Kódování videa - MujMAC.cz - Apple, Mac OS X, Apple iPod

26. dubna 2006, 00.00 | V minulém dílu našeho seriálu o zálohování DVDisků na pevný disk jsme si ukázali, jak obsah DVD zkopírovat; dnes tedy budeme předpokládat, že obsah DVD již máme na pevném disku (nebo že disk není chráněný a rozhodli jsme se jej zároveň v jediném kroku kopírovat i překódovat), a podíváme se na to, co se s ním vlastně dá dělat.

V minulém dílu našeho seriálu o zálohování DVDisků na pevný disk jsme si ukázali, jak obsah DVD zkopírovat – asi nejlepší služby na Macu nabízí aplikace MacTheRipper (tu a tam se vyskytnou disky, jež Ripper nezvládne; pak je bohužel zapotřebí najít známého s Windows, kde tamní zvykové právo "co není přibité, to ukradnu" – a než se čtenář užívající Windows začne rozčilovat, nechť laskavě vyhledá licenční číslo svého Office :) – podporuje vznik programů pro překonání nejrůznějších ochran v daleko větší míře, než na Macu; pro více podrobností doporučuji nahlédnout do diskuse k minulému článku).

Dnes tedy budeme předpokládat, že obsah DVD již máme na pevném disku (nebo že disk není chráněný a rozhodli jsme se jej zároveň v jediném kroku kopírovat i překódovat), a podíváme se na to, co se s ním vlastně dá dělat.

Tak třeba nechat to jak to je...

V jistém smyslu optimální varianta je... nedělat vůbec nic, a ponechat záložní kopii DVD přesně v té podobě, v níž nám ji na pevný disk Ripper (nebo třeba obyčejná kopírovací služba Finderu) uložil. Takovouto kopii můžeme bez nejmenších obtíží přehrávat pomocí standardní aplikace DVD Player; jen nesmíme zapomenout při otevírání zálohy příkazem "Open DVD Media..." explicitně vybrat složku VIDEO_TS, nestačí zvolit disk jako celek.

Výhoda tohoto přístupu je, že neztratíme ani jediný bit kvality: co bylo na DVD, to máme na pevném disku. Podobně nepřijdeme o nabídky, jazykové varianty, titulky, vícekanálový zvuk, doplňkové filmy, komentáře režiséra, a případné další bonusy (pokud jsme samozřejmě úmyslně nevyužili schopnosti Ripperu tyto věci nekopírovat – k tomu více v příštím odstavci).

Zásadní nevýhoda naopak je, že potřebujeme skutečně hodně velký úložný prostor. Standard DVD totiž pro video využívá – z hlediska dnešních možností – velmi neefektivní kompresní algoritmus MPEG2. Kopie průměrného DVD tímto způsobem tedy zabere nějakých 5-9 gigabytů; dá-li se dnes za cenově dostupný považovat odhadem asi tak terabytový disk, dokážeme takto archivovat pouze něco přes sto dévédéček, a to je po čertech málo.

Existuje ještě jedna nevýhoda tohoto přístupu: nemůžeme při něm video doplnit o další zvukovou stopu (např. český dabing, získaný z televizního vysílání) nebo titulky. Obzvláště u méně rozšířených filmů, jež nevycházejí v české mutaci a jejichž primárním jazykem není angličtina, to bývá značně nepříjemné omezení.

Poznámka: samozřejmě, že v principu je možné disk přeautorovat a přidat titulky a/nebo zvukové stopy; nakolik je mi ale známo, v podstatě neexistuje software, který by to v plné šíři umožnil. Ačkoli vlastní video či audio můžeme z disku získat (pomocí postupů, jimiž se budeme zabývat později) a použít je při autoringu např. v aplikaci DVD Studio Pro – nebo, s řadou omezení, v iDVD –, nevím o žádném software, který by umožnil jako "asset" do DVD Studia naimportovat již zbuildované menu či již sestavené titulky.

Pro úsporu místa

Pro nás, kdo si nemůžeme dovolit bůhvíkolikaterabytový záložní prostor pro video, nezbývá než najít nějaký kompromis, který umožní místo ušetřit.

Nejjednodušší samozřejmě je některé části výchozího DVD neukládat vůbec: málokdy budeme patrně stát o zvukové stopy ve finštině či maďarštině, podobně většinu titulků vlastně nepotřebujeme (a ačkoli ve srovnání s videem titulky zabírají hodně málo místa, zase tak docela zanedbatelné také nejsou, neboť na DVD nejsou titulky uloženy jako text, nýbrž jako bitmapové obrázky).

Trochu spornější otázka je, zda ukládat nebo neukládat bonusy: často jde o samostatné a ne úplně krátké filmy, takže tím, že je nebudeme archivovat, můžeme ušetřit poměrně hodně; na druhou stranu mnohdy jsou bonusy velmi zajímavé, a přijít o ně např. vinou poškrábaného disku by byla téměř stejná škoda, jako přijít takto o vlastní film. Zde se musí každý rozhodnout sám, co považuje za podstatné...

Struktura DVD je taková, že není obecně možné "nadbytečné" zvukové či titulkové stopy nebo bonusy prostě smazat; to proto, že data jsou na DVD multiplexována do společných souborů. My si později o struktuře DVD řekneme trochu více; prozatím však stačí, že naštěstí tyto služby – tedy výběr pouze požadovaného titulu, případně výběr pouze požadovaného audia – zvládají přímo aplikace jako MacTheRipper či HandBrake.

Kodeky

Pokud by video bylo uloženo přímo v nekomprimované podobě, zabralo by zcela neúnosně velký prostor; proto se užívají tzv. kodeky – kompresní algoritmy (samo slovo kodek je prostě zkratka z "kodér/dekodér"). Ačkoli samozřejmě existují bezztrátové kodeky (příkladem může být třeba Apple Lossless, používaný ve Final Cutu), prakticky všechny současné kodeky dosahují mnohem většího kompresního poměru díky ztrátovosti. To znamená, že dekódované video není zcela totožné s originálním – jenže to "není moc vidět" (u současných kvalitních kodeků a alespoň trochu rozumného datového toku to není vidět vůbec).

A propos, datový tok: zní to odborně, avšak jde docela jednoduše a prostě o to, kolik místa video kódované tím kterým kodekem zabere. Pokud sekunda videa zabere dejme tomu megabyte, pak má daný kodek "datový tok" megabyte za sekundu, tedy 1 MBps, resp. 8 Mbps (datový tok se častěji udává v bitech, jakkoli v praxi je to samozřejmě jedno). Například kodek DV, užívaný prakticky všemi současnými digitálními kamerami, má stálý datový tok 25 Mbps – sekunda záznamu tedy zabere 8 megabitů, něco málo přes tři megabyty; minuta zabere cca 187 MB, hodina přibližně 11 GB.

U naprosté většiny moderních kodeků se může datový tok průběžně měnit podle toho, jak složitá a jak dynamická je kódovaná scéna (nemluvě o její velikosti; zde pro jednoduchost předpokládáme standardní televizní rozlišení); proto se obvykle hovoří o maximálním či průměrném datovém toku. Ztrátové kodeky pak celkem samozřejmě umožňují určit požadovaný (maximální a/nebo průměrný) datový tok předem, a kódují video tak, aby výsledek zadání odpovídal – samozřejmě je-li požadovaný datový tok příliš nízký, bude výsledný obraz mizerný.

Kupříkladu u kodeku MPEG-2, používaného takřka bez výjimky na DVD (DVD sice podporují také kodek MPEG1, avšak ten se v praxi nepoužívá), se datový tok pohybuje cca od 2 Mbps do 9.8 Mbps. Rozsah 2-4 Mbps většinou není ke koukání (s výjimkou krajně jednoduchých a statických scén), 4-6 Mbps je rozumný průměr pro většinu videa, více než 6 může mít smysl pro obzvláště dynamické scény. 9.8 Mbps pak je maximum, jež standard DVD vůbec připouští (a řada přehrávačů se s ním stejně nedokáže korektně vypořádat :)) Průměrný datový tok 5 Mbps pak dává něco přes dva gigabyty na hodinu videa, což zhruba odpovídá většině DVD – video běžného dvouhodinového filmu pak zabere cca 4 gigabyty (nezapomínejme, že do celkové velikosti DVD musíme přičíst také audio, jímž se budeme zabývat jindy, menu, bonusy, a titulky, nemluvě o případném obsahu DVD-ROM).

V současnosti jsou ovšem kodeky MPEG-2 již dávno zastaralé; užívá se kodeků z rodiny MPEG-4, jež nabízejí daleko nižší datový tok při srovnatelné kvalitě (nebo, samozřejmě, daleko vyšší kvalitu při srovnatelném datovém toku). Sama rodina MPEG-4 je velmi rozsáhlá, a zahrnuje mnoho různých kodeků (patří sem třeba i některé proprietární kodeky Microsoftu); podstatné však je, že ji můžeme rozdělit na dvě základní skupiny: starší kodeky ze skupiny ASP (Advanced Simple Profile, někdy se také označují jako MPEG-4 Part 2), a nové kodeky AVC (Advanced Video Coding, nebo MPEG-4 Part 10). Do prvé skupiny ASP patří kromě řady jiných kodeků také známé a často používané kodeky DivX a Xvid (nebo zmíněné kodeky Microsoft); zástupcem druhé skupiny AVC je kodek H.264.

Když už rozebíráme různé zkratky, za stručnou zmínku stojí zkratka FPS, již budeme často používat: znamená počet snímků za sekundu (frames per second), a vyjadřuje tak rychlost kódování. Pokud kupříkladu běží kódování videa ve standardním formátu PAL/SD rychlostí 25 FPS, pak probíhá právě v reálném čase (mohli bychom ukládat třeba vysílání na disk zakódované bez bufferu, ale počítači by už nezbyl čas na nic jiného); 50 FPS znamená, že kódování běží dvakrát rychleji (počítač by dokázal ukládat zároveň dva kanály); naopak 12 FPS je dvakrát pomalejší, takže dvouhodinový film budeme kódovat čtyři hodiny.

Který zvolit?

Inu, to je otázka do pranice (jež, hádám, nastane v diskusi k tomuto článku :)) – kodeky ze skupiny ASP nenabízejí ani zdaleka tak dobrý poměr komprese a kvality (jinými slovy, pro danou kvalitu potřebujeme vyšší datový tok, nebo při daném datovém toku dostaneme nižší kvalitu); kromě toho jejich nejběžnější implementace DivX není standardně v Mac OS X k dispozici, takže film kódovaný DivX si ve standardní instalaci Mac OS X nepřehrajeme (kodeky ovšem lze snadno a zdarma získat na Internetu: www.3ivx.com, www.divx.com). Na druhou stranu jsou tyto kodeky méně výpočetně náročné a ještě k tomu starší, díky tomu velmi dobře optimalizované, a tedy poměrně rychlé: na rozumně výkonném hardware – dejme tomu nějaká středně stará duální G5 – není velký problém dosáhnout 50-60 FPS. Pokud již máme kodek, je bez problémů i jeho přehrávání na takřka libovolném hardware.

Kodek H.264 má řadu výhod: v současnosti nemá konkurenci v poměru komprese a kvality, je široce standardizován – nejenže je součástí libovolné instalace Mac OS X, ale také právě kodek H.264 je základem obou soupeřících standardů pro DVD s vysokým rozlišením (tedy HD-DVD i Blu-Ray). Naproti tomu je však značně výpočetně náročný, a to jak při kódování (v HandBrake se mi na duální G5 1.8 GHz takřka nikdy nepodaří dosáhnout 20 FPS, a standardní kodek v QuickTime je ještě pomalejší), i při přehrávání: rychlejší G4 s dostatkem paměti je naprosté minimum pro rozumné přehrávání videa kódovaného H.264, spíše to chce G5.

Příště se podíváme na software, který nám na Macu umožní video kódovat – řekneme si tedy trochu více o již zmíněné aplikaci HandBrake (již osobně považuji za optimální kompromis), srovnáme ji se standardními schopnostmi QuickTime (jenž samozřejmě, chceme-li transkódovat, potřebujeme ve variantě Pro, nebo potřebujeme některé z řešení postavených nad QuickTime, např. skvělý Compressor od Apple), a zmíníme se také o portabilním balíku FFMpeg.