Archivos MP4

¿Qué es un archivo .MP4?

.mp4 significa MPEG-4 Part 14, que es el nombre de un formato de archivo multimedia ISO/IEC creado y publicado como ISO/IEC 14496-14 en 2001. De hecho, .mp4 proviene del formato de archivo QuickTime a través de ISO BMFF (ISO Base Media File Format). .mp4 también se refiere a un contenedor de video; sin embargo, contiene diferentes elementos como video, audio, subtítulos, imagen fija, capítulo e incluso metadatos, según la capacidad de reproducción. Los códecs utilizados en su interior incluyen H.264 / AVC, H.265 / HEVC, AV1, MPEG-4 Visual, AAC, ALAC, MP3, AC-3, E-AC-3, así como Timed Text.

Hay muchas fuentes que usan el formato contenedor .mp4, incluidos videos grabados con la cámara de teléfonos móviles, grabadoras de pantalla, archivos descargados (por ejemplo, videos en línea de YouTube, Facebook o transmisiones en directo de Twitch), podcasts, etc. Además, a veces el archivo de audio puede tener ese contenedor (.mp4); .m4a es un formato de extensión más popular para ese tipo de códecs de audio (como AAC, ALAC).

En la mayoría de los sistemas, el uso de ambos formatos .MP4 y .mp4 es intercambiable (sin distinción entre mayúsculas y minúsculas). Debe existir una firma (en particular, la caja ftyp en el desplazamiento de bytes 4) de ISO BMFF.

Cómo abrir un archivo .MP4

Detalles técnicos

Un archivo MP4 no es legible por humanos ni editable como texto. MP4 es un contenedor binario, no uno basado en texto, y por eso está construido con una serie de cajas, a veces llamadas átomos, donde en cada átomo primero aparece el campo de tamaño y luego un tipo de cuatro caracteres ftyp, moov, mdat, free, trak, mdia, minf, stbl, udta. Y la firma generalmente aparecerá como el primer átomo: el ftyp, que consiste en cuatro bytes de información de tamaño que empiezan en el desplazamiento 0 y el valor ASCII 'ftyp', lo que corresponderá a los valores hexadecimales 66 74 79 70.

FTYP especifica la Major Brand del archivo y las listas de marcas compatibles de los nombres de marca de este formato en particular, incluyendo, entre otros; isom, iso2, mp41, mp42, avc1, M4A, dash, cmfc, cmfs, lo que indica al parser cuál es el perfil/formato de entrega del MP4. La especificación más reciente del formato se publicó en 2020 - ISO/IEC 14496-14:2020 y el MIME Type común incluye video/mp4, audio/mp4 y application/mp4.

Las muestras codificadas estarán presentes en la caja mdat, mientras que los metadatos, como parte de la estructura de la película, tales como la información de temporización y la disposición de las pistas de medios, forman parte de la caja moov - la caja de encabezado de la película. Es mejor tener el encabezado de la película al principio para Progressive Delivery, donde se necesitan la temporización de la película y los metadatos para permitir que el reproductor lea la estructura de la película desde el principio; sin embargo, en el caso de que moov siga a mdat, la reproducción podría tener que esperar hasta que se haya descargado todo el archivo.

Para los formatos de archivo MP4 fragmentados, existen las cajas moof, traf, tfhd, trun y mfra para poder segmentar un flujo en fragmentos de medios separados, y esto se usa para la entrega basada en DASH/CMAF. El contenedor en sí no realiza compresión, sino que los códecs en estas cajas son capaces de flujos con y sin pérdida, codificación intracuadro e intercuadro, así como cifrado. Los archivos MP4 varían desde unos pocos KB hasta muchos GB, con extensiones de archivo relacionadas como '.m4a' y '.m4v'.

Cómo convertir archivos .MP4

En caso de que el dispositivo de reproducción no pueda decodificar el códec dentro de un archivo .MP4, pero el archivo aún deba ser .MP4 para un teléfono o navegador, transcodifícalo a un perfil de códec H.264/AAC común usando HandBrakeCLI: HandBrakeCLI -i input.mp4 -o output.mp4 --encoder x264 --aencoder av_aac --quality 22.Copy En los casos en que todo excepto el contenedor parezca estar bien, es posible remultiplexar los archivos en el formato Matroska mediante ffmpeg -i input.mp4 -map 0 -c copy output.mkv,Copy ya que eso permitirá mover metadatos y subtítulos y múltiples otros canales a un nuevo formato sin perder el contenido.

El formato común para videos en flujos de trabajo de Apple o en posproducción es MOV, que también puede convertirse con: ffmpeg -i input.mp4 -map 0 -c copy output.mov.Copy Los videos que se entregan para la web suelen ser WebM, con codificación AV1 o VP9 además de opus para la compresión de sonido: ffmpeg -i input.mp4 -c:v libvpx-vp9 -b:v 0 -crf 32 -c:a libopus output.webm.Copy Ten en cuenta que la transcodificación requiere algo más de esfuerzo/tiempo y puede provocar una posible pérdida de calidad del video. Cuando no se necesita el video, basta con conservar el sonido y convertirlo en formatos como mp3, aac, WAV, flac. Formatos como GIF/WebP/APNG/secuencias de imágenes solo tienen sentido para clips muy cortos, ya que no incluyen audio y comprimen mucho peor que los códecs de video. Para flujos adaptativos habría que crear flujos fragmentados mpeg/DASH/HLS mediante MP4Box/Bento4/Shaka Packager/FFmpeg. Cualquier transcodificación puede llevar a la pérdida de cualquier característica especial de tu video (incluidos hdr/dv/sound/subtitles/chapters/timecodes/gps).

Problemas comunes y soluciones

La presencia de "moov atom not found" significa que la cabecera del video MP4 se dañó, se recortó, etc. Es necesario recuperar el archivo desde la copia de seguridad de la cámara o del teléfono y copiarlo, o ejecutar aplicaciones especiales de recuperación como untrunc, recover_mp4 y herramientas similares. Al usar el software FFmpeg, el error "Invalid data found when processing input" podría indicar una descarga que se ha interrumpido prematuramente, un nombre de archivo incorrecto y una extensión incorrecta del archivo utilizado, así como tamaños de box incorrectos. Primero hay que comprobar la firma del archivo, ya que un archivo correcto debe mostrar ftyp en el desplazamiento de bytes 4, conteniendo bytes hexadecimales como 66 74 79 70; después, hay que usar ffprobe para fines de comprobación adicionales.

Cuando el video no funciona pero el audio sí funciona bien, el problema está en el códec de video y podría estar relacionado con archivos hevc, av1 y h.264 de 10 bits. VLC debería reproducir correctamente alguna parte de ese archivo; por lo general, la solución consiste en transcodificar el video a una versión h.264 más adecuada. Cuando desaparece el audio, por el contrario, el problema puede asociarse con el uso de códecs de audio como ac3, e-ac-3 y dts o con cierta disposición de AAC, donde el reproductor no puede leerlos correctamente. La conversión a AAC o una codificación adecuada lo resuelve.

En el caso de que el navegador muestre solo un recuadro negro o el mensaje "No video with supported format and MIME type found", el problema podría deberse a un códec no compatible en el archivo, un MIME type incorrecto en el lado del servidor o a la ubicación del box moov al final del video. Ese tipo de disposición causaría problemas de búsqueda, y la reproducción solo comienza cuando la descarga completa de ese archivo está lista. La solución consiste en usar el comando: ffmpeg -i input.mp4 -c copy -movflags +faststart output.mp4.Copy Además, una rotación incorrecta después de convertir significa que se ha ignorado la matriz de visualización. Una sincronización incorrecta en el audio puede surgir debido a diferentes tasas de fotogramas en las capturas, una lista de edición incorrecta y pérdidas de muestras. Los archivos protegidos por DRM solo pueden reproducirse en ciertos programas autorizados.

Consideraciones de seguridad

El contenedor MP4 no tiene ejecutabilidad y sus funciones macro no se comparan ni con las macros disponibles en Microsoft Office. Sin embargo la mayor amenaza llega en forma de datos mal construidos en varias cajas y en los flujos de bits de códecs, subtítulos o imágenes que se pueden usar para crear fallas en el proceso de análisis, demultiplexado y decodificación así como en el controlador de la tarjeta gráfica. Teniendo todo esto en cuenta uno debería actualizar sus navegadores, reproductores o cualquier aplicación multimedia incluyendo VLC, FFmpeg, HandBrake o software similar antes de abrir archivos MP4 potencialmente portadores de alguna amenaza. Nunca se debería abrir archivos de naturaleza cuestionable usando un software viejo o en modo privilegiado sino que se debería ejecutar en un ambiente de Sandbox o en una VM dedicada. Además como los contenedores MP4 permiten la incrustación de la información de sello de tiempo de creación, información sobre el modelo del dispositivo y la ubicación así como el identificador único de la cámara y los códecs de video además de los datos del registro de edición se vuelve muy importante eliminar los metadatos usando exiftool y ffmpeg.

Historia y versiones

MP4 se desarrolló a partir del formato de archivo QuickTime creado por Apple. La participación de Apple en el desarrollo de la Parte 12 de MPEG-4 se reconoce como el formato de archivo de medios base ISO. La Parte 14 de MPEG-4, ISO/IEC 14496-14, es el estándar de 2001 para el contenedor que podría almacenar los objetos visuales y de audio de MPEG-4 de acuerdo con el formato de base ISO mencionado. La siguiente versión de MP4 en 2003 hizo que este contenedor fuera compatible con las siguientes versiones de los sistemas MPEG-4, a veces conocidos como mp42. Se ha convertido en el contenedor más utilizado tanto para los clientes como para la web gracias a su soporte para H.264/AVC para la mayor parte de los años 2000 y principios de los 2010. Para la era del streaming basado en HTML5 el formato MP4 con H.264+AAC es un formato de contenedor de streaming de facto incluso en caso de los problemas de patentes/licencias para el uso del formato de codificación relacionado. El MP4 fragmentado ha jugado un papel crucial en el desarrollo de tales tecnologías de streaming adaptativo como MPEG-DASH y Apple HLS reemplazando los anteriores flujos de transporte MPEG-2. La definición del formato CMAF, ISO/IEC 23000-19, hizo posible el uso de MP4 fragmentado permitiendo el reutilizar de segmentos para los servicios de streaming DASH y HLS.

Formatos relacionados

El formato de archivo MOV, que es el contenedor nativo de QuickTime, está muy cerca de MP4 en términos técnicos, pero MP4 debería ser sin duda la opción más segura para su uso en páginas web debido a su alto nivel de compatibilidad. M4V es otro formato de archivo, relacionado con el video y creado por Apple siguiendo el modelo de MP4; a menudo puede estar asociado con contenidos de iTunes y/o Apple TV. Existe una gran cantidad de archivos M4V que no tienen protección y representan contenedores MP4 normales, así como el formato M4A para audio, que por lo general se aplica solo a canciones. El formato MKV puede tener compatibilidad más avanzada con códecs y subtítulos en comparación con MP4, así como capítulos, pero tiene un nivel de compatibilidad peor con dispositivos como teléfonos, televisores o navegadores web, que el propio formato de archivo MP4. WEBM es otro formato de archivo que se parece a Matroska, pero fue desarrollado para el entorno de Internet y funciona mejor en los navegadores web, mientras que AVI es un formato algo anticuado. TS/M2TS se parece a la transmisión/Blu-ray y, en comparación con un MP4 de inicio rápido, representa una opción menos adecuada para la entrega web progresiva. 3GP, 3G2 y FLV son otros formatos heredados para móviles o Flash.