デジタル(Digital)ビデオは私たちの周りにあります。ディスク、ストリーミングサービス、またはコンピューター上のファイルのいずれであっても、すべてのビデオには特定の形式があります。一般的なビデオフォーマットを理解することは、ビデオを作成する人々と単にビデオを見たい人々の両方にとって不可欠です。
そうしないと、品質の低いコンテンツを出力したり、特定のビデオが再生されない理由がわからなくなったりする可能性があります。この記事では、ビデオ形式とは何か、そして誰もが知っておくべき最も一般的な形式について説明します。
フォーマット(Format)、コンテナ(Container)、コーデック(Codec)：重要な概念の説明
ビデオに適用される場合の「フォーマット」という言葉は、少し解凍する必要があります。どの媒体でも、形式は標準化された形式です。VHSとベータマックス(Betamax)はホームビデオテープのフォーマットでした。どちらも同じ基本技術（磁気テープに記録されたTV信号）を使用していましたが、正確な方法と設計は2つで異なりました。
その結果、VHSテープは(VHS)ベータマックス(Betamax)マシンに機能しなくなります（または適合しません）。その逆も同様です。デジタル(Digital)ビデオも例外ではありません。ビデオとオーディオをデジタルデータとしてエンコードするには、さまざまな方法があります。そのため、プレーヤーは、設計されていないフォーマットを理解したり再生したりすることはできません。
デジタルビデオの場合、フォーマットとは、最終的なビデオファイルにまとめられるすべてのビットとピースの合計を指します。最初に表示されるのはコンテナです。つまり、ファイルが.AVIであるかどうかです。.MOV 、.MP4など。コンテナは、ビデオのさまざまな要素をすべて1つのファイルにラップします。
ただし、2つのビデオファイルのコンテナが同じであるからといって、それらの形式がまったく同じであるとは限りません。コンテナ内には、実際のビデオデータ、オーディオデータ、および場合によっては字幕などの追加情報があります。
これらにはそれぞれ独自の形式があります。ビデオストリームとオーディオストリームには、それぞれ「コーデック(codecs)」と呼ばれる独自の形式があります。
コーデックという用語は「コーダー/デコーダー」の略です。これは、ビデオまたはオーディオが未加工の非圧縮形式からより口当たりの良いサイズに変換される方法を正確に説明しています。
一般的なビデオ形式のMP3は、オーディオコーデックの例です。これにより、主観的な品質を大幅に損なうことなく、高品質のCDオーディオを元のサイズの10分の1未満に絞ることができます。損失と言えば、今が「損失のある」コーデックを説明する良い機会です。
「非可逆」形式と「可逆」形式
ビデオ(Video)には大量のデータが含まれています。歴史の大部分で映画で作られた映画などのアナログフィルムストックには、信じられないほどの詳細が含まれています。(Analogue)これが、古い映画のHD、4K、8Kリマスターをリリースできる理由です。あなたがしなければならないのは、戻って、より高い解像度でフィルムフレームをスキャンすることです。詳細はそこにあり、スキャン装置の解像度とフィルムグレイン自体の品質によってのみ制限されます。
特定の画像解像度に対して、大量の情報があります。4Kビデオの1フレームは、3840×2160の写真に相当します。圧縮(Compression)技術は、さまざまな数学的方法を使用して、画面上の画像を再構築するために必要な情報の量を減らします。
これらの圧縮技術のほとんどは「不可逆」です。つまり、ビデオデータのサイズを縮小するために、視覚的な情報を破棄します。ただし、通常、損失はごくわずかであり、サイズを大幅に縮小する価値があります。視聴するストリーミングビデオ、DVD、またはBluRayコンテンツは、不可逆圧縮を使用します。
ビデオの可逆(Lossless)圧縮は通常、高予算の映画プロジェクトのマスターデジタルレコーディングまたはフィルムアーカイブでのみ見られます。
重要な共通コーデック
何百もの異なるコーデックがあり、過去には、ビデオを再生するために必要となる可能性のあるすべての異なるコーデックをインストールすることはまったくの悪夢でした。
さらに悪いことに、セットトッププレーヤーは通常、少数のコーデックしかサポートしていなかったため、ビデオをそれらのマシンが理解できるものに変換するには、コンピューターが必要になります。最近では、ほとんどすべてのビデオが少数のコーデックの1つを使用してエンコードされています。
H.264 –高度なビデオコーディング
H.264は、執筆時点で群を抜いて最も人気のあるビデオコーデックです。この一般的なビデオ形式で提供されるすべてのビデオの90％強。H.264は非常に人気があるため、ほとんどのデバイス（スマートフォンやスマートTVなど(TVs)）には、デバイスのメインプロセッサに負担をかけずに、H.264ビデオをデコードするための特別なハードウェアが組み込まれています。その(Which)ため、ボトムエンドのスマートフォン(smartphones)でも汗をかくことなくHDビデオを再生できます。
H.265 –高効率ビデオコーディング(Efficiency Video Coding)
ビデオ圧縮の高効率ビデオコーディング(High Efficiency Video Coding)（HEVC）形式は、必要な帯域幅を大幅に削減できるため、ビデオストリーミングに革命をもたらしました。H.264の後継となるように設計されており、一般に25％から50％少ない帯域幅を使用して、同じ帯域幅レベルで同じ品質またはより良い品質を提供します。
H.264はストリーミングの世界で大きな成功を収めていますが、H.264とは異なり、このコーデック用の特別なハードウェアデコードコンポーネントを備えたデバイスは多くありません。したがって、十分な帯域幅とハードドライブスペースを節約しながら、ターゲットデバイスに実際のトレーニングを提供します。H.264と同様に、これは時間の経過とともに変化する可能性がありますが、今のところ、使用を選択する前に、その限られたサポートを念頭に置く必要があります。
MPEG-4
MPEG-4は少し複雑になる可能性があります。これも非常に一般的なビデオコーデックですが、MPEG 4Part10(MPEG 4) は実際には(Part 10)H.264と同じです。MPEG-4の初期のバージョン（例：パート2(Part 2)）は、同じレベルの品質のスペースの点ではるかに効率の悪い古いアルゴリズムを使用しています。H.264は、基本的に(H.264)MPEG-4を新しい命名規則に置き換えました。
MP3 –MPEGオーディオレイヤー-3
MP3が何であるかは、ほぼすべての人が知っています。これは、レコード業界を混乱させ、最終的には、今日私たち全員が知っているデジタルストリーミング音楽とダウンロードモデルにつながった音楽フォーマットだったからです。あなたが知らないかもしれないことは、MP3オーディオもビデオでかなり一般的であるということです。
このフォーマットは、CD品質の(CD-quality)オーディオを、忠実度をあまり損なうことなくそのサイズの約10分の1に圧縮できるため、長年にわたってデジタルオーディオの主力となっています。特定のビデオコンテナが使用するビデオコーデックに関係なく、オーディオ自体が(Regardless)MP3形式である可能性が高くなります。これ(Which)もさまざまなレベルの品質を備えており、ハッピーメディアは通常128〜196Kbps(Kbps)レベルになります。
WAV –波形オーディオ形式
「ウェーブ」フォーマットは古くから存在しており、（一般的に）元の録音波形を正確に表す非圧縮のデジタルオーディオファイルです。そのため、ご想像のとおり、膨大なスペースを占有します。CDオーディオと同じ品質設定では、WAVファイルはCDと同じくらいのスペースを占める必要があります。特に一般的ではありませんが、ビデオにWAVオーディオを含めることもできます。
一般的なビデオコンテナ形式
パズルの最後のピースは、一般的なコンテナ形式です。これは、実際にビデオのファイル形式として表示されるものです。つまり、表示されるファイル拡張子はコンテナに属しています。最も一般的なものを見てみましょう。
MP4
MP4コンテナ形式は、ほぼすべてのデバイスでサポートされています。これには、 MPEG-4(MPEG-4)形式のバージョンとH.264を含めることができます。YouTubeビデオは通常、この一般的なビデオ形式です。
AVI –オーディオビデオインターリーブ
これは最も古いビデオコンテナの1つであり、現在はあまり使用されていませんが、依然として広くサポートされており、既存のコンテンツの多くがAVIに含まれています。AVIコンテナで使用できるコーデックの数は膨大です。これは、デジタルビデオの古き良き西部時代にAVIファイルを再生しようとすると汗をかくことになるもう1つの理由です。
MOV
MOVコンテナ(QuickTime)はAppleQuickTimePlayer(Apple) に関連付けられており、社内(Player)フォーマットです。MOVファイル内には、MPEG-4ビデオデータが含まれている可能性があります。そのため、ほとんどの場合、MOVファイルの名前をMP4ファイルに変更でき、(Which)同じよう(MP4)に機能します。(MOV)
MOVファイルとMP4ファイルの主な違いは、 MOVファイルにはコピー防止機能がある場合があることです。これにより、許可されていないユーザーによる共有や再生が防止されます。
ビデオフォーマットのうさぎの穴を下る
これらの一般的なビデオフォーマットとコンテナは、氷山の一角にすぎません。たとえば、DVD(DVDs)はMPEG-2を使用しますが、店舗で購入する実際のDVDディスク以外ではほとんど使用されていません。(DVD)プロのビデオフォーマット（ProRes RAWなど）やインターネットで取引される一般的なフォーマット（MKVなど）もあります。
それらすべてをカバーするには、文字通り、本全体が必要になります。ただし、世界はH.264およびH.265に向けて標準化されています。したがって、いずれかの時点でビデオを作成する場合は、どちらかが安全な方法である可能性があります。H.264では、現在、それらすべての中で最も安全な賭けです！
The Most Common Video Formats and Codecs Explained
Dіgital videо is all around us. Whether it’s a disc, a streaming service, or a file on your сomputer, every videо has a specifiс format. Understandіng common video formats is eѕsential both for peoplе who make video and people who simply want to watch video.
Otherwise you might put out content with poor quality or just won’t know why a given video won’t play for you. In this article we’ll explain what video formats are as well as the most common ones everyone should know.
Format, Container And Codec: Key Concepts Explained
The word “format” when applied to videos needs a bit of unpacking. In any medium, the format is its standardized form. VHS and Betamax were formats for home video tape. While both used the same basic technology (TV signals recorded on magnetic tape), the exact method and design differed between the two.
The end result is that a VHS tape will not work (or even fit) into a Betamax machine and vice versa. Digital video is no different. There are many different ways of encoding video and audio as digital data. So a player cannot understand or play back a format it was not designed to.
For a digital video, the format refers to the sum total of all the bits and pieces that come together into the final video file. The first thing you’ll see is the container. That is, whether the file is an .AVI. .MOV, .MP4 and so on. A container wraps all the different elements of the video into a single file.
However, just because two video files have the same container, that doesn’t mean their formats are exactly the same! Within the container, there’s the actual video data, audio data and sometimes additional information such as subtitles.
Each of these have their own individual formats. The video and audio streams will each have their own unique formats, referred to as their “codecs”.
The term codec is short for “coder/decoder”. It describes exactly how video or audio is converted from its raw, uncompressed form into something of a more palatable size.
The common video format MP3 is an example of an audio codec. It’s what allows high quality CD audio to be squeezed down to less than a tenth of the original size, without losing much if any subjective quality. Speaking of loss, now’s a good time to explain “lossy” codecs.
“Lossy” Vs “Lossless” Formats
Video contains a ton of data. Analogue film stock, such as movies that have been made on film for the majority of their history, contain an incredible amount of detail. This is why it’s possible to release HD, 4K and 8K remasters of old movies. All you have to do is go back and scan the film frames at a higher resolution. The detail is there, limited only by the resolution of the scanning equipment and the quality of the film grain itself.
For a given image resolution, there’s a ton of information. A single frame of 4K video is equal to a 3840×2160 photo! Compression technology uses various fancy mathematical ways to reduce the amount of information you need to reconstruct an image on screen.
Most of these compression techniques are “lossy”. Which is to say that they throw away some visual information to reduce the size of the video data. However, the loss is usually very minor and well worth the massive reduction in size. Any streaming video, DVD or BluRay content you watch uses lossy compression.
Lossless compression for video is usually only found in the master digital recordings for big-budget film projects or in film archives.
Important Common Codecs
There are hundreds of different codecs and in the past it was an utter nightmare to install all the different codecs you might need to play back video.
Even worse, set-top players usually only supported a small number of codecs, so you would need a computer to convert video into something those machines could understand. These days, almost all video is encoded using one of a small number of codecs.
H.264 – Advanced Video Coding
H.264 is by far the most popular video codec at the time of writing. With just over 90% of all video offered in this common video format. Because H.264 is so popular, most devices (such as smartphones and smart TVs) have special hardware built in to decode H.264 video without putting any strain on the device’s main processor. Which is why even bottom-end smartphones can play HD video without breaking a sweat.
H.265 – The High Efficiency Video Coding
The High Efficiency Video Coding (HEVC) format of video compression has revolutionized video streaming, since it can significantly reduce how much bandwidth you need. It’s designed to be the successor to H.264 and in general uses 25% to 50% less bandwidth to provide the same quality or better quality at the same bandwidth levels.
H.264 is finding great success in the world of streaming, but unlike H.264 there aren’t many devices that have special hardware decoding components for this codec. So while it will save plenty of bandwidth and hard drive space, it will give the target device a real workout. As with H.264, this is likely to change over time, but for now you should keep its limited support in mind before choosing to use it.
MPEG-4
MPEG-4 can get a little complicated. It’s also a very common video codec, but MPEG 4 Part 10 is actually the same as H.264. Early versions of MPEG-4 (e.g. Part 2) use older algorithms that are much less efficient in terms of space for the same level of quality. H.264 has essentially replaced MPEG-4 with a new naming convention.
MP3 – MPEG Audio Layer-3
Just about everyone knows what an MP3 is, since this was the music format that upended the record industry and, eventually, led to the digital streaming music and download model we all know today. What you might not know is that MP3 audio is also pretty common in videos.
Since this format can squeeze CD-quality audio to roughly a tenth of its size without losing too much fidelity, it’s been a mainstay of digital audio for years. Regardless of which video codec a given video container uses, there’s a good chance the audio itself is in MP3 format. Which also has various levels of quality, with the happy medium usually falling around the 128 to 196 Kbps level.
WAV – Waveform Audio Format
The “wave” format has been around for ages and is (in general) an uncompressed digital audio file that represents the original recording waveform precisely. So, as you might expect, it takes up a huge amount of space. At the same quality settings as CD audio, a WAV file should take up roughty as much space as a CD. While it’s not particularly common, a video can contain WAV audio as well.
Common Video Container Formats
The last piece of the puzzle are common container formats. This is what you’ll actually see as the file format of the video. In other words, the file extension you see belongs to the container. Let’s look at the most common ones.
MP4
The MP4 container format is supported by just about every device. It can contain any MPEG-4 format version and H.264. YouTube videos are usually in this common video format.
AVI – Audio Video Interleave
This is one of the oldest video containers and it isn’t used very often anymore, but it’s still widely supported and a lot of existing content is in AVI. The number of codecs that can be used in the AVI container is massive, which is another reason you’d get into cold sweats trying to get an AVI file to play back in the good old wild west days of digital video.
MOV
The MOV container is associated with the Apple QuickTime Player and is its in-house format. Inside a MOV file you are most likely to find MPEG-4 video data. Which is why, in most cases, you can rename a MOV file to an MP4 file and it will work just the same.
The main difference between MOV and MP4 files is that MOV files sometimes have copy protection. This prevents sharing and playing by unauthorized users.
Down The Video Format Rabbit Hole
These common video formats and containers are but the tip of the iceberg. For example, DVDs use MPEG-2, but that’s now rarely used outside of actual DVD discs you’d buy at a store. There are also professional video formats (e.g. ProRes RAW) and common formats traded on the internet (e.g. MKV).
It would require, literally, an entire book to cover them all. However, the world is standardizing towards H.264 and H.265. So if you make videos at any point, either of those are likely to be a safe bet. With H.264 currently the safest bet of them all!
