數(shù)字視頻格式

數(shù)字視頻格式靜態(tài)圖片（位圖）每一個(gè)像素點(diǎn)由RGB三原色組成，每顏色分量8bit量化就是24位真彩色720X576點(diǎn)陣圖片數(shù)據(jù)量就是720X576X24數(shù)字視頻25幀就是720X576X24X25=248.8Mb/s數(shù)字視頻格式一、所謂標(biāo)清、高清是指視頻寬高大?。ǚ直媛剩┡c像素?cái)?shù)標(biāo)清數(shù)字視頻（標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視視頻）采用的寬X高尺寸為720X576（PLA制）高清數(shù)字視頻（高清晰度電視視頻）采用的寬X高尺寸為1920X1080隔行掃描與逐行掃描：高清720P是一種在逐行掃描下達(dá)到1280×720的分辨率的顯示格式而高清1080i是一種在隔行掃描下分辨率為1920×1080隔行掃描而高清1080p格式，分辨率為1920×1080逐行掃描，視頻圖象水平/垂直象素越高，承載的象素信息量就越高，720X576X8X3=9,953,280(bit)一幀圖象承載的信息量，8X3為色深為24bit（紅綠藍(lán)三原色各8bit）1920X1080X8X3=49,766,400(bit)一幀圖象承載的信息量二、幀頻與幀率幀速率是指每秒鐘刷新的圖片的幀數(shù)，對(duì)影片內(nèi)容而言，幀速率指每秒所顯示的靜止幀格數(shù)。電影的幀速率為24fps，電視的幀速率為25幀/秒（PAL），要生成平滑連貫的動(dòng)畫效果，幀速率一般不小于8；此數(shù)字愈高愈好。原始無壓縮數(shù)字視頻信號(hào)的數(shù)據(jù)量是相當(dāng)驚人的，例如，PLA圖像以大約720X576的分辨率，24bit/象素，每秒25幀的質(zhì)量傳輸時(shí)，則視頻數(shù)據(jù)有720X576x24X25=248.8Mb/S或30MB/s秒，顯然這樣龐大的數(shù)據(jù)流對(duì)大多數(shù)傳輸線路來說是無法承受的，而且也是難以存儲(chǔ)的。為此人們開始專門研究將這些視頻、音頻數(shù)據(jù)流進(jìn)行壓縮。很多壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)相繼推出，靜態(tài)圖象壓縮：靜態(tài)圖象壓縮標(biāo)準(zhǔn)JPEG，也稱幀內(nèi)壓縮。動(dòng)態(tài)圖象只采用幀內(nèi)壓縮：M一JPEG，是將動(dòng)態(tài)圖象每一幀都采用JPEG標(biāo)準(zhǔn)壓縮。在壓縮比不高時(shí)，有較好的復(fù)現(xiàn)圖像質(zhì)量(如DVAVI)，但占用存儲(chǔ)空間大;在壓縮比高的情況下，復(fù)現(xiàn)圖像質(zhì)量差。國(guó)際電工委員會(huì)于1988年聯(lián)合成立,制定了MPEG一1，MPEG一2和MPEG一4三種壓縮標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)估值幀間壓縮：活動(dòng)圖像的相鄰幀的圖像信息具有很強(qiáng)的相關(guān)性，因此不需要把每幀圖像一一發(fā)送，記錄，后繼若干幀圖像可以僅僅記錄、傳輸與前一幀圖像各點(diǎn)對(duì)應(yīng)不一樣的差異信息。在重放和恢復(fù)時(shí)，利用前一幀圖像的全部數(shù)據(jù)及后幀的差異數(shù)據(jù)，經(jīng)過運(yùn)算就可以得到后繼各幀的全部信息。I幀:幀內(nèi)編碼幀,幀使場(chǎng)景變換后的第一個(gè)畫面，是一種獨(dú)立的可作為參照的畫面，這個(gè)畫面的全部數(shù)據(jù)都要記錄、保存與傳輸.通常，每12或者15幀圖像需傳送一幀l幀信息.數(shù)字視頻文件在壓縮的時(shí)候，有時(shí)伴隨著也會(huì)改變其寬高比（網(wǎng)絡(luò)視頻）下變換720576352288壓縮AVIWMV25幀/秒10幀/秒216Mbps---25Mbps200Kbps---800Kbps無損視頻：未經(jīng)壓縮的原始數(shù)字視頻文件1秒長(zhǎng)度的標(biāo)清無損數(shù)字視頻文件大小為：720X576X8X3X25=248832000(bit/s)248.8(Mbit/s)

RGBY=R+G+B亮度信號(hào)分量U=B-Y色差分量V=R-Y色差分量實(shí)際上PAL制DV視頻是采用的16位位深的Y/U/V彩色系統(tǒng)，非24位位深的R/G/B彩色系統(tǒng)，這樣PAL制DV無壓縮視頻的原始文件是196(Mbit/s)-------25MBty/s標(biāo)清720X576PAL制DV無壓縮視頻的原始文件是196(Mbit/s)高清1920X1080無壓縮視頻原始文件碼率更是高達(dá)近1485(Mbit/s)三、壓縮與編碼數(shù)字視頻文件往往會(huì)很大（無壓縮），通過特定的編碼方式對(duì)其進(jìn)行壓縮，可以在盡可能保證影像質(zhì)量的同時(shí)，有效的減小文件的大小。對(duì)數(shù)字視頻進(jìn)行壓縮的方法有很多，常見的是AVI和MPEG。。。格式。1、AVI格式微軟公司W(wǎng)indows環(huán)境設(shè)計(jì)的數(shù)字視頻文件格式。優(yōu)點(diǎn)是兼容性好、調(diào)用方便、圖像質(zhì)量好，缺點(diǎn)是占用存儲(chǔ)空間大。AVI格式一般是輕度壓縮的高質(zhì)量視頻，也有無壓縮的更高質(zhì)量視頻。2、MPEG格式MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)的壓縮算法被廣泛應(yīng)用于VCD與一些供網(wǎng)絡(luò)下載的視頻片段的制作上。它可以把一部100分鐘長(zhǎng)的非數(shù)字視頻的電影壓縮成1GB左右的數(shù)字視頻。這種視頻格式的文件擴(kuò)展名包括：.mpeg.m1v.mpe.mpg及VCD光盤中的.dat文件等。MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的壓縮算法應(yīng)用在DVD制作上，但所生成的文件較大。相對(duì)于MPEG-1算法生成的文件要大4-8倍。這種視頻格式的文件擴(kuò)展名包：.mpeg.m2v.mpe.mpg及DVD光盤中的.vob文件等。3、MPEG-4MPEG-4是一種新的壓縮算法，所生成文件的大小約為MPEG-1算法生成的文件的1/4。在網(wǎng)絡(luò)在線播放的文件很多都是使用此種算法的。MPEG-4由于是網(wǎng)絡(luò)流媒體格式，所以其畫幅大小一般比720X576小，

一般畫幅大小有：320X240、360X288、

512X384、640等幾種。MPEG-4視頻格式的幀率也經(jīng)常會(huì)有多種數(shù)值，為保證畫面有較好的流暢性，幀率一般不會(huì)低于15幀/秒，但幀率低有利于更有效獲得低碼率的數(shù)據(jù)流。這種視頻格式的文件擴(kuò)展名：asf.mp4、wmv4、H264

H.264，是在MPEG-4技術(shù)的基礎(chǔ)之上建立起來的,

H.264最大的優(yōu)勢(shì)是具有很高的數(shù)據(jù)壓縮比率，在同等圖像質(zhì)量的條件下，H.264的壓縮比是MPEG-2的2倍以上，是MPEG-4的1.5～2倍。特點(diǎn)；1．低碼率，在同等圖像質(zhì)量下，數(shù)據(jù)量只有MPEG2的1/8，MPEG4的1/3。2．高質(zhì)量的圖象：H.264能提供連續(xù)、流暢的高質(zhì)量圖象（DVD質(zhì)量）。3．容錯(cuò)能力強(qiáng)：H.264提供了解決在不穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下容易發(fā)生的丟包等錯(cuò)誤的必要工具。[4]4．網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性強(qiáng)：H.264提供了網(wǎng)絡(luò)抽象層，使得H.264的文件能容易地在不同網(wǎng)絡(luò)上傳輸何以H.264能夠有更高的壓縮率，且播放效果與MPEG-2、MPEG-4近乎相同？答案在于更復(fù)雜的編碼算法，以前之所以未采用更復(fù)雜的算法，是考慮到解碼（播放）端的運(yùn)算能力不足，就會(huì)導(dǎo)致播放不流暢，失去視頻娛樂觀賞的意義，但如今不同，無論桌面電腦、移動(dòng)終端的性能都突飛猛進(jìn)（幾乎都有200MHz以上頻率），即便運(yùn)用更復(fù)雜的壓縮編碼都可以實(shí)時(shí)解碼、流暢地播放，這正是MEPG-4、H.264能夠推行的一項(xiàng)先決條件。H.264的壓縮效率比MPEG-2提高了1倍多，其代價(jià)是計(jì)算量提高了至少4倍，導(dǎo)致高清編碼需要100GOPS的峰值計(jì)算能力。

WMV-HD是由軟件業(yè)的巨頭微軟公司所創(chuàng)立的一種視頻壓縮格式，WMV-HD，基于WMV9標(biāo)準(zhǔn)，盡管WMV-HD是微軟的獨(dú)有標(biāo)準(zhǔn)，但因其在操作系統(tǒng)中大力支持WMV系列版本，從而在桌面系統(tǒng)得以迅速普及。在性能上，