AVI na DVD přehrávačích – proč jedno hraje a jiné ne

Dnešní DVD přehrávače umí obvykle mnohem více formátů videa než původní standard, pro který byly vytvořeny, tedy DVD-Video. Tyto přístroje jsou poměrně často označovány jako DivX přehrávače. Problém je ale v tom, že další formáty jsou obvykle podporovány pouze částečně a navíc výrobci těchto přístrojů o stupni podpory různých kompresí mlčí jako hrob. Jestli chcete detailně porozumět všem tajům multiformátových DVD přehrávačů, čtěte dále.

Zákazník často kupuje zajíce v pytli a neví, jaká videa mu jeho přístroj přehraje. Jediným spolehlivým zdrojem informací tak bývá kvalitní recenze. Ta se obvykle ale hemží pojmy, které běžnému uživateli mnoho neřeknou. Aby mohl i méně zkušený zákazník rozhodnout, který přehrávač je pro něj vhodný a který ne, pokusím se v tomto článku tyto pojmy osvětlit. Předně je třeba dozvědět se, že je vlastně všechno jinak, než si většina lidí myslí. Přestože se možná domníváte, že následující pojmy znáte, přeci jen si raději jejich výklad přečtěte.

• Kontejner je dalo by se říci obálka, která spojuje do jednoho souboru obraz, zvukové stopy a titulky. Kontejner také může obsahovat menu, kapitoly a informace o daném souboru (tzv. tagy). Kontejner videa většinou poznáte podle koncovky, ale nedá se na to spoléhat. Většina z vás se již určitě setkala s formáty AVI, MP4, MOV, MKV nebo WMV.
• Kodek je softwarová nebo hardwarová implementace nějakého transformačního algoritmu. Většina lidí zná softwarové VfW kodeky používané ve Windows. Kodeků existuje obrovské množství, ale dva svoji popularitou výrazně převyšují všechny ostatní, jsou to DivX a XviD. Zjednodušeně by se dalo říci, že softwarové kodeky jsou počítačové programy.
• Formát je vlastně to samé jako standard. Rozumějme tomu tedy jako definici, jakým způsobem je nějaké video či zvuk zkomprimované nebo uložené v kontejneru. Každý multimediální soubor je definován minimálně třemi formáty – kontejneru, komprese obrazu a komprese zvuku. Jsou na sobě téměř nezávislé.

Tyto tři pojmy a jejich porozumění jsou pro výklad zcela zásadní. Aby nějaké video hrálo, musí přehrávač (ať již stolní nebo počítačový) podporovat všechny tři formáty definující daný soubor. Pokud jedno AVI video hraje, nedá se z toho vyvozovat, že jiné bude hrát také, může totiž mít úplně jinou kompresi obrazu nebo zvuku. Další problém je v tom, že výrobci přehrávačů podporu formátů většinou definují nepřesně a zmateně. Čteme li například, že přehrávač umí DivX 4, převedeno do technické řeči to znamená, že zvládá AVI, MPEG-4 SP a MP3. Pokud se dočteme o DivX 5, znamená to podporu AVI, MPEG-4 ASP a MP3. Pod pojmem Nero Digital míní výrobci většinou schopnost přehrát MP4 kontejner a AAC zvuk. Jak se tedy v této změti pojmů vyznat? Je třeba znát základní informace o těchto formátech, bez toho se neobejdeme. Takže jaké to tedy jsou?

Používané formáty

Začneme kontejnery, kterých je bezesporu nejvíc. Mezi ty nejběžnější patří určitě AVI. Je to prastarý ale pořád ještě hojně užívaný kontejner, za nímž stojí firma Microsoft. Konkurence od Applu se jmenuje MOV. Z formátu MOV byl lehkou modifikací vytvořen MP4, který se stal ISO standardem. Zjednodušením MP4 vznikl 3GP známý z mobilních telefonů. MOV, MP4 a 3GP jsou tedy vzájemně částečně kompatibilní, ale rozhodně se na to nedá spoléhat, používají obvykle také zcela jiné komprese zvuku a obrazu. Dalším hojně používaným kontejnerem je MPEG Program Stream, mívá koncovku MPG, MPEG nebo VOB. Tímto končí výčet kontejnerů, které podporují běžné stolní a přenosné přehrávače, počítačový svět jich zná ale mnohem více. V poslední době je čím dál populárnější Matroška, kterou poznáme podle koncovky MKV. Používá se hlavně pro videa ve vysokém rozlišení. S rozšířením digitálního vysílání se také čím dál častěji setkáváme s kontejnerem MPEG Transport Stream. Takové video mívá koncovky TS, MTS nebo M2TS. Dalším kontejnerem z dílny Microsoftu je ASF, poznáme jej obvykle podle koncovky WMV. Dále se vyskytuje modifikace AVI s názvem DIVX. Kontejner Ogg má většina lidí spjatý s kompresí hudby Vorbis, ale může obsahovat i video. Svého času byla populární i modifikace Oggu s názvem OGM. Existují ještě další kontejnery, jejichž význam je ale minimální. Myslím si, že i takhle již má většina z Vás kontejnerů plný krk.

Nyní se dostáváme ke kompresím obrazu. Známé jsou hlavně komprese skupiny MPEG, které jsou zveřejněné jako ISO standard. Nejstarší a dnes již výjimečně používaný je MPEG-1. Zvládá jej téměř každý stolní přehrávač. Následuje MPEG-2, který je součástí DVD-Video standardu, jeho podpora je tedy pro DVD přehrávač nutností. Nyní se dostáváme k modernějším formátů. Asi nejpoužívanější komprese současnosti je MPEG-4 ASP. Na Blu-ray a HD DVD přehrávačích se nejčastěji používá MPEG-4 AVC, známý také jako H.264. Dále se lze setkat se čtyřmi formáty Microsoftu – WMV1, WMV2, WMV3 a VC-1. První tři většinou najdeme v ASF kontejneru, poslední zmiňovaný, který vznikl vylepšením WMV3, se vyskytuje téměř výhradně na HD discích v TS kontejneru. Další komprese obrazu se příliš nepoužívají a stolní přehrávače je nepodporují. Situace je tedy oproti změti kontejnerů směšně jednoduchá – 4 formáty skupiny MPEG a 4 formáty Microsoftu.

A nakonec tu máme komprese zvuku. Nejběžnější a všem známá je MP3 (přesněji MPEG-1 layer 3). Dále tu je MPEG-4 AAC se třemi modifikacemi (AAC-LC, AAC-HE a AAC-PS), Dolby Digital alias AC3, DTS, flac, Vorbis (často mylně označovaný jako Ogg) a nakonec opět 4 formáty Microsoftu – WMA1, WMA2, WMA3 a WMA Pro. Téměř každý stolní přehrávač zvládá MP3 a AC3. Podpora dalších formátů bývá různá.

Co lze očekávat od stolních přehrávačů

Nyní už se konečně po nutném úvodu a obeznámení se s formáty dostávám k tomu, co vlastně lze od takového stolního přehrávače očekávat. Jediné, čím si může být zákazník jistý na přístroji označeném jako „DivX přehrávač“ je podpora AVI, MP3 a MPEG-4 SP (to je zjednodušená verze MPEG-4 ASP). Takový přehrávač většinu AVI videí převedených z DVD, nahraných z televize nebo stažených z internetu (právní aspekty ponechme stranou) nepřehraje. Je třeba od něj vyžadovat víc. Ale co tedy vlastně?

Většina z vás si teď asi říká, že to bude podpora novějších kodeků DivX a XviD. To je naprostá mýlka hned ze dvou důvodů. Pro důvod první je třeba vrátit se na začátek uvědomit si, co to je kodek. Řekli jsme se si, že to je v podstatě počítačový program. Přehrávač nemůže podporovat počítačový program, jedině formát. Výrazy jako „podpora DivX“ nebo „přehrává DivX“ jsou tedy naprosto nesmyslné a matoucí. Druhým důvodem je to, že kromě prastarého DivX 😉 3.11 vytvářejí všechny ostatní verze DivX a XviD kodeků video kompatibilní s ISO standardem MPEG-4 ASP. Jsou tedy vzájemně zcela kompatibilní. Navíc verze použitého kodeku je spíš pouze orientační údaj a dá se velmi lehce zfalšovat. Neexistuje žádný způsob jak zjistit, jakým kodekem nebo jakou jeho verzí bylo MPEG-4 ASP video zkomprimované.

Co je tedy podstatné? Nyní pominu všechny ostatní formáty, které většina přehrávačů stejně nepodporuje a budu se soustředit na ten nejpoužívanější – MPEG-4 ASP. Podstatný je rozdíl mezi SP (Simple Profile), který umí téměř každý přehrávač, a ASP (Advanced Simple Profile), který naopak nezvládá téměř žádný. Pokud opět pominu prehistorický DivX 3.11, který není kompatibilní s žádným existujícím standardem, jsou všechny novější verze DivX a také kodeky XviD, ffmpeg, Nero Digital ASP nebo 3ivX schopné vytvořit MPEG-4 SP video. Kromě DivX 4 kodeku ale mohou v závislosti na nastavení při kompresi vyprodukovat také MPEG-4 ASP. Takové video ale potom už nemusí na spoustě přehrávačů fungovat. ASP standard umožňuje kodekům používat novější funkce, které výrazně zlepšují kvalitu nebo kompresi videa. Tyto algoritmy ale spousta přehrávačů, přesto že jsou definované ISO standardem, neumí dekódovat.

MPEG-4 ASP

Jaké jsou tedy inkriminované funkce ASP profilu? Ty nejběžnější jsou B-frames (česky B-snímky), QPEL a GMC. Jsou tu i další nepříliš využívané, jako například uživatelské kvantizační matice. Pouhá informace o použití B-frames nebo GMC také není dostatečná. B-snímků totiž může být víc za sebou (obvykle 2) a to některé přehrávače nepodporují. GMC existuje ve dvou verzích: 2-bodové, jak jej implementuje DivX a 3-bodové, jak jej implementují ostatní kodeky. Zásadní problém je v tom, že pokud byly při kompresi použité některé z funkcí, které přehrávač nepodporuje, nelze video nijak snadno upravit, aby hrálo. Jediné co pomůže, je kompletní rekomprese. Pokud kupuji nový přehrávač, je tedy podstatné dozvědět se, jak je na tom který model s podporou těchto funkcí. Většina výrobců o nich v oficiálních specifikacích zcela mlčí. Vše zamlžují pojmy jako „DivX“ nebo „MPEG-4“. MPEG-4 video bez dodatku SP, ASP nebo AVC nám ale vůbec nic neřekne. Případně se výrobci skryjí za různé certifikace od DivX nebo Nero Digital, které mají spíš marketingový význam.

Z výše zmíněných funkcí je zaručeně nejdůležitější podpora B-frames, která ušetří až čtvrtinu velikosti videa při stejné kvalitě. Následuje QPEL, který zajišťuje ostřejší obraz. Většina současných přehrávačů s těmito funkcemi problémy nemá. 2-bodové GMC je také velmi často podporované, kdežto shánět přístroj, který zvládne 3-bodové GMC, je jako hledat jehlu v kupce sena. Chtít po stolním přehrávači podporu vlastních kvantizačních matic ji čirá bláhovina. Při koupi tedy dbejte na dobrou podporu ASP profilu. Základním požadavkem by měla být podpora 2 navazujících B-snímků a QPEL. Informace o podporovaných funkcích vyžadujte od prodejců a recenzentů přístrojů.

Kontejner, zvuk a další parametry

Nejen nastavení komprese obrazu má vliv na přehratelnost videa ve stolním přehrávači. Je to také použitý kontejner a jeho vlastnosti. Jak už jsem předeslal, přehrávače obvykle podporují jediný kontejner a to je AVI. AVI se ale může vyskytovat ve dvou verzích: v1.0 a v2.0 (OpenDML). Dnešní přehrávače by měly zvládat obě verze. Dále s kontejnerem souvisí takzvaný packed bitstream, je to způsob, jak uložit video s B-snímky do AVI, které tuto funkci standardně neumožňuje. Posledním podstatným faktorem je 4CC kód (four character code, čtyřpísmenný kód). Ten určuje, jakým kodekem bylo video zkomprimováno. Ale jak si za chvilku ukážeme, lze jej lehce zfalšovat. Naštěstí je možné všechny tyto parametry videa bezztrátově změnit.

Další důležitý údaj je komprese zvuku. Standardně podporují přehrávače formáty MP3 a AC3 (Dolby Digital). U MP3 ale na některých přehrávačích nastává problém, pokud se použije proměnný datový tok (VBR). Dále je třeba vzít v potaz obecné parametry videa, tedy rozlišení a snímkovou frekvenci. Přehrávače standardně hrají video do rozměru 720×576 bodů. Snímková frekvence musí být do 25fps (frames per second, snímků za vteřinu). Přehrávače také většinou zvládají video o frekvenci až 30fps, ale pouze při nižším rozlišení 720×480.

Jak si svá videa otestovat

Pokud znám schopnosti svého přístroje, existuje jednoduchý způsob, jak si dopředu zjistit, které video hrát bude a které ne. Video dokáže spolehlivě prověřit a otestovat program GSpot.

GSpot můžete stáhnout
zde.

Na screenshotu jsou podstatné hlavně zeleně svítící hodnoty a potom ty, které jsem zakroužkoval. Pokud začnu vpravo nahoře, svítí zde zeleně MPG4, což znamená, že naše video je MPEG-4 ASP. Další důležitá zelená informace je BVOP, značící, že ve videu jsou použité B-frames. První zakroužkovaná hodnota (2 max) potom značí jejich maximální počet v řadě. Dále vidíme svítit údaje GMC a QPEL, což jsou další z funkcí ASP profilu, které ne každý přehrávač podporuje. PVOP je naprosto nezajímavý údaj, jedná se o předvídané snímky (P-frames), které najdeme v každém MPEG videu. Zajímavější jsou svítící NVOP a pod ním PB a DF. NVOP značí nulové (neexistující, vypuštěné) snímky. Spodní hodnoty potom udávají příčinu jejich vzniku. PB značí, že důvod je packed bitstream, DF znamená duplicated frame (duplikovaný snímek). Zatímco nulové snímky, jejichž příčinou je packed bitstream lze lehce odstranit, skutečně vynechané snímky do videa nijak doplnit nelze. NVOP naštěstí příliš přehrávačům problémy nedělá. Ze zakroužkovaných hodnot zbývá ještě snímková frekvence a rozměr videa, o kterých již byla řeč.

Vlevo jsou potom informace o kontejneru. Vidíme, že v tomto případě se jedná o AVI 2.0 s packed bitstream, dále se dočteme, že video se zvukem se v souboru střídá po jednom snímku (interleave). Vlevo dole je potom další důležitý zeleně svítící údaj – VBR. Značí proměnný datový tok u zvuku. Jak jsem již předeslal, může toto dělat některým přehrávačům problémy. Nalevo od tohoto políčka je informace o kompresi zvuku. Vidíme, že se jedná o MP3. Pokud se ještě vrátíme zpět k videu, vpravo nahoře je informace o kodeku, kterým bylo video zkomprimované. Jak je vidět, GSpot i přes „zfalšování“ 4CC identifikátoru na DX50 (značící DivX 5) poznal, že video bylo vytvořeno kodekem XviD. Kdybych se ale snažil víc, dokázal bych GSpot přelstít. Jak už jsem psal, je použitý kodek a jeho verze údaj pouze informativní a jestli půjde video přehrávat nebo ne s ním vůbec nesouvisí.

Co je třeba si zapamatovat

Neočekávám, že se někdo bude tyto informace učit nazpaměť. Ale je dobré osvěžit si je a vzpomenout si na tento článek, pokud bude nějaké video v přehrávači zlobit. Důležité je zapamatovat si hlavní zásady a zapomenout na všudypřítomné dezinformace z letáků. Toto jsou podle mého hlavní body:

• Jestli video bude nebo nebude hrát, nezáleží na použitém kodeku, natož jeho verzi. Podstatný je pouze a jedině formát.
• Každé video je definované třemi základními parametry – kontejner, obraz a zvuk. Uvedení formátu pouze jednoho z nich nestačí. Pokud budete mluvit o nějakém videu, uvádějte kompletní popis, např. AVI – MPEG-4 ASP / MP3.
• MPEG-4 definuje dvě zcela odlišné komprese obrazu (ASP a AVC), kompresi zvuku (AAC), formát kontejneru (MP4) a také formát titulků (TTXT). Říct tedy o nějakém videu, že je ve formátu MPEG-4, je zcela nedostatečné. To samé platí také obráceně. Informace, že přehrávač podporuje MPEG-4, má téměř nulovou vypovídací hodnotu.
• Každý formát v sobě skrývá spoustu dalších profilů, možností a variací, z nichž ne všechny jsou u stolních přehrávačů podporované. Toto se týká téměř všech formátů, nejen v tomto článku důkladně propraného MPEG-4 ASP.
• Různé certifikace a loga DivX nebo Nero Digital většinou o schopnostech přehrávače příliš nepoví. Je to pouze marketingová hra. Skutečné schopnosti přístroje většinou prozradí až odborná recenze.
• Mnoho videí, které nehrají, lze rychle a bez ztráty kvality opravit.

Související články

Textové titulky ve stolních přehrávačích

Přehrávání videa na PC: kodeky, formáty, filtry