音视频编解码技术基础
一、名词解释
视频编码两大标准
- MPEG标准MPEG制定:MPEG-1、MPEG-2等。
- ITU-T标准由VCEG制定:H261、H262等。
硬编码、软编码
- 硬编码:利用DSP来代替CPU进行编码,类似做外包。
- 软编码:CPU自己进行编码。在编解码过程中,硬编码的效率要远高于软编码,并且减少CPU的功耗。
直播、点播
- 直播:推流、拉流、流服务器,三者却已不可的实时播放。
- 点播:点播首先是不需要推流这个过程。因为视频可能已经在流服务器流,根本不需要进行推送到服务器这一个过程。
视频帧
视频的基础单位,一张静态图片就是一帧。
关键帧
该类型帧可以之间转为可视且有效的图片,而非需要其他帧解码。
关键帧间隔(GOP)
关键帧与关键帧的间隔,就是一个GOP组。
帧速率(fps)
每秒播放帧的速度,单位是帧秒多少帧(fps),速率越高,视频越流畅。
视频码率
比特率,每秒传送的比特数。单位为bps,比特率越高,传送数据速度越快。1Mbit = 128KB1Mbit = 0.125MB
推荐取值
视频码率不推荐直接换算,只能是一个参考值。推荐公示:N x width x height(N取值1~10)
- 16 kbps :可视电话质量(使用者可以接受的”说话的头”照片的最低要求)
- 128~384 kbps : 商业导向的视频会议系统质量
- 1 Mbps :VHS质量
- 1.25 Mbps :VCD质量(使用MPEG1压缩)
- 5 Mbps :DVD质量(使用MPEG2压缩)
- 8~15 Mbps :高清晰度电视(HDTV) 质量(使用H.264压缩)
- 29.4 Mbps :HD DVD质量
- 40 Mbps : 蓝光光碟(Blu-ray Disc) 质量(使用MPEG2、H.264或VC-1压缩)
- 440/880 Mbps : SonyHDCAM SR质量(SQ/HQ)
帧尺寸
帧的宽高。
像素比
真的长宽比。
画面尺寸
实际显示画面的宽高尺寸。
画面比例
实际显示画面的宽高比值(16:9)。
画面深度
色彩深度,对于普通的RGB视频,8bit最常见。
alpha通道
用来存储透明信息的图像通道。
音频帧
一定数目的采样点数的集合。不同于视频帧,音频帧则需要看采样率的大小。如果采样率为44100Hz,表示每秒采样为44100个点,ACC一帧播放时间为:1024 x 100000 / 44100 = 22.32ms
声道
单声道、2声道等。
声轨
一段视频里包含的不同的独立的声音轨道。
采样位数(量化精度)
将模拟信号分成多个等级(一个采样点用了多个位),精度越高,振幅越接近原音乐。CD标准为16Bit,DVD标准为24Bit。
采样率
每秒钟音频采样点的个数。
音频码率
比特率,每秒传送的比特数。单位为bps,比特率越高,传送数据速度越快。不同于视频码率,音频码率还需要计算声道数:采样率 x 采样位数 x 声道数
推荐取值
音频码率可以之间换算
- 32 kbps :MW(AM) 质量
- 96 kbps :FM质量
- 128~160 kbps :相当好的质量,有时有明显差别
- 192 kbps : 优良质量,偶尔有差别
- 224~320 kbps : 高质量
- 800 bps : 能够分辨的语音所需最低码率(需使用专用的FS-1015语音编解码器)
- 8 kbps :电话质量(使用语音编码)
- 8~500 kbps :Ogg Vorbis和MPEG1 Player1/2/3中使用的有损音频模式
- 500 kbps~1.4 Mbps :44.1KHz的无损音频,解码器为FLAC Audio,WavPack或Monkey’s Audio
- 1411.2~2822.4 Kbps :脉冲编码调制(PCM)声音格式CD光碟的数字音频
- 5644.8 kbps :SACD使用的Direct Stream Digital格式
二、问题分析
比特率影响
- 降低比特率:降低比特率导致丢失像素点值,这样会使丢失的像素点向周围的像素点取类似的值。在逐渐降低比特率后,视频的锐度上升(锐度越高画面线条和边界线越明显),降低更多的比特率后,导致丢失的像素点越来越多,这样锐度逐渐下降,开始模糊。
- 视频文件会逐渐增大,但是可能并不会增加视频清晰度。