视频编码与封装方式详解
1. 编码方式和封装格式
常见的AVI、RMVB、MKV、ASF、WMV、MP4、3GP、FLV等文件其实只能算是一种封装标准。
一个完整的视频文件是由音频和视频2部分组成的。H264、Xvid等就是视频编码格式,MP3、AAC等就是音频编码格式。
例如:将一个Xvid视频编码文件和一个MP3视频编码文件按AVI封装标准封装以后,就得到一个AVI后缀的视频文件,这个就是我们常见的AVI视频文件了。
由于很多种视频编码文件、音频编码文件都符合AVI封装要求,则意味着即使是AVI后缀,也可能里面的具体编码格式不同。因此出现在一些设备上,同是AVI后缀文件,一些能正常播放,还有一些就无法播放。
同样的情况也存在于其他容器格式。即使RMVB、WMV等也不例外
事实上,很多封装容器对音频编码和视频编码的组合方式放的很开,如AVI还可以使用H264+AAC组合,可以在具体使用中自己体会。尤其是MKV封装容器,基本无论什么样的组合都可以!但一般MKV用的最多的就是H264+AAC组合,此组合文件体积最小,清晰度最高。因此网上很多MKV视频都是高清晰度的。
因此,视频转换需要设置的本质就是:A设置需要的视频编码、B设置需要的音频编码、C选择需要的容器封装。一个完整的视频转换设置都至少包括了上面3个步骤。
目前最常见的视频编码方式有 MPEG-1/-2 < WMV/7/8 < RM/RMVB < Xvid/Divx < AVC/H.264,视频压缩效能和技术先进性也基本表现为上述排列顺序(由低到高,不完全准确)。
目前最常见的音频格式有 Mp3、AC-3、ACC,MP3最广泛的支持最多,AC-3是杜比公司的技术,ACC是MPEG-4中的音频标准,ACC是目前比较先进和具有优势的技术。
2. 视频编码标准两大系统
视频编码标准有两大系统: MPEG 和ITU-T,如下表
视频编码标准
MPEG 标准 由MPEG制定
MPEG-1 | MPEG-2 | (MPEG-3) | MPEG-4 | MPEG-7 | MPEG-21
ITU-T 标准 由VCEG制定
H.261 | (H.262) | H.263 | H.263v2 | H.264
MPEG-1
是MPEG组织制定的第一个视频和音频有损压缩标准。视频压缩算法于1990年定义完成。1992年底,MPEG-1正式被批准成为国际标准。
这个标准带来了VCD和MP3
MPEG-2
是MPEG工作组于1994年发布的视频和音频压缩国际标准。MPEG-2通常用来为广播信号提供视频和音频编码,包括卫星电视、有线电视等。MPEG-2经过少量修改后,也成为DVD产品的内核技术。
MPEG-3
是MPEG组织制定的视频和音频压缩标准。本来的目标是为HDTV提供20-40Mbps视频压缩技术。在标准制定的过程中,委员会很快发现MPEG-2可以取得类似的效果。随后,MPEG-3项目停止了。
MPEG-3并非等于MP3。MP3是MPEG-1音频Layer 3部分。
MPEG-4
是一套用于音频、视频信息的压缩编码标准,MPEG-4包含了MPEG-1及MPEG-2的绝大部份功能及其他格式的长处,MPEG-4大部份功能都留待开发者决定采用是否。这意味着整个格式的功能不一定被某个程序所完全函括。因此,这个格式有所谓‘profiles’及‘层次(levels)’,定义了MPEG-4用于某些特定应用的某些功能的集合。
这一标准是目前广泛应用的主流编码标准
MPEG-4由一系列的子标准组成,被称为部,包括以下的部分:
第二部(ISO/IEC 14496-2):视讯:定义了一个对各种视觉信息(包括视讯、静止纹理、计算机合成图形等等)的编解码器。对视讯部分来说,众多Profiles中很常用的一种是Advanced Simple Profile (ASP),例如XviD编码就属于MPEG-4 Part 2。
第三部(ISO/IEC 14496-3):音频:定义了一个对各种音频信号进行编码的编解码器的集合。包括高级音频编码(Advanced Audio Coding,缩写为AAC)的若干变形和其他一些音频/语音编码工具。
第十部(ISO/IEC 14496-10):高级视频编码或称高级视频编码(Advanced Video Coding,缩写为AVC):定义了一个视频编解码器(codec),AVC和XviD都属于MPEG-4编码,但由于AVC属于MPEG-4 Part 10,在技术特性上比属于MPEG-4 Part2的XviD要先进。另外从技术上讲,它和ITU-T H.264标准是一致的,故全称为MPEG-4 AVC/H.264。
ITU-T
国际电信联盟远程通信标准化组(英语:ITU Telecommunication Standardization Sector,缩写ITU-T)是国际电信联盟管理下的专门制定远程通信相关国际标准的组织。
他制定的一系列标准都是H.26X H.261 | (H.262) | H.263 | H.263v2 | H.264
其中H.262和MPEG-2处于系统和水准
H.264 对应于 MPEG-4 L10 的AVC
WMV
微软公司专有制定的一系列视频编码标准,有多个版本,从V9版本开始逐步开始走开放的、标准化的道路
3. 常用视频编码方式有Xvid(MPEG4),H264,MPEG1,MPEG2。
Xvid:与RMVB格式差不多的压缩率,通用性很强,特别是用于家用DVD和便携式MP4等设备。
Divx:1998年微软开发了第一个在PC上使用的MPEG-4编码器,其中的MS MPEG4V3系列的编解码能力都非常不错。但微软却将这个MS MPEG4V3 的视频编码内核封闭在Windows Media流媒体技术上,也就是说仅仅应用于ASF文件。这招不仅导致ASF不能充分传播和占领主流市场,更引起了一帮黑客破解了MPEG4 V3。经过这帮黑客的修改,DivX诞生了。
·DivX格式也就是DVDrip格式,它在采用了MPEG4的压缩算法同时又加入了MP3的音频技术。使用DivX技术对视频图像进行压缩,再用MP3或AC3编码对音频进行压缩,然后将视频、音频、外挂字幕等文件合成而形成的视频格式。最终结果是,使用DivX技术压缩的视频文件具有直逼DVD的质量,而体积只有后者的数分之一。
·XviD:说到XviD,我们不得不提到前面的Divx格式,后者虽然从微软MPEG4 V3发展而来,但也不是一个完全开源的技术标准。所以原先的部分人马开始了另外一种途径,重新发展XviD格式,从名字就看出,XviD是Divx倒过来的写法。XviD从Divx的基础上改进而来,具有强大的可调节性,可设置很多选项,针对不同电影进行不同的压缩方式。更重要的是,XviD是完全开放源代码,所以有很多人投入到XviD的开发之中,在这点上,XviD格式比起Divx格式有很大优势。
它们的文件后缀都是AVI的。
DIVX,XVID:DIVX视频编码技术实际就是MPEG4 压缩技术,它可以说是对上挑战DVD,对下挤压SVCD,DIVX-MPEG4对DVD和SVCD造成的威胁不容忽视(有人说它是 DVD 杀手),它由 Microsoft MPEG4v3 修改而来,使用MPEG4 压缩算法。据说MPEG4 是美国禁