Codec - Codec

Ein Codec ist ein Gerät oder Computerprogramm, das einen Datenstrom oder ein Signal kodiert oder dekodiert . Codec ist ein Portmanteau von Coder/Decoder .

In der elektronischen Kommunikation ist ein Endec ein Gerät, das sowohl als Codierer als auch als Decodierer für einen Signal- oder Datenstrom fungiert, und ist daher eine Art Codec. Endec ist ein Portmanteau von Encoder/Decoder .

Ein Kodierer oder Kodierer kodiert einen Datenstrom oder ein Signal zur Übertragung oder Speicherung, möglicherweise in verschlüsselter Form, und die Dekoderfunktion kehrt die Kodierung zum Abspielen oder Bearbeiten um. Codecs werden in Videokonferenz- , Streaming-Medien- und Videobearbeitungsanwendungen verwendet .

Geschichte

In der Mitte des 20. Jahrhunderts war ein Codec ein Gerät, das analoge Signale mittels Puls-Code-Modulation (PCM) in digitale Form kodierte . Später wurde der Name auch für Software zur Konvertierung zwischen digitalen Signalformaten verwendet, einschließlich Kompanderfunktionen .

Beispiele

Ein Audio-Codec wandelt analoge Audiosignale zur Übertragung in digitale Signale um oder codiert sie zur Speicherung. Ein Empfangsgerät wandelt die digitalen Signale mit einem Audio-Decoder für die Wiedergabe zurück in die analoge Form. Ein Beispiel hierfür sind die Codecs, die in den Soundkarten von Personalcomputern verwendet werden. Ein Videocodec erfüllt die gleiche Aufgabe für Videosignale.

Eine Emergency Alert System- Einheit ist normalerweise ein Endec, manchmal aber auch nur ein Decoder.

Bei der Implementierung des Infrared Data Association (IrDA)-Protokolls kann ein Endec zwischen dem UART und der Optoelektronik verwendet werden.

Gefälschte Codecs sind ein häufiger Missbrauch der Codec-Technologie, der in den letzten zehn Jahren immer häufiger verwendet wurde und seit der Erfindung von Codecs existiert. Gefälschte Codecs werden verwendet, wenn ein Online-Benutzer eine Art von Codec verwendet und Viren und andere Malware in die komprimierten Daten installiert und diese als Tarnung verwendet . Diese Tarnung wird als Codec-Download durch eine Popup-Warnung angezeigt oder hinzugefügt. Wenn ein Benutzer auf diesen Codec klickt oder diesen herunterlädt, werden der Computervirus und die Malware auf Ihrem Computer installiert. Sobald ein gefälschter Codec installiert ist, wird er oft verwendet, um auf private Daten zuzugreifen, ein ganzes Computersystem zu beschädigen oder die Malware weiter zu verbreiten. Eine der früher am häufigsten verwendeten Methoden zur Verbreitung von Malware waren gefälschte AV-Seiten, und mit dem Aufkommen der Codec-Technologie wurden beide kombiniert, um Online-Benutzer auszunutzen ( zum Beispiel ). Diese Kombination ermöglicht das automatische Herunterladen von gefälschten Codecs auf ein Gerät über eine in einem Popup-Add-Link verlinkte Website, Viren-/Codec-Warnungen oder Artikel. Die Website 2 Spyware enthält eine Liste der 24 am häufigsten verwendeten Websites zum Herunterladen gefälschter Codecs und hilft dabei, allgemeine Anzeichen für gefälschte Codecs bereitzustellen. Die gefälschten Codecs erscheinen als fein abgestimmte Add- oder Website, die funktioniert und echt aussieht und durch die vorherige Forschungsgeschichte auf die Aufmerksamkeit der Benutzer aufmerksam gemacht wird. Benutzer, die oft auf vielen nicht vertrauenswürdigen Websites arbeiten, die nach einem einfacheren Zugang zu Dingen wie Filmpiraterie, Inhalten für Erwachsene oder Mediendownloads suchen.

Kompression

Zusätzlich zum Codieren eines Signals kann ein Codec die Daten auch komprimieren, um die Übertragungsbandbreite oder den Speicherplatz zu reduzieren. Komprimierungscodecs werden hauptsächlich in verlustbehaftete Codecs und verlustfreie Codecs eingeteilt.

Verlustfreie Codecs werden häufig verwendet, um Daten in komprimierter Form zu archivieren, während alle im ursprünglichen Stream vorhandenen Informationen erhalten bleiben. Wenn es wichtiger ist, die ursprüngliche Qualität des Streams zu erhalten, als die entsprechend größeren Datenmengen zu eliminieren, werden verlustfreie Codecs bevorzugt. Dies gilt insbesondere , wenn die Daten der weitere Verarbeitung zu unterziehen (zum Beispiel Editieren ) in welchem Fall die wiederholte Anwendung der Verarbeitung (Kodierung und Dekodierung) auf verlustbehaftete Codecs , die Qualität der resultierenden Daten verschlechtert wird , so daß es nicht mehr erkennbar (visuell , hörbar oder beides). Die Verwendung von mehr als einem Codec oder Codierschema nacheinander kann auch die Qualität erheblich verschlechtern. Die sinkenden Kosten für Speicherkapazität und Netzwerkbandbreite neigen dazu, den Bedarf an verlustbehafteten Codecs für einige Medien zu verringern.

Viele beliebte Codecs sind verlustbehaftet. Sie reduzieren die Qualität, um die Komprimierung zu maximieren. Oftmals ist diese Art der Komprimierung je nach Codec und den verwendeten Einstellungen praktisch nicht vom ursprünglichen unkomprimierten Ton oder Bild zu unterscheiden. Die am weitesten verbreitete verlustbehaftete Datenkompressionstechnik in digitalen Medien basiert auf der diskreten Kosinustransformation (DCT), die in Kompressionsstandards wie JPEG- Bildern, H.26x- und MPEG- Video sowie MP3- und AAC- Audio verwendet wird. Kleinere Datensätze entlasten relativ teure Speichersubsysteme wie nichtflüchtige Speicher und Festplatten sowie einmal beschreibbare Formate wie CD-ROM , DVD und Blu-ray Disc . Niedrigere Datenraten reduzieren auch die Kosten und verbessern die Leistung bei der Übertragung der Daten, z. B. über das Internet.

Mediencodecs

Bei Codecs werden zwei prinzipielle Techniken verwendet, die Pulscodemodulation und die Deltamodulation . Codecs werden oft entwickelt, um bestimmte Aspekte der zu codierenden Medien hervorzuheben. Beispielsweise muss ein digitales Video (mit einem DV- Codec) eines Sportereignisses Bewegungen gut, aber nicht unbedingt exakte Farben codieren, während ein Video einer Kunstausstellung Farbe und Oberflächentextur gut codieren muss.

Audio-Codecs für Mobiltelefone müssen eine sehr geringe Latenz zwischen Quellcodierung und Wiedergabe aufweisen. Im Gegensatz dazu können Audio-Codecs zum Aufzeichnen oder Senden Audiokompressionstechniken mit hoher Latenz verwenden , um eine höhere Wiedergabetreue bei einer niedrigeren Bitrate zu erreichen.

Es gibt Tausende von Audio- und Video-Codecs, deren Kosten von kostenlos bis zu Hunderten von Dollar oder mehr reichen. Diese Vielzahl von Codecs kann zu Kompatibilitäts- und Obsoleszenzproblemen führen. Bei älteren Formaten, für die es seit langem kostenlose oder nahezu kostenlose Codecs gibt, ist die Wirkung geringer. Die älteren Formate sind jedoch für moderne Anwendungen, wie die Wiedergabe in kleinen tragbaren Geräten, oft nicht geeignet. Zum Beispiel ist unkomprimiertes PCM- Roh- Audio (44,1 kHz, 16-Bit-Stereo, wie es auf einer Audio-CD oder in einer .wav- oder .aiff-Datei dargestellt wird) seit langem ein Standard auf mehreren Plattformen, aber seine Übertragung über Netzwerke ist im Vergleich langsam und teuer mit moderneren komprimierten Formaten wie Opus und MP3.

Viele Multimedia- Datenströme enthalten sowohl Audio als auch Video und oft einige Metadaten, die eine Synchronisation von Audio und Video ermöglichen. Jeder dieser drei Ströme kann von verschiedenen Programmen, Prozessen oder Hardware verarbeitet werden; Damit die Multimedia-Datenströme jedoch in gespeicherter oder übertragener Form nützlich sind, müssen sie zusammen in einem Containerformat gekapselt werden .

Codecs mit niedrigerer Bitrate ermöglichen mehr Benutzer, weisen jedoch auch mehr Verzerrungen auf. Abgesehen von der anfänglichen Zunahme der Verzerrung erreichen Codecs mit niedrigerer Bitrate ihre niedrigeren Bitraten auch durch die Verwendung komplexerer Algorithmen, die bestimmte Annahmen treffen, wie etwa die über die Medien und die Paketverlustrate. Andere Codecs machen möglicherweise nicht dieselben Annahmen. Wenn ein Benutzer mit einem Codec mit niedriger Bitrate mit einem Benutzer mit einem anderen Codec spricht, wird durch jede Transcodierung eine zusätzliche Verzerrung eingeführt .

Audio Video Interleave (AVI) wird manchmal fälschlicherweise als Codec bezeichnet, aber AVI ist eigentlich ein Containerformat, während ein Codec ein Software- oder Hardware-Tool ist, das Audio oder Video in oder aus einem Audio- oder Videoformat codiert oder decodiert. Mit vielen Codecs codierte Audio- und Videodaten können in einen AVI-Container gepackt werden, obwohl AVI kein ISO-Standard ist . Es gibt auch andere bekannte Containerformate wie Ogg , ASF , QuickTime , RealMedia , Matroska und DivX Media Format . MPEG-Transportstrom , MPEG-Programmstrom , MP4 und das ISO-Basismediendateiformat sind Beispiele für Containerformate, die ISO-standardisiert sind.

Siehe auch

Verweise