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视频编码 简介

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视频编码

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视频编码定义
所谓视频编码方式就是指通过特定的压缩技术,将某个视频格式的文件转换成另 一种视频格式文件的方式。 目前视频流传输中最为重要的编解码标准有国际电联的 H. 261、H.263,运动静止图像专家组的 M-JPEG 和国际标准化组织运动图像专家组的 MPEG 系列标准,此外在互联网上被广泛应用的还有 Real-Networks 的 RealVideo、 微软公司的 WMT 以及 Apple 公司的 QuickTime 等。 MPEG 是活动图像专家组(Moving Picture Exports Group)的缩写,于 1988 年 成立,是为数字视/音频制定压缩标准的专家组,目前已拥有 300 多名成员,包括 IB M、SUN、BBC、NEC、INTEL、AT&T 等世界知名公司。MPEG 组织最初得到的授 权是制定用于“活动图像”编码的各种标准,随后扩充为“及其伴随的音频”及其组合编 码。后来针对不同的应用需求,解除了“用于数字存储媒体”的限制,成为现在制定“活 动图像和音频编码”标准的组织。MPEG 组织制定的各个标准都有不同的目标和应用, 目前已提出 MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7 和 MPEG-21 标准。 [编辑本段 编辑本段] 编辑本段

视频编码原理
视频图像数据有极强的相关性,也就是说有大量的冗余信息。其中冗余信息可分 为空域冗余信息和时域冗余信息。压缩技术就是将数据中的冗余信息去掉(去除数据 之间的相关性),压缩技术包含帧内图像数据压缩技术、帧间图像数据压缩技术和熵 编码压缩技术。 去时域冗余信息 使用帧间编码技术可去除时域冗余信息,它包括以下三部分: - 运动补偿 运动补偿是通过先前的局部图像来预测、补偿当前的局部图像,它是减少帧序列 冗余信息的有效方法。

- 运动表示 不同区域的图像需要使用不同的运动矢量来描述运动信息。运动矢量通过熵编码 进行压缩。 - 运动估计 运动估计是从视频序列中抽取运动信息的一整套技术。 注:通用的压缩标准都使用基于块的运动估计和运动补偿。 去空域冗余信息 主要使用帧间编码技术和熵编码技术: - 变换编码 帧内图像和预测差分信号都有很高的空域冗余信息。变换编码将空域信号变换到 另一正交矢量空间,使其相关性下降,数据冗余度减小。 - 量化编码 经过变换编码后,产生一批变换系数,对这些系数进行量化,使编码器的输出 达到一定的位率。这一过程导致精度的降低。 - 熵编码 熵编码是无损编码。它对变换、量化后得到的系数和运动信息,进行进一步的压 缩。 [编辑本段 编辑本段] 编辑本段

视频编码框架
视频编码的基本框架(图) 国际音视频压缩标准发展历程: H.261 H.261 标准是为 ISDN 设计,主要针对实时编码和解码设计,压缩和解压缩的信 号延时不超过 150ms,码率 px64kbps(p=1~30)。 H.261 标准主要采用运动补偿的帧间预测、DCT 变换、自适应量化、熵编码等压 缩技术。 只有 I 帧和 P 帧,没有 B 帧,运动估计精度只精确到像素级。支持两种图 像扫描格式:QCIF 和 CIF。 H.263 H.263 标准是甚低码率的图像编码国际标准,它一方面以 H.261 为基础,以混合 编码为核心,其基本原理框图和 H.261 十分相似,原始数据和码流组织也相似;另一 方面,H.263 也吸收了 MPEG 等其它一些国际标准中有效、合理的部分,如:半像 素精度的运动估计、PB 帧预测等,使它性能优于 H.261。 H.263 使用的位率可小于 64Kb/s,且传输比特率可不固定(变码率)。H.263 支 持多种分辨率: SQCIF(128x96)、 QCIF、CIF、4CIF、16CIF。 与 H.261 和 H.263 相关的国际标准; 与 H.261 有关的国际标准; H.320:窄带可视电话系统和终端设备; H.221:视听电信业务中 64~1 920Kb/s 信道的帧结构;

H.230:视听系统的帧同步控制和指示信号; H.242:使用直到 2Mb/s 数字信道的视听终端的系统。 与 H.263 有关的国际标准; H.324:甚低码率多媒体通信终端设备; H.223:甚低码率多媒体通信复合协议; H.245:多媒体通信控制协议; G.723.1.1:传输速率为 5.3Kb/s 和 6.3Kb/s 的语音编码器。 JPEG 国际标准化组织于 1986 年成立了 JPEG(Joint Photographic Expert Group)联 合图片专家小组,主要致力于制定连续色调、多级灰度、静态图像的数字图像压缩编 码标准。常用的基于离散余弦变换(DCT)的编码方法,是 JPEG 算法的核心内容。 MPEG-1/2 MPEG-1 标准用于数字存储体上活动图像及其伴音的编码, 其数码率为 1.5Mb/s。 MPEG-1 的视频原理框图和 H.261 的相似。 MPEG-1 视频压缩技术的特点:1. 随机存取;2. 快速正向/逆向搜索;3 .逆向 重播;4. 视听同步;5. 容错性;6. 编/解码延迟。MPEG-1 视频压缩策略:为了提 高压缩比,帧内/帧间图像数据压缩技术必须同时使用。帧内压缩算法与 JPEG 压缩 算法大致相同,采用基于 DCT 的变换编码技术,用以减少空域冗余信息。帧间压缩 算法,采用预测法和插补法。预测误差可在通过 DCT 变换编码处理,进一步压缩。 帧间编码技术可减少时间轴方向的冗余信息。 MPEG-2 被称为“21 世纪的电视标准”,它在 MPEG-1 的基础上作了许多重要的 扩展和改进,但基本算法和 MPEG-1 相同。 MPEG-4 MPEG-4 标准并非是 MPEG-2 的替代品,它着眼于不同的应用领域。MPEG-4 的制定初衷主要针对视频会议、可视电话超低比特率压缩(小于 64Kb/s)的需求。 在制定过程中,MPEG 组织深深感受到人们对媒体信息,特别是对视频信息的需求由 播放型转向基于内容的访问、检索和操作。 MPEG-4 与前面提到的 JPEG、MPEG-1/2 有很大的不同,它为多媒体数据压缩 编码提供了更为广阔的*台,它定义的是一种格式、一种框架,而不是具体算法,它 希望建立一种更自由的通信与开发环境。于是 MPEG-4 新的目标就是定义为:支持 多种多媒体的应用,特别是多媒体信息基于内容的检索和访问,可根据不同的应用需 求,现场配置解码器。编码系统也是开放的,可随时加入新的有效的算法模块。应用 范围包括实时视听通信、多媒体通信、远地监测/监视、VOD、家庭购物/娱乐等。 JVT:新一代的视频压缩标准 JVT 是由 ISO/IEC MPEG 和 ITU-T VCEG 成立的联合视频工作组(Joint Vide o Team),致力于新一代数字视频压缩标准的制定。 JVT 标准在 ISO/IEC 中的正式名称为:MPEG-4 AVC(part10)标准;在 ITU-T 中 的名称:H.264(早期被称为 H.26L) H264/AVC

H264 集中了以往标准的优点,并吸收了以往标准制定中积累的经验, 采用简洁 设计,使它比 MPEG4 更容易推广。H.264 创造性了多参考帧、多块类型、整数变换、 帧内预测等新的压缩技术,使用了更精细的分象素运动矢量(1/4、1/8)和新一代的环 路滤波器,使得压缩性能大大提高,系统更加完善。 H.264 主要有以下几大优点: - 高效压缩:与 H.263+和 MPEG4 SP 相比,减小 50%比特率; - 延时约束方面有很好的柔韧性; - 容错能力; - 编/解码的复杂性可伸缩性; - 解码全部细节:没有不匹配; - 高质量应用; - 网络友善。 [编辑本段 编辑本段] 编辑本段

视频编码技术
目前监控中主要采用 MJPEG、MPEG1/2、MPEG4(SP/ASP)、H.264/AVC 等几 种视频编码技术。对于最终用户来言他最为关心的主要有:清晰度、存储量(带宽)、 稳定性还有价格。采用不同的压缩技术,将很大程度影响以上几大要素。 MJPEG MJPEG(Motion JPEG)压缩技术,主要是基于静态视频压缩发展起来的技术, 它的主要特点是基本不考虑视频流中不同帧之间的变化,只单独对某一帧进行压缩。 MJPEG 压缩技术可以获取清晰度很高的视频图像,可以动态调整帧率、分辨率。 但由于没有考虑到帧间变化,造成大量冗余信息被重复存储,因此单帧视频的占用空 间较大,目前流行的 MJPEG 技术最好的也只能做到 3K 字节/帧,通常要 8~20K! MPEG-1/2 MPEG-1 标准主要针对 SIF 标准分辨率(NTSC 制为 352X240;PAL 制为 352X2 88)的图像进行压缩. 压缩位率主要目标为 1.5Mb/s.较 MJPEG 技术,MPEG1 在实时 压缩、每帧数据量、处理速度上有显著的提高。但 MPEG1 也有较多不利地方:存储 容量还是过大、清晰度不够高和网络传输困难。 MPEG-2 在 MPEG-1 基础上进行了扩充和提升,和 MPEG-1 向下兼容,主要针 对存储媒体、数字电视、高清晰等应用领域,分辨率为:低(352x288),中(720x480), 次高(1440x1080),高(1920x1080)。MPEG-2 视频相对 MPEG-1 提升了分辨率,满 足了用户高清晰的要求,但由于压缩性能没有多少提高,使得存储容量还是太大,也 不适和网络传输。 MPEG-4 MPEG-4 视频压缩算法相对于 MPEG-1/2 在低比特率压缩上有着显著提高, C 在 IF(352*288)或者更高清晰度(768*576)情况下的视频压缩,无论从清晰度还是 从存储量上都比 MPEG1 具有更大的优势,也更适合网络传输。另外 MPEG-4 可以方 便地动态调整帧率、比特率,以降低存储量。

MPEG-4 由于系统设计过于复杂,使得 MPEG-4 难以完全实现并且兼容,很难 在视频会议、可视电话等领域实现,这一点有点偏离原来地初衷。另外对于中国企业 来说还要面临高昂的专利费问题,目前规定: - 每台解码设备需要交给 MPEG-LA 0.25 美元。 - 编码/解码设备还需要按时间交费(4 美分/天=1.2 美元/月 =14.4 美元/年)。 H.264/AVC H.264 集中了以往标准的优点,在许多领域都得到突破性进展,使得它获得比以 往标准好得多整体性能: - 和 H.263+和 MPEG-4 SP 相比最多可节省 50%的码率,使存储容量大大降 低; - H.264 在不同分辨率、不同码率下都能提供较高的视频质量; - 采用“网络友善”的结构和语法,使其更有利于网络传输。 H.264 采用简洁设计,使它比 MPEG4 更容易推广,更容易在视频会议、视频电话 中实现,更容易实现互连互通,可以简便地和 G.729 等低比特率语音压缩组成一个完 整的系统。 MPEG LA 吸收 MPEG-4 的高昂专利费而使它难以推广的教训, MPEG LA 制定 了以下低廉的 H.264 收费标准:H.264 广播时基本不收费;产品中嵌入 H.264 编/解 码器时,年产量 10 万台以下不收取费,超过 10 万台每台收取 0.2 美元,超过 500 万台每台收取 0.1 美元。低廉的专利费使得中国 H.264 监控产品更容易走向世界。 监控中视频编码分辨率的选择 目前监控行业中主要使用以下分辨率:SQCIF、QCIF、CIF、4CIF。 SQCIF 和 QCIF 的优点是存储量低,可以在窄带中使用,使用这种分辨率的产品 价格低廉;缺点是图像质量往往很差、不被用户所接受。 CIF 是目前监控行业的主流分辨率,它的优点是存储量较低,能在普通宽带网络 中传输,价格也相对低廉,它的图像质量较好,被大部分用户所接受。缺点是图像质 量不能满足高清晰的要求。 4CIF 是标清分辨率,它的优点是图像清晰。缺点是存储量高,网络传输带宽要 求很高,价格也较高。 分辨率新的选择-528x384。 2CIF(704x288)已被部分产品采用,用来解决 CIF 清晰度不够高和 4CIF 存储 量高、价格高昂的缺点。但由于 704x288 只是水*分辨率的提升,图像质量提高不 是特别明显。 经过测试,我们发现另外一种 2CIF 分辨率 528x384,比 704x288 能更好解决 C IF、4CIF 的问题。特别是在 512Kbps-1Mbps 码率之间,能获得稳定的高质量图像, 满足用户较高图像质量的要求。目前这一分辨率已被许多网络多媒体广播所采用,被 广大用户所接受。比如杭州网通网上影院是采用 512x384 分辨率,在 768k 下能稳定 地获得*似 DVD 的图像质量。

视频压缩编码

视频压缩编码的基本概念 视频压缩的目标是在尽可能保证视觉效果的前提下减少视频数据率。视频压缩比 一般指压缩后的数据量与压缩前的数据量之比。由于视频是连续的静态图像,因此其 压缩编码算法与静态图像的压缩编码算法有某些共同之处,但是运动的视频还有其自 身的特性,因此在压缩时还应考虑其运动特性才能达到高压缩的目标。在视频压缩中 常需用到以下的一些基本概念: 一、有损和无损压缩:在视频压缩中有损(Lossy )和无损(Lossless)的概念 与静态图像中基本类似。无损压缩也即压缩前和解压缩后的数据完全一致。多数的无 损压缩都采用 RLE 行程编码算法。有损压缩意味着解压缩后的数据与压缩前的数据 不一致。在压缩的过程中要丢失一些人眼和人耳所不敏感的图像或音频信息,而且丢 失的信息不可恢复。几乎所有高压缩的算法都采用有损压缩,这样才能达到低数据率 的目标。丢失的数据率与压缩比有关,压缩比越小,丢失的数据越多,解压缩后的效 果一般越差。此外,某些有损压缩算法采用多次重复压缩的方式,这样还会引起额外 的数据丢失。 二、帧内和帧间压缩:帧内(Intraframe)压缩也称为空间压缩(Spatial compr ession)。当压缩一帧图像时,仅考虑本帧的数据而不考虑相邻帧之间的冗余信息, 这实际上与静态图像压缩类似。帧内一般采用有损压缩算法,由于帧内压缩时各个帧 之间没有相互关系,所以压缩后的视频数据仍可以以帧为单位进行编辑。帧内压缩一 般达不到很高的压缩。 采用帧间(Interframe)压缩是基于许多视频或动画的连续前后两帧具有很大的 相关性,或者说前后两帧信息变化很小的特点。也即连续的视频其相邻帧之间具有冗 余信息,根据这一特性,压缩相邻帧之间的冗余量就可以进一步提高压缩量,减小压 缩比。帧间压缩也称为时间压缩(Temporal compression),它通过比较时间轴上 不同帧之间的数据进行压缩。帧间压缩一般是无损的。帧差值(Frame differencing) 算法是一种典型的时间压缩法,它通过比较本帧与相邻帧之间的差异,仅记录本帧与 其相邻帧的差值,这样可以大大减少数据量。 三、对称和不对称编码:对称性(symmetric)是压缩编码的一个关键特征。对 称意味着压缩和解压缩占用相同的计算处理能力和时间,对称算法适合于实时压缩和 传送视频,如视频会议应用就以采用对称的压缩编码算法为好。而在电子出版和其它 多媒体应用中,一般是把视频预先压缩处理好,尔后再播放,因此可以采用不对称(a symmetric)编码。不对称或非对称意味着压缩时需要花费大量的处理能力和时间, 而解压缩时则能较好地实时回放,也即以不同的速度进行压缩和解压缩。一般地说, 压缩一段视频的时间比回放(解压缩)该视频的时间要多得多。例如,压缩一段三分 钟的视频片断可能需要 10 多分钟的时间,而该片断实时回放时间只有三分钟。 目前有多种视频压缩编码方法, 但其中最有代表性的是 MPEG 数字视频格式和 A VI 数字视频格式。

分布式视频编码

分布式视频编码(Distributed Video Coding)基于 Slepian-Wolf 理论和 Wyner -Ziv 理论,对两个或多个独立同分布的信源进行独立编码,然后由单一解码器利用信 源之间的相关性对所有编码的信源进行联合解码。它与传统的视频编码技术的区别在 于:传统的技术标准通常都用于在编码端充分挖掘视频信号的冗余信息,因此编码复 杂度一般是解码复杂度的 5~10 倍, 适合于对视频信号一次编码、 多次解码的场合 (如 视频广播、视频点播、视频光盘存储等);而分布式视频编码具有编码器复杂度低、 编码端耗电量低、容错性好等特点,适合于一些计算能力、内存容量、耗电量都受限 的无线视频终端(如无线视频监控系统、视频传感器网络等)。

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ASF
ASF 是 Advanced Streaming format 的缩写,由字面(高级流格式)意思就 应该看出这个格式的用处了吧。说穿了 ASF 就是 MICROSOFT 为了和现在的 Re al player 竞争而发展出来的一种可以直接在网上观看视频节目的文件压缩格式!由 于它使用了 MPEG4 的压缩算法,所以压缩率和图像的质量都很不错。因为 ASF 是以一个可以在网上即时观赏的视频“流”格式存在的,所以它的图像质量比 VCD 差 一点点并不出奇,但比同是视频“流”格式的 RAM 格式要好。不过如果你不考虑在网

上传播,选最好的质量来压缩文件的话,其生成的视频文件比 VCD (MPEG1)好 是一点也不奇怪的,但这样的话,就失去了 ASF 本来的发展初衷,还不如干脆用 N AVI 或者 DIVX 。但微软的“子第”就是有它特有的优势,最明显的是各类软件对 它的支持方面就无人能敌。 [编辑本段 编辑本段] 编辑本段

n AVI
n AVI 是 newAVI 的缩写, 是一个名为 ShadowRealm 的地下组织发展起来的 一种新视频格式。它是由 Microsoft ASF 压缩算法的修改而来的(并不是想象中的 AVI),视频格式追求的无非是压缩率和图像质量,所以 NAVI 为了追求这个目标, 改善了原始的 ASF 格式的一些不足, NAVI 可以拥有更高的帧率 让 (frame rate) 。 当然,这是牺牲 ASF 的视频流特性作为代价的。概括来说, NAVI 就是一种去掉 视频流特性的改良型 ASF 格式!再简单点就是---非网络版本的 ASF ! [编辑本段 编辑本段] 编辑本段

AVI
AVI 是 Audio Video Interleave 的缩写,这个看来也不用我多解释了,这个微 软由 WIN3.1 时代就发表的旧视频格式已经为我们服务了好几个年头了。如果这个 都不认识,我看你还是别往下看了,这个东西的好处嘛,无非是兼容好、调用方便、 图像质量好,但缺点我想也是人所共知的:尺寸大!就是因为这点,我们现在才可以 看到由 MPEG1 的诞生到现在 MPEG4 的出台。 [编辑本段 编辑本段] 编辑本段

MPEG
MPEG 是 Motion Picture Experts Group 的缩写,它包括了 MPEG-1, MPE G-2 和 MPEG-4 (注意, 没有 MPEG-3, 大家熟悉的 MP3 只是 MPEG Layeur 3) 。 MPEG-1 相信是大家接触得最多的了, 因为它被广泛的应用在 VCD 的制作和一些视 频片段下载的网络应用上面,可以说 99% 的 VCD 都是用 MPEG1 格式压缩的, (注意 VCD2.0 并不是说明 VCD 是用 MPEG-2 压缩的)使用 MPEG-1 的压缩 算法,可以把一部 120 分钟长的电影(未视频文件)压缩到 1.2 GB 左右大小。M PEG-2 则是应用在 DVD 的制作(压缩)方面,同时在一些 HDTV(高清晰电视广 播)和一些高要求视频编辑、处理上面也有相当的应用面。使用 MPEG-2 的压缩算 法压缩一部 120 分钟长的电影 (未视频文件) 可以到压缩到 4 到 8 GB 的大小 (当 然,其图像质量等性能方面的指标 MPEG-1 是没得比的)。MPEG-4 是一种新的压 缩算法,使用这种算法的 ASF 格式可以把一部 120 分钟长的电影(未视频文件) 压缩到 300M 左右的视频流,可供在网上观看。其它的 DIVX 格式也可以压缩到 6 00M 左右,但其图像质量比 ASF 要好很多。 [编辑本段 编辑本段] 编辑本段

DIVX

DIVX 视频编码技术可以说是一种对 DVD 造成威胁的新生视频压缩格式(有人 说它是 DVD 杀手),它由 Microsoft mpeg4v3 修改而来,使用 MPEG4 压缩算 法。同时它也可以说是为了打破 ASF 的种种协定而发展出来的。而使用这种据说是 美国禁止出口的编码技术 --- MPEG4 压缩一部 DVD 只需要 2 张 CDROM! 这样 就意味着,你不需要买 DVD ROM 也可以得到和它差不多的视频质量了,而这一切 只需要你有 CDROM 哦!况且播放这种编码,对机器的要求也不高,CPU 只要是 300MHZ 以上(不管你是 PII,CELERON,PIII,AMDK6/2,AMDK6III,AMDATHALON,C YRIXx86)在配上 64 兆的内存和一个 8 兆 显存的显卡就可以流畅的播放了。这绝 对是一个了不起的技术,前途不可限量! [编辑本段 编辑本段] 编辑本段

QuickTime
QuickTime(MOV)是 Apple(苹果)公司创立的一种视频格式,在很长的一段 时间里,它都是只在苹果公司的 MAC 机上存在。后来才发展到支持 WINDOWS *台的,但*心而论,它无论是在本地播放还是作为视频流格式在网上传播,都是一 种优良的视频编码格式。到目前为止,它共有 4 个版本,其中以 4.0 版本的压缩率 最好! [编辑本段 编辑本段] 编辑本段

REAL VIDEO
REAL VIDEO (RA、RAM)格式由一开始就是定位就是在视频流应用方面的, 也可以说是视频流技术的始创者。 它可以在用 56K MODEM 拨号上网的条件实现不 间断的视频播放,当然,其图像质量和 MPEG2、DIVX 等比是不敢恭维的啦。毕竟 要实现在网上传输不间断的视频是需要很大的频宽的,这方面 ASF 的它的有力竞争 者! [编辑本段 编辑本段] 编辑本段

RMVB
所谓 RMVB 格式,是在流媒体的 RM 影片格式上升级延伸而来。VB 即 VBR,是 Variable Bit Rate(可改变之比特率)的英文缩写。我们在播放以往常见的 RM 格式 电影时,可以在播放器左下角看到 225Kbps 字样,这就是比特率。影片的静止画面 和运动画面对压缩采样率的要求是不同的,如果始终保持固定的比特率,会对影片质 量造成浪费。 而 RMVB 则打破了原先 RM 格式那种*均压缩采样的方式,在保证*均压缩比 的基础上,设定了一般为*均采样率两倍的最大采样率值。将较高的比特率用于复杂 的动态画面(歌舞、飞车、战争等),而在静态画面中则灵活地转为较低的采样率, 合理地利用了比特率资源,使 RMVB 在牺牲少部分你察觉不到的影片质量情况下最 大限度地压缩了影片的大小,最终拥有了*乎完美的接*于 DVD 品质的视听效果, 如图 1 所示的就是 RMVB 格式的《圣斗士冥王篇》。可谓体积与清晰度“鱼与熊掌兼 得”,其发展前景不容小觑。

相较 DVDrip 而言,RMVB 的优势不言而喻。首先在保证影片整体视听效果的前 提下,RMVB 的个头只有 300~450MB 左右(以 90 分钟的标准电影计算),而 DVD rip 却需要 700MB 甚至更多;其次 RMVB 的字幕为内嵌字幕,不像 DVDrip 那样要安 装调试字幕外挂软件,有时还会出现乱码;更重要的是 RMVB 的影音播放只需一次 性安装完解码器,以后无论影像还是音效都无需另行调试。而 DVDrip 却视频、音频 解码一大堆,设置不当还会造成音画不同步、花屏失声等等毛病。 [编辑本段 编辑本段] 编辑本段

本地影像视频
●AVI 格式:它的英文全称为 Audio Video Interleaved,文件后缀名:*.avi,即 音频视频交错格式。它于 1992 年被 Microsoft 公司推出,随 Windows3.1 一起被人们 所认识和熟知。所谓“音频视频交错”,就是可以将视频和音频交织在一起进行同步播 放。这种视频格式的优点是图像质量好,可以跨多个*台使用,其缺点是体积过于庞 大,而且更加糟糕的是压缩标准不统一,最普遍的现象就是高版本 Windows 媒体播 放器播放不了采用早期编码编辑的 AVI 格式视频,而低版本 Windows 媒体播放器又 播放不了采用最新编码编辑的 AVI 格式视频, 所以我们在进行一些 AVI 格式的视频播 放时常会出现由于视频编码问题而造成的视频不能播放或即使能够播放,但存在不能 调节播放进度和播放时只有声音没有图像等一些莫名其妙的问题,如果用户在进行 A VI 格式的视频播放时遇到了这些问题,可以通过下载相应的解码器来解决。 ●nAVI 格式:nAVI 是 newAVI 的缩写,是一个名为 ShadowRealm 的地下组织 发展起来的一种新视频格式(与我们上面所说的 AVI 格式没有太大联系)。它是由 Micr osoft ASF 压缩算法的修改而来的,但是又与下面介绍的网络影像视频中的 ASF 视频 格式有所区别, 它以牺牲原有 ASF 视频文件视频“流”特性为代价而通过增加帧率来大 幅提高 ASF 视频文件的清晰度。 ●DV-AVI 格式:DV 的英文全称是 Digital Video Format,是由索尼、松下、JVC 等多家厂商联合提出的一种家用数字视频格式。 目前非常流行的数码摄像机就是使用这种格式记录视频数据的。它可以通过电脑的 I EEE 1394 端口传输视频数据到电脑,也可以将电脑中编辑好的的视频数据回录到数 码摄像机中。这种视频格式的文件扩展名一般是.avi,所以也叫 DV-AVI 格式。 ●MPEG 格式:它的英文全称为 Moving Picture Expert Group,即运动图像专家组格式,家里常看的 VCD、SVCD、DVD 就是这种格式。 MPEG 文件格式是运动图像压缩算法的国际标准, 它采用了有损压缩方法减少运动图 像中的冗余信息,说的更加明白一点就是 MPEG 的压缩方法依据是相邻两幅画面绝 大多数是相同的,把后续图像中和前面图像有冗余的部分去除,从而达到压缩的目的 (其最大压缩比可达到 200:1)。目前 MPEG 格式有三个压缩标准,分别是 MPEG-1、 MPEG-2、和 MPEG-4,另外,MPEG-7 与 MPEG-21 仍处在研发阶段。

MPEG-1:制定于 1992 年,它是针对 1.5Mbps 以下数据传输率的数字存储媒 体运动图像及其伴音编码而设计的国际标准。也就是我们通常所见到的 VCD 制作格 式。使用 MPEG-1 的压缩算法,可以把一部 120 分钟长的电影压缩到 1.2GB 左右大 小。这种视频格式的文件扩展名包括.mpg、.mlv、.mpe、.mpeg 及 VCD 光盘中的.d at 文件等。 MPEG-2:制定于 1994 年,设计目标为高级工业标准的图像质量以及更高的传 输率。这种格式主要应用在 DVD/SVCD 的制作(压缩)方面,同时在一些 HDTV(高清 晰电视广播)和一些高要求视频编辑、处理上面也有相当的应用。使用 MPEG-2 的压 缩算法,可以把一部 120 分钟长的电影压缩到 4 到 8GB 的大小。这种视频格式的文 件扩展名包括.mpg、.mpe、.mpeg、.m2v 及 DVD 光盘上的.vob 文件等。 MPEG-4:制定于 1998 年,MPEG-4 是为了播放流式媒体的高质量视频而专 门设计的,它可利用很窄的带度,通过帧重建技术,压缩和传输数据,以求使用最少 的数据获得最佳的图像质量。目前 MPEG-4 最有吸引力的地方在于它能够保存接* 于 DVD 画质的小体积视频文件。另外,这种文件格式还包含了以前 MPEG 压缩标准 所不具备的比特率的可伸缩性、动画精灵、交互性甚至版权保护等一些特殊功能。这 种视频格式的文件扩展名包括.asf、.mov 和 DivX ,AVI 等。 小提示:细心的用户一定注意到了,这中间怎么没有 MPEG-3 编码?实际上, 大家熟悉的 MP3 就是采用的 MPEG-3(MPEG Layeur3)编码。 ●DivX 格式:这是由 MPEG-4 衍生出的另一种视频编码(压缩)标准,也即我们 通常所说的 DVDrip 格式,它采用了 MPEG4 的压缩算法同时又综合了 MPEG-4 与 M P3 各方面的技术,说白了就是使用 DivX 压缩技术对 DVD 盘片的视频图像进行高质 量压缩,同时用 MP3 或 AC3 对音频进行压缩,然后再将视频与音频合成并加上相应 的外挂字幕文件而形成的视频格式。 其画质直逼 DVD 并且体积只有 DVD 的数分之一。 这种编码对机器的要求也不高, 所以 DivX 视频编码技术可以说是一种对 DVD 造成威 胁最大的新生视频压缩格式,号称 DVD 杀手或 DVD 终结者。 ●MOV 格式:美国 Apple 公司开发的一种视频格式,默认的播放器是苹果的 Qui ckTimePlayer。具有较高的压缩比率和较完美的视频清晰度等特点,但是其最大的特 点还是跨*台性,即不仅能支持 MacOS,同样也能支持 Windows 系列。 [编辑本段 编辑本段] 编辑本段

网络影像视频
●ASF 格式:它的英文全称为 Advanced Streaming format,它是微软为了和现 在的 Real Player 竞争而推出的一种视频格式,用户可以直接使用 Windows 自带的 Windo ws Media Player 对其进行播放。由于它使用了 MPEG-4 的压缩算法,所以压缩率和图像 的质量都很不错(高压缩率有利于视频流的传输,但图像质量肯定会的损失,所以有 时候 ASF 格式的画面质量不如 VCD 是正常的)。

●WMV 格式:它的英文全称为 Windows Media Video,也是微软推出的一种采用独立编码方式并且可以直接在网上实时观看视 频节目的文件压缩格式。WMV 格式的主要优点包括:本地或网络回放、可扩充的媒 体类型、部件下载、可伸缩的媒体类型、流的优先级化、多语言支持、环境独立性、 丰富的流间关系以及扩展性等。 ●RM 格式:Real Networks 公司所制定的音频视频压缩规范称为 Real Media,用户可以使用 RealPlayer 或 RealOne Player 对符合 RealMedia 技术规范的网络音频/视频资源进行实况转播并且 Real Media 可以根据不同的网络传输速率制定出不同的压缩比率,从而实现在低速率的网 络上进行影像数据实时传送和播放。这种格式的另一个特点是用户使用 RealPlayer 或 RealOne Player 播放器可以在不下载音频/视频内容的条件下实现在线播放。另外,RM 作 为目前主流网络视频格式,它还可以通过其 Real Server 服务器将其它格式的视频转换成 RM 视频并由 Real Server 服务器负责对外发布和播放。RM 和 ASF 格式可以说各有千秋,通常 R M 视频更柔和一些,而 ASF 视频则相对清晰一些。 ●RMVB 格式:这是一种由 RM 视频格式升级延伸出的新视频格式,它的先进之 处在于 RMVB 视频格式打破了原先 RM 格式那种*均压缩采样的方式,在保证*均 压缩比的基础上合理利用比特率资源,就是说静止和动作场面少的画面场景采用较低 的编码速率,这样可以留出更多的带宽空间,而这些带宽会在出现快速运动的画面场 景时被利用。这样在保证了静止画面质量的前提下,大幅地提高了运动图像的画面质 量,从而图像质量和文件大小之间就达到了微妙的*衡。另外,相对于 DVDrip 格式, RMVB 视频也是有着较明显的优势,一部大小为 700MB 左右的 DVD 影片,如果将 其转录成同样视听品质的 RMVB 格式,其个头最多也就 400MB 左右。不仅如此,这 种视频格式还具有内置字幕和无需外挂插件支持等独特优点。要想播放这种视频格 式,可以使用 RealOnePlayer2.0 或 RealPlayer8.0 加 RealVideo9.0 以*姹镜慕饴 器形式进行播放。 ●FLV 视频格式 FLV 是 FLASH VIDEO 的简称,FLV 流媒体格式是一种新的视频格式,全称为 Flash Video。由于它形成的文件极小、加载速度极快,使得网络观看视频文件成为 可能,它的出现有效地解决了视频文件导入 Flash 后,使导出的 SWF 文件体积庞大, 不能在网络上很好的使用等缺点。 目前各在线视频网站均采用此视频格式。如新浪播客、56、土豆、酷 6、youtub e 等,无一例外。FLV 已经成为当前视频文件的主流格式。 FLV 就是随着 Flash MX 的推出发展而来的视频格式, 目前被众多新一代视频分 享网站所采用,是目前增长最快、最为广泛的视频传播格式。是在 sorenson 公司的 压缩算法的基础上开发出来的。FLV 格式不仅可以轻松的导入 Flash 中,速度极快, 并且能其到保护版权的作用,并且可以不通过本地的微软或者 REAL 播放器播放视 频。

常见的视频编码: 常见的视频编码 : 1、Microsoft RLE 一种 8 位的编码方式,只能支持到 256 色。压缩动画或者是计算机合成的图像等 具有大面积色块的素材可以使用它来编码,是一种无损压缩方案。 2、Microsoft Video 1 用于对模拟视频进行压缩,是一种有损压缩方案,最高仅达到 256 色,它的品质 就可想而知,一般还是不要使用它来编码 AVI。 3、Microsoft H.261 和 H.263 Video Codec 用于视频会议的 Codec,其中 H.261 适用于 ISDN、DDN 线路,H.263 适用于局 域网,不过一般机器上这种 Codec 是用来播放的,不能用于编码。 4、Intel Indeo Video R3.2 所有的 Windows 版本都能用 Indeo video 3.2 播放 AVI 编码。它压缩率比 Cine pak 大,但需要回放的计算机要比 Cinepak 的快。 5、Intel Indeo Video 4 和 5 常见的有 4.5 和 5.10 两种,质量比 Cinepak 和 R3.2 要好,可以适应不同带宽的 网络,但必须有相应的解码插件才能顺利地将下载作品进行播放。适合于装了 Intel 公司 MMX 以上 CPU 的机器,回放效果优秀。如果一定要用 AVI 的话,推荐使用 5. 10,在效果几乎一样的情况下,它有更快的编码速度和更高的压缩比。 6、Intel IYUV Codec 使用该方法所得图像质量极好,因为此方式是将普通的 RGB 色彩模式变为更加 紧凑的 YUV 色彩模式。如果你想将 AVI 压缩成 MPEG-1 的话,用它得到的效果比较 理想,只是它的生成的文件太大了 7、Microsoft MPEG-4 Video codec 常见的有 1.0、2.0、3.0 三种版本,当然是基于 MPEG-4 技术的,其中 3.0 并不 能用于 AVI 的编码,只能用于生成支持“视频流”技术的 ASF 文件。 8、DivX- MPEG-4 Low-Motion/Fast-Motion 实际与 Microsoft MPEG-4 Video code 是相当的东西,只是 Low-Motion 采用 的固定码率,Fast-Motion 采用的是动态码率,后者压缩成的 AVI 几乎只是前者的一 半大,但质量要差一些。Low-Motion 适用于转换 DVD 以保证较好的画质,Fast-Mot ion 用于转换 VCD 以体现 MPEG-4 短小精悍的优势。 9 、DivX 3.11/4.12/5.0 实际上就是 DivX,原来 DivX 是为了打破 Microsoft 的 ASF 规格而开发的,现在 开发组摇身一变成了 Divxnetworks 公司,所以不断推出新的版本,最大的特点就是 在编码程序中加入了 1-pass 和 2-pass 的设置,2-pass 相当于两次编码,以最大限 度地在网络带宽与视觉效果中取得*衡。

视频码率

目录[隐藏] 码率 码率计算公式 码率几点原则 视频码率 [编辑本段 编辑本段] 编辑本段

码率
码率就是数据传输时单位时间传送的数据位数,一般我们用的单位是 kbps 即千位 每秒。 通俗一点的理解就是取样率,单位时间内取样率越大,精度就越高,处理出来的 文件就越接*原始文件,但是文件体积与取样率是成正比的,所以几乎所有的编码格 式重视的都是如何用最低的码率达到最少的失真,围绕这个核心衍生出来的 cbr(固 定码率)与 vbr(可变码率),都是在这方面做的文章,不过事情总不是绝对的,从 音频方面来说,码率越高,被压缩的比例越小,音质损失越小,与音源的音质越接*。 [编辑本段 编辑本段] 编辑本段

码率计算公式
基本的算法是:文件体积 时间 X 码率 文件体积=时间 码率/8 文件体积 这里时间单位是秒,码率除以 8,就不用说了。举例,D5 的碟,容量 4.3G,考 虑到音频的不同格式,占用一定的空间,姑且算为 600M,视频文件应不大于 3.7G, 视频长度 100 分钟(6000 秒),计算结果:码率应为 4900K。 [编辑本段 编辑本段] 编辑本段

码率几点原则
1、码率和质量成正比(废话),但是文件体积也和码率成正比。这是要牢记的。 2、码率超过一定数值,对图像的质量没有多大影响。 3、DVD 的容量有限,无论是标准的 4.3G,还是超刻,或是 D9,都有极限。这 也是废话,但是就有人记不住或忽略这点,漫天讨论。 [编辑本段 编辑本段] 编辑本段

视频码率
计算机中的信息都是二进制的 0 和 1 来表示,其中每一个 0 或 1 被称作一个位, 用小写 b 表示,即 bit(位);大写 B 表示 byte,即字节,一个字节=八个位,即 1B

=8b;前面的大写 K 表示千的意思,即千个位(Kb)或千个字节(KB)。表示文件的大 小单位,一般都使用字节(KB)来表示文件的大小。 Kbps:首先要了解的是,ps 指的是/s,即每秒。Kbps 指的是网络速度,也就是 每秒钟传送多少个千位的信息(K 表示千位,Kb 表示的是多少千个位),为了在直 观上显得网络的传输速度较快,一般公司都使用 kb(千位)来表示,如果是 KBps, 则表示每秒传送多少千字节。1KBps=8Kbps。ADSL 上网时的网速是 512Kbps,如果 转换成字节,就是 512/8=64KBps(即 64 千字节每秒)。




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