Co je to kodek a jak souvisí s kompresí videa

Komprese videa ve Zkratce

Při záznamu nebo přehrávání videa vzniká obrovské množství dat. Aby se video dalo přenášet, ukládat a streamovat, musí se tato data zkomprimovat – tedy zmenšit jejich objem.
Komprese videa obvykle probíhá ve dvou krocích:

• Kompresí jednotlivých snímků (tzv. intraframe komprese) – zde se každý snímek zpracovává podobně jako statický obrázek. Algoritmus hledá oblasti, které lze zjednodušit, aniž by se změnil vizuální dojem.
• Kompresí mezi snímky (tzv. interframe komprese) – zde se porovnávají dva po sobě jdoucí snímky videa. Systém uloží pouze ty části obrazu, které se mezi snímky změnily.

Díky tomu se výrazně šetří datový prostor. Většina snímků ve videu se totiž liší jen nepatrně – například při záběru běžící srny zůstává pozadí téměř stejné a mění se jen poloha jejích noh či hlavy.

Jak se ukládají změny mezi snímky

Když se video kóduje, algoritmus si „pamatuje“, které části obrazu se nezměnily, a ukládá jen rozdílové informace. Tento princip se nazývá diferenciální komprese.

Aby se systém neztratil v dlouhé posloupnosti změn, používají se tzv. klíčové snímky (key frames) – to jsou plně uložené snímky, od kterých se následně odvozují další rozdílové snímky, dokud nedojde k dalšímu střihu nebo výrazné změně scény.

Tento přístup umožňuje, aby i dlouhá videa měla relativně malou velikost souboru, aniž by docházelo k výrazné ztrátě kvality obrazu.

Co je to kodek?

Zjednodušeně řečeno, kodek je soubor pravidel, metod a algoritmů, podle kterých se video komprimuje (kóduje) a následně dekomprimuje (dekóduje).
Slovo kodek vzniklo spojením anglických slov COder (kódovač) a DECoder (dekodér).

Kodek tedy zajišťuje, aby se video mohlo:

• na jedné straně zakódovat do menšího objemu dat (např. při exportu nebo streamu),
• a na druhé straně dekódovat zpět do podoby, kterou dokáže přehrát zařízení nebo přehrávač.

Každý kodek má své vlastní algoritmy, které určují, jak se data zpracovávají, kolik informací se ztrácí a jaká bude výsledná kvalita obrazu.

Příklady známých video kodeků

• H.264 / AVC (Advanced Video Coding) – dnes nejrozšířenější kodek; nabízí dobrý poměr mezi kvalitou a velikostí dat, používá se u YouTube, Blu-ray či streamovacích služeb.
• H.265 / HEVC (High Efficiency Video Coding) – novější generace, která zmenšuje datový tok až o polovinu při zachování stejné kvality.
• VP9 – otevřený kodek vyvinutý Googlem, často využívaný na YouTube.
• AV1 – moderní, bezlicenční kodek s vysokou efektivitou; stává se standardem u nových streamovacích platforem.

Kodek je tedy jádrem každé komprese videa. Určuje, jak přesně se data zpracují, zmenší a znovu zobrazí. Díky němu můžeme sledovat filmy ve vysokém rozlišení, posílat videa přes internet nebo uchovávat hodiny záznamů na jediném disku. Bez kodeků by svět online videa, streamovacích platforem a digitálního vysílání jednoduše neexistoval.