数字视频格式讲解课件.ppt

1、数字视频格式 静态图片（位图）每一个像素点由每一个像素点由RGB三原色三原色组成，每颜色分量组成，每颜色分量8bit量化量化就是就是24位真彩色位真彩色 720X576点阵图片 数据量就是720X576X24 数字视频25帧就是720X576X24X25=248.8Mb/s数字视频格式数字视频格式一、一、所谓标清、高清所谓标清、高清是指视频宽高大小（分辨率）与像素数是指视频宽高大小（分辨率）与像素数标清数字视频（标准清晰度电视视频）采用的宽标清数字视频（标准清晰度电视视频）采用的宽X高尺寸为高尺寸为720X576（PLA制）制）高清数字视频（高清晰度电视视频）采用的宽高清数字视频（高清晰度电视

2、视频）采用的宽X高尺寸为高尺寸为1920X1080隔行扫描与逐行扫描：高清720P是一种在逐行扫描下达到1280720的分辨率的显示格式而高清1080i是一种在隔行扫描下分辨率为19201080隔行扫描而高清1080p格式，分辨率为19201080逐行扫描，视频图象水平/垂直象素越高，承载的象素信息量就越高，720X576X8X3=9,953,280(bit)一帧图象承载的信息量，8X3为色深为24bit（红绿蓝三原色各8bit）1920X1080X8X3=49,766,400(bit)一帧图象承载的信息量 二、帧频与帧率 帧速率是指每秒钟刷新的图片的帧数，对影片内容而言，帧速率指每秒所显示的

3、静止帧格数。电影的帧速率为24fps，电视的帧速率为25帧/秒（PAL），要生成平滑连贯的动画效果，帧速率一般不小于8；此数字愈高愈好。原始无压缩数字视频信号的数据量是相当惊人的，例如，PLA图像以大约720X576的分辨率，24bit/象素，每秒25帧的质量传输时，则视频数据有720X576x24X25=248.8Mb/S或30MB/s秒，显然这样庞大的数据流对大多数传输线路来说是无法承受的，而且也是难以存储的。为此人们开始专门研究将这些视频、音频数据流进行压缩。很多压缩编码标准相继推出，静态图象压缩：静态图象压缩标准JPEG，也称帧内压缩。动态图象只采用帧内压缩：M一JPEG，是将动态图象

4、每一帧都采用JPEG标准压缩。在压缩比不高时，有较好的复现图像质量(如DV AVI)，但占用存储空间大;在压缩比高的情况下，复现图像质量差。国际电工委员会于1988年联合成立,制定了MPEG一1，MPEG一2和MPEG一4三种压缩标准 运动估值帧间压缩：活动图像的相邻帧的图像信息具有很强的相关性，因此不需要把每帧图像一一发送，记录，后继若干帧图像可以仅仅记录、传输与前一帧图像各点对应不一样的差异信息。在重放和恢复时，利用前一帧图像的全部数据及后帧的差异数据，经过运算就可以得到后继各帧的全部信息。I帧:帧内编码帧,帧使场景变换后的第一个画面，是一种独立的可作为参照的画面，这个画面的全部数据都要记

5、录、保存与传输.通常，每12或者15帧图像需传送一帧l帧信息.数字视频文件在压缩的时候，有时伴随着也会改变其宽高比（网络视频）下变换720576352288压缩压缩AVIWMV25帧帧/秒秒10帧帧/秒秒216Mbps-25Mbps200Kbps-800Kbps 无损视频：未经压缩的原始数字视频文件 1秒长度的标清无损数字视频文件大小为：720X576X8X3X25=248832000(bit/s)248.8(Mbit/s)RGBY=R+G+B 亮度信号分量亮度信号分量U=B-Y 色差分量色差分量V=R-Y 色差分量色差分量 实际上PAL制DV视频是采用的16位位深的Y/U/V彩色系统，非24

6、位位深的R/G/B彩色系统，这样PAL制DV无压缩视频的原始文件是196(Mbit/s)-25MBty/s标清标清720X576 PAL制制DV无压缩视频的原始无压缩视频的原始文件是文件是196(Mbit/s)高清高清1920X1080无压缩视频原始文件码率更无压缩视频原始文件码率更是高达近是高达近1485(Mbit/s)三、压缩与编码三、压缩与编码 数字视频文件往往会很大（无压缩），通数字视频文件往往会很大（无压缩），通过特定的编码方式对其进行压缩，可以在过特定的编码方式对其进行压缩，可以在尽可能保证影像质量的同时，有效的减小尽可能保证影像质量的同时，有效的减小文件的大小。对数字视频进行压缩

7、的方法文件的大小。对数字视频进行压缩的方法有很多，常见的是有很多，常见的是AVI和和MPEG。格式。格式。1、AVI格式格式 微软公司微软公司Windows环境设计的数字视频文环境设计的数字视频文件格式。优点是兼容性好、调用方便、图件格式。优点是兼容性好、调用方便、图像质量好，缺点是占用存储空间大。像质量好，缺点是占用存储空间大。AVI格式一般是轻度压缩的高质量视频，也有无压缩的更高质量视频。2、MPEG格式 MPEG-1标准的压缩算法被广泛应用于VCD与一些供网络下载的视频片段的制作上。它可以把一部100分钟长的非数字视频的电影压缩成1GB左右的数字视频。这种视频格式的文件扩展名包括：.mp

8、eg .m1v .mpe .mpg及VCD光盘中的.dat文件等。MPEG-2标准的压缩算法应用在DVD制作上，但所生成的文件较大。相对于MPEG-1算法生成的文件要大4-8倍。这种视频格式的文件扩展名包：.mpeg .m2v .mpe .mpg及DVD光盘中的.vob文件等。3、MPEG-4 MPEG-4是一种新的压缩算法，所生成文件的大小约为MPEG-1算法生成的文件的1/4。在网络在线播放的文件很多都是使用此种算法的。MPEG-4由于是网络流媒体格式，所以其画幅大小一般比720X576小，一般画幅大小有：320X240、360X288、512X384、640等几种。MPEG-4视频格式的

9、帧率也经常会有多种数值，为保证画面有较好的流畅性，帧率一般不会低于15帧/秒，但帧率低有利于更有效获得低码率的数据流。这种视频格式的文件扩展名：asf.mp4、wmv4、H264 H.264，是在MPEG-4技术的基础之上建立起来的,H.264最大的优势是具有很高的数据压缩比率，在同等图像质量的条件下，H.264的压缩比是MPEG-2的2倍以上，是MPEG-4的1.52倍。特点；1低码率，在同等图像质量下，数据量只有MPEG2的1/8，MPEG4的1/3。2高质量的图象：H.264能提供连续、流畅的高质量图象（DVD质量）。3容错能力强：H.264提供了解决在不稳定网络环境下容易发生的丢包等错

10、误的必要工具。4 4网络适应性强：H.264提供了网络抽象层，使得H.264的文件能容易地在不同网络上传输v 何以H.264能够有更高的压缩率，且播放效果与MPEG-2、MPEG-4近乎相同？答案在于更复杂的编码算法，以前之所以未采用更复杂的算法，是考虑到解码（播放）端的运算能力不足，就会导致播放不流畅，失去视频娱乐观赏的意义，但如今不同，无论桌面电脑、移动终端的性能都突飞猛进（几乎都有200MHz以上频率），即便运用更复杂的压缩编码都可以实时解码、流畅地播放，这正是MEPG-4、H.264能够推行的一项先决条件。v H.264的压缩效率比MPEG-2提高了1倍多，其代价是计算量提高了至少4倍

11、，导致高清编码需要100GOPS的峰值计算能力。v WMV-HD是由软件业的巨头微软公司所创立的一种视频压缩格式，v WMV-HD，基于WMV9WMV9标准，尽管WMV-HD是微软的独有标准，但因其在操作系统中大力支持WMV系列版本，从而在桌面系统得以迅速普及。在性能上，WMV-HD的数据压缩率与H.264一样，两者的应用领域也极其相似，因此在新一代主流视频编码标准霸主地位的争夺之中，双方展开了针锋相对的斗争，而斗争的焦点集中在下一代光盘规格“HD DHD DVDVD”和数字微波广播电视等领域。v MPEG-2、H.264和WMA-HD作为下一代DVD即HDDVD技术的强制执行标准。5、其它视

12、频格式 RM格式 RM格式是国外知名的RealNetworks公司开发的一种新型流式视频文件格式，也可以说是视频流技术的始创者。RM格式在低码率流媒体方面有一定优势，画面的流畅性也比较好。RMVB格式是由RM视频格式升级延伸出的新视频格式，是一种动态码率，就是说静止画面场景采用较低的编码速率，这样可以留出更多的带宽空间，而被快速运动的画面场景时被利用。这样在保证了静止画面质量的前提下，大幅地提高了运动图像的画面质量，从而图像质量和文件大小之间就达到了微妙的平衡。4、其它视频格式 MOV格式 MOV格式是Apple（苹果）公司开发的一种视频格式，其默认的播放器是苹果的QuickTime Play

13、er。具有较高的压缩比率和较完美的视频清晰度，但是其最大的特点还是跨平台性，不仅苹果Mac系统可以使用，而且Windows系统同样可以使用。QuickTime文件格式支持25位彩色，支持领先的集成压缩技术，提供150多种视频效果，目前，这种视频格式也得到了业界的广泛认可，已成为数字媒体软件技术领域的事实上的工业标准。4、其它视频格式 FLV格式 FLV流媒体格式是一种全新的视频格式，全称为Flash Video。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，不能在网络上很好地应用等缺点，因此FLV格式

14、成为了当今主流视频格式。目前几乎所有全球热门的在线视频网站都采用了FLV视频格式，大家熟悉的土豆、优酷、酷6以及新浪播客等新一代视频分享网站所采用，是目前增长最快、最为广泛的视频传播格式。四、码率：码率就是数据传输时单位时间传送的数据位数,一般我们用的单位是kbps即千位每秒。或Mbps即兆位/每秒 AVI文件的码率一般都非常高，但质量好，用于编辑制作，WMV文件码可压缩的很低，但质量有损失。码率的计算：【码率码率】(kbps)=【文件大小文件大小】(字节字节)X8/【时间时间】(秒秒)/1000比如一部影片大小是比如一部影片大小是360MB，一小时长度一小时长度码率码率=360 x1000

15、x8/3600=800kbps Kb千字位和KB千字节。不一样，大写B表示byte,即字节，一个字节八个字位，即1B8b表示文件的大小单位，码率几点原则码率几点原则 1、码率和质量成正比，但是文件体积也和码率成正比。2、码率超过一定数值，对图像的质量没有多大影响。3、DVD的容量有限，无论是标准的4.3G，还是超刻，或是D9，都有极限。像素宽高比 720*576，“Square Pixels(方形像素)”屏幕的纵横比就变成了5:4（黄色箭头所指），这是怎么一回事呢?dvd视频编译视频编译 DVD全名Digital Video Disc，其主要特点是可作双层双面使用，这样一来就大大增加了储存量。

16、DVD最多可容纳四层；播放时每层可达133分钟；以单层单面为例，其容量为4.7GB，而如以单层双面、双层单面及双面去储存资料的话，其储存量分别可达9.4GB、8.5GB及17GB，比起传统的VCD的650M的容量简直是天壤之别！DVD具有500线以上的高解像度最多可装载8种伴音，每种伴音最多可有8个声道；32种字幕可供选择；可用4：3或16：9等不同屏幕比例播放宽银幕电影；多角度观赏影片与5.1声道、AC-3、TDS音频编码技术。它在PAL制式电视下可达到720 x576的解析度，而 vcd的效果太差，只能达到352x288的解析度，即使刻成svcd也只有480X576，距DVD的画面效果还是有很大的差距的。DVD制作软件：ULEAD的 VIDEO STUDIO6 SONIC的SONIC MYDVD SONY DVD Architectpro MEDIOSTREAM的NEO DVDPLUS TMPGEnc DVD Author 是TMPGEnc公司出品的