數字視頻封裝技術發展分析
行業科技
作者:張傑奇
【摘要】隨著數字技術的進步,人們對於視頻的廣泛需求使得視頻的編碼和封裝技術也在不斷的發展。本文就眾多封裝格式進行分析與比較,以使讀者對視頻封裝格式有進一步的了解。
【關鍵詞】數字視頻,封裝技術,高清
1引言
隨著層出不窮的高清視頻的逐漸普及,越來越多的普通大眾在不知不覺中進入了數字時代。無論是網絡點播還是付費下載,人們對於視頻內容的要求越來越嚴苛,但是對於視頻格式本身卻並沒有太多的了解。事實上,視頻要經過一係列的編碼封裝過程,而人們能夠看到的視頻文件的最終表現形態是封裝格式,例如AVI、TS、MKV等,也就是所謂的媒體容器。容器本身並不會對視頻質量產生影響。
2視頻編碼技術
視頻編碼是一種壓縮技術,就是把原始的視頻流壓縮成特定的比特流。經過編碼後的比特流進行封裝處理,得到的就是我們平時所看到的視頻文件。比較常見的視頻編碼有MPEG2、H.264、MPEG4和VC-1等。
2.1 MPEG。MPEG 是指“Moving Picture Experts Group”,是一個包含了許多種編碼的集合, MPEG家族中目前有MPEG1、MPEG2、MPEG4三個標準,分別麵向不同的應用。 MPEG1 提供VHS 質量(分辨率) 的視頻信號並且帶有CD 質量的音頻信號,主要用於數字多媒體的存儲。MPEG2現在廣泛應用於DVD 標準和高清晰數字電視標準HDTV。隨著高清視頻的普及,DVD以及更早的VCD已經逐漸退出了視頻市場,MPEG4已經成為主流編碼。
2.2H.264。H.264是視頻編碼發展中的重要一環,它以優秀的壓縮比在網絡多媒體視頻、數字電視、多媒體短信平台和即時通信係統等方麵都發揮著極其重要的作用。它的設計並不像MPEG4那樣有著眾多編碼信息,而是返璞歸真,用極其簡單的編碼方式來獲得比MPEG4優秀得多的壓縮能力。H.264有著廣泛的應用前景,比MPEG4的使用場合更廣泛,也能夠滿足更多需求。
2.3WMV和VC-1。WMV和VC-1都是微軟公司所創建的視頻格式,VC-1是WMV9的升級版,WMV的壓縮比是MPEG2的兩倍,而VC-1在性能上可以與H.264相抗衡。VC-1的編解碼計算比H.264要小,但是壓縮比沒有H.264高,兩者各有千秋。
3、視頻封裝技術
視頻封裝技術的發展其實可以同時看作是互聯網不斷更新換代升級的一個縮影,其發展的主要動力在於網絡速度的不斷提升和家庭需求的不斷增大。
3.1 AVI封裝格式
早在1992年,微軟就提出了AVI封裝技術,目的則是為了對抗蘋果公司所推出的Quicktime。在今天看來,當初的技術優勢已經算不了什麼,但是由於windows的通用性以及簡單易懂的開發API,所以目前還是有不少的支持者。時至今日,我們仍然還可以在各個網站論壇上發現其身影
從理論上說,內部的視頻圖像數據的編碼格式以及聲音的編碼格式應該是任意的,這為將來百花齊放的局麵打下了堅實的基礎。作為鼻祖級的封裝格式,AVI提供了一個良好的外殼模板,一個堅實的框架,但是隨著網絡時代的發展進步,在流媒體播放的時候,AVI顯得有些力不從心,沒有下載到100%的資源就不能播放,這是AVI的致命傷。同時,AVI對VBR音頻文件的支持有問題。VBR可以根據當前的需要定義不同的比特率,避免了浪費,並且提高了利用率。隨之問題也就來了,因為封裝容器裏的圖像和聲音是分開的,所以播放時需要一個圖像和聲音的同步過程,而VBR音軌在不斷的變換, AVI就沒有足夠的時間截取讓VBR音軌和圖像同步,這樣就會產生我們所說的音畫不同步的問題。