最常见的视频格式和编解码器介绍


数字视频无处不在。无论是光盘,流媒体服务还是计算机上的文件,每个视频都有特定的格式。对于制作视频的人和只想观看视频的人来说,了解常见的视频格式都是至关重要的。

否则,您可能会放出质量差的内容,或者只是不知道为什么给定的视频无法为您播放。在本文中,我们将说明什么是视频格式以及每个人都应该知道的最常见的视频格式。

格式,容器和编解码器:主要概念介绍

应用于视频的“格式”一词需要一些整理。在任何介质中,格式都是其标准化形式。 录像带 和Betamax是家庭录像带的格式。尽管两者都使用相同的基本技术(将电视信号记录在磁带上),但两者之间的确切方法和设计却有所不同。

最终结果是,VHS磁带无法使用(甚至无法插入) Betamax机器,反之亦然。数字视频也是如此。有许多不同的方式将视频和音频编码为数字数据。因此,播放器无法理解或播放非设计格式。

对于数字视频,格式是指将所有最终的视频文件。您会看到的第一件事是容器。也就是说,该文件是否为.AVI。 .MOV,.MP4等。容器将视频的所有不同元素包装到一个文件中。

但是,仅仅因为两个视频文件具有相同的容器,并不意味着它们的格式是完全相同的!容器中有实际的视频数据,音频数据,有时还包括字幕等其他信息。

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每个都有自己的单独格式。视频和音频流将各自具有自己独特的格式,称为“ 编解码器 ”。

术语编解码器是“编码器/解码器”的缩写。它准确地描述了视频或音频如何从其原始的未压缩形式转换为更可口的大小。

常见的视频格式MP3是音频编解码器的示例。这就是将高质量CD音频压缩到原始大小的十分之一,而不会损失任何主观质量的原因。说到丢失,现在是解释“有损”编解码器的好时机。

“有损”与“无损”格式

视频包含大量数据。类似电影胶片,例如在其大部分历史上都是在电影上制作的电影,都包含着难以置信的细节。这就是为什么可以发行旧电影的HD,4K 和8K重制版的原因。您要做的就是返回并以更高的分辨率扫描胶卷。细节在那里,仅受扫描设备的分辨率和胶片颗粒本身的质量的限制。

对于给定的图像分辨率,会有大量的信息。 4K视频的单帧等于3840×2160照片!压缩技术使用各种复杂的数学方法来减少在屏幕上重建图像所需的信息量。

这些压缩技术大多数都是“有损的”。也就是说,他们丢弃了一些视觉信息以减小视频数据的大小。但是,损失通常很小,因此值得大规模减少。您观看的任何流视频,DVD蓝光 内容都使用有损压缩。

视频的无损压缩通常仅在大型的主数字记录中才能找到-预算电影项目或电影档案中。

重要的通用编解码器

有数百种不同的编解码器,过去安装所有您可能需要的各种编解码器是一场噩梦播放视频。

更糟糕的是,机顶盒播放器通常仅支持少量编解码器,因此您需要一台计算机将视频转换为那些机器可以理解的东西。如今,几乎所有视频都是使用少量编解码器之一进行编码的。

H.264 –高级视频编码

H.264是迄今为止最多的撰写本文时流行的视频编解码器。超过90%的视频以这种通用视频格式提供。由于H.264非常流行,因此大多数设备(例如智能手机和智能电视)都内置有特殊的硬件,可以解码H.264视频,而不会给设备的主处理器带来任何压力。这就是为什么即使最底端的智能手机 都可以播放高清视频而又不费吹灰之力的原因。

H.265 –高效视频编码

高效视频压缩的视频编码(HEVC)格式彻底改变了视频流,因为它可以显着减少所需的带宽。它被设计为H.264的后继产品,通常使用的带宽减少25%到50%,以在相同的带宽水平上提供相同的质量或更好的质量。

H.264是在流媒体领域取得了巨大的成功,但是与H.264不同的是,没有多少设备具有用于此编解码器的特殊硬件解码组件。因此,虽然可以节省大量带宽和硬盘空间,但可以为目标设备提供真正的锻炼。与H.264一样,这种情况可能会随着时间而改变,但是目前,在选择使用它之前,应牢记其有限的支持。

MPEG-4

MPEG-4可能有点复杂。它也是一种非常常见的视频编解码器,但MPEG 4 Part 10实际上与H.264相同。 MPEG-4的早期版本(例如第2部分)使用了较旧的算法,这些算法在相同质量级别的空间方面效率要低得多。 H.264本质上已经用新的命名约定代替了MPEG-4。

MP3 – MPEG Audio Layer-3

几乎每个人都知道MP3 是什么是因为这是颠覆唱片业的音乐格式,并最终导致了我们今天所知道的数字流音乐和下载模式。您可能不知道的是,MP3音频在视频中也很常见。

由于这种格式可以将CD质量的音频压缩到其大小的十分之一左右,而又不会损失太多保真度,因此多年来,它一直是数字音频的中流main柱。无论给定视频容器使用哪种视频编解码器,音频本身很有可能都是MP3格式。它的质量也各不相同,快乐介质通常在128到196 Kbps左右。

WAV –波形音频格式

“波动”格式已经存在了很长时间,并且(通常)是一个未压缩的数字音频文件,可以精确地表示原始记录波形。因此,正如您可能期望的那样,它占用了大量空间。在与CD音频相同的质量设置下,WAV文件应占用与CD一样多的空间。虽然不是很常见,但是视频也可以包含WAV音频。

常见视频容器格式

难题的最后一部分是常见的容器格式。这实际上就是视频的文件格式。换句话说,您看到的文件扩展名属于该容器。让我们看一下最常见的格式。

MP4

几乎所有设备都支持MP4容器格式。它可以包含任何MPEG-4格式版本和H.264。 的YouTube 视频通常采用这种通用视频格式。

AVI –音频视频交织

这是最古老的视频容器之一,它不再经常使用,但仍得到广泛支持,并且AVI中包含许多现有内容。可以在AVI容器中使用的编解码器数量很多,这又是您想获取AVI文件以在老式的老式西部数字视频中播放时不知所措的另一个原因。

MOV

MOV容器与Apple 快速时间 Player关联,并且是其内部格式。在MOV文件中,您最有可能找到MPEG-4视频数据。这就是为什么在大多数情况下,您可以将MOV文件重命名为MP4文件并且其工作原理相同的原因。

MOV和MP4文件之间的主要区别在于,MOV文件有时具有复制保护。这样可以防止未经授权的用户共享和播放。

向下观看视频格式“兔子洞”

这些常见的视频格式和容器只是冰山一角。例如,DVD使用MPEG-2,但现在很少在商店购买的实际DVD光盘以外使用。还有专业的视频格式(例如ProRes RAW)和在互联网上交易的常见格式(例如MKV)。

从字面上看,这将需要一整本书才能涵盖所有内容。但是,世界正在朝着H.264和H.265标准化。因此,如果您在任何时候制作视频,那两个都是安全的选择。使用H.264是目前所有游戏中最安全的选择!

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14.08.2020