ما هي برامج الترميز

برنامج الترميز هو عملية قائمة على الأجهزة أو البرامج التي تضغط وتفك ضغط كميات كبيرة من البيانات، حيث تستخدم برامج الترميز في التطبيقات لتشغيل وإنشاء ملفات وسائط للمستخدمين، وكذلك لإرسال ملفات الوسائط عبر الشبكة، والمصطلح هو مزيج من الكلمات المبرمج وفك التشفير، وكذلك الضغط وفك الضغط.

ما هي برامج الترميز؟

الترميز هو أكسجين الوسائط المتدفقة سوق؛ ولا توجد برامج ترميز، ولا وسائط متدفقة، من تصوير الفيديو إلى التحرير إلى ترميز ملفات الوسائط المتدفقة للتسليم  حيث تشارك برامج الترميز في كل خطوة على الطريق، كما يلامس العديد من منتجي الفيديو أيضًا أسواق DVD-ROM و Blu-ray، بالإضافة إلى البث، وتلعب برامج الترميز دورًا هناك أيضًا.

أساسيات برامج الترميز

برامج الترميز هي تقنيات ضغط ولها مكونان، جهاز تشفير لضغط الملفات، ووحدة فك ترميز لفك الضغط، حيث توجد برامج ترميز للبيانات (PKZIP) والصور الثابتة (JPEG وGIF وPNG) والصوت (MP3 وAAC) والفيديو (Cinepak وMPEG-2 وH.264 وVP8)، وهناك نوعان من برامج الترميز؛ ضياع، وضياع، حيث تقوم برامج الترميز بدون فقد، مثل PKZIP أو PNG، بإعادة إنتاج نفس الملف الأصلي عند فك الضغط، كما ان هناك بعض برامج ترميز الفيديو غير المفقودة، بما في ذلك Apple Animationالترميز وLagarith الترميز، لكن هذه لا يمكنها ضغط الفيديو إلى معدلات بيانات منخفضة بما يكفي للبث.

على عكس برامج الترميز غير المفقودة، حيث تنتج برامج الترميز التي تم فقدها نسخة طبق الأصل من الملف الأصلي عند فك الضغط، ولكن ليس الملف الأصلي، كما تحتوي برامج الترميز الفاسدة على مقايضة ثابتة واحدة فكلما انخفض معدل البيانات، قل شكل الملف الذي تم فك ضغطه (أو يبدو) مثل الملف الأصلي، وبمعنى آخر، كلما زاد الضغط، زادت الجودة التي تفقدها.

تستخدم تقنيات الضغط المفقودة نوعين من الضغط، الضغط داخل الإطار والضغط بين الإطارات، حيث ان الضغط داخل الإطار هو في الأساس ضغط الصور الثابتة المطبق على الفيديو، مع ضغط كل إطار دون الرجوع إلى أي إطار آخر، وعلى سبيل المثال، يستخدم Motion-JPEG الضغط داخل الإطار فقط، مما يؤدي إلى ترميز كل إطار كصورة JPEG منفصلة، كما ان برنامج ترميز DVيستخدم أيضًا الضغط داخل الإطار فقط، كما يفعل DVCPRO-HD، والتي تقسم أساسًا كل إطار HD إلى أربع كتل SD DV ، وكلها مشفرة فقط عبر ضغط داخل الإطار.

في المقابل، يستخدم الضغط بين الإطارات التكرار بين الإطارات لضغط الفيديو، وعلى سبيل المثال، في سيناريو حديث الرأس، تظل معظم الخلفية ثابتة، حيث تخزن تقنيات الإطارات البينية معلومات الخلفية الثابتة مرة واحدة، وثم تخزن المعلومات المتغيرة فقط في الإطارات اللاحقة، كما يعد الضغط بين الإطارات أكثر فاعلية من الضغط بين الإطارات، لذلك تم تحسين معظم برامج الترميز للبحث عن المعلومات الزائدة عن الحاجة بين الإطارات والاستفادة منها.

استخدمت برامج الترميز المبكرة القائمة على القرص المضغوط مثل Cinepak وIndeo نوعين من الإطارات لهذه العملية: الإطارات الرئيسية وإطارات دلتا، حيث كانت الإطارات الرئيسية تخزن الإطار الكامل وتم ضغطها فقط باستخدام ضغط داخل الإطار، وأثناء التشفير، تمت مقارنة وحدات البكسل في إطارات دلتا بالبكسل في الإطارات السابقة، وتمت إزالة المعلومات الزائدة عن الحاجة، كما يتم أيضًا ضغط البيانات المتبقية في كل إطار دلتا باستخدام تقنيات داخل الإطار حسب الضرورة لتلبية معدل البيانات الهدف للملف.

برامج الترميز الخاصة بالوظيفة

تسلط برامج الترميز الوسيطة هذه الضوء على حقيقة أنه على الرغم من وجود بعض التقاطع، إلا أنه من المفيد تحديد برامج الترميز من خلال وظيفتها، والتي تتضمن الفئات التالية:

1- اقتناء الترميز المستخدمة في كاميرات الفيديو

يتضمن ذلك Motion-JPEG المستخدم في DV وDVCPROHD وMPEG-2 كما هو مستخدم في Sony XDCAM HD وHDV وH.264 كما هو مستخدم في AVCHD والعديد من كاميرات SLR الرقمية، كما يتمثل دور برنامج الترميز هنا في الحصول على أعلى جودة ممكنة مع تلبية متطلبات معدل البيانات لآلية التخزين على متن الطائرة.

2- تستخدم برامج الترميز الوسيطة بشكل أساسي أثناء التحرير

كما ذكرنا، في هذا الدور، حيث تم تصميم برامج الترميز هذه لتحسين استجابة التحرير والجودة.

3- أنظمة فك وتشفير التسليم

يتضمن ذلك MPEG-2 لأقراص DVD والبث والأقمار الصناعية وMPEG-2 وVC-1 وH.264 لـ Blu-ray وH.264 وVP6 وWMV وWebM والعديد من التنسيقات الأخرى لتسليم البث، وفي هذا الدور، يجب أن تتطابق برامج الترميز مع معدل البيانات الذي تفرضه منصة التسليم، والذي يكون في حالة البث أقل بكثير من المعدلات المستخدمة في الاستحواذ.

برامج الترميز وتنسيقات الحاويات

من المهم التمييز بين برامج الترميز وتنسيقات الحاويات، على الرغم من أنها تشترك أحيانًا في نفس الاسم، وباختصار، فان تنسيقات الحاويات أو الأغلفة هي تنسيقات ملفات يمكن أن تحتوي على أنواع معينة من البيانات، بما في ذلك الصوت والفيديو ونص التسمية التوضيحية المغلقة والبيانات الوصفية المرتبطة على الرغم من وجود بعض تنسيقات الحاويات ذات الأغراض العامة، مثل QuickTime، فإن معظم تنسيقات الحاويات تستهدف جانبًا واحدًا من خط أنابيب الإنتاج والتوزيع، مثل MXF للالتقاط المستند إلى الملفات على كاميرا الفيديو، و FLV وWebM لدفق محتوى Flash وWebM.

في بعض الحالات، تحتوي تنسيقات الحاوية على برنامج ترميز واحد أو سائد، مثل Windows Media Video وتنسيق حاوية WMV، ومع ذلك، يمكن لمعظم تنسيقات الحاويات إدخال عدة برامج ترميز، وربما يكون QuickTime هو الأكثر استخدامًا، حيث تلتقط بعض كاميرات الفيديو فيديو MPEG-2 / H.264 بتنسيق حاوية QuickTime، والكثير من مقاطع الفيديو الموزعة على iTunes بامتداد MOV.

تتعلق إحدى مناطق الالتباس المحتملة بـ MPEG-4، وهو تنسيق حاوية (جزء MPEG-4 1) وبرنامج ترميز (MPEG-4 الجزء 2)، ومن الناحية الفنية، على الأقل من جانب ISO للأشياء، فإن H.264 هو أيضًا برنامج ترميز MPEG-4 (MPEG-4 الجزء 10)، والذي حل إلى حد كبير محل استخدام برنامج الترميز MPEG-4 كتنسيق حاوية، حيث يمكن أن يحتوي ملف MP4 على فيديو مشفر باستخدام برامج الترميز MPEG-2 وMPEG-4 وVC-1 وH.263 وH.264.

ومع ذلك، يجب على المستخدم القيام بترميز ملف MP4 باستخدام VC-1، ولن يتمكن مشغل QuickTime أو أي جهاز iOS من تشغيل الملف، وفي هذا الصدد، عند إنتاج ملف للتوزيع، فمن الضروري اختيار برنامج ترميز وتنسيق حاوية متوافقين مع إمكانيات التشغيل الخاصة بالمشاهدين المستهدفين.

برامج ترميز الصوت

نظرًا لأن معظم مقاطع الفيديو يتم التقاطها أيضًا بالصوت، حيث يجب أيضًا معالجة مكون الصوت، فان تنسيق الصوت الأكثر استخدامًا للاكتساب والتحرير هو PCM، والذي يرمز إلى Pulse-code Modulation، والذي يتم تخزينه عادةً إما بتنسيق WAV أو AVI على Windows، أو AIFF أو MOV على جهاز Mac، كما يعتبر PCM غير مضغوط ، لذلك قد يتم وصفه على أنه تنسيق ملف بدلاً من برنامج ترميز، وذلك للحفاظ على الجودة، حيث تمر معظم برامج الترميز الوسيطة ببساطة عبر الصوت غير المضغوط كما تقدمه كاميرا الفيديو.