การแปลงรหัส

การแปลงรหัสคือการแปลงดิจิทัลเป็นดิจิทัลโดยตรงของการเข้ารหัส หนึ่ง ไปเป็นอีก การเข้ารหัสหนึ่ง [1]เช่น สำหรับ ไฟล์ข้อมูล วิดีโอไฟล์เสียง (เช่นMP3 , WAV ) หรือการเข้ารหัสอักขระ (เช่นUTF-8 , ISO/IEC 8859 ). โดยปกติจะทำในกรณีที่อุปกรณ์เป้าหมาย (หรือเวิร์กโฟลว์ ) ไม่รองรับรูปแบบหรือมีความจุที่จำกัดซึ่งกำหนดขนาดไฟล์ที่ลดลง[2]หรือแปลงข้อมูลที่เข้ากันไม่ได้หรือล้าสมัยไปเป็นรูปแบบที่รองรับที่ดีกว่าหรือทันสมัย

ในโลกของวิดีโอแอนะล็อก การแปลงรหัสสามารถทำได้ในขณะที่กำลังค้นหาไฟล์และในการนำเสนอเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ไฟล์ CineonและDPXมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในรูปแบบทั่วไปสำหรับภาพยนตร์ดิจิทัลแต่ขนาดข้อมูลของภาพยนตร์ความยาวสองชั่วโมงจะอยู่ที่ประมาณ 8 เทราไบต์ (TB) [2]ขนาดใหญ่นั้นสามารถเพิ่มต้นทุนและความยากในการจัดการไฟล์ภาพยนตร์ได้ อย่างไรก็ตาม การแปลงรหัสเป็น รูปแบบ JPEG2000ที่ไม่สูญเสียคุณภาพจะมีประสิทธิภาพการบีบอัดที่ดีกว่าเทคโนโลยีการเข้ารหัสแบบไม่สูญเสียข้อมูลอื่นๆ และในหลายกรณี JPEG2000 สามารถบีบอัดภาพให้เหลือขนาดครึ่งหนึ่งได้ [2]

การแปลงรหัสโดยทั่วไปเป็นกระบวนการที่สูญเสียซึ่งทำให้เกิดการสูญเสียการสร้าง อย่างไรก็ตาม การแปลงรหัสอาจไม่สูญเสียหากเอาต์พุตถูกบีบอัดโดยไม่สูญเสียข้อมูลหรือไม่มีการบีบอัด [2]กระบวนการแปลงรหัสเป็นรูปแบบที่สูญหายทำให้เกิดการสูญเสียรุ่น ที่แตกต่างกัน ในขณะที่การแปลงรหัสจากการสูญเสียไปเป็นแบบไม่สูญเสียหรือไม่มีการบีบอัดนั้นเป็นการแปลงแบบไม่สูญเสียในทางเทคนิคเนื่องจากไม่มีข้อมูลสูญหาย อย่างไรก็ตาม เมื่อการแปลงไม่ สามารถ ย้อนกลับได้ จะเรียกว่าการทำลายล้าง อย่างถูกต้องมากขึ้น

กระบวนการ

การแปลงรหัสเป็นกระบวนการสองขั้นตอนซึ่งข้อมูลต้นฉบับจะถูกถอดรหัสเป็นรูปแบบที่ไม่มีการบีบอัดระดับกลาง (เช่นPCMสำหรับเสียงYUVสำหรับวิดีโอ) ซึ่งจากนั้นจะถูกเข้ารหัสเป็นรูปแบบเป้าหมาย

เข้ารหัส/บันทึกใหม่

เราอาจเข้ารหัสข้อมูลในรูปแบบเดียวกันอีกครั้ง ด้วยเหตุผลหลายประการ:

การแก้ไข
หากใครต้องการแก้ไขข้อมูลในรูปแบบที่บีบอัด (เช่น แก้ไขรูปภาพในรูปภาพJPEG ) โดยทั่วไปเราจะถอดรหัส แก้ไข แล้วเข้ารหัสอีกครั้ง การเข้ารหัสใหม่นี้ทำให้เกิดการสูญเสียการสร้างดิจิทัล ดังนั้นหากต้องการแก้ไขไฟล์ซ้ำๆ ควรถอดรหัสเพียงครั้งเดียวและทำการแก้ไขทั้งหมดในสำเนานั้น แทนที่จะเข้ารหัสซ้ำซ้ำๆ ในทำนองเดียวกัน หากจำเป็นต้องมีการเข้ารหัสเป็นรูปแบบที่สูญหาย การเข้ารหัสนั้นควรถูกเลื่อนออกไปจนกว่าข้อมูลจะเสร็จสิ้น เช่น หลังจากมาสเตอร์
บิตเรตที่ต่ำกว่า
การแปลเป็นกระบวนการที่คล้ายกับการแปลงรหัสซึ่งไฟล์จะถูกเข้ารหัสด้วยบิตเรตที่ต่ำกว่าโดยไม่ต้องเปลี่ยนรูปแบบวิดีโอ [3]ซึ่งอาจรวมถึงการแปลงอัตราตัวอย่างแต่อาจใช้อัตราการสุ่มตัวอย่างที่เหมือนกันและมีการบีบอัดที่สูงกว่า ซึ่งช่วยให้สามารถใส่สื่อที่กำหนดลงในพื้นที่เก็บข้อมูลขนาดเล็ก (เช่น ติดตั้งดีวีดีลงในแผ่นวิดีโอซีดี ) หรือผ่านช่องแบนด์วิธที่ต่ำกว่า
การปรับขนาดภาพ
การเปลี่ยนขนาดรูปภาพของวิดีโอเรียกว่าการแปลงขนาดและจะใช้หากความละเอียดเอาต์พุตแตกต่างจากความละเอียดของสื่อ บนอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพเพียงพอ การปรับขนาดภาพสามารถทำได้ในการเล่น แต่ก็สามารถทำได้โดยการเข้ารหัสใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการแปล (เช่น รูปภาพที่ลดขนาดลงซึ่งต้องใช้บิตเรตที่ต่ำกว่า)

เราสามารถใช้รูปแบบที่มีการลอกบิตเรตซึ่งช่วยให้ลดบิตเรตลงได้อย่างง่ายดายโดยไม่ต้องเข้ารหัสซ้ำ แต่คุณภาพมักจะต่ำกว่าการเข้ารหัสซ้ำ ตัวอย่างเช่น ใน การลอกบิตเรต ของ Vorbisในปี 2008 คุณภาพจะด้อยกว่าการเข้ารหัสใหม่

ข้อเสีย

ข้อเสียเปรียบหลักของการแปลงรหัสในรูปแบบที่สูญเสียคือคุณภาพที่ลดลง อาร์ติแฟกต์ของการบีบอัด เป็นแบบสะสม ดังนั้นการแปลง รหัสทำให้เกิดการสูญเสียคุณภาพอย่างต่อเนื่องในแต่ละรุ่นที่ต่อเนื่องกัน หรือที่เรียกว่าการสูญเสียรุ่นดิจิทัล ด้วยเหตุนี้ โดยทั่วไปจึงไม่สนับสนุนการแปลงรหัส (ในรูปแบบที่สูญหาย) เว้นแต่จะหลีกเลี่ยงไม่ได้

สำหรับผู้ใช้ที่ต้องการเข้ารหัสเสียงอีกครั้งในรูปแบบใดๆ และสำหรับการแก้ไขเสียงดิจิทัลวิธีที่ดีที่สุดคือเก็บสำเนาต้นฉบับในรูปแบบ Lossless (เช่นFLAC , ALAC , TTA , WavPackและอื่นๆ) ซึ่งจะใช้เวลาประมาณ พื้นที่จัดเก็บครึ่งหนึ่งที่จำเป็นเมื่อเปรียบเทียบกับ รูปแบบ PCM ที่ไม่มีการบีบอัดดั้งเดิม (เช่นWAVและAIFF ) เนื่องจากรูปแบบที่ไม่มีการสูญเสียมักจะมีประโยชน์เพิ่มเติมจากการมีข้อมูลเมตาตัวเลือกซึ่งขาดหายไปโดยสิ้นเชิงหรือจำกัดมากในรูปแบบ PCM รูปแบบที่ไม่สูญเสียข้อมูลเหล่านี้สามารถแปลงเป็นรูปแบบ PCM หรือแปลงรหัสได้โดยตรงจากรูปแบบที่ไม่สูญเสียข้อมูลรูปแบบหนึ่งไปเป็นรูปแบบที่ไม่สูญเสียข้อมูลอีกรูปแบบหนึ่ง โดยไม่สูญเสียคุณภาพแต่อย่างใด สามารถแปลงรหัสเป็นรูปแบบที่สูญหายได้ แต่สำเนาเหล่านี้จะไม่สามารถแปลงเป็นรูปแบบอื่นใด ๆ ได้ (PCM, แบบไม่สูญเสียข้อมูล หรือสูญหาย) โดยไม่สูญเสียคุณภาพในภายหลัง

สำหรับการแก้ไขภาพผู้ใช้ควรบันทึกหรือบันทึกภาพใน รูปแบบ Rawหรือไม่มีการบีบอัด จากนั้นแก้ไขสำเนาของเวอร์ชันหลักนั้น โดยจะแปลงเป็นรูปแบบที่สูญเสียหากจำเป็นต้องใช้ภาพที่มีขนาดไฟล์เล็กกว่าสำหรับการแจกจ่ายขั้นสุดท้าย เช่นเดียวกับเสียง การแปลงรหัสจากรูปแบบที่สูญเสียไปเป็นรูปแบบอื่นทุกประเภทจะส่งผลให้คุณภาพลดลง

สำหรับการตัดต่อวิดีโอ (สำหรับการแปลงวิดีโอ) โดยปกติแล้วรูปภาพจะถูกบีบอัดโดยตรงในระหว่างขั้นตอนการบันทึกเนื่องจากไฟล์มีขนาด ใหญ่ซึ่งจะถูกสร้างขึ้นหากไม่ได้เป็นเช่นนั้น และเนื่องจากความต้องการพื้นที่เก็บข้อมูลขนาดใหญ่นั้นยุ่งยากเกินไปสำหรับผู้ใช้ อย่างไรก็ตาม จำนวนการบีบอัดที่ใช้ในขั้นตอนการบันทึกสามารถเปลี่ยนแปลงได้สูงและขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ รวมถึงคุณภาพของภาพที่บันทึก (เช่น อนาล็อกหรือดิจิทัล ความละเอียดมาตรฐาน หรือความละเอียดสูง เป็นต้น) และประเภทอุปกรณ์ที่ผู้ใช้สามารถใช้ได้ ซึ่งมักเกี่ยวข้องกับข้อจำกัดด้านงบประมาณ เนื่องจากอุปกรณ์วิดีโอดิจิทัลคุณภาพสูงสุดและพื้นที่จัดเก็บอาจมีค่าใช้จ่ายสูง หมายความว่าการแปลงโค้ดใดๆ จะเกี่ยวข้องกับการสูญเสียรูปภาพสะสม ดังนั้นวิธีแก้ปัญหาที่ใช้งานได้จริงที่สุดตราบเท่าที่การลดการสูญเสียคุณภาพให้เหลือน้อยที่สุดคือให้การบันทึกต้นฉบับถือเป็นสำเนาต้นฉบับ และสำหรับเวอร์ชันการแปลงโค้ดในภายหลังที่ต้องการ

การใช้งาน

แม้ว่าการแปลงรหัสสามารถพบได้ในการปรับเปลี่ยนเนื้อหาในหลายด้าน แต่โดยทั่วไปจะใช้ในการปรับเปลี่ยนเนื้อหาในโทรศัพท์มือถือ ในกรณีนี้ การแปลงรหัสเป็นสิ่งจำเป็น เนื่องจากความหลากหลายของอุปกรณ์มือถือและความสามารถของพวกเขา ความหลากหลายนี้จำเป็นต้องมีการปรับเนื้อหาในระดับปานกลางเพื่อให้แน่ใจว่าเนื้อหาต้นฉบับจะทำงานได้อย่างเพียงพอบนอุปกรณ์เป้าหมายที่เนื้อหานั้นถูกส่งไป

การแปลงรหัสวิดีโอจากกล้องดิจิตอล สำหรับผู้บริโภคส่วนใหญ่ สามารถลดขนาดไฟล์ได้อย่างมากโดยยังคงคุณภาพไว้เท่าเดิม สิ่งนี้เป็นไปได้เนื่องจากกล้องสำหรับผู้บริโภคส่วนใหญ่เป็น อุปกรณ์ แบบเรียลไทม์และมีพลังงานจำกัด ซึ่งไม่มีทั้งพลังการประมวลผลหรือแหล่งจ่ายไฟที่แข็งแกร่งของ CPU เดสก์ท็อป

หนึ่งในเทคโนโลยีที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในการแปลงรหัสคือบริการข้อความมัลติมีเดีย (MMS) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ใช้ในการส่งหรือรับข้อความด้วยสื่อ (รูปภาพ เสียง ข้อความ และวิดีโอ) ระหว่างโทรศัพท์มือถือ ตัวอย่างเช่น เมื่อใช้กล้องโทรศัพท์ในการถ่ายภาพดิจิทัล รูปภาพคุณภาพสูงโดยปกติจะมีขนาดอย่างน้อย 640x480 พิกเซลจะถูกสร้างขึ้น เมื่อส่งภาพไปยังโทรศัพท์เครื่องอื่น รูปภาพที่มีความละเอียดสูงนี้อาจถูกแปลงเป็นภาพที่มีความละเอียดต่ำกว่าและมีสีน้อยลง เพื่อให้พอดีกับขนาดหน้าจอของอุปกรณ์เป้าหมายและข้อจำกัดของสี การลดขนาดและสีนี้จะช่วยปรับปรุงประสบการณ์ผู้ใช้บนอุปกรณ์เป้าหมาย และบางครั้งเป็นวิธีเดียวสำหรับการส่งเนื้อหาระหว่างอุปกรณ์มือถือต่างๆ

ซอฟต์แวร์ โฮมเธียเตอร์พีซีใช้การแปลงรหัสอย่างกว้างขวางเพื่อลดการใช้พื้นที่ดิสก์ด้วยไฟล์วิดีโอ การดำเนินการที่พบบ่อยที่สุดในแอปพลิเคชันนี้คือการแปลง รหัสไฟล์ MPEG-2เป็นรูปแบบ MPEG-4หรือH.264

การแปลงรหัสแบบเรียลไทม์ในรูปแบบหลายต่อหลาย (รูปแบบอินพุตใด ๆ เป็นรูปแบบเอาต์พุตใด ๆ ) กำลังกลายเป็นสิ่งจำเป็นในการจัดหาความสามารถในการค้นหาที่แท้จริงสำหรับเนื้อหามัลติมีเดียใด ๆ บนอุปกรณ์เคลื่อนที่ใด ๆ โดยมีวิดีโอมากกว่า 500 ล้านรายการบนเว็บและมากมายเหลือเฟือ ของอุปกรณ์เคลื่อนที่

ประวัติศาสตร์

ก่อนการถือกำเนิดของเซมิคอนดักเตอร์และวงจรรวม การแปลงรหัสความละเอียดเรียลไทม์และอัตราเฟรมระหว่าง มาตรฐาน วิดีโอแอนะล็อก ต่างๆ ทำได้โดยการใช้CRT / หลอดกล้องร่วมกัน ส่วน CRT ไม่ได้เขียนลงบนสารเรืองแสงแต่เขียนลงบนเป้าหมายอิเล็กทริกที่บาง ส่วนของกล้องจะอ่านรูปแบบการชาร์จที่สะสมไว้ด้วยอัตราการสแกนที่แตกต่างจากด้านหลังของเป้าหมายนี้ [4]การตั้งค่ายังสามารถใช้เป็นgenlockได้

ดูสิ่งนี้ด้วย

แนวคิด
การเปรียบเทียบ

การอ้างอิง

  1. ↑ มาร์กาเร็ต เราส์. "การแปลงรหัส" เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2018-01-14 . สืบค้นเมื่อ2018-01-14 .
  2. ↑ abcd "Advancements in Compression and Transcoding: 2008 and Beyond", Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE), 2008, เว็บเพจ: SMPTE-spm
  3. ↑ แบรนสัน, ไรอัน (6 กรกฎาคม พ.ศ. 2558) (6 กรกฎาคม พ.ศ. 2558). "เหตุใดอัตราบิตจึงสำคัญเมื่อแปลงวิดีโอเป็น MP3" แปลงวิดีโอออนไลน์ สืบค้นเมื่อ10 สิงหาคม 2558 .
  4. ↑ "เอกสารข้อมูลท่อแปลงสแกน GEC 7828" ( PDF) บริษัท เจเนอรัลอิเล็คทริค 10 เมษายน 2504 . สืบค้นเมื่อ21 เมษายน 2017 .

การอ้างอิงทั่วไปและการอ้างอิง

ลิงค์ภายนอก

  • รายงาน IDC เกี่ยวกับการแปลงรหัสวิดีโอ
  • ห้าขั้นตอนในการสร้างการแปลงรหัสลงในสมุดปกขาวเวิร์กโฟลว์ของคุณ
  • เอกสารไวท์เปเปอร์การแปลงรหัส