常见高清视频几种编码
前言:进入2008奥运年,“高清”无疑是消费者关注的重点内容。正因如此,AMD、NVidia与Intel这三家主板芯片组巨头从2006年开始陆续加入到高清视频的行列,推出各自相关的高清视频解决方案。
2008年2月份,两大芯片组厂商NVIDIA与AMD将分别发布各自新一代的整合图形主板芯片组MCP78以及780G,这两个系列的芯片组除了支持AMD K10处理器特性以及PCI-E 2.0显卡插槽规格之外,最大的特点就是这两个系列的芯片组都拥有性能更强劲、支持DX10的显示核心。
下面,笔者将在本文中为大家带来这两款芯片组的高清视频播放能力详细对比,在我们了解这两款新一代旗舰芯片组的高清性能之前,先让我们回顾一下这一年多来高清视频的发展情况。
什么是高清视频?
要解释高清视频,我们首先要了解HDTV。High Definition Television,即“高清晰度电视”,它采用了数字信号传输,即从电视节目的采集、制作到传输,以及到用户终端的接收全部实现数字化,因此高清视频给我们带来了更高的清晰度。HDTV是一种数字电视技术,是目前传统模拟电视技术的接班人。
所谓的数字电视,是指从演播室到发射、传输、接收过程中的所有环节都是使用数字信号,或对该系统所有的信号传播都是通过由二进制数字所构成的数字流来完成的。数字信号的传播速率为19.39MB/s,如此大的数据流传输速度保证了数字电视的高清晰度,克服了模拟电视的先天不足。同时,由于数字电视可以允许几种制式信号同时存在,因此每个数字频道下又可分为若干个子频道,能够满足以后频道不断增多的要求。
高清格式视频
高清视频是DTV标准中最高的一种,即High Definition TV,故而称为高清晰度电视。只有两个HDTV图像扫描率1080(1080i/1080p)和720逐行(720p)被认为是符合高清视频规格的,1920×1080、1280×720这些都是指高清电视机的分辨率规格,一般简称为1080i、1080p和720p。
高清视频目前支持1280×720逐行扫描(720p)、1920×1080隔行扫描(1080i),1920×1080逐行扫描(1080p)三种显示模式。而传统DVD视频的解析度是480线,高清视频效果相当于传统DVD视频的二至三倍。其中在高清视频标准中,1080p无疑是图像质量最好的,但在实际生活中1080i或720p更常见。
非高清格式视频
1080i和720p两个规格各有优点和缺点。隔行扫描的方式在显示静止画面时存在缺陷,有轻微的闪烁和爬行现象,720p的逐行扫描解决了闪烁现象,但是720p的图像有效利用率低,因为它在行场消隐期间消耗了过多的像素,而1080i则有更多像素用来表现图像。在表现普通电视节目、电影等慢速运行的视频时,1080i优势明显;而在表现体育节目等快速运动的视频时,720p则更适合。
除此之外,高清视频的视角也由原先的4:3变成了16:9宽屏,同时由于运用了数字技术,信号抗噪能力也大大加强。在声音系统上,高清视频更是支持Dolby Digital(杜比数码)5.1影院级的多声道,带给人更真实的听觉享受。
高清视频的编码格式有五种,即H.264、MPEG-4、MPEG-2、WMA-HD以及VC-1。事实上,现在网络上流传的高清视频主要以两类文件的方式存在:一类是经过MPEG-2标准压缩,以tp和ts为后缀的视频流文件;一类是经过WMV-HD(Windows Media Video High Definition)标准压缩过的wmv文件,还有少数文件后缀为avi或mpg,其性质与wmv是一样的。真正效果好的高清视频更多地以H.264与VC-1这两种主流的编码格式流传。
H.264编码
H.264编码高清视频
H.264是由国际电信联盟(iTU-T)所制定的新一代的视频压缩格式。H.264最具价值的部分是更高的数据压缩比,在同等的图像质量,H.264的数据压缩比能比当前DVD系统中使用的 MPEG-2高2~3倍,比MPEG-4高1.5~2倍。正因为如此,经过H.264压缩的视频数据,在网络传输过程中所需要的带宽更少,也更加经济。在 MPEG-2需要6Mbps的传输速率匹配时,H.264只需要1Mbps~2Mbps的传输速率,目前H.264已经获得DVD Forum与Blu-ray Disc Association采纳,成为新一代HD DVD的标准,不过H.264解码算法更复杂,计算要求比WMA-HD还要高。
从ATI的Radeon X1000系列显卡、NVIDIA的GeForce 6/7系列显卡开始,它们均加入对H.264硬解码的支持。与MPEG-4一样,经过H.264压缩的视频文件一般也是采用avi 作为其后缀名,同样不容易辨认,只能通过解码器来自己识别。
总的来说,H.264的特点是能够以更低的码率得到更高的画质,相同效果的MPEG2与H.264影片做比较,后者在容量上仅需前者的一半左右。这也就意味着,H.264不仅能够节省HDTV的存储空间,而且还可以在手机等带宽较窄的网络上传输高质量的视频,可以说应用前途一片光明。但另一方面,H.264编码的影片在播放的时候对硬件系统也提出了非常高的要求。据相关资料显示,H.264的影片在编码的过程中复杂度是MPEG2的10倍,解码的复杂度是MPEG2的3倍,这对于CPU来说是很沉重的负担,而显卡芯片如果要整合硬件解码模块,其难度也随之加大。
MPEG-4编码
MPEG-4编码高清视频
MPEG-4是网络上常见的一种视频压缩格式,在用于网络流媒体传输方面效果相当不错。这种编码方式多用于HDTV-Rip上,它把原有的高清视频文件按照比例缩小到一定的尺寸,以减少文件的大小,同时画面效果不差于DVD效果,以此来寻求一个画面效果和文件尺寸的平衡。采用MPEG-4压缩的视频文件一般后缀名为avi,与微软的avi格式很容易混淆,从后缀名来看,无法直解区分二者,只能通过解码器来识别。相对于高清视频来说,MPEG-4格式 还显得有点不够用,因此它也不是主流的高清视频信号来源。
MPEG-2 TS编码
MPEG-2 TS编码高清视频
和DVD视频采用的MPEG-2格式不同的是,高清视频采用的是MPEG-2 TS格式,这是一种视频流格式,主要用于实时传送节目。MPEG-2 TS格式的高清视频文件在网上非常常见,一般采用mpg、tp和ts为后缀。采用MPEG-2 TS格式压缩后的高清视频文件通常都相当大,以一部90分钟的电影为例,文件大小通常都在8GB以上,有的甚至超过15GB。在播放以tp和ts为后缀的高清视频文件时也比较麻烦,因为文件中分别包含有AC’3音频信息和MPEG-2视频信息,需要使用专门的软件来进行播放。
WMV-HD编码
WMV-HD编码高清视频
WMV-HD则是由软件业的巨头微软公司所创立的一种视频压缩格式,压缩率甚至高于MPEG-2标准,同样是2小时的高清视频节目,如果使用MPEG-2能压缩至30GB,而使用WMV-HD这样的高压缩率编码器,在画质丝毫不损失的前提下可压缩到15GB左右。尽管WMV-HD是微软的独有标准,但因其在操作系统中大力支持WMV系列版本,从而在电脑系统得以迅速普及。
VC-1编码
VC-1编码高清视频
VC-1即视频编解码方案一(Video Codec One),起源于微软公司的专有WM9,目前正在等待SMPTE批准。H.264则由运动图像专家组和国际电信联盟共同开发。这两种编/解码方案都未显示出明确优势。“起初,我认为VC-1有一定优势,因为微软使大家相信它可以在所有不同的处理器上实现,而那时H.264尚在等待批准,”OpGate公司的研发经理Bill Mauchly说,“现在H.264已经稳定,我们看到它可以在像Blackfin这样有成本效益的处理器上运行,所以说发展的势头已经转向了H.264。”
小结
从系统要求来看,MPEG-2 TS因为压缩比率最低,文件容量最大,所以对于系统要求也最低;而微软WMV格式的高清视频的播放就需要更高的系统要求,H.264对系统的要求最高。目前我们无法仅从文件名称、大小上来判定一个高清视频文件的显示格式是720p还是1080i,或是1080p,但是有不少软件可以在播放时显示影片的图像信息,在软件的控制面板中选择对应的选项就可以看到详细的信息。
H.264
H.264是由国际电信联盟(ITU-T)所制定的新一代的视频压缩格式。H.264最具价值的部分无疑是更高的数据压缩比。在同等的图像质量条件下,H.264的数据压缩比能比当前DVD系统中使用的 MPEG-2高2-3倍,比MPEG-4高1.5-2倍。正因为如此,经过H.264压缩的视频数据,在网络传输过程中所需要的带宽更少,也更加经济。在 MPEG-2需要6Mbps的传输速率匹配时,H.264只需要1Mbps-2Mbps的传输速率。
与MPEG-4一样,经过H.264压缩的视频文件一般也是采用.avi 作为其后缀名,同样不容易辨认,只能通过解码器来自己识别。
关于H.264的详细说明,可以参考:http://www.chdtv.net/viewthread. … Dtype%26typeid%3D12
x264
x264是一个基于h.264的免费开源的视频Codec,属于后起之秀,已经受到众多Riper的青睐,但是与Xvid相比,其在解码时对硬件的要求更高。
DivX
DivX 是一项由 DivXNetworks公司发明的,类似于MP3的数字多媒体压缩技术。DivX基于MPEG-4标准,可以把MPEG-2格式的多媒体文件压缩至原来的10%,更可把VHS格式录像带格式的文件压至原来的1%。通过 DSL或cable Moden等宽带设备,它可以让你欣赏全屏的高质量数字电影。无论是声音还是画质都可以和DVD相媲美。同时它还允许在其他设备(如安有机顶盒的电视、PocketPC)上观看。由于Divx后来转为了商业软件,其发展受到了很大限制,表现相对欠佳,在竞争中处于了劣势。今年6月,DivXNetworks公司推出了最新的Divx6,有一定提高。CHD新近制作的一部分HDrip就采用了这一最新的编码技术。
Xvid
XviD是一个开放源码的MPEG-4 多媒体解码器,它是基于OpenDivX而编写的。XviD是由一群原OpenDivX义务开发者在OpenDivX于2001年7月停止开发后自行开发的。XviD支持多种编码模式,量化 (Quantization) 方式和范围控,运动侦测 (Motion Search) 和曲线平衡分配 (Curve),动态关键帧距 (I-frame interval),心理视觉亮度修正,演职员表选项,外部自定义控制,运动向量加速 (Hinted Me) 编码,画面优化解码等众多编码技术,对用户来说功能十分强大。这也是目前被Riper使用最为广泛的编码技术。
1 . HALFCD:halfcd其实就是低码率的x264编码(2pass)+mkv封装,视频码率一般为500kbps左右,以比DVD-RMVB要小的体积,达到比DVD-RMVB要好的效果。
为了达到更好的影音效果,TLF不再发布DVDRip做源的hfcd(现在绝大多数DVD-RMVB其实都是用DVDRip作为片源压制的),只发布DVD直压的halfcd,标注DVD9的为D9直压,标注DVD的为D5直压。
一般来说标注BDRip的片源是用720p,有的片子使用1080p作为片源,以求达到更好的影音效果。
2 . miniSD:miniSD是halfcd的一种升级,在动作场面不多的影片中,我们采用与HALFCD相同的压制方案,所不同的是,视频码率由500kbps左右提高到800kbps左右,分辨率也相应变大。
而动作场面较多的影片,我们则采用先进的crf方案,片源和HALFCD一样:一般采用720p的片源,不过有的经典影片是采用1080p片源来压制,以求提高它的收藏价值!
由于片源的优秀,以及压缩编码方案的先进,miniSD的视听效果要超过一般的DVDRip!