Codec คืออะไร ? ทำงานอย่างไร ? และ Codec มีกี่ประเภท ?

Codec คืออะไร ?

หากออกซิเจนคือสิ่งจำเป็นต่อการสันดาปพลังงานของสิ่งมีชีวิตบนโลกใบนี้ "โคเดก (Codec)" ก็เปรียบได้กับออกซิเจน (O2) ของการสตรีมมิ่งไฟล์มัลติมีเดียบนโลก อินเทอร์เน็ต (Internet) ยังไงยังงั้นกันเลยทีเดียว

หากใครยังงง ขออธิบายเพิ่มเติมว่า Codec นั้นเป็นสิ่งที่มีส่วนร่วมกับไฟล์มัลติมีเดียตั้งแต่ขั้นตอนการถ่ายทำ, แก้ไข ไปจนถึงการเข้ารหัสเพื่อทำ แผ่น DVD, แผ่น Blu-Ray หรือการสตรีมมิ่งบนอินเทอร์เน็ต 

ว่าแต่ Codec มันคืออะไร ? มาทำความเข้าใจมันให้มากขึ้นในบทความนี้กันเลย ...

Codec คืออะไร ? (What is a Codec ?)

คำว่า Codec เกิดจากการสมาสระหว่างคำว่า "Coder" และ "Decoder" มันหมายถึงกระบวนการเข้ารหัสข้อมูล (Encryption) และถอดรหัสข้อมูล (Decryption) โดยจะเป็นการใช้ซอฟต์แวร์ หรือฮาร์ดแวร์ในการทำงานก็ได้  โดยเทคโนโลยี Codec ถูกนำมาใช้ในแอปพลิเคชันเพื่อสร้างไฟล์มีเดียขึ้นมาสำหรับให้ผู้ใช้สามารถรับชมได้

ซึ่งหน้าที่ของ Codec คือการบีบอัดเพื่อให้ขนาดของไฟล์มีเดียอย่างไฟล์วิดีโอ, เสียง หรือรูปภาพ มีขนาดไฟล์เล็กลง เพื่อช่วยประหยัดพื้นที่ในการจัดเก็บ และเพิ่มประสิทธิภาพในการนำไฟล์ไปใช้บนอินเทอร์เน็ต หรือการสตรีมมิ่ง

Codecs เป็นสิ่งที่ผู้ใช้งานทั่วไปไม่ได้รับรู้การมีอยู่ของมันมากนัก เพราะเวลาใช้งานผู้ใช้จะเปิดจาก File container เป็นหลัก อย่างไฟล์วิดีโอ MP4 ก็จัดเป็น File Container ประเภทหนึ่ง ซึ่งมันอาจสร้างขึ้นด้วย Codecs H.264, H.265 หรือ H.266 ก็ได้ 

ในปัจจุบันนี้มี Codec ที่นิยมใช้งานอยู่หลายชนิด เช่น Discrete Cosine Transform (DCT), AOMedia Video 1 (AV1), VP9, Advanced Video Coding (AVC)/H.264,  High Effciency Video Coding Video (HEVC)/H.265, Advanced Audio Coding (AAC), Audio Processing Technology (AptX) ฯลฯ

Codec ทำงานอย่างไร ? (How does Codec work ?)

หน้าที่หลักของ Codec จะมีอยู่ 2 อย่างคือ

อย่างแรกคือการเข้ารหัสข้อมูลให้มีขนาดเล็กลง เพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการรับส่งข้อมูล โดยใช้หลัก อัลกอริทึม (Algorithm) ในการเข้ารหัส (Encryption) ซึ่งคอมพิวเตอร์ และสมาร์ทโฟนในปัจจุบันนี้จะมีฮาร์ดแวร์ที่ปรับแต่งมาเพื่อใช้ในการเข้ารหัสใส่มาให้เลย

ในขณะที่อีกหน้าที่นึงของมัน ก็คือการถอดรหัสข้อมูลที่ได้รับมา แปลงขนาดข้อมูลให้กลับไปอยู่ในสถานะเดิมที่พร้อมใช้งานนั่นเอง

ภาพจาก : https://www.epiphan.com/blog/h264-vs-h265/

ประเภทของ Codec (Types of Codec)

Codec นั้นมีอยู่หลายตัว เพราะไฟล์แต่ละชนิด ก็จะใช้ Codec ในการทำงานที่แตกต่างกัน อย่างเช่น ไฟล์วิดีโออาจจะใช้ AV1 Codec หรือ H.265 Codec, ไฟล์เสียงอาจจะใช้ Free Lossless Audio Codec (FLAC) หรือ Linear Pulse-Code Modulation (LPCM) และไฟล์รูปภาพอาจจะใช้ High-Efficiency Image Codec (HEIC) เป็นต้น

แต่ไม่ว่ามันจะถูกพัฒนาขึ้นมาให้ใช้งานกับไฟล์ชนิดไหนก็ตาม ตัว Codec จะถูกแบ่งได้ออกเป็น 2 ประเภท คือ Lossless Codec และ Lossy Codec

ภาพจาก : https://www.computerlanguage.com/results.php?definition=lossless+codec

Lossless Codec

สำหรับ Lossless Codec จะเป็นการบีบอัดข้อมูลแบบที่ไม่เสียคุณภาพ เหมาะสำหรับไฟล์ที่เราต้องการรักษาคุณภาพของไฟล์ต้นฉบับเอาไว้ นิยมใช้กับงานภาพยนตร์ หรือไฟล์วิดีโอ และรูปภาพที่ต้องการนำมาแก้ไข อย่างไรก็ตาม ไฟล์แบบ Lossless Codec จะมีขนาดค่อนข้างใหญ่ จึงไม่เหมาะกับการนำมาใช้สตรีมมิ่ง

Lossy Codec

Lossy Codec จะมีการลดคุณภาพของไฟล์ต้นฉบับเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการบีบอัดข้อมูลให้สูงขึ้น โดยจะมีการตัดข้อมูลไฟล์บางส่วนทิ้งไป และอาศัยหลักอัลกอริทึมต่าง ๆ มาสร้างข้อมูลมาทดแทนส่วนที่ถูกตัดทิ้งไป เพื่อให้ผลลัพธ์ออกมาใกล้เคียงกับของเดิม

ตัวอย่าง Codec ที่ได้รับความนิยมในปัจจุบัน (Examples of currently popular Codecs)

มีเรื่องสำคัญที่ควรรู้ก่อนสักเล็กน้อย Codec กับไฟล์ที่เก็บส่วนประกอบของวิดีโอเข้าไว้ด้วยกัน หรือ "Container Format" นั้นเป็นคนอย่างกัน โดยภายในไฟล์ Container Format จะมีข้อมูลหลายประเภทมัดรวมใส่เอาไว้ เช่น ข้อมูลวิดีโอ, เสียง, ภาพ, แคปชั่น ฯลฯ แต่ก็ไม่น่าแปลกที่หลายคนสับสนเข้าใจว่ามันเป็นสิ่งเดียวกัน ก็เพราะว่ามี Codec หลายตัวที่ใช้ชื่อ Container Format เหมือนกัน

ตัวอย่าง Audio Codec ที่ได้รับความนิยมในปัจจุบัน

• Advanced Audio Coding (AAC)
• Apple Lossless Audio Codec (ALAC)
• Free Lossless Audio Codec (FLAC)
• Global System for Mobile communications (GSM)
• Internet Low Bitrate Codec (iLBC)
• Waveform Audio File Format (WAV)

ตัวอย่าง Video Codec ที่ได้รับความนิยมในปัจจุบัน

• Apple ProRes
• Digital Nonlinear Extensible High Definition (DNxHD)
• Advanced Video Coding (AVC) / H.264
• High Efficiency Video Coding (HEVC) / H.265
• Versatile Video Coding (VVC) / H.265
• AOMedia Video 1 (AV1)
• VP8/VP9

ตัวอย่าง Image Codec ที่ได้รับความนิยมในปัจจุบัน

• Joint Photographic Experts Group (JPG/JPEG)
• Tag Image File Format (TIFF)
• Portable Network Graphics (PNG)