视频编码 网上收集的资料(一)

视频编码：所谓视频编码方式就是指通过特定的压缩技术，将某个视频格式的文件转换成另一种视频格式文件的方式。
目前视频流传输中最为重要的编解码标准有国际电联的H.261、H.263，
运动静止图像专家组的M-JPEG和国际标准化组织运动图像专家组的MPEG系列标准，
此外在互联网上被广泛应用的还有Real-Networks的RealVideo、微软公司的WMV以及Apple公司的QuickTime等。

视频压缩技术：视频压缩技术是计算机处理视频的前提。
视频信号数字化后数据带宽很高，通常在20MB/秒以上，因此计算机很难对之进行保存和处理。
采用压缩技术以后通常数据带宽右以降到1-10MB/秒，这们就可以将视频信号保存在计算机中并作相应的处理。
常用的算法是由ISO制订的，即JPEG和MPEG算法。
JPEG是静态图像压缩标准，适用于连续色调彩色或灰度图像，它包括两部分：
一是基于DPCM(空间线性预测)技术的无失真编码，一是基于DCT(离散余弦变换)和哈夫曼编码的有失真算法，
前者压缩比很小，主要应用的是后一种算法。
在非线性编辑中最常用的是MJPEG算法，即Motion JPEG。
它是将视频信号50场/秒(PAL制式)变为25帧/秒，然后按照25帧/秒的速度使用JPEG算法对每一帧压缩。
通常压缩倍数在3.5-5倍时可以达到Betacam的图像质量。
MPEG算法是适用于动态视频的压缩算法，它除了对单幅图像进行编码外还利用图像序列中的相关原则，将冗余去掉，这样可以大大提高视频的压缩比。
前MPEG-I用于VCD节目中，MPEG-II用于VOD、DVD节目中。[4]

首先要分清楚媒体文件和编码的区别： 文件是既包括视频又包括音频、甚至还带有脚本的一个集合，也可以叫容器；
文件当中的视频和音频的压缩算法才是具体的编码。 也就是说一个.avi文件，当中的视频可能是编码a，也可能是编码b，音频可能是编码5，也可能是编码6，
具体的用那种编码的解码器，则由播放器按照avi文件格式读取信息去调用了。

编码介绍： 音频视频编码方案有很多，用百家争鸣形容不算过分，目前常见的音频视频编码有以下几类
MPEG系列：（由ISO[国际标准组织机构]下属的MPEG[运动图象专家组]开发 ） 视频编码方面主要是Mpeg1（vcd用的就是它）、Mpeg2（DVD使用）、
Mpeg4（现在的DVDRIP使用的都是它的变种，如：divx，xvid等）、Mpeg4 AVC（现在正热门）；
音频编码方面主要是MPEG Audio Layer 1/2、MPEG Audio Layer 3（大名鼎鼎的mp3）、MPEG-2 AAC 、MPEG-4 AAC等等。 注意：DVD音频没有采用Mpeg的。
H.26X系列：（由ITU[国际电传视讯联盟]主导，侧重网络传输，注意：只是视频编码）
包括H.261、H.262、H.263、H.263+、H.263++、H.264（就是MPEG4 AVC-合作的结晶）[5]

视频编码原理：
视频图像数据有极强的相关性，也就是说有大量的冗余信息。其中冗余信息可分为空域冗余信息和时域冗余信息。
压缩技术就是将数据中的冗余信息去掉（去除数据之间的相关性），压缩技术包含帧内图像数据压缩技术、帧间图像数据压缩技术和熵编码压缩技术。
　　去时域冗余信息
　　使用帧间编码技术可去除时域冗余信息，它包括以下三部分：
　　－ 运动补偿
　　运动补偿是通过先前的局部图像来预测、补偿当前的局部图像，它是减少帧序列冗余信息的有效方法。
　　－ 运动表示
　　不同区域的图像需要使用不同的运动矢量来描述运动信息。运动矢量通过熵编码进行压缩。
　　－ 运动估计
　　运动估计是从视频序列中抽取运动信息的一整套技术。
　　注：通用的压缩标准都使用基于块的运动估计和运动补偿。
　　去空域冗余信息
　　主要使用帧内编码技术和熵编码技术：
　　－ 变换编码
　　帧内图像和预测差分信号都有很高的空域冗余信息。变换编码将空域信号变换到另一正交矢量空间，使其相关性下降，数据冗余度减小。
　　－ 量化编码
　　经过变换编码后，产生一批变换系数，对这些系数进行量化，使编码器的输出达到一定的位率。这一过程导致精度的降低。
　　－ 熵编码
　　熵编码是无损编码。它对变换、量化后得到的系数和运动信息，进行进一步的压缩。

视频编码技术：
目前监控中主要采用MJPEG、MPEG1/2、MPEG4(SP/ASP)、H.264/AVC等几种视频编码技术。对于最终用户来言他最为关心的主要有：清晰度、存储量（带宽）、稳定性还有价格。采用不同的压缩技术，将很大程度影响以上几大要素。
　　MJPEG
　　MJPEG（Motion JPEG）压缩技术，主要是基于静态视频压缩发展起来的技术，它的主要特点是基本不考虑视频流中不同帧之间的变化，只单独对某一帧进行压缩。
　　MJPEG压缩技术可以获取清晰度很高的视频图像，可以动态调整帧率、分辨率。但由于没有考虑到帧间变化，造成大量冗余信息被重复存储，因此单帧视频的占用空间较大，目前流行的MJPEG技术最好的也只能做到3K字节/帧，通常要8~20K！
　　MPEG-1/2
　　MPEG-1标准主要针对SIF标准分辨率(NTSC制为352X240；PAL制为352X288)的图像进行压缩. 压缩位率主要目标为1.5Mb/s.较MJPEG技术，MPEG1在实时压缩、每帧数据量、处理速度上有显著的提高。但MPEG1也有较多不利地方：存储容量还是过大、清晰度不够高和网络传输困难。
　　MPEG-2 在MPEG-1基础上进行了扩充和提升，和MPEG-1向下兼容，主要针对存储媒体、数字电视、高清晰等应用领域，分辨率为：低(352x288)，中(720x480)，次高(1440x1080)，高(1920x1080)。MPEG-2视频相对MPEG-1提升了分辨率，满足了用户高清晰的要求，但由于压缩性能没有多少提高，使得存储容量还是太大，也不适和网络传输。
　　MPEG-4
　　MPEG-4视频压缩算法相对于MPEG-1/2在低比特率压缩上有着显著提高，在CIF（352*288）或者更高清晰度（768*576）情况下的视频压缩，无论从清晰度还是从存储量上都比MPEG1具有更大的优势，也更适合网络传输。另外MPEG-4可以方便地动态调整帧率、比特率，以降低存储量。
　　MPEG-4由于系统设计过于复杂，使得MPEG-4难以完全实现并且兼容，很难在视频会议、可视电话等领域实现，这一点有点偏离原来地初衷。另外对于中国企业来说还要面临高昂的专利费问题，目前规定：
　　－ 每台解码设备需要交给MPEG-LA 0.25美元。
　　－ 编码/解码设备还需要按时间交费（4美分/天=1.2美元/月 =14.4美元/年）。
　　H.264/AVC
　　视频压缩国际标准主要有由ITU-T制定的H.261、H.262、H.263、H.264和由MPEG制定的MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4，其中H.262/MPEG-2和H.264/MPEG-4 AVC由ITU-T与MPEG联合制定。
　　从简单来说H.264就是一种视频编码技术，与微软的WMV9都属于同一种技术也就是压缩动态图像数据的“编解码器”程序

本文来自来自网页：http://baike.baidu.com/view/572258.htm

视频编码率，帧数，画面大小，文件体积的联系
来自：http://www.movie007.com/archiver/tid-422.html
视频编码率：
可以简单的理解为，衡量文件体积大小的关键参数，表示每秒钟多少KB的参数。
观察会发现他的单位是Kbps，其实Kbps是Kbit/s的意思，8Kbit/s=1KB/s。
也就是说800Kbps意思就是每秒视频就要占用100KB磁盘空间（当然这里没有加上音频所占的体积）。
上面举例只是让你对视频编码率（以下简称为：码率）有一个具体的形象，其实不用自己算，WisMencoder都已经帮你算好了，就在软件的右下角显示了当前配置每小时和每分钟所需要占用的磁盘空间。（只是理论值，实际压缩后的编码率可能有一定误差）
所以你可以理解为压缩同一个视频，视频编码率越大，文件体积越大
可以认为：视频编码率越大，画质越好，马赛克越少。
帧数：
我们都知道电影是由一张张的图片组成的，播放电影时，一张张画面快速连续的出现。这里其中的每张画面称之为“帧”
帧数在WisMencoder的单位其实是fps，即全称应为“每秒的帧数”。也就是每秒含有多少张画面。显然，每秒含有的画面数越多，则画面显得越连续，越少，则画面越“卡”。
帧数也与画质有关！在同一视频，同一码率的情况下，帧数越大，则画质越不好。尤其是运动的画面。因为每张画面会分担每秒有限的文件体积，如果画面越多，那么每张画面所能表现的内容就越有限
画面大小：
这里的画面大小，单位是像素，而不是英寸和厘米。这要弄清楚。画面大小也称为分辨率。
每个像素就是一个点，640x480就表示该视频的每张画面是由宽640点，高480点组成的。现在相机所说的像素也是这个概念，只不过相机所说的像素是宽和高的乘积值。
很容易理解，画面大小越大的视频，能反映的图像就越细致，越清楚。就好比你用一个5x5的棋盘摆一个图形和用一个50x50摆一个图形，5x5很难反映50x50的细节一样。
越高的画面大小，需要越高的编码率，因为图像的细节多了，需要的文件体积也应该增大，否则还不如画面小一些，你会发现同一码率，画面越大，图像的马赛克程度越明显。