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怎么修改视频格式-视频自媒体,一文带你了解视频格式、编码压缩标准及其他

作者:上犹日期:

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随着自媒体视频的兴起,越来越多的人参与到视频的制作与发布当中,目前视频格式那么多,MP4/RMVB/MKV/AVI 等,这些视频格式与编码压缩标准 mpeg4,H.264.H.265 等有什么关系?


还是从MPEG-4说起吧,MPEG-4是一套用于音频、视频信息的压缩编码标准,由国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)下属的“动态影像专家组”(Moving Picture Experts Group,即MPEG)制定,第一版在1998年10月通過,第二版在1999年12月通過。MPEG-4格式的主要用途在於internet、光盘、语音传送(视频电话),以及电视广播。(摘自Wikipedia)


再说编码格式


2003年3月,ITU-T和ISO/IEC 正式公布了H.264/MPEG-4 AVC视频压缩标准。H.264作为目前应用最为广泛的视频编码标准,在提高编码效率和灵活性方面取得了巨大成功,使得数字视频有效地应用在各种各样的网络类型和工程领域。


H.264被MPEG组织称作AVC(Advanced Video Codec/先进视频编码),是MPEG4标准的第10部分,用来取代之前MPEG4第2部分(简称MPEG4-Part2)所制定的视频编码,因为AVC有着比MPEG4-Part2强很多的压缩效率。最常见的MPEG4-Part2编码器有divx和xvid(开源),最常见的AVC编码器是x264(开源)。


而H.265则是次世代的视频编码技术,被MPEG组织称为HEVC(High Efficiency Video Coding),是次世代标准MPEG-H的第2部分,不属于MPEG-4标准,有着比H.264更强的压缩效率。


容器


mp4,rmvb,mkv,avi从形式上来说首先都是视频文件的扩展名,其次它们也是视频文件的封装格式(即容器)。


mp4是MPEG-4标准的第14部分所制定的容器标准(MPEG4-Part14)。所谓容器,就是把编码器生成的多媒体内容(视频,音频,字幕,章节信息等)混合封装在一起的标准。容器使得不同多媒体内容同步播放变得很简单,而容器的另一个作用就是为多媒体内容提供索引,也就是说如果没有容器存在的话一部影片你只能从一开始看到最后,不能拖动进度条(当然这种情况下有的播放器会话比较长的时间临时创建索引),而且如果你不自己去手动另外载入音频就没有声音。


关于容器的一个例子是aac/m4a"格式“的音频(这两是一回事,m4a是苹果"发明"的扩展名),这种音频采用的是AAC编码,但实际上也是被封装在MPEG4-Part14(即mp4)容器里的,因为没有容器的原始AAC数据流是没有索引的,不方便播放器定位。


不同的容器有不同的特性,mp4是官方指定的容器,属于”太子党“,硬件支持广泛;rmvb是一种封闭标准的容器,只能用来封装realvideo编码的视频;mkv是社区设计的开放性容器,最大的特性在于几乎可以封装一切的编码格式;avi历史悠久,其陈旧的架构本身已经不能适应新的编码格式,可以入土了。


MP3音频是属于MPEG1的一部分。


JPEG和MPEG视频比起来,最大的差异是JPEG只做了单帧的量化,每一帧的数据都是独立的,MPEG视频则会参考前后的帧。


H.26x都是ITU的标准,因为其出色的压缩性能。拿H.263为例,H.263在低码率下有较好地性能,适合带宽有限的通讯行业,但没办法实现太好的画质。而MPEG2在高码率有比较好的画质,符合带宽较充沛的广播行业的需求,但在低码率下惨不忍睹。H.264在各种环境下都有当时最领先的性能,同时满足了两个组织的要求,所以负责制定通信行业标准的ITU和负责制定广播视频工业标准的MPEG都选了这一标准。


明显地,AAC并不能随便等同于m4a。m4a作为苹果特意区分mp4容器里的音频流信息而弄出来的扩展名本意是极好的。以前AAC有好几个成熟的编码器如Nero AAC(需要授权,个人免费使用)、FAAC(开源)、QTAAC(现成为最常用的AAC编码器,QAAC前身)等。而苹果自家itunes使用的256kbps码率的itunes aac plus实际上跟现在QAAC编码器的某一组参数一样。而苹果推出的无损音频格式ALAC封装还是m4a 现在单纯看到m4a扩展名已经并不能分辨到底是有损还是无损编码了。需要看具体编码格式。


什么是编码


完全无压缩的8bit RGB 4K视频的码率会是5Gbits每秒,制几十分钟就会超过2个TB,所以视频编码就应运而生,帮助我们来压缩视频的体积,通常会把编码分成3类,拍摄编码,剪辑编码以及输出编码,最常听到的编码有h.264或者prores。


帧间编码与帧内编码的区别


他们两者都是编码,却有很大不同,h.264是一种帧间编码,而prores是一种帧内编码,解释一下,在压缩的时候最常见的压缩方法当然是针对每一帧的画面来进行单独分析,就好比压缩一张照片,这样的优点是电脑在回放的时候会比较轻松,但是缺点就是能压缩的东西非常有限,比如拍talking时候背景并没有任何变化,但是每一帧都重新记录了一遍,就产生了冗余。而像h.264这样的编码直接选择记录两张完整的画面,然后只记录中间像素产生的变化,这样在后期解码的时候,再重新运算出中间的帧就可以恢复出画面了,这个方法可以有效地压缩素材体积,但是会大大增加电脑的处理压力。当然,你可以用代理剪辑的方式来解决这个问题。


码率


码率决定了你文件的大小,而编码会尽可能在这个大小之下保留最好的图像。码率也分为恒定码率和可变码率,通常可变码率会更加实用一些,因为编码器会分析画面,之后再对复杂的画面提供更多的码率,对于更容易压缩的地方减少码率,这样即便文件大小不变,整体画质也会提升。


视频转码技术不仅能调整视频流的分辨率、帧率、码率等各种属性去适应不同的终端用户和网络带宽,还可以对视频流的压缩格式、语法结构等进行转换,因此视频转码技术应用广泛。


随着互联网和移动网络的快速发展,市场对更高分辨率视频的需求越来越大,高质量视频服务在网络数据中占据比例越来越高,虽然网络带宽在不断增加,依然无法满足用户对于视频质量的需求,使得更高压缩效率的编码技术成为工业级和学界研究的热点。


在这种背景下,HEVC应运而生,虽然HEVC保持了高压缩比,但是其复杂运算也限制了其推广和应用。所以在保持转码视频质量的前提下,大幅度优化转码过程的复杂度是一个值得大家共同研究的课题。


内容来自知乎网,经过综合编辑而成。


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