Nikdy šéf muxování? Nejsi sám. Existuje spousta lidí, kteří o tomto důležitém procesu nikdy neslyšeli. Někdo by mohl dokonce předpokládat, že jde o překlep pro míchání (není). Ujišťujeme vás, že muxování je velmi reálné. Je přítomna v životě každého člověka každý den.
Zatímco muxování lze použít různými způsoby, hraje důležitou roli při zpracování videa. Definujeme, co je muxování. Podíváme se také na to, jak to funguje a jak se používá. Také se ponoříme do procesu demuxování a toho, jak se liší od muxování.
Muxování definováno
Termín „muxování“ je zkratka pro multiplexování. Pokud si pojem multiplexování rozložíte na latinská kořenová slova, zjistíte jeho význam. Kořen -plex znamená tkané dohromady a kořen multi- znamená mnoho nebo mnoho. Když tedy spojíte tyto kořeny dohromady, vytvoří definici:spojení mnoha prvků. Specifickou definicí multiplexování je proces odebírání více vstupů, jejich balení a odesílání přes jedinou výstupní linku. Klasický příklad muxování pochází z telekomunikací. Když se na stejném telefonním drátu uskutečňuje více hovorů, funguje multiplexování. Jeden vodič současně vysílá signály serv.
Proces multiplexování je extrémně důležitý jak ve video produkci, tak ve vysílání. Umožňuje pouze jednomu zařízení posílat více vstupů po jedné lince. Je to rychlý a efektivní způsob, jak odeslat více vstupů najednou.
Muxování/multiplexování je přítomno v několika různých aplikacích. To zahrnuje analogové a digitální vysílání, telefonii, telegrafii a zpracování videa. Pro účely tohoto článku se zaměříme na roli muxování při zpracování videa.
Jak funguje muxování při zpracování videa
Při zpracování videa spojuje multiplexování video a audio vstupy dohromady. Když se podíváme na digitální zpracování videa, multiplexování kombinuje metadata a věci, jako jsou titulky, a umísťuje tyto vstupy do jednoho kontejneru. Kontejnery se dodávají v několika formách, například více mediálních souborů, jako jsou MP4, AVI, MOV a WEBM. Všechny společně obsahují více samostatných vstupů. Představte si je jako přepravní krabici obsahující několik položek.
Zde je dobrý způsob, jak se podívat na muxování při zpracování videa. Na začátku procesu máte mnoho vstupů, které chcete zkombinovat. To by zahrnovalo věci jako video, zvuk a titulky. To vše jsou vstupy. Když tedy pracujete v softwaru pro úpravu videa a chystáte se uložit soubor, zapojujete se do procesu muxování. Při ukládání komprimujete všechny různé vstupy do výstupního kontejneru, jako je MOV nebo MP4. V těchto kontejnerech jsou v podstatě umístěny vstupy. To nám umožňuje odesílat soubory se všemi důležitými vstupy zkompilovanými do jednoho souboru.
De-muxování
Protože v mnoha ohledech je proces muxování fází balení, je zde také potřeba fáze pro rozbalení vstupů po zabalení. Protože muxování je proces kombinování více vstupů do jednoho singálu, de-muxování je přirozeně opačný proces. De-muxování, neboli demultiplexování, je proces oddělení jednoho výstupu na jeho vstupy. Tento proces tedy odděluje všechny vstupy muxované v kontejnerovém souboru.
De-muxování při zpracování videa
Představte si tedy, že poté, co zmuxujete všechny vstupy, jako je video a zvuk, do jednoho kontejneru, jako je soubor MOV nebo MP4, musíte tyto prvky rozbalit, abyste je mohli přehrát. Kdykoli tedy přehrajete některý z těchto souborů na vašem počítači, váš počítač je demuxuje. Váš počítač v podstatě rozbalí kontejner, vyjme všechny jednotlivé vstupy a pošle je na správná místa. Takže váš počítač odebere video výstup a pošle ho na váš monitor, aby bylo možné video zobrazit. Kromě toho odebere zvukový výstup a odešle jej do reproduktorů vašeho počítače, aby jej bylo možné přehrát.
Typ multiplexování
Existuje několik typů multiplexování. V této části probereme multiplexování s frekvenčním dělením, multiplexování s časovým dělením a statistické multiplexování.
Multiplexování s frekvenčním dělením (FDM)
Multiplexování s frekvenčním dělením kombinuje více elektrických signálů do jediného média. Dělá to tak, že vysílá signály do mnoha frekvenčních rozsahů přes médium. Tradiční rozhlasové a televizní vysílání využívá FDM. Kabelová televize je také známá pro implementaci FDM.
Zde je příklad toho, jak FDM funguje. Představte si, že se díváte na televizi pomocí staré tradiční televize. Vaše analogová televize vyžaduje pouze jeden kabel pro příjem několika kanálových signálů současně. Protože vaše televize přijímá tyto signály, je na vás, abyste naladili televizi na signál kanálu, který chcete sledovat.
Multiplexování s časovým dělením (TDM)
Time Division Multiplexing je technika, která v podstatě kombinuje nízkorychlostní kanály do jednoho vysokorychlostního kanálu. Při multiplexování s časovým dělením jsou uživatelům přiřazeny digitální signály, jakmile jsou umístěny do časových slotů. Nakonec TDM umožňuje uživatelům přijímat signály za stejnou dobu.
Pro lepší popis TDM si představte tři přepravky na ovoce umístěné v řadě na dopravním pásu. Na konci dopravního pásu jsou hladoví zákazníci, všichni chtějí jablka. Výrobce na začátku linky umístí do každé přepravky tři jablka. Výrobce pak přepravky posílá dolů k zákazníkům. Dostanou každou bednu a zároveň dostanou svá jablka.
Statistické multiplexování (STDM)
TDM se zaměřuje na doručování signálů nestranných vůči prioritě a potřebě; to není vždy praktické. STDM analyzuje potřeby a priority každého uživatele a rozhodne, který uživatel určí, kolik času každý uživatel dostane. Řekněme, že existují dva uživatelé:uživatelé A a uživatel B. Uživatel A má více dat než uživatel B. S TDM by měl uživatel A i uživatel B přidělen stejný počet časových úseků. S STDM získá uživatel A více časových úseků než uživatel B. Je to proto, že uživatel A má vyšší prioritu s množstvím dat, která vlastní. Mnozí považují STDM za efektivnější než TDM, protože dokáže stanovit priority podle potřeby.
Muxování/multiplexování v souhrnu
Muxování (Multiplexing) má široké využití. Konečným cílem muxování je sdílení signálů. Muxování kombinuje vstupy jako video a audio. Tyto vstupy pak zkomprimuje do kontejnerového souboru. Při otevření souboru váš počítač demuxuje kontejner. Po demuxování počítač odešle různé vstupy do správných oblastí, takže se média budou přehrávat správně. Je to efektivní způsob vysílání signálů. Většina z nás se každý den zabývá procesy muxování a ani o tom neví. Nyní víte, co se děje v zákulisí, když ukládáte jeden ze svých videosouborů jako MP4 MOV. Takže kdykoli otevřete soubor MOV nebo uložíte MP4, pamatujte na procesy muxování a demuxování.