Filters – Graphs – Codecs

Η πρόοδος της τεχνολογίας και το πέρασμα στην ψηφιακή εποχή, δεν κάνουν πάντα τη ζωή μας πιο εύκολη. Είναι αλήθεια, πως σήμερα ένας ηλεκτρονικός υπολογιστής συνδυάζει τις δυνατότητες πολλών επιμέρους συσκευών, που συχνά ήταν και απλησίαστες οικονομικά στο μέσο χρήστη, αλλά στην απλή χρήση τους μπορεί να αποδειχθούν δυσκολότερες των επιμέρους συσκευών.

Στο παράδειγμα του VHS που αναφέραμε παραπάνω η διαφορά με το σήμερα είναι ότι το format της VHS κασέτας ήταν ουσιαστικά σταθερό για πάρα πολλά χρόνια, ενώ στην ψηφιακή εποχή τα πράγματα είναι ρευστά και πιο σύνθετα. Πίσω από τις πολύπλοκες διαδικασίες του ηλεκτρονικού υπολογιστή δεν κρύβονται μόνο γρανάζια και ταινίες, αλλά λογισμικά που διαρκώς αλλάζουν…

 

Μιας και η κατάσταση είναι όπως είπαμε σύνθετη, αναθέτουμε τη διαχείρισή της σε κάποιο πρόγραμμα, που λέγεται Multimedia Framework. Τέτοια υπάρχουν πολλά, αλλά αυτό που θα ασχοληθούμε κυρίως είναι το DirectShow της Microsoft. Συνήθως τα Multimedia Frameworks, συνοδεύονται από ένα API (Application Programming Interface), τις οδηγίες ας πούμε, για το πώς να φτιαχτούν εφαρμογές συμβατές σε αυτό, στην περίπτωσή μας codecs.

Μέσα σε αυτό το πλαίσιο δημιουργούνται όλα τα απαραίτητα για την προβολή, επεξεργασία, κωδικοποίηση και αποκωδικοποίηση, το capture και το streaming των διάφορων πολυμέσων.

Πέραν του επικρατέστερου DirectShow, λόγω του μονοπωλίου της Microsoft, υπάρχουν και άλλα Frameworks όπως  το QuickTime της Apple, αλλά και τα ελεύθερα FFMpeg και Gstreamer. Τα παραπάνω αναφέρονται σε περιβάλλον Windows. Σε άλλα λειτουργικά, σίγουρα δεν θα δούμε το DirectShow. Στο Linux, κυριαρχούν τα ελεύθερα Gstreamer και Χine, ενώ στο Mac OS, το Quicktime.

 

Τα φίλτρα αποτελούν τα θεμελιώδη δομικά υλικά ενός Multimedia Framework. Η κάθε διαδικασία σπάζεται σε πολλά επιμέρους φίλτρα. Ας δούμε ένα παράδειγμα. Μια απλή διαδικασία, όπως η αναπαραγωγή ενός mp3, για να ολοκληρωθεί χρειάζεται να περάσει από ορισμένα στάδια. Να τονίσουμε πως τα multimedia frameworks δουλεύουν στο background του λειτουργικού μας συστήματος, δεν χρειάζεται δηλαδή να τα ενεργοποιούμε εμείς.

Πατώντας διπλό κλικ για να εκτελέσουμε το mp3, ζητάμε από το προεπιλεγμένο πρόγραμμα να το ανοίξει (π.χ. το Winamp ή το VLC). Με το που ανοίγει το πρόγραμμα, ανατρέχει στο Framework, για να ενεργοποιηθούν τα κατάλληλα φίλτρα, ώστε να το εκτελέσει. Το Framework, ανοίγει ένα stream splitter για να το αναλύσει και τον αντίστοιχο decoder για να το αποκωδικοποιήσει. Η αναπαραγωγή των ασυμπίεστων αρχείων ήχου, γίνεται με ένα rendering φίλτρο ήχου. Να σημειώσουμε ότι όλα τα παραπάνω γίνονται αυτόματα και δεν έχουν καμία σχέση με συμπιεσμένα αρχεία όπως τα zip και rar. Θα το αναλύσουμε παρακάτω…

Κάθε φίλτρο έχει μερικά pins (υποδοχές), με τα οποία μπορεί να συνδεθεί με άλλα φίλτρα. Τα pins χωρίζονται σε inputs και outputs, εισόδους και εξόδους. Στη γραφική αναπαράσταση, οι έξοδοι είναι στο αριστερό μέρος του φίλτρου, ενώ οι είσοδοι στο δεξί. Μπορεί να έχει μόνο έξοδο ή είσοδο, ή και πολλαπλές επιλογές στο καθένα. Το βασικό είναι να έχει τουλάχιστον ένα pin.

Σήμερα υπάρχουν πάρα πολλά φίλτρα. Κάθε Multimedia Framework έχει μια ολοκληρωμένη σειρά και αρκετά προγράμματα δημιουργούν δικά τους. Πολλά από αυτά δεν είναι συμβατά μεταξύ τους, ενώ με πειραματισμούς μπορείτε να πετύχετε καλύτερες συμβατότητες.

Για όλους τους παραπάνω λόγους δημιουργήθηκαν τα graphs, οι γραφικές αναπαραστάσεις των διαφόρων φίλτρων.

 

Το Filter Graph είναι μια λογική ακολουθία διαφορετικών filters, που χρειάζονται για να πραγματοποιηθεί μια διεργασία. Συνήθως συνοδεύουν τα διάφορα DVB-S viewers. Τα έτοιμα που θα βρείτε είναι συνδυασμοί διαφόρων filters, που έχουν ελεγχθεί για τη μεταξύ τους συμβατότητα. Προϋποθέτουν όμως πως έχετε ήδη εγκατεστημένα στον υπολογιστή σας, το σύνολο των φίλτρων ή codecs που τα αποτελούν. Αλλιώτικα, δεν θα δουλέψουν.

 

Αν για τον οποιοδήποτε λόγο δεν σας δουλεύουν τα υπάρχοντα φίλτρα ή θέλετε να δημιουργήσετε τα δικά σας, μπορείτε να το κάνετε σχετικά εύκολα. Ο απλούστερος τρόπος είναι μέσω του GraphEdit, που είναι κομμάτι του DirectShow SDK (Software Development Kit, πακέτο με όλα τα απαραίτητα για τη δημιουργία προγραμμάτων). Μπορείτε όμως να το κατεβάσετε ξεχωριστά και σίγουρα θα το βρείτε σαν συνοδευτικό σε DVB-S viewers, όπως το ProgDVB.

Τι κάνει? Παρουσιάζει τα φίλτρα σαν κουτιά ενός διαγράμματος. Στις πλάγιες πλευρές των κουτιών, βρίσκονται τα pins του φίλτρου. Αριστερά οι είσοδοι, δεξιά οι έξοδοι. Ο μόνος περιορισμός, είναι να έχει τουλάχιστον ένα pin. Υπάρχουν φίλτρα με 3 και 4 pins. Αφού εισάγουμε όλα τα απαιτούμενα φίλτρα, τα συνδέουμε σύροντας το ένα pin στο άλλο. Ολοκληρώνοντας τις συνδέσεις, δοκιμάζουμε το graph προσπαθώντας να το αναπαράγουμε. Αν όλα είναι OK, το σώζουμε. Καλό είναι να κρατήσουμε την ονοματολογία των υπόλοιπων graphs, το πρόθεμα TV, αν αναφέρεται σε τηλεοπτικό κανάλι ή radio για ραδιοφωνικό. Στο ProgDVB, συναντάμε ακόμη τα AC3 (για ήχο) και AVC (για MPEG-4 αποκωδικοποίηση). Μετά το πρόθεμα, γράφουμε τα βασικά φίλτρα που χρησιμοποιούμε, π.χ. Cyberlink και Elecard audio. Αυτά μας βοηθούν να ξεχωρίζουμε τα διάφορα φίλτρα μεταξύ τους.

Τα περισσότερα DVB-S προγράμματα έχουν και ένα μενού για να ρυθμίσετε το ποια φίλτρα θέλετε να χρησιμοποιήσετε.

Πολύ συχνά ακούμε τη λέξη codec. Η λέξη χρησιμοποιείται για κάποιο από τα παρακάτω:

●         Compressor-Decompressor,

●         Coder-Decoder,

●         Compression/Decompression algorithm.

Μπορεί να είναι το ίδιο ένα φίλτρο ή και συνδυασμός φίλτρων. Απαντάται περισσότερο σαν όρος στα διάφορα video format που χρησιμοποιούνται στον υπολογιστή και όχι τόσο στο δορυφορικό κομμάτι. “Δεν σου ανοίγει? Κατέβασε το τάδε codec”.

Ένα codec, είναι μια βοηθητική εφαρμογή που τρέχει σε δεύτερο χρόνο στον υπολογιστή μας. Όταν ζητάμε σε κάποιο πρόγραμμα να συμπιέσει ήχο σε mp3 ή όταν ζητάμε να συμπιεστεί μια ταινία DVD σε DivX, είναι διαδικασίες που επιτυγχάνονται μέσω των αντίστοιχων codecs. Όταν πάλι θα τα αναπαράγουμε, θα τρέξει και ο codec για να τα αποκωδικοποιήσει. Δεν πρόκειται για κάποιας μορφής zip. Αν και συμπιεσμένα, τα αρχεία είναι προς χρήση άμεσα, ενώ σε ένα zip είναι αποθηκευμένα και χρειάζονται πρώτα να τα βγάλουμε από το zip για να τα εκτελέσουμε.

Αρχικά, τα codecs ήταν απωλεστικά (lossy), δηλαδή μείωναν την ποιότητα του αρχείου από την αρχική ασυμπίεστη μορφή, μικραίνοντας όμως κατά πολύ και τον όγκο του (σε Mbytes), καθιστώντας το έτσι και πιο εύκολα αποθηκεύσιμο και πιο εύκολα διακινήσιμο. Στη συνέχεια αναπτύχθηκαν και απωλεστικές μορφές (lossless), που δεν υστερούσαν σε ποιότητα, αλλά μεγάλωναν κατά πολύ τον όγκο του αρχείου.

 

Εδώ μιλάμε για τύπους αρχείων, την κατάληξη δηλαδή των αρχείων πολυμέσων. Ένα απλό αρχείο ήχου .wav είναι ασυμπίεστο και περιέχει μόνο τον ήχο που αναπαράγει και τίποτε άλλο. Ένα .VOB αρχείο (τα αρχεία που βρίσκουμε σε ένα DVD), περιέχει στο ίδιο αρχείο την ταινία (video), τον ήχο της και τους υποτίτλούς της. Το “δικό μας” .ts περιέχει βίντεο, ήχο, υπότιτλους και δεδομένα.

Γενικά λοιπόν, πρόκειται για αρχεία-δοχεία που περιέχουν διαφορετικά είδη δεδομένων, συμπιεσμένα με συγκεκριμένους codecs ήχου/εικόνας.

 

Αυτό είναι δύσκολο να το πούμε. Ανάλογα με τη σύνθεση του υπολογιστή σας (κάρτες γραφικών και ήχου και συγκεκριμένα προγράμματα) και τις ανάγκες σας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε και διαφορετικό φίλτρο. Σας προτείνουμε να δοκιμάσετε να φτιάξετε στο GraphEdit, αυτό που πραγματικά σας ταιριάζει!