视音频格式基础知识视频压缩

视音频格式基础知识&视频压缩

2018.7.10

一、视频基础知识

1、什么是视频:连续的图像变化每秒超过24帧(frame)画面以上时,根据视觉暂留原理,人眼无法辨别单幅的静态画面;看上去是平滑连续的视觉效果,这样连续的画面叫做视频。

2、视频有哪些属性(描述用的视频参数)
首先视频由图像,声音组合而成。
所以有:
1. 图像:帧率(每秒钟播放的静态画面数量)【注电视标准:欧亚PAL为25fps,美日NTSC为30fps】;;;分辨率(视频图像画面的水平像素*垂直像素)
2. 声音:
3. 视频:码率(每秒钟播放的的二进制位数&也是压缩时对压缩完成视频大小的期望)

3、视频封装格式&编码格式(媒体格式)
1. 什么是封装格式:将已经编码压缩好的视频轨和音频轨按照一定的格式放到一个文件中,也就是说仅仅是一个外壳,所以封装格式是不影响视频大小和内容和画质的。(一般来说视频文件后缀名就是封装格式的名字。不过wmv和rmvb比较特殊,后面编码器部分再说。)
2. 一些常见的封装格式:对比见维基百科
3. 什么是编码格式:按照某些方式对视频进行压缩和编码(未压缩的有avi,mpeg等格式)。
4. 一些常见的视频编码器:对比见维基百科
5. 一些常见的音频编码器:对比见维基百科

(封装格式&编码格式)我知道你们没看懂定义,要解释? (1)拆包的概念

MP4+MKV是你下载的视频文件最常见的种类。这些文件其实类似一个包裹,它的后缀则是包裹的包装方式。这些包裹里面,包含了视频(只有图像),音频(只有声音),字幕等。当播放器在播放的时候,首先对这个包裹进行拆包(专业术语叫做分离/splitting),把其中的视频、音频等拿出来,再进行播放。

(2)包裹里的东西

既然它们只是一个包裹,就意味着这个后缀不能保证里面的东西是啥,也不能保证到底有多少东西。包裹里面的每一件物品,我们称之为轨道(track),一般有这么些:

视频(Video): 一般来说肯定都有,但是也有例外,比如mka格式的外挂音轨,其实就是没视频的mkv。注意我们说到视频的时候,是不包括声音的。
音频(audio):一般来说也肯定有,但是有些情况是静音的,就没必要带了。
章节(Chapter): 蓝光原盘中自带的分段信息。如果文件带上了,那么你可以在播放器中看到带章节的效果:
.potplayer右键画面,选项-播放-在进度条上显示书签/章节标记
.mpc-hc 右键画面,选项-调节-在进度条显示章节标记
字幕(Subtitles):有些时候文件自带字幕,并且字幕并非是直接整合于视频的硬字幕,那么就是一起被打包在封装容器中。
其他可能还有附件等,不一一列举。每个类型也不一定只有一条轨道,比如经常见到带多音轨的MKV。

(3)轨道和格式

每个轨道,都有自己的格式。比如大家常说的,视频是H.264,音频是AAC,这些就是每个轨道的格式。
视频的格式,常见的有H.264(可以细分为8bit/10bit),H.265(当前也有8bit/10bit之分),RealVideo(常见于早期rm/rmvb),VC-1(微软主导的,常见于wmv)。基本上,H.264=AVC=AVC1, H.265=HEVC。
音频的格式,常见的有 FLAC/ALAC/TrueHD/DTS-HD MA这四种无损,和AAC/MP3/AC3/DTS(Core)这四种有损。
MKV vs MP4,主要的区别在于:
1. MKV支持封装FLAC作为音频,MP4则不支持。但是MP4也可以封装无损音轨(比如说ALAC,虽然普遍认为ALAC的效率不如FLAC优秀)
2. MKV支持封装ASS/SSA格式的字幕,MP4则不支持。一般字幕组制作的字幕是ASS格式,所以内封字幕多见于MKV格式
3. MP4作为工业标准,在视频编辑软件和播放设备上的兼容性一般好于MKV。这也是vcb-s那些为移动设备优化的视频基本上选择MP4封装的原因。
4. 除此之外,这两个格式很大程度上可以互相代替。比如它们都支持封装AVC和HEVC,包括8bit/10bit的精度。所以MP4画质不如MKV好,这种论断是非常无知的——它们完全可以封装一样的视频。

二、视频压制 1、图像的表示方法:RGB模型 vs YUV模型

(1)RGB
光的三原色是红(Red)、绿(Green)、蓝(Blue)。现代的显示器技术就是通过组合不同强度的三原色,来达成几乎任何一种可见光的颜色。图像储存中,通过记录每个像素红绿蓝强度,来记录图像的方法,称为RGB模型 (RGB Model)

常见的图片格式中,PNG和BMP这两种就是基于RGB模型的。

RGB三个通道下,信息量和细节程度不一定是均匀分布的。比如说可以注意南小鸟脸上的红晕,在3个平面上的区分程度就不同——红色平面下几乎无从区分,造成区别的主要是绿色和蓝色的平面。外围白色的脸颊,三色都近乎饱和;但是红晕部分,只有红色饱和,绿色和蓝色不饱和。这是造成红色凸显的原因。(图片已删,见下方参考资料

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