专题片制作中的视频编码技术浅析

专题片制作中的

视频编码技术浅析

冯玉平 吴 頔 孙佳伟 信息工程大学信息管理中心 450000 

【文章摘要】 

随着计算机数字技术的飞速发展，超大规模集成电路（VLSI）、数字视频压缩（DVC）与信息处理技术均有质的飞跃。电视节目的制作也告别传统制作模式，迈进全新的数字化领域。本文旨在搞清各种主流视频编码的优缺点，以满足专题片制作中根据不同需求选择合适的视频编码的需要。

【关键词】

视频编码；专题片

专题片在宣传方面起到非常重要的作用，然而目前专题片在进行后期制作时，要用到的资源素材数量及种类相当多，但怎样才能合理、正确的在后期制作中使用并控制好专题片体积的大小是广大后期制作人员常面临的问题。目前关于各种编码技术的研究大多都是有关于编码的具体算法，针对各种编码优缺点的实例比较还较少。

1 现行的视频编码标准

（1）MPEG/MPG/DAT（Motion Picture Experts Group）： 含MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4（即MP4 格式）等多种视频格式。

（2）AVI （Audio Video Interleaved）：是微软发布的视频格式，具备调用方便、图像质量好特点，支持随意选择压缩标准， 是应用范围最广、应用时间最长的格式之一。

（3）MOV ：Quick-Time 的数字视频格式。本来是苹果公司用于其计算机上的一种图像视频处理软件，现也可跨平台在windows 系统运行。

（ 4 ） A S F（ A d v a n c e d S t r e a m i n g format）：微软出品。它图像质量比VCD 较差，但比RAM 格式要好。

（5）WMV ：一种独立于编码方式的技术标准。可扩充的媒体类型、本地或网络回放、可伸缩的媒体类型、流的优先级化、多语言支持、扩展性等。

（6）3GP ：是为配合3G 网络高速传输而开发的一种3G 流媒体的视频编码格式，也是手机中常见的视频格式。

（7）REAL VIDEO（RA、RAM）：是视频流技术的始创者，定位于视频流应用方面。可在网速不理想的条件下实现不间断的视频播放，但其图像质量相比MPEG2、DIVX 等较差。

（8）MKV（Matroska）：一种新型多媒体封装格式。在一个MKV 文件中可集成多条不同类型的音轨和字幕轨，是常见的DivX、3IVX，也可是QuickTime、WMV 这类流式视频。

（9）FLV（FLASH VIDEO）：一种新的视频格式。它最终生成的文件数据量非常小、加载速度很快，为网络观看视频提供了非常好的条件。

（10）F4V ：是Adobe 公司继FLV 格式后为迎接高清时代而推出的媒体格式， 支持H.264。在同等体积条件下，F4V 相比FLV 能实现更高的分辨率，并支持更高比特率。

（11）RMVB ：是Real Networks 制定的音频视频压缩标准，体积小、画质良好。

（12）WebM ：由Google 提出，是一个开放媒体文件格式。其实是以Matroska 容器格式为基础开发的新容器格式，包括VP8 影片轨和Ogg Vorbis 音轨。

2 专题片制作中常用的非编软件

2.1 Ulead VideoStudio 

会声会影是一款针对个人影片制作的软件，通俗易懂，属于家庭级别软件。在最新的会声会影版本中，加入了创新的双模式操作界面，这使入门新手或专业制作人员都非常轻松地体验快速操作、专业剪辑、完美输出等一系列制作属于个人影片的乐趣。

2.2 MAGIX Movie Edit Pro 

MAGIX Movie Edit Pro 软件支持16 ： 9 屏幕模式编辑，同样也支持环绕立体声， 使用者可对其进行灵活配置。具备屏幕编辑模式和专家模式两种可选模式，简单易用，适合不同层次的制作人员使用。此软件体积非常小，仅130 多M, 运行流畅，不需额外的编解码软件支持。

2.3 Pinnacle Studio 

Pinnacle Studio 是2005 年AVID 正式收购品尼高后推出的新一代家用视频编缉软件，Pinnacle Studio 提供了一个专业家庭视频工作室所需要的一切功能，包括一体化的音频/ 视频同步采集、实时数字视频编辑和CD、VCD、DVD 制作解决方案。

2.4 Adobe Premiere Pro 

Adobe Premiere Pro 由Adobe 公司出品，是一款专业级的非线性视频编辑软件，利用它可以将每一帧画面都制作得相当出众。新版的Adobe Premiere Pro CS6 更提供了与其他Adobe 应用程序无与伦比的集成功能，为最高效率地制作数字电影设立了新的标准。

2.5 EDIUS 

EDIUS 是Canopus 推出的非编软件。同上文提到的premiere 一样，这款软件也是一款专业级非线形视频编辑软件，包括Xplode for EDIUS 和EDIUS FX。EDIUS 最大的优点在于支持实时、多轨道、HD/SD 混合格式编辑，具备合成、色度键、字幕编辑和时间线输出能力。依靠得天独厚的实时视频转码技术，EDIUS 可以实时地在不同的HD 和SD 清晰度，长宽比和帧速率间执行转换，并且可将工程输出到格式和媒介上（包括DVD 视频）。

MPEG-2 编码，属编码格式中较老的编码格式，发展至今已具备成熟的框架， 在视频文件压缩的处理上效果不错，但面对720P 及以上分辨率的高清视频文件， 其压缩比例小，耗时太长等缺点就显露无疑了，已越发不能适应当前互联网的发展趋势，未来在视频流传输领域呈劣势。

H.264 编码可以说是现在编码格式的中流砥柱，发展势头十分强劲。理论上， 在图像质量一样的条件下，H.264 的码率只有MPEG-2 编码的一半，也就是说采用H.264 编码压缩过的文件数据量比MPEG-2 减小50%，而画质效果没有影响， 且H.264 的纠错能力增加，网络适应性更强，具有很高的发展潜力和受欢迎程度。

WMV 是微软由ASF（Advanced Stream Format）格式升级拓展得到的流媒体格式。在同等画质条件下，WMV 格式相比其他格式数据量非常小，利于它在网上传输。然而因微软自身的一些不足，其WMV 的应用发展并不顺利。主要因WMV 是微软的产品，必定要依赖着Windows 系统才能发挥作用。这在很大程度上增加了机顶盒的成本造价，无形中影响到视频广播点播的普及。其次，WMV 格式传输延迟很大。基于这个原因，目前也仅限在计算机上播放WMV 视频文件。因微软操作系统占据绝对优势，WMV 在视频编码领域中还是有一席之地的。

总之，目前最流行的是H.264。但从压缩比率看，H.264 最好，其次是VC-1 编码，MPEG-2 压缩比率则较低；对于低分辨率的视频文件，MPEG-2 的画质表现较好，但基于720P 分辨率以上的视频其画质则明显低于H.264 和VC-1 ；而VC-1 编码由于没有明显编码优势，平台仅限于Windows 系统，加上2006 年才成为国际标准，这一系列的弱势仍然给VC-1 编码的应用前景带来了较大的不确定性，将来能否超越H.264，尚需实践检验。

【参考文献】

[1] 肖友能, 薛向阳, 曾玮; 视频转码技术回顾[J]; 通信学报;2002 

[2] 朱秀昌. 视频编码新标准— H.264[J]. 电信科学,2002 

[3] 朱僖伟. 也谈多媒体视频格式[J]. 才智,2011053