされているわけではありません。

動画

AVI ビデオは Microsoft によって最初に導入され、1990 年代から 2000 年代初頭にかけて最も人気がありました。 AVI ファイルにはさまざまな種類のオーディオおよびビデオ ストリームを保存でき、DivX コーデックを使用すると、小さなファイル サイズで優れたビデオ品質を表示できます。

ただし、AVI を一定の限度を超えて圧縮すると、ビデオの品質が低下します。画面が HD、Ultra HD、4K をサポートするようになったため、許容範囲は大幅に縮小されました。また、コーデックを使用してビデオを圧縮した場合、ファイルを再生するには、マシンに同じコーデックがインストールされている必要があります。

ビデオで使用されているコーデックの詳細を確認する方法

コンピュータでビデオを視聴していて、突然「これはどのビデオ コーデックを使用しているのだろう?」と疑問に思ったことがある場合、その答えを見つける方法はいくつかあります。

メディア情報

MediaInfo は、あらゆるオーディオ ファイルまたはビデオ ファイルに関するすべての情報を検索するために使用できるオープン ソースのコーデック識別ツールです。 このソフトウェアの最も優れた点は、抽出されたデータをワークシート ビュー、ツリー ビュー、HTML ビューなどのさまざまな構造で表示できることです。

ダウンロード: MediaInfo for Windows (無料)

VLCメディアプレーヤー

VLC はコーデックやその他の関連情報に関する詳細な情報を提供します。 まず、ビデオ ファイルを読み込み、「ツール」>「コーデック情報」に移動します。 使用されているコーデック、ビデオ解像度、フレーム レート、オーディオ コーデック、サンプリング レート、サンプルあたりのビット数などの詳細を表示できます。

ダウンロード: Windows 用 VLC (無料)

どのコーデックとファイル形式を選択すべきですか?

何を使用するかについてのアドバイスをお探しの場合は、H.264 が急速に標準コーデックになりつつあり、MP4 または MKV はどちらも価値のあるコンテナーです。 MP4 は、消費者向けデバイスでサポートされており、ストリーミング ビデオ サイトの標準であるため、有利になる可能性があります。 H.264 は基本的な MPEG-4 圧縮よりも 1.5​​ ～ 2 倍効率が高く、ファイル サイズが小さくなり、再生がスムーズになります。

とはいえ、H.264 は現在 MPEG-4 コーデック (パート 10、AVC として知られる) に含まれているため、コーデックが単一のエンコード技術に依存しなくなると、H.264 は意味をなさなくなります。