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视频格式简介

放大字体  缩小字体 发布日期:2011-04-28  来源:互联网  作者:manage  浏览次数:651
核心提示: 常见格式MPEG/.MPG/.DAT  MPEG是Motion Picture Experts Group 的缩写。这类格式包括了 MPEG-1, MPEG-2 和 MPEG-4在内的多种视频格式。MPEG-1相信是大家接触得最多的了,因为目前其正在被广泛地应用在 VCD 的制作和一些视频片段下载的网络应用上面,大部分的 VCD 都

常见格式
MPEG/.MPG/.DAT
  MPEG是Motion Picture Experts Group 的缩写。这类格式包括了 MPEG-1, MPEG-2 和 MPEG-4在内的多种视频格式。MPEG-1相信是大家接触得最多的了,因为目前其正在被广泛地应用在 VCD 的制作和一些视频片段下载的网络应用上面,大部分的 VCD 都是用 MPEG1 格式压缩的 ( 刻录软件自动将MPEG1转为 .DAT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 1.2 GB 左右大小。MPEG-2 则是应用在 DVD 的制作,同时在一些 HDTV(高清晰电视广播)和一些高要求视频编辑、处理上面也有相当多的应用。使用 MPEG-2 的压缩算法压缩一部 120 分钟长的电影可以压缩到 5-8 GB 的大小(MPEG2的图像质量是MPEG-1 无法比拟的)。
AVI
  AVI,音频视频交错(Audio Video Interleaved)的英文缩写。AVI这个由微软公司发表的视频格式在视频领域已经存在好几个年头了。AVI格式调用方便、图像质量好,但缺点就是文件体积过于庞大,压缩标准不统一。
MOV
  使用过Mac机的朋友应该多少接触过QuickTime。QuickTime原本是Apple公司用于Mac计算机上的一种图像视频处理软件。Quick-Time提供了两种标准图像和数字视频格式 , 即可以支持静态的*.PIC和*.JPG图像格式,动态的基于Indeo压缩法的*.MOV和基于MPEG压缩法的*.MPG视频格式。
ASF
  ASF (Advanced Streaming format高级流格式)。ASF 是 MICROSOFT 为了和现在的 Real 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。ASF使用了 MPEG4 的压缩算法,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。
WMV
  一种独立于编码方式的在Internet上实时传播多媒体的技术标准,Microsoft公司希望用其取代QuickTime之类的技术标准以及WAV、AVI之类的文件扩展名。WMV的主要优点在于:可扩充的媒体类型、本地或网络回放、可伸缩的媒体类型、流的优先级化、多语言支持、扩展性等。
n AVI
  如果发现原来的播放软件突然打不开此类格式的AVI文件,那你就要考虑是不是碰到了n AVI。n AVI是 New AVI 的缩写,是一个名为 Shadow Realm 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,让 NAVI 可以拥有更高的帧率。可以这样说,NAVI 是一种去掉视频流特性的改良型 ASF 格式。
3GP
  3GP是一种3G流媒体的视频编码格式,主要是为了配合3G网络的高传输速度而开发的,也是目前手机中最为常见的一种视频格式。
  简单的说,该格式是“第三代合作伙伴项目”(3GPP)制定的一种多媒体标准,使用户能使用手机享受高质量的视频、音频等多媒体内容。其核心由包括高级音频编码 (AAC)、自适应多速率 (AMR) 和MPEG-4 和 H.263 视频编码解码器等组成,目前大部分支持视频拍摄的手机都支持3GPP格式的视频播放。
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 平台的,但平心而论,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!
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,这方面是ASF 的有力竞争者。
MKV
  一种后缀为MKV的视频文件频频出现在网络上,它可在一个文件中集成多条不同类型的音轨和字幕轨,而且其视频编码的自由度也非常大,可以是常见的 DivX、XviD、3IVX,甚至可以是 RealVideo、QuickTime、WMV 这类流式视频。实际上,它是一种全称为Matroska的新型多媒体封装格式,这种先进的、开放的封装格式已经给我们展示出非常好的应用前景。
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。
FLV
  FLV 是FLASH VIDEO的简称,FLV流媒体格式是一种新的视频格式。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。
编码方式
准确的说,AVI,ASF,FLV是一种文件格式,我们可以在我的电脑上看到的*.AVI这种文件。即使是同一种文件格式,如AVI,又分为MPEG-1,MPEG-2 ,MPEG-4几种视频格式,然后同一种视频格式,如MPEG-4又可以使用多种视频编码,例如:MP4V/XVID/DX50/DIVX/DIV5/3IVX/3IV2/RMP4。
  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Cinepak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-Motion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平衡。
简单介绍D1和H264
 首先给大家介绍一下什么是D1,大家都以为D1是硬盘录像机显示、录像、回放的分辨率,实际上不是的,D1是数字电视系统显示格式的标准,共分为以下5种规格:
  D1:480i格式(525i):720×480(水平480线,隔行扫描),和NTSC模拟电视清晰度相同,行频为15.25kHz,相当于我们所说的4CIF(720×576)
  D2:480P格式(525p):720×480(水平480线,逐行扫描),较D1隔行扫描要清晰不少,和逐行扫描DVD规格相同,行频为31.5kHz
  D3:1080i格式(1125i):1920×1080(水平1080线,隔行扫描),高清放送采用最多的一种分辨率,分辨率为1920×1080i/60Hz,行频为33.75kHz
  D4:720p 格式(750p):1280×720(水平720线,逐行扫描),虽然分辨率较D3要低,但是因为逐行扫描,市面上更多人感觉相对于 1080I(实际逐次540线)视觉效果更加清晰。不过个人感觉来说,在最大分辨率达到1920×1080的情况下,D3要比D4感觉更加清晰,尤其是文 字表现力上,分辨率为1280×720p/60Hz,行频为45kHz
  D5:1080p格式(1125p):1920×1080(水平1080线,逐行扫描),目前民用高清视频的最高标准,分辨率为1920×1080P/60Hz,行频为67.5KHZ。
  其 中D1 和D2标准是我们一般模拟电视的最高标准,并不能称的上高清晰,D3的1080i标准是高清晰电视的基本标准,它可以兼容720p格式,而D5的 1080P只是专业上的标准,并不是民用级别的,上面所给出的60HZ只是理想状态下的场频,而它的行频为67.5KHZ,目前还没有如此高行频的电视问 世,实际在专业领域里1080P的场频只有24HZ,25HZ和30HZ。
  需要指出的一点是,D端子是日本独有的特殊接口,国内电视几乎没有带这种接口的,最多的是色差接口,而色差接口最多支持到D4,理论上肯定没有HDMI(纯数字信号,支持到1080P)的最高清晰度高,但在1920:1080以下分辨率的电视机上,一般也没有很大差别。
  国内主流的硬盘录像机(DVR,Digital Video Recording)采用什么分辨率?怎样计算硬盘容量?
  国内主流的硬盘录像机采用两种分辨率:CIF和4CIF(D1),分为两种型号。
  硬 盘录像机常见的路数有1路、2路、4路、8路、9路、12路和16路。最大可以连接8块2000GB的硬盘,总容量可高达1.6T(目前市面上最大的硬盘 在1000GB左右),如果采用CIF分辨率,通常每1路的硬盘容量为180MB~250MB/小时,通常情况下取值200MB/小时;如果是D1的分辨 率每小时录像需要的硬盘容量为720MB~1000MB/小时,通常情况下为了减少硬盘的容量可以按照500MB/小时计算,帧率智能设置比25fps 少一些,码流也要少一些!相信大家可以计算出一台装满8块500GB的16路硬盘录像机可以录像多长时间了吧?

H264的优势
  一、H.264与其他标准的比较H.264 Level Limits
  1.1 在画质上
  H.264概述随着市场的需求,在尽可能低的存储情况下获得好的图像质量和低带宽图像快速传输已成为视频压缩的两大难题。为此IEO/IEC/和ITU-T两大国际标准化组织联手制定了新一代视频压缩标准H.264。 
MPEG4 H.264 标准LOGO
1.2 在编码上
  H.264和以前的标准一样,也是DPCM加变换编码的混合编码模式。但它采用“回归基本”的简洁设计,不用众多的选项,获得比MEPG-4好得多的压缩性能;H.264加强了对各种信道的适应能力,采用“网络友好”的结构和语法,有利于对误友和丢包的处理;H.264应用目标范围较宽,可以满足不同速率、不同解析度以及不同传输(存储)场合的需求。
  1.3 在技术上
  H.264标准中有多个闪光之处,如统一的VLC符号编码,高精度、多模式的位移估计,基于4块的整数变换、分层的编码语法等。这些措施使得H.264得算法具有很高的编码效率,在相同的重建图像质量下,能够比H.263节约50%左右的码率。H.264的码流结构网络适应性强,增加了差错恢复能力,能够很好地适应IP和无线网络的应用。
  1.4 在传输上
  H.264能以较低的数据速率传送基于联网协议(IP)的视频流,在视频质量、压缩效率和数据包恢复丢失等方面,超越了现有的MPEG-2、MPEG-4和H.26x视频通讯标准,更适合窄带传输。
  1.5 在算法上
  MPEG-1标准视频编码部分的基本得法与H.261/ H.263相似,也采用运动补偿的帧间预测、二维DCT、VLC游程编码等措施。此外还引入了帧内帧(I)、预测帧(P)、双向预测帧(B)和直流帧(D)等概念,进一步提高了编码效率。在MPEG-1的基础上,MPEG-2标准在提高图像分辨率、兼容数字电视等方面做了一些改进,例如它的运动适量的精度为半像素;在编码运算中(如运动估计和DCT)区分“帧”和“场”;引入了编码的可分级性技术,如空间可分级性、时间可分级性和信噪比可分级性等。近年推出的MPEG-4标准引入了基于视听对象(AVO:Audio-Visual Object)的编码,大大提高了视频通信的交互能力和编码效率。MPEG-4中还采用了一些新的技术,如形状编码、自适应DCT、任意开头视频对象编码等。但是MPEG-4的基本视频编码器还属于和3相似的一类混合编码器。
  1.6 总体上讲
  MPEG毓标准从针对存储媒体的应用发展到适应传输媒体的应用,其核心视频编码的基本框架是和H.261一致的,其中引人注目的MPEG-4的 “基于对象的编码”部分由于尚有技术障碍,目前还难以普遍应用。因此,在此基础上发展起来的新的视频编码建议H.264克服了前者的弱点,在混合编码的框架下引入了新的编码方式,提高了编码效率,在低码流下可达到优质图像质量。
H.264的技术特点
  2.1 分层设计
  视频编码层具有高效的视频内容表示功能:
  网络提取层将网络中所需要的数据进行打包和传送;
  2.2 高精度、多模式运动设计
  支持1/4或1/8像素精度的运动矢量;
  多模式的灵活和细致的划分,大提高了运动估计的精确程度;
  多帧参考技术;
  2.3 帧内预测功能
  在空间域进行预测编码算法,以便取得更有效的压缩:
  2.4 4×4块的整数变换
  由于用二变换块的尺寸缩小,运动物体的划分更精确,这样,不但变换计算量比较小,而且在运动物体边缘处的衔接误疾差也大为减小:
  为了提高码率控制的能力,量化步长的变化的幅度控制在125%左右,而不是以不变的增幅变化。为了强调彩色的逼真性,对色度系数采用了较小量化长;
  2.5 统一的VLC
  为快速再同步而经过优化的,可以有效防止误码。

在监控的应用
  3.1 TOYA SDVR 7IV 系统简介
  TOYA SDVR 7IV 是采用止前最为先进H.264视频压缩算法的专业数字监控产品,具有强大的视频/音频压缩引擎,与MPEG-4压缩方式的硬盘录像机相比,压缩比可提高近30%,大大提高了存储和网络传输带宽,同理采用新的算法极大地抑制了由于摄像机噪声导致的图像失真,背景流动现象,便图像质量更加清晰。H.264产品的推出无疑又使我国的数字监控技术上了一个新的台阶。
  系统采用最先进的H264视频压缩技术和G。729的音频压缩技术,实现超大无损压缩。具备本地实时监视、音视频同步压缩存储、组合报警、有线或无线网络传输、管理权限设置等多种功能,单个本地系统可完成显示16路监控画面、每路可单独放大和切换,查询录象记录及进行回放。每个本地系统均可通过不同的网络方式组成有线或无线数字监控系统。
  3.2 TOYA SDVR 7IV 系统主要特点
  采用时间最先进的H.264视频编码技术,具有高清晰度的画质;
  在压缩处理过程中使用多种专用技术,保证以最低码流达到最佳画质,采用帧内压缩,绝无马赛克出现;
  提供多种图像处理方法,加强噪音信号的过滤,画面更平滑。
  可同时支持H.264、MPEG-4压缩格式;
  实时压缩、实时预览、实时回放;
  支持I\B\P帧多种组合/量化模式,图像压缩比更大;
  在压缩过程中,可动态抽帧,可随时恢复,进一步减少存储空间;
  预览、压缩不占用CPU时间,互不干扰;
  可动态精确设置多种视音频压缩参数,达到最佳视听效果;
  码流可调,占用硬盘空间最少可达40兆每小时;
  工艺精良,结构稳定;低功耗,发热少,系统可靠性、稳定性高;
  3.3 主要技术规格
  压缩画面以及分辨,支持CIF/QCIF,图像分辨率352X288,图像压缩
  压缩格式:支持H.264、MPEG-4压缩格式;
  压缩帧率:1-25帧可调
  压缩码率:64K~2Mbit/秒,支持CBR\VBR\Hybrid
  三种码率控制方式:变码流、动码流、混合码流
  网络传输
  支持PSTN/DDN/LAN/WAN等网络远程传输与控制
  每个服务器支持32路TCP/UDP传输,组播无限制
  3.4 系统功能
  多画面分割:单路、四路、九路、十六路、全屏显示等多种画面分割;
  采用录象方式;常规录象,动态录象,视频移动报警录象,定时录象;
  字符/时间叠加功能:可以在每一路视频上叠加地点信息,便于查询;
  多用户管理:可设置多级管理员权限;
  工作日志:详细记录系统工作状态,方便用户管理;
  报警:具有报警输入/输出功能,单独设置报警区域和灵敏度
  图像亮度/对比度/色度/饱和度随时可调
  支持G.729标准音频压缩,线性音频输入,音质好,占硬盘空间少
  回放检索:根据时间、日期、摄像机编号分别回放检索
  3.5 TOYA SDVR 7IV系统应用
  技术的成熟和不断人性化的设计,使得本系统得以全方位进入金融、保险等特殊领域,而且在全能楼宇、文化教育、医学研究、交通指挥管制、在建工程管理、恶劣工况管理、海关及公、检、法商业贸易等诸多领域得到了广泛的应用。
  关于DVD和H264视频格式
  问题1:在电脑上,看到低码率的H264格式影片在清晰度上丝毫不比DVD差,但容量却只有DVD的2/5左右,这是为什么?既然如此,何不用H264取代DVD?这样一来,一张D5的碟岂不是能装更多清晰度高的电影?
  问题2:按说DVD的清晰度应该比H264高才对(毕竟很多H264是从DVD转换来的),但我在电脑上直接看DVD时,发现其分辨率仅为720X480,而一般的H264的分辨率都在960X540(高于DVD),难道网上那些960X540的H264格式影片压制源都是来自蓝光DVD格式或HDV但据说蓝光和HD-DVD由于采用了新技术,可以以更高码率(高于普通DVD的最大9点几Mbps/s)来重放数字视频,其实这些都不是问题的关键,我想问的是,为何那么高码率的DVD在电脑显示器上看(没有把H264格式的影片接在大屏幕彩电上比较),清晰度就是不如码率比它低那么多的H264(视频码率才1411Kbps,不过1.4Mbps而已)和1080P的高清(下了一个,视频码率和普通DVD相当,5Mbps左右)?难道DVD的MPEG-2压缩技术真落伍了,导致用很大的数据量来压制,反而效果上还比不上数据量比它小很多的H264?
  问题1:低码率的H264对硬件要求高,一般的电脑配置根本看不了,看DVD则是P3就够了
  问题2:真正的H264分辨率是720P、1080I、1080P三种,没有960X540的,转压后的H264质量和原版的没法比,原版的H264是胶片转压的,不是蓝光或DVD转的,网上的哪些950X540的格式部分来自HD和蓝光,部分则是来是TV高清转压的。

 
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