ما هو WEBM؟ وكيف تعمل مرمِّزات VP8 وVP9 وAV1

تنسيق الفيديو الخاص بالويب

عندما تشاهد فيديو على الإنترنت لا تفكر عادةً في الملف الذي يسحبه متصفحك في الخلفية. لكن لذلك الملف تنسيقًا، وهو على الأرجح WEBM.

فـ WEBM حاوية فيديو مفتوحة صُمِّمت لمتصفحات الويب. وكان الغرض من ظهورها واضحًا: كانت ثمة حاجة إلى تنسيق لا قيود ترخيص عليه ويستطيع الجميع استعماله بحرية كي تتمكن المتصفحات من تشغيل الفيديو. فقد كان H.264، وهو أشيع مرمِّزات الفيديو في تلك الفترة، مرتبطًا بتراخيص براءات اختراع ويسبب مشكلة للمتصفحات مفتوحة المصدر. وُلد WEBM ليسدّ هذه الفجوة.

واليوم يعمل WEBM في كل مكان تقريبًا داخل المتصفح. أما خارج المتصفح فالوضع مختلف جدًا — ولفهم سبب هذا الاختلاف لا بد أولًا من النظر داخل الحاوية.

WEBM حاوية، ومحتواها متغيّر

يتألف ملف الفيديو من طبقتين: الحاوية الخارجية والمرمِّز الداخلي.

فالحاوية بنية تحفظ معًا مسار الفيديو ومسار الصوت والترجمات إن وُجدت ومعلومات توقيتها. وWEBM حاوية. وهو من الناحية التقنية نسخة من حاوية Matroska (MKV) مقيَّدة من أجل الويب — فبينما يستطيع MKV حمل كل شيء لا يسمح WEBM إلا بمرمِّزات مفتوحة محددة.

ومرمِّزات الفيديو التي يمكن أن تجدها داخل WEBM:

• VP8: الجيل الأول. من الحقبة نفسها تقريبًا التي ينتمي إليها H.264، وبكفاءة مماثلة.
• VP9: الجيل الثاني. ضغط أفضل بوضوح، ودعم واسع في المتصفحات.
• AV1: الجيل الثالث. خلف VP9، أكفأ لكن ترميزه أثقل بكثير.

أما في جانب الصوت فيوجد Vorbis (في الملفات القديمة) وOpus (في الملفات الجديدة).

وتبدو هذه القائمة قصيرة لكنها كذلك عن قصد. فقوة WEBM لا تأتي من المرونة بل من إمكانية التنبؤ: فحين يرى المتصفح ملف WEBM يعرف ما في داخله ضمن نطاق ضيق ويستعد وفق ذلك.

كيف تضغط المرمِّزات ضغطًا أفضل؟

الفكرة الأساسية لضغط الفيديو هي أن الإطارات المتتالية شديدة الشبه بعضها ببعض. فإذا كانت الكاميرا ثابتة في مشهد ما ولم يكن ثمة سوى شخص يتكلم، فإن ما يتغير بين الإطارات جزء صغير جدًا من الصورة. ولهذا يحفظ المرمِّز معلومة «ما الذي تغيّر قياسًا إلى الإطار السابق» بدلًا من تسجيل كل إطار من جديد.

والفارق بين أجيال المرمِّزات يكمن في مدى براعتها في هذا التنبؤ. فالأجيال الجديدة تستطيع تقسيم الصورة إلى كتل بمرونة أكبر، وتتبّع الحركة بتفصيل أدق، واستخدام أساليب تنبؤ أكثر تعقيدًا. وهذا سبب قدرة VP9 على إعطاء جودة مماثلة ببيانات أقل من H.264، وقدرة AV1 على ذلك ببيانات أقل من VP9.

لكن لهذا ثمنًا، وهو ثمن ملموس جدًا: فالضغط الأذكى يعني حسابًا أكثر. فالترميز بـ VP9 أبطأ من الترميز بـ H.264. والترميز بـ AV1 أبطأ من ذلك بوضوح. وقد يستغرق حتى فيديو قصير وقتًا ملحوظًا، وفي التسجيلات الطويلة وعالية الدقة تستغرق العملية دقائق. وهذه هي المقايضة الأساسية التي ينبغي تقبّلها عند العمل مع WEBM.

أكبر مشكلة في WEBM: الخروج من الحاوية

يعمل WEBM عملًا ممتازًا في المتصفح. وتبدأ المشكلة حين تغادر المتصفح.

فتطبيق المعرض في هاتفك لا يعرف WEBM عادةً. وأجهزة التلفاز الذكية لا تفتحه في الغالب. وجزء من برامج مونتاج الفيديو يرفض استيراده. ومعظم منصات التواصل الاجتماعي لا تقبل رفعه. وفي تطبيقات المراسلة مثل WhatsApp يُرسَل الملف مستندًا لا فيديو.

وسبب ذلك ليس عيبًا تقنيًا بل فارقًا في المنظومة. فقد بنى مصنّعو الأجهزة والمنصات على مدى سنوات عتادًا وبنية تحتية حول H.264؛ ففي شريحة كل هاتف دارة خاصة تفك تشفير H.264. أما هذا الدعم فأحدث وأضيق بالنسبة إلى VP9 وAV1. أي أن قيد WEBM ليس في التنسيق نفسه بل في المكان الذي استثمرت فيه بقية العالم.

لماذا لا يكون الانتقال من WEBM إلى MP4 عديم الفقد؟

هنا نصل إلى نقطة حاسمة. فبعض تحويلات التنسيق ليست سوى تغيير للحاوية: إذ تُخرَج البيانات من صندوق وتوضع في آخر دون أن تُمسّ الصورة إطلاقًا. ويُسمى ذلك إعادة تغليف (remux) ولا فقد فيه في الجودة.

وهذا غير ممكن في الانتقال من WEBM إلى MP4. لأن حاوية MP4 لا تحمل في الاستخدام الشائع المرمِّزات التي يحملها WEBM — فحين تضع فيديو VP9 وصوت Opus في MP4 لا تستطيع معظم الأجهزة فتح الملف الناتج، أي أن العملية التي أجريتها لكسب التوافق لا تبلغ غايتها.

ولهذا يستلزم التحويل إعادة ترميز دائمًا: إذ تُفك صورة VP9/AV1 وتُضغط من جديد بترميز H.264، ويُحوَّل صوت Opus إلى AAC. والانتقال من مرمِّز مع فقد إلى مرمِّز آخر مع فقد يُفقد دائمًا قدرًا من المعلومات. ومع إعدادات جيدة يبقى هذا الفقد عند مستوى لا يستطيع معظم المشاهدين ملاحظته، لكنه موجود تقنيًا ولا يمكن التراجع عنه. كما أن العملية تستغرق وقتًا.

وثمة أثر جانبي آخر: فالملف يكبر في أغلب الأحيان. فلأن VP9 أكفأ، يتطلب الحفاظ على الجودة نفسها بـ H.264 بيانات أكثر. وأداة تحويل WEBM إلى MP4 التي بين يديك تحاول إبقاء هذا التوازن عند نقطة معقولة لكنها لا تستطيع تغيير الفيزياء.

متى يكون WEBM خيارًا جيدًا؟

فضّل WEBM في الحالة الآتية: إذا كان الفيديو سيُنشَر على موقعك الإلكتروني وسيشاهده الزوار في المتصفح. ففي هذا السيناريو يقدّم WEBM ملفًا أصغر وتحميلًا أسرع وتنسيقًا مفتوحًا لا وجع رأس فيه بخصوص التراخيص. كما أنه يدعم قناة ألفا أي الخلفية الشفافة — وهي خاصية غير متوفرة في MP4 في الاستخدام الشائع.

وابتعد عن WEBM أو حوّله: إذا كان الفيديو سيُرفع على وسائل التواصل، أو سيُشاهَد من المعرض في الهاتف، أو سيُشغَّل على التلفاز، أو سيذهب إلى برنامج مونتاج.

خلاصة القول

WEBM حاوية مفتوحة صُمِّمت لحاجة الويب نفسه، وهي جيدة فعلًا لذلك الغرض. ومرمِّزا VP9 وAV1 في داخلها يضغطان ضغطًا أكفأ من H.264، ويفرضان في المقابل ثمنًا من حيث زمن الترميز ودعم الأجهزة. أما حين تريد الانتقال إلى MP4 فتنتظرك إعادة ترميز لا مفرّ منها — فيديو يُفتح في كل مكان مقابل فقد صغير في الجودة وملف أكبر على الأرجح. والذي يحدد الجانب الذي ينبغي أن تقف فيه هو الوجهة التي سيذهب إليها الفيديو.