高清視頻封裝格式解析

高清視頻封裝格式解析高清視頻封裝格式解析視頻編碼說到底是一種壓縮視頻的算法，而視頻封裝格式就是我們見到的成型的文件類型了，所以說，視頻封裝格式肯定是我們“熟悉的陌生人”我們接觸的視頻，包括我們從網(wǎng)上下載了在影音軟件或播放機(jī)中觀看的視頻以及我們手機(jī)、MP4等多種播放器材中的文件，在人們討論中基本上談到的某某手機(jī)能播放什么格式類型的影片，口中的這個(gè)格式就是指“封裝格式”，就是已經(jīng)成型的文件類型。我們天天會(huì)接觸到他，但是并不一定了解他。今天希望大家看完這期的高清大講堂能有所收獲。視頻封裝格式如何理解視頻封裝格式如何理解？筆者曾經(jīng)隨機(jī)的詢問過各行各業(yè)各個(gè)年齡階層文化水平的人，發(fā)現(xiàn)對(duì)于視頻接觸無(wú)論是多還是少的人很少有人能清楚的分清楚視頻編碼還有封裝格式。主要原因筆者認(rèn)為一方面是由于視頻編碼以及封裝格式本身繁亂駁雜，一方面是因?yàn)樵S多人不太注重這方面知識(shí)的收集，存在許多自以為是的誤區(qū)，這里筆者為大家一一解答。、什么是封裝格式所謂封裝格式就是將已經(jīng)編碼壓縮好的視頻軌和音頻軌按照一定的格式放到一個(gè)文件中，也就是說僅僅是一個(gè)外殼。這里舉兩個(gè)例子大家就很清楚了。下圖是一個(gè)瓶子里面有兩個(gè)動(dòng)畫形象。我們可以把這個(gè)瓶子當(dāng)成封裝好的視頻，而里面有壓縮好視頻以及音頻。我們看一部既有聲音又有圖像的視頻，需要一個(gè)容器，也就是用它把視頻以及音頻“封裝起來(lái)”，打包在一起呈現(xiàn)給大家。再舉一個(gè)筆者看到其他人打的比方：舉個(gè)例子,ZIP文件就是個(gè)容器,里面可以裝各種類型的文件,可以是圖片，也可以是word文件.MKV/AVI等封裝格式也一樣,里面可以裝各種不同編碼形式的影片。封裝文件就像瓶子很原始的來(lái)說，原始的視頻流數(shù)據(jù)經(jīng)過編碼后變成相應(yīng)的比特流，比特流按照協(xié)議封裝成相應(yīng)的文件格式。所謂的封裝就是給原始的視頻比特流加上不同的“頭”和切成不同的大小而已。打個(gè)比方，原始的模擬視頻采用MPEG2數(shù)字化編碼后，你可以采用 TS流格式封裝成TS流文件，也可以采用PS流格式封裝成PS流文件，選擇權(quán)在于你，TS流是稱為實(shí)時(shí)流，他把視頻信息分成很多很小的包，損壞了一個(gè)包，你解碼回放時(shí)只是看不見一小部分（例如出現(xiàn)馬賽克），但是PS流是文件流，文件損害的話，整個(gè)文件都看不了了。再形象的說，一段視頻資源用TS流封裝就是把這段視頻切成10個(gè)部分，放到10個(gè)盒子里，一個(gè)盒子一個(gè)盒子的按照順序打開，你就能看完這段視頻；而PS流式把整個(gè)視頻放到1個(gè)盒子里，它會(huì)自動(dòng)按照順序播放出來(lái)給您觀看；如果有一個(gè)盒子壞了，TS流可以看到9個(gè)盒子，PS你就都看不見了。（來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)）二、封裝格式怎么鑒別可以有人會(huì)說，我了解了視頻封裝格式是怎么一回事了，但是我怎么分辨視頻的格式是什么呢？其實(shí)這里筆者告訴大家一個(gè)一點(diǎn)就透的方法。每個(gè)視頻文件后面的后綴名就是這個(gè)視頻的封裝格式。其實(shí)封裝格式只是比較專業(yè)正式的叫法而已。目前能夠封裝1080P高清視頻的主要有MP4、AVI、MKV、TS、MOV等幾個(gè)主要的視頻封裝格式類型。高清電影主要封裝格式簡(jiǎn)介高清電影主要封裝格式簡(jiǎn)介1.AVI封裝格式AVI已經(jīng)早已經(jīng)是國(guó)際各個(gè)專業(yè)組織和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)公認(rèn)的已經(jīng)落后被淘汰的一種封裝格式，但是其實(shí)，時(shí)至今日，我們還總是在多種視頻中看到AVI這種格式的身影，因此也對(duì)其進(jìn)行介紹。AVI封裝AVI是早就由微軟在1992年提出的一項(xiàng)技術(shù)，當(dāng)時(shí)的初衷是為了對(duì)抗蘋果公司推出的Quicktime技術(shù)。盡管目前已經(jīng)早已經(jīng)沒有了技術(shù)優(yōu)勢(shì)，但是由于windows的通用性以及簡(jiǎn)單易懂的開發(fā)API，所以目前還是有不少的支持者。如同所有的封裝格式一樣，AVI只是提供了一個(gè)外殼，一個(gè)框架，從理論上說，內(nèi)部的視頻圖像數(shù)據(jù)的編碼格式以及聲音的編碼格式應(yīng)該是任意的。但是目前是網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行流媒體的播放時(shí)候已經(jīng)力不從心了。比方說在網(wǎng)絡(luò)上下載的資源如果下載了沒有達(dá)到100%就沒有辦法進(jìn)行播放。另外一個(gè)問題是AVI對(duì)高碼率VBR音頻文件支持不好。VBR全稱是VariableBitRate，就是動(dòng)態(tài)比特率，可以根據(jù)當(dāng)前的需要定義不同的比特率，避免了浪費(fèi)，并且提高了利用率。隨之問題也就來(lái)了，因?yàn)槿萜骼锏膱D像和聲音是分開的，所以播放時(shí)需要一個(gè)圖像和聲音的同步過程，如果CBR音軌的話因?yàn)榇a率是定值，同步不成為問題，可是VBR音軌是不斷的在變換，而AVI沒有時(shí)間截取讓VBR音軌和圖像同步，這樣就會(huì)產(chǎn)生圖像聲音不同步的問題。(摘自百度百科)后來(lái)VirtualDub提出了一種新的方法擴(kuò)充了AVI對(duì)VBR音頻的兼容，以前公認(rèn)為這屬于破解，但是最近也慢慢被學(xué)術(shù)界承認(rèn)，成為了對(duì)AVI技術(shù)擴(kuò)充的一種手段。簡(jiǎn)單說來(lái)，通過冗余的數(shù)據(jù)變換包裝來(lái)把VBR分成等量的塊，達(dá)到模擬CBR的效果。但是這個(gè)方法也有局限性，只有一部分VBR聲音壓縮方式可以使用，而且必須要詳細(xì)分析聲音音頻數(shù)據(jù)，針對(duì)每一種壓縮格式制定算出最大冗余量，如果音質(zhì)碼率高的話編碼效率會(huì)很差，也很難實(shí)現(xiàn)。但是在高碼率時(shí)會(huì)產(chǎn)生丟失數(shù)據(jù)的問題，從而導(dǎo)致有損音效，這一點(diǎn)問題到現(xiàn)在都沒有比較完美的解決方法。更何況還有不少是完全不支持的(TrueHD,DTS-HDMasteraudio)。所以經(jīng)?？吹秸fAVI什么都好，音質(zhì)問題只是因?yàn)槟承┮糗墧?shù)據(jù)量太大，播放器放不了的說法是不正確的。TS封裝格式說起TS封裝格式，不得不提到已經(jīng)退出了歷史舞臺(tái)的HDDVD。當(dāng)初盡管HDDVD以及BD兩家在編碼上都統(tǒng)一采用MPEG2/VC-1/H.264，可在封裝格式上又有所分岐。DVD論壇官方所認(rèn)可的HDDVD使用的是PS圭寸裝，即ProgramStream（程序流）,這和之前DVD所采用的MPEG2ProgramStream封裝是一樣的，PS流的后綴名是VOB以及EVO等。而BD在沒有DVD論壇官方認(rèn)證的情況下，自然不是PS封裝，而是使用了MPEG2的另一封裝方式TS封裝，即TransportStream（傳輸流），TS流的后綴名為TS。由于BD在競(jìng)爭(zhēng)中獲勝，因此現(xiàn)在我們常見的是TS封裝格式。TS封裝容器原始的模擬視頻采用MPEG2數(shù)字化編碼后，你可以采用TS流格式封裝成TS流文件，也可以采用PS流格式封裝成PS流文件，選擇權(quán)在于你，TS流是稱為實(shí)時(shí)流，他把視頻信息分成很多很小的包，損壞了一個(gè)包，你解碼回放時(shí)只是看不見一小部分（例如出現(xiàn)馬賽克），但是PS流是文件流，文件損害的話，整個(gè)文件都看不了了。再形象的說，一段視頻資源用TS流封裝就是把這段視頻切成10個(gè)部分，放到10個(gè)盒子里，一個(gè)盒子一個(gè)盒子的按照順序打開，你就能看完這段視頻；而PS流式把整個(gè)視頻放到1個(gè)盒子里，它會(huì)自動(dòng)按照順序播放出來(lái)給您觀看；如果有一個(gè)盒子壞了，TS流可以看到9個(gè)盒子，PS你就都看不見了。(互聯(lián)網(wǎng))我們著重說一下TS封裝的格式，電視節(jié)目是你任何時(shí)候打開電視機(jī)都能解碼(收看)的，所以，MPEG2-TS格式的特點(diǎn)就是要求從視頻流的任一片段開始都是可以獨(dú)立解碼的。從結(jié)構(gòu)上來(lái)說，TS是由頭文件和主體所組成的，擴(kuò)充過的TS流還包括時(shí)間戳。這樣不管是什么格式的VBR音軌，都很容易通過時(shí)間戳來(lái)同步圖像。當(dāng)然，對(duì)新的聲音格式來(lái)說，需要新的分離器，解碼器來(lái)實(shí)現(xiàn)解碼。目前在不斷改進(jìn)開發(fā)中。TS不像AVI，從誕生那天起，就考慮到了網(wǎng)絡(luò)播放，所以很快成為了世界標(biāo)準(zhǔn)并廣泛應(yīng)用于電視臺(tái)數(shù)字播放，手機(jī)等各個(gè)領(lǐng)域。MPEG封裝MPG又稱MPEG(MovingPicturesExpertsGroup)即動(dòng)態(tài)圖像專家組，由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO(InternationalStandardsOrganization)與IEC(lnternationalElectronicCommittee)于1988年聯(lián)合成立，專門致力于運(yùn)動(dòng)圖像(MPEG視頻）及其伴音編碼（MPEG音頻）標(biāo)準(zhǔn)化工作MPEG是運(yùn)動(dòng)圖像壓縮算法的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)已被幾乎所有的計(jì)算機(jī)平臺(tái)支持。它包括MPEG-1，MPEG-2和MPEG-4。MPEG-1被廣泛地應(yīng)用在VCD（videocompactdisk）的制作，絕大多數(shù)的VCD采用MPEG-1格式壓縮。MPEG-2應(yīng)用在DVD（DigitalVideo/VersatileDisk）的制作方面、HDTV（高清晰電視廣播）和一些高要求的視頻編輯、處理方面。MP4（也叫MPEG-4）是MPEG格式的一種，是活動(dòng)圖像的一種壓縮方式。通過這種壓縮，可以使用較小的文件提供較高的圖像質(zhì)量，是目前最流行（尤其在網(wǎng)絡(luò)中）的視頻文件格式之一。這種格式的好處是它不僅可覆蓋低頻帶，也向高頻帶發(fā)展。MP4從其提出之日起就引起了人們的廣泛關(guān)注，目前MP4最流行使用的壓縮方式為DivX和XviD。經(jīng)過以DivX或者XviD為代表的MP4技術(shù)處理過的DVD節(jié)目，圖像的視頻、音頻質(zhì)量下降不大，但體積卻縮小到原來(lái)的幾分之一，可以很方便地用兩張650MB容量的普通CD-ROM來(lái)保存生成的文件。用一張盤就可以容納一百零幾分鐘的一部電影，而此時(shí)的畫面質(zhì)量明顯優(yōu)于VCD。MPEG格式視頻的文件擴(kuò)展名通常是MPEG或MPG。MKV封裝格式MKV是一種新的文件格式,優(yōu)點(diǎn)非常鮮明:可以靈活搭配任何視頻和音頻編碼,就像一個(gè)會(huì)變形的萬(wàn)能包裝箱。任何視頻編碼文件都可以放入MKV,當(dāng)然眼下最新的H.264是最流行的啦.任何音頻編碼文件也可以放入MKV,而且可以一部電影放N個(gè)不同的音頻,比如一個(gè)音頻是中文配音雙聲道,一個(gè)音頻是英語(yǔ)的5.1立體聲,另一個(gè)是日語(yǔ)的7.1環(huán)繞立體聲,每一個(gè)音這與多年前VCD使用的左右聲道分別放不同配音的方法有本質(zhì)區(qū)別.還有更妙的,可以把多個(gè)字幕都放進(jìn)MKV里.這樣你可以在觀看時(shí)隨意切換字幕,哪國(guó)人都能看懂啦.mkv目前在電腦上普及很快,不過手持機(jī)支持還不普遍.由于MKV的明顯優(yōu)勢(shì),新的DVDRIP,bluediscrip都大量使用MKV封裝了,甚至有超越官方MP4封裝的趨勢(shì).MKV封裝中,當(dāng)前公認(rèn)比較好的視頻和音頻編碼方式是,h.264(x.264)視頻搭配AAC音頻.視頻封裝格式中幾個(gè)問題容易需要重視的幾個(gè)問題：一、MKV與AVI等相比有什么優(yōu)勢(shì)：它對(duì)比AVI的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：1：可變幀率：這需要編碼的配合，試想一下在回放變化比較慢（比如說靜物）時(shí)以比較低的FPS來(lái)代替，可以節(jié)省不少資源。2：錯(cuò)誤檢測(cè)以及修復(fù)：這無(wú)疑提供了糾錯(cuò)和容錯(cuò)性，在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)慕裉煊葹樾枰?：軟字幕：經(jīng)?？碊VDrip以及HDrip的朋友了解到，字幕一般都是以其它文件形式存在，在MKV里它可以內(nèi)嵌在封裝里，但不會(huì)和視頻混淆，也可以多字幕隨意選擇。這樣在傳輸保存時(shí)比較方便4：流式傳輸：這和TS流的原因基本一致，通過時(shí)間戳來(lái)管理視頻以及音頻的同步問題，做到即下即看。5：菜單：交互式的操作使得MKV更加人性化。6：強(qiáng)大的兼容性：MKV最大的特點(diǎn)就是能容納多種不同類型編碼的視頻、音頻及字幕流，即使是非常封閉的RealMedia及QuickTime也被它包括進(jìn)去了，堪稱萬(wàn)能的媒體容器。7：開放性和跨平臺(tái)性：Matroska使用的是一種開放的架構(gòu)，擁有眾多的先進(jìn)特性，并且能跨平臺(tái)使用。二、MKV與AVI清晰度怎么比較？1、相同的分辨率情況下，MKV和AVI誰(shuí)的體積小一些？如果你能理解上面的比喻，那么就應(yīng)該知道，這個(gè)問題沒有多大的意義。體積的大小關(guān)鍵在于里面裝的視頻的大小。如果封裝了同樣的內(nèi)容，那么體積幾乎是一樣的。2、相同的體積情況下，MKV和AVI誰(shuí)的清晰度要高一些？同樣的道理，這個(gè)問題也沒有什么意義。清晰度取決于MKV和AVI中封裝的內(nèi)容。如果MKV封裝的是720p，AVI封裝的是1080p，你覺得哪個(gè)清晰？如果反過來(lái)也一樣。3、 相同的清晰度情況下，MKV和AVI誰(shuí)更為流暢一些？相對(duì)來(lái)說，AVI比較適合較老一點(diǎn)的機(jī)器。如果你的配置不是很好，可能播放AVI比較合適。當(dāng)然，這也取決于你播放用的分離器和解碼器。4、相同流暢的播放情況下縮小和放大視頻界面， MKV和AVI誰(shuí)失真率小一些？和之前的問題一樣，如果有失真率，也是因?yàn)樗玫牟シ牌骱徒獯a器產(chǎn)生的。更多的，是心理作用產(chǎn)生的?！霸诰W(wǎng)上看的資料上說MKV和AVI的清晰度是一樣的",首先，這句話這樣說本身就有問題，MKV和AVI只是一種封裝手法，不能決定清晰度的，清晰度主要還是要看片源本身清不清的。就如同一個(gè)玻璃水缸裝水，如果想要呈現(xiàn)給人們清晰的感覺最重要的是里面的水是干凈的。也就是說只有編碼的視頻壓縮的小足夠清晰才真正的會(huì)影響視頻畫面的質(zhì)量，跟封裝格式?jīng)]有多大的關(guān)系。當(dāng)然封裝時(shí)的編碼方式也有點(diǎn)關(guān)系，但主要是同樣的片壓出來(lái)的灰度有點(diǎn)不同，目前MKV主要都是X264的編碼方式，而AVI大多還是DIVX編