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1、一、常见的编码格式1、无声时代的FLCFLC、FLI 是 Autodesk 开发的一种视频格式,仅仅支持256 色,但支持色彩抖动技术,因此在很多情况下很真彩视频区别不是很大,不支持音频信号,现在看来这种格式已经毫无用处,但在没有真彩显卡没有声卡的DOS 时代确实是最好的也是唯一的选择。最重要的是,Autodesk 的全系列的动画制作软件都提供了对这种格式的支持,包括著名的3D Studio X,因此这种格式代表了一个时代的视频编码水平。直到今日,仍旧有不少视频编辑软件可以读取和生成这种格式。但毕竟廉颇老矣,这种格式已经被无情的淘汰。2、载歌载舞的AVIAVI Audio Video Inte
2、rleave,即音频视频交叉存取格式。1992 年初Microsoft 公司推出了 AVI 技术及其应用软件VFW(Video for Windows)。在AVI 文件中,运动图像和伴音数据是以交织的方式存储,并独立于硬件设备。这种按交替方式组织音频和视像数据的方式可使得读取视频数据流时能更有效地从存储媒介得到连续的信息。构成一个AVI 文件的主要参数包括视像参数、伴音参数和压缩参数等。AVI 文件用的是AVI RIFF 形式,AVI RIFF 形式由字串“AVI”标识。所有的AVI 文件都包括两个必须的LIST 块。这些块定义了流和数据流的格式。AVI 文件可能还包括一个索引块。只要遵循这个
3、标准,任何视频编码方案都可以使用在AVI 文件中。这意味着AVI 有着非常好的扩充性。这个规范由于是由微软制定,因此微软全系列的软件包括编程工具VB、VC 都提供了最直接的支持,因此更加奠定了AVI 在 PC 上的视频霸主地位。由于AVI 本身的开放性,获得了众多编码技术研发商的支持,不同的编码使得AVI 不断被完善,现在几乎所有运行在PC 上的通用视频编辑系统,都是以支持AVI 为主的。AVI 的出现宣告了PC 上哑片时代的结束,不断完善的AVI 格式代表了多媒体在PC 上的兴起。说到AVI 就不能不提起英特尔公司的Indeo video 系列编码,Indeo 编码技术是一款用于PC 视频的
4、高性能的、纯软件的视频压缩/解压解决方案。Indeo 音频软件能提供高质量的压缩音名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 14 页 -频,可用于互联网、企业内部网和多媒体应用方案等。它既能进行音乐压缩也能进行声音压缩,压缩比可达8:1 而没有明显的质量损失。Indeo 技术能帮助您构建内容更丰富的多媒体网站。目前被广泛用于动态效果演示、游戏过场动画、非线性素材保存等用途,是目前使用最广泛的一种AVI 编码技术。现在 Indeo 编码技术及其相关软件产品已经被Ligos Technology 公司收购。随着MPEG 的崛起,Indeo 面临着极大的挑战。3、容量与质量兼顾的
5、MPEG 系列编码和 AVI 相反,MPEG 不是简单的一种文件格式,而是编码方案。MPEG-1(标准代号ISO/IEC11172)制定于1991 年底,处理的是标准图像交换格式(standard interchange format,SIF)或者称为源输入格式(Source Input Format,SIF)的多媒体流。是针对1.5Mbps 以下数据传输率的数字存储媒质运动图像及其伴音编码(MPEG-1 Audio,标准代号ISO/IEC 11172-3)的国际标准,伴音标准后来衍生为今天的MP3 编码方案。MPEG-1 规范了 PAL 制(352*288,25 帧/S)和NTSC 制(为3
6、52*240,30 帧/S)模式下的流量标准,提供了相当于家用录象系统(VHS)的影音质量,此时视频数据传输率被压缩至1.15Mbps,其视频压缩率为261。使用MPEG-1 的压缩算法,可以把一部120 分钟长的多媒体流压缩到1.2GB 左右大小。常见的VCD 就是MPEG-1 编码创造的杰作。MPEG-1 编码也不一定要按PAL/NTSC 规范的标准运行,你可以自由设定影像尺寸和音视频流量。随着光头拾取精度的提高,有人把光盘的信息密度加大,并适度降低音频流流量,于是出现了只要一张光盘就存放一部电影的DVCD。DVCD 碟其实是一种没有行业标准,没有国家标准,更谈不上是国际标准的音像产品。当
7、 VCD 开始向市场普及时,电脑正好进入了486 时代,当年不少朋友都梦想拥有一块硬解压卡,来实现在PC 上看VCD 的夙愿,今天回过头来看看,觉得真有点不可思议,但当时的现状就是486 的系统不借助硬解压是无法流畅播放VCD 的,上万元的486 系统都无法流畅播放的MPEG-1 被打上了贵族的标志。随着奔腾的发布,PC 开始奔腾起来,直到后来Windows Media Player 也直接提供了MPEG-1 的支持,至此MPEG-1 使用在PC 上已经完全无障碍了。MPEG-2(标准代号IOS/IEC13818)于 1994 年发布国际标准草案(DIS),在视频编码算法上基本和MPEG-1
8、相同,只是有了一些小小的改良,例如增加隔行扫描电视的编码。它追求的是大流量下的更高质量的运动图象及其伴音效果。MPEG-2 的视频质量看齐PAL 或 NTSC 的广播级质量,事实上MPEG-1 也可以做到相似效果,MPEG-2 更多的改进来自音频部分的编码。目前最常见的MPEG-2 相关产品就是DVD 了,SVCD也是采用的MPEG-2 的编码。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 14 页 -MPEG-2 还有一个更重要的用处,就是让传统的电视机和电视广播系统往数码的方向发展。MPEG-3 最初为 HDTV 制定,由于MPEG-2的快速发展,MPEG-3还未彻底完成便
9、宣告淘汰。MPEG-4 于 1998 年公布,和MPEG-2 所针对的不同,MPEG-4 追求的不是高品质而是高压缩率以及适用于网络的交互能力。MPEG-4 提供了非常惊人的压缩率,如果以VCD 画质为标准,MPEG-4 可以把120 分钟的多媒体流压缩至300M。MPEG-4 标准主要应用于视像电话(Video Phone),视像电子邮件(Video Email)和电子新闻(Electronic News)等,其传输速率要求较低,在4800-64000bits/sec 之间,分辨率为176X144。MPEG-4 利用很窄的带宽,通过帧重建技术,压缩和传输数据,以求以最少的数据获得最佳的图象质
10、量。MJPEG,这并不是专门为PC 准备的,而是为专业级甚至广播级的视频采集与在设备端回放的准备的,所以MJPEG 包含了为传统模拟电视优化的隔行扫描电视的算法,如果在PC 上播放MJPEG 编码的文件,效果会很难看(如果你的显卡不支持MJPEG 的动态补偿),但一旦输出到电视机端,你立刻会发现这种算法的好处。4、属于网络的流媒体RealNetworksRealVideo,采用的是RealNetworks 公司自己开发的Real G2 Codec,它具有很多先进的设计,例如,SVT(Scalable Video Technology);双向编码(TwoEncoding,类似于VBR)。Real
11、Media 音频部分采用的是RealAudio,可以接纳很多音频编码方案,可实现声音在单声道、立体声音乐不同速率下的压缩。最新的RealAudio 竟然采用ATRAC3 编码方案,以挑战日益成熟的MP3。Windows Media,视频编码采用的是非常先进的MPEG-4 视频压缩技术,被称作Microsoft MPEG-4 Video Codec,音频编码采用的是微软自行开发的一种编码方案,目前没有公布技术资料,在低流量下提供了令人满意的音质和画质。最新的Windows Media Encoding Utility V8.0 将流技术推向到一个新的高度,我们常见的ASF、WMV、WMA 就是微
12、软的流媒体文件。事实上我们常见的MPG 文件,也具有流媒体的最大特征边读边放。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页,共 14 页 -二、编码方式1、CBR(固定比特率)保持固定的比特率,会对比特率利用造成浪费。2、VBR(动态比特率)VBR,是 Variable Bit Rate(可改变之比特率)的英文缩写。我们在播放以往常见的RM 格式电影时,可以在某些播放器看到xxxKbps字样,这就是比特率。影片的静止画面和运动画面对压缩采样率的要求是不同的,如果始终保持固定的比特率,会对比特利用造成浪费。VBR 编码是多媒体文件广泛使用的编码方式,例如常见的Mp3、wma、mpeg
13、1、2、4 都支持 VBR编码模式,一般的DVD 都是以 VBR模式编码的,固定编码的DVD 反而很少见。三、常见的视频编码与文件格式的对应关系及其常用用途1、Audodesk FLC这是一种古老的编码方案,常见的文件后缀为FLC和 FLI。由于FLC 仅仅支持256 色的调色板,因此它会在编码过程中尽量使用抖动算法(也可以设置不抖动),以模拟真彩的效果。这种算法在色彩值差距不是很大的情况下几乎可以达到乱真的地步,例如红色A(R:255,G:0,B:0)到红色B(R:255,G:128,B:0)之间的抖动。这种格式现在已经很少被采用了,但当年很多这种格式被保留下来,这种格式在保存标准256 色
14、调色板或者自定义256 色调色板是是无损的,这种格式可以清晰到像素,非常适合保存线框动画,例如CAD 模型演示。现在这种格式很少见了。2、Microsoft RLE这是微软开发为AVI 格式开发的一种编码,文件扩展名为AVI,使用了RLE 压缩算法,这是一种无损的压缩算法,我们常见的tga 格式的图像文件就使用了RLE算法。什么是RLE 算法呢?这是一种很简单的算法,举一个很简单的例子:名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页,共 14 页 -假设一个图像的像素色彩值是这样排列的:红红红红红红红红红红红红蓝蓝蓝蓝蓝蓝绿绿绿绿,经过RLE 压缩后就成为了:红12 蓝 6 绿 4。
15、这样既保证了压缩的可行性,而且不会有损失。而且可以看到,但颜色数越少时,压缩效率会更高。由于Microsoft RLE 仅仅支持256 色,而且没有抖动算法,在色彩处理方面,FLC 明显的比Microsoft RLE 要好很多。当然这也不表示Microsoft RLE 一无是处,和FLC 一样,Microsoft RLE 在处理相邻像素时也没有色染,可以清晰的表现网格。因此同样可以优秀的表现单色字体和线条。只要色彩不是很复杂,FLC 能做的,Microsoft RLE 也可以做到。由于 AVI 可以拥有一个音频流,而且Windows 系统给与了直接的支持,Microsoft RLE 最常用的用
16、途是,在256 色显示模式下,通过配合抓屏生成 AVI 的工具制作一个软件的操作演示过程,以达到图文并茂,形声兼备的效果。3、Microsoft Video1 这也是由微软提供的一个AVI 编码,任何Windows 系统都自带了了它的Codec,这个编码支持真彩,画面质量很不错,Microsoft Video1 的压缩效率非常低下,编码后的文件庞大得让人受不了。这个Microsoft Video1 究竟有什么用呢?一般被用在保存一些没有渐变的小型视频素材方面。4、Indeo video R3.2 这个编码由intel 架构实验室开发,对应的文件格式是AVI,相对之前的流行的编码,Indeo v
17、ideo R3.2 最大的特点就是高压缩比(当然,比起现在的压缩方案,实在是不值得一提),intel 声称压缩比可达8:1 而没有明显的质量损失,解码速度也非常快,对系统要求不高,由于Windows9X 中自带 Indeo video R3.2 的 Codec,所以 Indeo video R3.2 一度成为了最流行的AVI 编码方案。有不少游戏的过场动画和启动动画都是Indeo video R3.2 编码的。Indeo video R3.2 同样不适合高要求的环境,在要表现细线条或大色彩值变化的渐变时,Indeo video R3.2 会表现得非常糟糕。如果画面的色彩值差异不是很大,也没有明
18、显的色彩区域界限,Indeo video R3.2 还是合适的,例如海天一色的场景。Indeo video R3.2 已经基本被淘汰,如果不是为了播放以前遗留的一些Indeo video R3.2 编码视频,恐怕 Windows ME/2000 都不会有 Indeo video R3.2 的 Codec 了。5、Indeo video 5.10 这个编码方案同样也是intel 架构实验室开发的,它继承了Indeo video R3.2 的优点,对应名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页,共 14 页 -的文件格式仍然是AVI,解码速度同样非常快。Windows ME/2000
19、 自带了Indeo video 5.1 的Codec,很多游戏也适用Indeo video 5.10 来编码自己的演示动画。在没有DivX 普及前,这几乎是最流行的AVI 编码了,由于微软和intel 的同时支持,这种编码方案被广泛采用。6、None顾名思义,这是一个没有损失的视频编码方案,对应的文件扩展名为AVI。这种编码几乎是不压缩的,文件大得惊人!那么这种编码有什么用途呢?用途就是保存视频素材,因为是无损的,保存素材非常合适,代价就是大量的存储空间。7、MPEG1 我们熟知的VCD 就是MPEG1 编码的,对应的文件扩展名为MPG、MPEG或者 DA T。事实上 MPEG1 可以工作于非
20、PAL 制和非NTSC 制标准下。它可以自由设置数据流量和画面尺寸,只是这样非标准的文件无法直接刻录成VCD。8、MPEG2 DVD 的视频部分就是采用的MPEG2,SVCD同样也采用了MPEG2 编码。对应的文件扩展名一般为VOB、MPG。MPEG2 的设计目标就是提供接近广播级的高品质输出。9、MPEG-4(重要)9.1 MPEG4(编码为微软MS MPEG4V1、MS MPEG4V2、MS MPEG4V3)微软MS MPEG4V3 编码的视频文件扩展名为微软的不能被编辑的ASF流媒体文件asf。MS MPEG4V1 和 MS MPEG4V2(MP42)编码的视频文件扩展名为avi(属于第
21、一代avi 文件),但其编码质量不是很好。9.2 MPEG 4(编码为DivX3、DivX4、DivX5)DivX 是近2 年开始被大家认识的,DivX 视频编码技术可以说是一种对DVD 造成威胁的名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页,共 14 页 -新生视频压缩格式(有人说它是DVD 杀手)对应的文件扩展名为AVI或者 DivX,它由Microsoft mpeg-4v3 修改而来,使用MPEG-4 压缩算法。据说是美国禁止出口的编码技术。DivX 最大的特点就是高压缩比和不错的画质,更可贵的是,DivX 的对系统要求也不高,只要主频300 的 CPU 就基本可以很流畅的播
22、放了,因此从DivX 诞生起,立刻吸引了大家的注意力。DivX 拥有比Indeo video 5.10 高太多的压缩效率,编码质量也远远比Indeo video 5.10 好,我实在想不出Indeo video 5.10 还会有什么前途。这也即我们通常所说的DVDrip 格式,它采用了MPEG4 的压缩算法同时又综合了MPEG-4 与 MP3 各方面的技术,说白了就是使用DivX 压缩技术对DVD 盘片的视频图像进行高质量压缩,同时用MP3 或 AC3 对音频进行压缩,然后再将视频与音频合成并加上相应的外挂字幕文件而形成的视频格式。其画质直逼DVD 并且体积只有DVD 的数分之一。这种编码对机
23、器的要求也不高,所以DivX 视频编码技术可以说是一种对DVD 造成威胁最大的新生视频压缩格式,号称DVD 杀手或DVD 终结者。这种视频格式的文件扩展名也是AVI。可以直接在支持mpeg4 的 dvd 机上播放。9.3 MPEG4(编码为XVID)XviD 也是MPEG-4 的衍生技术,一种新的MPEG-4 编码、解码技术。这种视频格式的文件扩展名也是avi。可以直接在支持mpeg4 的 dvd 机上播放。新的影碟机支持DVDRIP 的播放,但这对这种文件也是有限制的。DVD 机只支持基于视频为XVID 和 DIVX、音频为MPEG.MP3 编码的AVI 视频文件。其他编码器编码出来的文件,
24、后缀虽然还是AVI,但不能被DVD 机解码。另外,分辨率最好不要大于标准DVD 的 720 x576 像素,帧率不要高于25,如果太高,将加重DVD 解码器的负担,出现丢帧,卡的现象,但在电脑里却是正常的。9.4MPEG4(QuickTime Movie开发)是由苹果公司开发的容器,由于苹果电脑在专业图形领域的统治地位,QuickTime 格式格式基本上成为电影制作行业的通用格式。1998 年2 月11 日,国际标准组织(IS0)认可QuickTime 档案格式作为MPEG-4 标准的基础。QT 可储存的内容相当丰富,除了视频、音频以外还可支援图片、文字(文本字幕)等。副档名:mov9.5ff
25、dshowffdshow。确切的说ffdshow 并不是编码格式,它是视频编码的一个集合。ffdshow 内含了 DivX 35、Xvid和 MS MPEG4v1 3(微软的MPEG4编码,在DVDrip 制作中很少采用),对于新手来说是个很简单的工具集,大小也只不过700k 左右。所以如果你嫌上面的安装方法太繁琐,那就干脆装这一个集合,如图1。ffdshow 随着 DivX 和 Xvid 的升级都会进行升级,因而升级比较频繁。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页,共 14 页 -9.6 AVC H264AVC的容量比XVID 大。MPEG-4包含 XviD和 DivX,而
26、 AVC优于二者,具体大小视视频大小而定,一般在10-20%左右,还得考虑清晰度、帧数等等。Xvid 和 H.264 同属于 MPEG4 格式,是高于MPEG1、2 的新一代数字媒体格式具体规格如下:-ISO 14496-1(Systems)-户动界面(有点像DVD 里的菜单)-ISO 14496-2(Video)-ASP(Advanced Simple Profile)就是其中一种,代表产品有Xvid,Divx5 等等。-ISO 14496-3(Audio)-AAC(Advanced Audio Codec)。-ISO 14496-10(Video)-Advanced Video Codin
27、g(AVC),也被叫做H.264。代表产品有x264。(不要把H.264 和 x264 搞混了,一个是规格的名字,一个是开源代码的兼容编码器,H.264有一点,X264 没有一点)-ISO 14496-14(Container)-文件格式,后缀名为.MP4。这个 MP4 规格唯一官方指定的格式。-ISO 14496-17(Subtitles)-字幕。AVC/H.264 是 MPEG-4 标准所定义的最新,同时也是技术含量最高、代表最新技术水平的视频编码格式之一。AVC/H.264 视频编码由ISO(International Organization for Standardization)的
28、 MPEG(Moving Pictures Experts Group)和 ITU(International Telecommunication Union)的 VCEG(Video Coding Experts Group)两个组织于2003 年最终定稿。而 AVC/H.264 标准本身则是由包括来自MPEG 和 VCEG 专家的 Joint Video Team(JVT)开发。ISO 14496-10(Video)-Advanced Video Coding(AVC)10、PICVideo MJPEG MJPEG 是很多视频卡支持的一种视频编码,随卡提供了Codec,安装完成后可以象使用
29、其它编码一样生成AVI 文件。MJPEG 编码常用于非线性系统,批上了一层很专业的外衣。MJPEG 的编码质量是相当高的,是一种以质量为最高要求的编码,这种编码的设置比较复杂,可以得到很高的压缩比,但牺牲了解码速度,如果要保证解码速度,编码后的压缩比确不是很理想,如果您希望从专业的非线性系统上捕捉视频,然后自行进行处理,这种格式是很有必要去了解一些的。11、RealNetworksRealVideo REAL VIDEO(RA、RAM)格式由Real Networks 公司开发的,一开始就定位在视频流应用方面的,也可以说是视频流技术的始创者。它可以在用56K MODEM 拨号上网的条件实现名师
30、资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页,共 14 页 -不间断的视频播放。从RealVideo的定位来看,就是牺牲画面质量来换取可连续观看性。其实 RealVideo 也可以实现不错的画面质量,由于RealVideo 可以拥有非常高的压缩效率,很多人把VCD 编码成 RealVideo格式的,这样一来,一张光盘上可以存放好几部电影。REAL VIDEO 存在颜色还原不准确的问题,RealVideo就不太适合专业的场合,但 RealVideo出色的压缩效率和支持流式播放的特征,使得RealVideo 在网络和娱乐场合占有不错的市场份额。12、RMVB RMVB 源自于 Real N
31、etwork 公司的 RealMedia(RM)格式,该公司是拥有悠久历史,在网络媒体上具有强大的技术力量。RealMedia 普遍的特点是体积小,能够适应非常窄的网络带宽,但是影音效果一般只能达到让人比较满意的程度,无法做到高保真的需求。RMVB 是原有的 RM 格式的改进,从 RM9 开始支持 VBR编码模式,并且改进了编码算法,使其具有更高的要缩率和品质。它的推出在一定程度上弥补了一些原有的缺憾,但是RMVB 仍一般是用在对画面要求不高的场合,成为了流行的网络传输格式。RMVB 则打破了原先 RM 格式那种平均压缩采样的方式,在保证平均压缩比的基础上,编码器会根据画面变化的复杂程度设定动
32、态的不同的位率,最高位率一般为平均平均位率两倍的最大位率。将较高的比特率用于复杂的动态画面(歌舞、飞车、战争等),而在静态画面中则灵活地转为较低的采样率,合理地利用了比特率资源,使得在牺牲少部分影片质量情况下最大限度地压缩了影片的大小,最终拥有了和固定比特率编码的文件相近的视听效果,可谓体积与清晰度“鱼与熊掌兼得”,其发展前景不容小觑。13、Windows Media video Windows Media video(WMV)就是微软为了和现在的Real Networks 的 RealVideo 竞争而发展出来的一种可以直接在网上观看视频节目的文件压缩格式!由于它使用了MPEG4 的压缩算法
33、,所以压缩率和图像的质量都很不错。我们经常看到的ASF和 WMV 就是 Windows Media video。Windows Media video 的编码质量明显好于RealVideo,因为Windows Media video 是微软的杰作,所以Windows 系统给Windows Media video 给与了很好的支持,Windows Media Player 可以直接播放这些文件。14、Quicktime 目前网上流行的高清电影预告片,或称片花、trailer,大多是Quicktime 格式的。Quicktime只是容器格式,支持 MPEG-4、H264等,其后缀为.mov 或.q
34、t,而其采用的视频codec是 sorenson codec pro 3,也就是说网上流行的高清片花大多是sorenson codec pro 3 压缩的。注:quicktime7 中增加了自主开发的H.264 编码器。15、MKV 一种后缀为MKV 的视频文件频频出现在网络上,它可在一个文件中集成多条不同类型的名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页,共 14 页 -音轨和字幕轨,而且其视频编码的自由度也非常大,可以是常见的DivX、XviD、3IVX,甚至可以是RealVideo、QuickTime、WMV 这类流式视频。实际上,它是一种全称为Matroska 的新型多媒体
35、封装格式,这种先进的、开放的封装格式已经给我们展示出非常好的应用前景,甚至有人把它看成是AVI的替代者!MKV 其实是 Matroska 的一种媒体文件,Matroska是一种新的多媒体封装格式,它可将多种不同编码的视频及16 条以上不同格式的音频和不同语言的字幕流封装到一个Matroska Media 文件当中!mkv 不是一种压缩格式,mkv 实际上是一种新型多媒体封装格式,也称多媒体容器(Multimedia Container)。它不同于DivX、XviD 等视频编码格式,也不同于MP3、Ogg 等音频编码格式。MKV 只是为这些音、视频提供外壳的“组合”和“封装”格式。换句话说就是一
36、种容器格式,常见的AVl、VOB、MPEG、RM 格式其实也都属于这种类型。但它们要么结构陈旧,要么不够开放,这才促成了MKV 这类新型多媒体封装格式的诞生。Matroska 媒体定义了三种类型的文件:MKV 是视频文件,它里面可能还包含有音频和字幕;MKA 是单一的音频文件,但可能有多条及多种类型的音轨;MKS 是字幕文件。这三种文件以MKV 最为常见。四、各种主流音频编码的介绍音频中,比特率与赫兹的关系简单来讲,采样率(赫兹)和比特率就像是坐标轴上的横纵坐标。横坐标的采样率表示了每秒钟的采样次数。纵坐标的比特率表示了用数字量来量化模拟量的时候的精度。采样率类似于动态影像的帧数,比如电影的采
37、样率是24 赫兹,PAL制式的采样率是25赫兹,NTSC制式的采样率是30 赫兹。当我们把采样到的一个个静止画面再以采样率同样的速度回放时,看到的就是连续的画面。同样的道理,把以44.1kHZ 采样率记录的CD以同样的速率播放时,就能听到连续的声音。显然,这个采样率越高,听到的声音和看到的图像就越连贯。当然,人的听觉和视觉器官能分辨的采样率是有限的,基本上高于44.1kHZ 采样的声音,绝大部分人已经觉察不到其中的分别了。而声音的位数就相当于画面的颜色数,表示每个取样的数据量,当然数据量越大,回放的声音越准确,不至于把开水壶的叫声和火车的鸣笛混淆。同样的道理,对于画面来说就是更清晰和准确,不至
38、于把血和西红柿酱混淆。不过受人的器官的机能限制,16 位的声音和24 位的画面基本已经是普通人类的极限了,更高位数就只能靠仪器才能分辨出来了。比如电话就是3kHZ 取样的 7 位声音,而CD是 44.1kHZ 取样的 16 位声音,所以CD 就比电话更清楚。当你理解了以上这两个概念,比特率就很容易理解了。以电话为例,每秒 3000 次取样,每个取样是7 比特,那么电话的比特率是21000。而 CD是每秒 44100 次取样,两个声道,每个取样是13 位 PCM编码,所以CD的比特率是44100*2*13=1146600,也就是说CD每秒的数据量大约是144KB,而一张CD的容量是74 分等于
39、4440 秒,就是 639360KB640MB。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页,共 14 页 -1、PCM 编码PCM 脉冲编码调制是Pulse Code Modulation 的缩写。前面的文字我们提到了PCM 大致的工作流程,我们不需要关心PCM 最终编码采用的是什么计算方式,我们只需要知道PCM 编码的音频流的优点和缺点就可以了。PCM 编码的最大的优点就是音质好,最大的缺点就是体积大。我们常见的Audio CD 就采用了PCM 编码,一张光盘的容量只能容纳72 分钟的音乐信息。2、WAVE 这是一种古老的音频文件格式,由微软开发。WAV 是一种文件格式,符合
40、PIFF Resource Interchange File Format 规范。所有的WAV 都有一个文件头,这个文件头音频流的编码参数。WAV 对音频流的编码没有硬性规定,除了PCM 之外,还有几乎所有支持ACM 规范的编码都可以为WAV 的音频流进行编码。很多朋友没有这个概念,我们拿AVI 做个示范,因为AVI 和 WAV 在文件结构上是非常相似的,不过AVI 多了一个视频流而已。我们接触到的AVI 有很多种,因此我们经常需要安装一些Decode 才能观看一些AVI,我们接触到比较多的DivX 就是一种视频编码,AVI可以采用DivX 编码来压缩视频流,当然也可以使用其他的编码压缩。同样
41、,WAV 也可以使用多种音频编码来压缩其音频流,不过我们常见的都是音频流被PCM 编码处理的WAV,但这不表示WAV 只能使用PCM 编码,MP3 编码同样也可以运用在WAV 中,和AVI 一样,只要安装好了相应的Decode,就可以欣赏这些WAV 了。在 Windows 平台下,基于PCM 编码的WAV 是被支持得最好的音频格式,所有音频软件都能完美支持,由于本身可以达到较高的音质的要求,因此,WAV 也是音乐编辑创作的首选格式,适合保存音乐素材。因此,基于PCM 编码的WAV 被作为了一种中介的格式,常常使用在其他编码的相互转换之中,例如MP3 转换成WMA。3、MP3 编码请参阅MP3
42、全攻略一文名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页,共 14 页 -4、OGG编码网络上出现了一种叫OggVorbis 的音频编码,号称MP3 杀手!OggVorbis究竟什么来头呢?OGG 是一个庞大的多媒体开发计划的项目名称,将涉及视频音频等方面的编码开发。整个OGG项目计划的目的就是向任何人提供完全免费多媒体编码方案!OGG的信念就是:OPEN!FREE!Vorbis 这个词汇是特里普拉特柴特的幻想小说Small Gods中的一个 花花公子 人物名。这个词汇成为了OGG 项目中音频编码的正式命名。目前 Vorbis 已经开发成功,并且开发出了编码器。OggVorbis是
43、高质量的音频编码方案,官方数据显示:OggVorbis 可以在相对较低的数据速率下实现比MP3 更好的音质!OggVorbis 这种编码也远比90 年代开发成功的MP3 先进,她可以支持多声道,这意味着什么?这意味着OggVorbis在 SACD、DTSCD、DVD AUDIO 抓轨软件(目前这种软件还没有)的支持下,可以对所有的声道进行编码,而不是MP3 只能编码 2 个声道。多声道音乐的兴起,给音乐欣赏带来了革命性的变化,尤其在欣赏交响时,会带来更多临场感。这场革命性的变化是MP3 无法适应的。和 MP3 一样,OggVorbis 是一种灵活开放的音频编码,能够在编码方案已经固定下来后还能
44、对音质进行明显的调节和新算法的改良。因此,它的声音质量将会越来越好,和 MP3 相似,OggVorbis 更像一个音频编码框架,可以不断导入新技术逐步完善。和 MP3 一样,OGG 也支持VBR。5、MPC 编码MPC 是又是另外一个令人刮目相看的实力派选手,它的普及过程非常低调,也没有什么复杂的背景故事,她的出现目的就只有一个,更小的体积更好的音质!MPC 以前被称作MP+,很显然,可以看出她针对的竞争对手是谁。但是,只要用过这种编码的人都会有个深刻的印象,就是她出众的音质。6、mp3PRO 编码2001 年 6 月 14 日,美国汤姆森多媒体公司(Thomson Multimedia SA
45、)与佛朗赫弗协会(Fraunhofer Institute)于 6 月 14 日发布了一种新的音乐格式版本,名称为mp3PRO,这是一种基于mp3 编码技术的改良方案,从官方公布的特征看来确实相当吸引人。从各方面的资料显示,mp3PRO 并不是一种全新的格式,完全是基于传统mp3 编码技术的一种改良,本身最大的技术亮点就在于SBR(Spectral Band Replication 频段复制),这是一种新的音频编码增强算法。它提供了改善低位率情况下音频和语音编码的性能的可能。这种方法可在指定的位率下增加音频的带宽或改善编码效率。SBR 最大的优势就是在低数据速率下实现非常高效名师资料总结-精品
46、资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页,共 14 页 -的编码,与传统的编码技术不同的是,SBR 更像是一种后处理技术,因此解码器的算法的优劣直接影响到音质的好坏。高频实际上是由解码器(播放器)产生的,SBR 编码的数据更像是一种产生高频的命令集,或者称为指导性的信号源,这有点駇idi 的工作方式。我们可以看到,mp3PRO 其实是一种mp3 信号流和SBR 信号流的混合数据流编码。有关资料显示,SBR 技术可以改善低数据流量下的高频音质,改善程度约为30%,我们不管这个30%是如何得来的,但可以事先预知这种改善可以让64kbps的 mp3 达到 128kbps 的 mp3 的音质水平(注:
47、在相同的编码条件下,数据速率的提升和音质的提升不是成正比的,至少人耳听觉上是这样的),这和官方声称的64kbps 的 mp3PRO 可以媲美128kbps 的 mp3 的宣传基本是吻合的。7、WMA WMA 就是Windows Media Audio 编码后的文件格式,由微软开发,WMA 针对的不是单机市场,是网络!竞争对手就是网络媒体市场中著名的Real Networks。微软声称,在只有64kbps 的码率情况下,WMA 可以达到接近CD 的音质。和以往的编码不同,WMA 支持防复制功能,她支持通过Windows Media Rights Manager 加入保护,可以限制播放时间和播放次
48、数甚至于播放的机器等等。WMA 支持流技术,即一边读一边播放,因此WMA 可以很轻松的实现在线广播,由于是微软的杰作,因此,微软在Windows 中加入了对WMA 的支持,WMA 有着优秀的技术特征,在微软的大力推广下,这种格式被越来越多的人所接受。8、RA RA 就是 RealAudio 格式,这是各位网虫接触得非常多的一种格式,大部分音乐网站的在线试听都是采用了RealAudio,这种格式完全针对的就是网络上的媒体市场,支持非常丰富的功能。最大的闪烁点就是这种格式可以根据听众的带宽来控制自己的码率,在保证流畅的前提下尽可能提高音质。RA 可以支持多种音频编码,包括ATRAC3。和WMA 一
49、样,RA 不但都支持边读边放,也同样支持使用特殊协议来隐匿文件的真实网络地址,从而实现只在线播放而不提供下载的欣赏方式。这对唱片公司和唱片销售公司很重要,在各方的大力推广下,RA 和 WMA 是目前互联网上,用于在线试听最多的音频媒体格式。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 13 页,共 14 页 -9、APE APE 是 Monkeys Audio 提供的一种无损压缩格式。Monkeys Audio 提供了 Winamp 的插件支持,因此这就意味着压缩后的文件不再是单纯的压缩格式,而是和MP3 一样可以播放的音频文件格式。这种格式的压缩比远低于其他格式,但能够做到真正无损,因此
50、获得了不少发烧用户的青睐。在现有不少无损压缩方案种,APE 是一种有着突出性能的格式,令人满意的压缩比以及飞快的压缩速度,成为了不少朋友私下交流发烧音乐的唯一选择。MKV 最大的特点就是能容纳多种不同类型编码的视频、音频及字幕流,甚至连非常封闭的 RealMedia 及QuickTime 这类流媒体也被它囊括进去,可以说是对传统媒体格式的一次大颠覆,几乎变成了一个万能的媒体容器。播放MKV 并不需要专用的播放器,任何基于DirectShow 的播放器都能播放它,如常见的Media Player Classic、BSplayer、ZoomPlayer 播放器等,甚至包括Windows Media