Kodek - Codec

Kodek je zařízení nebo počítačový program, který kóduje nebo dekóduje z datového toku nebo signál . Kodek je portmanteau z kodéru / dekodéru .

V elektronické komunikaci je endec zařízení, které funguje jako kodér i dekodér v signálu nebo datovém proudu, a je tedy typem kodeku. Endec je portmanteau z kodéru / dekodéru .

Kodér nebo kodér kóduje datový tok nebo signál pro přenos nebo ukládání, případně v šifrované podobě, a funkce dekodéru obrátí kódování pro přehrávání nebo úpravy. Kodeky se používají při videokonferencích , streamování médií a v aplikacích pro úpravu videa .

Dějiny

V polovině 20. století byl kodek zařízení, které kódovalo analogové signály do digitální podoby pomocí pulzní kódové modulace (PCM). Později byl název také použit pro software pro převod mezi formáty digitálních signálů, včetně funkcí kompanderů .

Příklady

Zvukový kodek převádí analogové zvukové signály na digitální signál pro přenos nebo kóduje je pro skladování. Přijímací zařízení převádí digitální signály zpět na analogovou formu pomocí audio dekodéru pro přehrávání. Příkladem toho jsou kodeky používané ve zvukových kartách osobních počítačů. Video kodek dosahuje stejný úkol pro video signály.

Jednotka systému nouzového varování je obvykle endec, ale někdy jen dekodér.

Při implementaci protokolu IrDA ( Infrared Data Association ) lze mezi UART a optoelektronikou použít endec.

Falešné kodeky jsou běžným zneužíváním technologie kodeků, která se v poslední dekádě začala používat a existuje od doby, kdy byly kodeky poprvé vynalezeny. Falešné kodeky se používají, když online uživatel vezme typ kodeku a nainstaluje viry a další malware do jakýchkoli komprimovaných dat a použije je jako převlek. Tento převlek se zobrazí jako stahování kodeku pomocí vyskakovacího upozornění nebo přidání. Když uživatel klikne nebo si stáhne tento kodek, nainstaluje se do vašeho počítače počítačový virus a malware . Jakmile je falešný kodek nainstalován, často se používá k přístupu k soukromým datům, poškození celého počítačového systému nebo k šíření malwaru. Jedním z předchozích nejpoužívanějších způsobů šíření malwaru byly falešné AV stránky a s rozmachem technologie kodeků byly oba použity v kombinaci s cílem využít výhod online uživatelů ( například ). Tato kombinace umožňuje automatické stahování falešných kodeků do zařízení prostřednictvím webové stránky propojené pomocí vyskakovacího okna, upozornění na viry/kodeky nebo článků. Web 2 Spyware obsahuje seznam 24 nejpoužívanějších webů ke stahování falešných kodeků a pomáhá poskytovat běžné znaky falešných kodeků. Falešné kodeky vypadají jako jemně vyladěný doplněk nebo webová stránka, která funguje a vypadá legitimně a je upoutána pozornost uživatelů prostřednictvím předchozí historie výzkumu. Uživatelé, kteří často provozují mnoho nedůvěryhodných webů a hledají snadnější přístup k věcem, jako je pirátství filmů, obsah pro dospělé nebo stahování médií.

Komprese

Kromě kódování signálu může kodek také komprimovat data, aby se zmenšila šířka přenosového pásma nebo úložný prostor. Kompresní kodeky se dělí především na ztrátové kodeky a bezztrátové kodeky.

Bezztrátové kodeky se často používají k archivaci dat v komprimované podobě při zachování všech informací přítomných v původním streamu. Pokud je zachování původní kvality streamu důležitější než odstranění odpovídajících větších velikostí dat, upřednostňují se bezeztrátové kodeky. To platí zejména v případě, že data mají projít dalším zpracováním (například úpravou ), v takovém případě opakovaná aplikace zpracování (kódování a dekódování) na ztrátové kodeky zhorší kvalitu výsledných dat tak, že již nebudou identifikovatelná (vizuálně) , slyšitelně nebo obojí). Postupné používání více než jednoho kodeku nebo schématu kódování může také výrazně snížit kvalitu. Klesající náklady na kapacitu úložiště a šířku pásma sítě mají tendenci snižovat potřebu ztrátových kodeků pro některá média.

Mnoho populárních kodeků je ztrátových. Snižují kvalitu, aby maximalizovaly kompresi. Tento typ komprese je často prakticky nerozeznatelný od původního nekomprimovaného zvuku nebo obrázků v závislosti na použitém kodeku a nastavení. Nejpoužívanější technika ztrátové komprese dat v digitálních médiích je založena na diskrétní kosinové transformaci (DCT), která se používá v kompresních standardech, jako jsou obrázky JPEG , video H.26x a MPEG a zvuk MP3 a AAC . Menší datové sady usnadňují namáhání relativně drahých úložných subsystémů, jako je energeticky nezávislá paměť a pevný disk , a také formátů, které jsou určeny k jednorázovému zápisu, jako je například CD-ROM , DVD a Blu-ray Disc . Nižší datové rychlosti také snižují náklady a zlepšují výkon při přenosu dat, např. Přes internet.

Mediální kodeky

V kodecích se používají dvě hlavní techniky, modulace pulzním kódem a modulace delta . Kodeky jsou často navrženy tak, aby zdůrazňovaly určité aspekty médií, která mají být kódována. Například digitální video (pomocí DV kodeku) sportovní události musí dobře kódovat pohyb, ale nemusí nutně přesné barvy, zatímco video z umělecké výstavy musí dobře kódovat barvu a povrchovou texturu.

Zvukové kodeky pro mobilní telefony musí mít velmi nízkou latenci mezi kódováním zdroje a přehráváním. Naproti tomu zvukové kodeky pro záznam nebo vysílání mohou používat techniky komprese zvuku s vysokou latencí k dosažení vyšší věrnosti při nižší přenosové rychlosti.

Existují tisíce zvukových a obrazových kodeků, jejichž cena se pohybuje od bezplatných až po stovky dolarů nebo více. Tato řada kodeků může způsobit problémy s kompatibilitou a zastaráním. Dopad je menší u starších formátů, pro které kodeky zdarma nebo téměř zdarma existují již dlouhou dobu. Starší formáty se často nehodí pro moderní aplikace, například pro přehrávání v malých přenosných zařízeních. Například surový nekomprimovaný zvuk PCM (44,1 kHz, 16 bitů stereo, jak je znázorněno na zvukovém disku CD nebo v souboru .wav nebo .aiff) je již dlouhou dobu standardem na více platformách, ale jeho přenos po sítích je pomalý a drahý ve srovnání s modernějšími komprimovanými formáty, jako jsou Opus a MP3.

Mnoho multimediálních datových toků obsahuje zvuk i video a často i metadata, která umožňují synchronizaci zvuku a videa. Každý z těchto tří proudů může být zpracován různými programy, procesy nebo hardwarem; ale aby byly multimediální datové toky užitečné v uložené nebo přenášené formě, musí být zapouzdřeny společně ve formátu kontejneru .

Kodeky s nižším datovým tokem umožňují více uživatelům, ale také mají větší zkreslení. Kromě počátečního nárůstu zkreslení dosahují kodeky s nižší bitovou rychlostí také svých nižších bitových rychlostí pomocí složitějších algoritmů, které vytvářejí určité předpoklady, například předpoklady týkající se média a rychlosti ztrát paketů. Jiné kodeky nemusí činit stejné předpoklady. Když uživatel s kodekem s nízkou přenosovou rychlostí hovoří s uživatelem s jiným kodekem, každé překódování zavádí další zkreslení .

Audio Video Interleave (AVI) je někdy chybně popisován jako kodek, ale AVI je ve skutečnosti kontejnerový formát, zatímco kodek je softwarový nebo hardwarový nástroj, který kóduje nebo dekóduje zvuk nebo video do nebo z nějakého formátu zvuku nebo videa. Zvuk a video kódované mnoha kodeky mohou být vloženy do kontejneru AVI, ačkoli AVI není standardem ISO . Existují také další známé formáty kontejnerů, například Ogg , ASF , QuickTime , RealMedia , Matroska a DivX Media Format . MPEG transport stream , MPEG program stream , MP4 a ISO základní formát mediálního souboru jsou příklady formátů kontejnerů, které jsou standardizovány ISO.

Viz také

Reference