專題片制作中的視頻編碼技術淺析

專題片制作中的

視頻編碼技術淺析

馮玉平 吳 頔 孫佳偉 信息工程大學信息管理中心 450000 

【文章摘要】 

隨著計算機數字技術的飛速發展，超大規模集成電路（VLSI）、數字視頻壓縮（DVC）與信息處理技術均有質的飛躍。電視節目的制作也告別傳統制作模式，邁進全新的數字化領域。本文旨在搞清各種主流視頻編碼的優缺點，以滿足專題片制作中根據不同需求選擇合適的視頻編碼的需要。

【關鍵詞】

視頻編碼；專題片

專題片在宣傳方面起到非常重要的作用，然而目前專題片在進行后期制作時，要用到的資源素材數量及種類相當多，但怎樣才能合理、正確的在后期制作中使用并控制好專題片體積的大小是廣大后期制作人員常面臨的問題。目前關于各種編碼技術的研究大多都是有關于編碼的具體算法，針對各種編碼優缺點的實例比較還較少。

1 現行的視頻編碼標準

（1）MPEG/MPG/DAT（Motion Picture Experts Group）： 含MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4（即MP4 格式）等多種視頻格式。

（2）AVI （Audio Video Interleaved）：是微軟發布的視頻格式，具備調用方便、圖像質量好特點，支持隨意選擇壓縮標準， 是應用范圍最廣、應用時間最長的格式之一。

（3）MOV ：Quick-Time 的數字視頻格式。本來是蘋果公司用于其計算機上的一種圖像視頻處理軟件，現也可跨平臺在windows 系統運行。

（ 4 ） A S F（ A d v a n c e d S t r e a m i n g format）：微軟出品。它圖像質量比VCD 較差，但比RAM 格式要好。

（5）WMV ：一種獨立于編碼方式的技術標準。可擴充的媒體類型、本地或網絡回放、可伸縮的媒體類型、流的優先級化、多語言支持、擴展性等。

（6）3GP ：是為配合3G 網絡高速傳輸而開發的一種3G 流媒體的視頻編碼格式，也是手機中常見的視頻格式。

（7）REAL VIDEO（RA、RAM）：是視頻流技術的始創者，定位于視頻流應用方面。可在網速不理想的條件下實現不間斷的視頻播放，但其圖像質量相比MPEG2、DIVX 等較差。

（8）MKV（Matroska）：一種新型多媒體封裝格式。在一個MKV 文件中可集成多條不同類型的音軌和字幕軌，是常見的DivX、3IVX，也可是QuickTime、WMV 這類流式視頻。

（9）FLV（FLASH VIDEO）：一種新的視頻格式。它最終生成的文件數據量非常小、加載速度很快，為網絡觀看視頻提供了非常好的條件。

（10）F4V ：是Adobe 公司繼FLV 格式后為迎接高清時代而推出的媒體格式， 支持H.264。在同等體積條件下，F4V 相比FLV 能實現更高的分辨率，并支持更高比特率。

（11）RMVB ：是Real Networks 制定的音頻視頻壓縮標準，體積小、畫質良好。

（12）WebM ：由Google 提出，是一個開放媒體文件格式。其實是以Matroska 容器格式為基礎開發的新容器格式，包括VP8 影片軌和Ogg Vorbis 音軌。

2 專題片制作中常用的非編軟件

2.1 Ulead VideoStudio 

會聲會影是一款針對個人影片制作的軟件，通俗易懂，屬于家庭級別軟件。在最新的會聲會影版本中，加入了創新的雙模式操作界面，這使入門新手或專業制作人員都非常輕松地體驗快速操作、專業剪輯、完美輸出等一系列制作屬于個人影片的樂趣。

2.2 MAGIX Movie Edit Pro 

MAGIX Movie Edit Pro 軟件支持16 ： 9 屏幕模式編輯，同樣也支持環繞立體聲， 使用者可對其進行靈活配置。具備屏幕編輯模式和專家模式兩種可選模式，簡單易用，適合不同層次的制作人員使用。此軟件體積非常小，僅130 多M, 運行流暢，不需額外的編解碼軟件支持。

2.3 Pinnacle Studio 

Pinnacle Studio 是2005 年AVID 正式收購品尼高后推出的新一代家用視頻編緝軟件，Pinnacle Studio 提供了一個專業家庭視頻工作室所需要的一切功能，包括一體化的音頻/ 視頻同步采集、實時數字視頻編輯和CD、VCD、DVD 制作解決方案。

2.4 Adobe Premiere Pro 

Adobe Premiere Pro 由Adobe 公司出品，是一款專業級的非線性視頻編輯軟件，利用它可以將每一幀畫面都制作得相當出眾。新版的Adobe Premiere Pro CS6 更提供了與其他Adobe 應用程序無與倫比的集成功能，為最高效率地制作數字電影設立了新的標準。

2.5 EDIUS 

EDIUS 是Canopus 推出的非編軟件。同上文提到的premiere 一樣，這款軟件也是一款專業級非線形視頻編輯軟件，包括Xplode for EDIUS 和EDIUS FX。EDIUS 最大的優點在于支持實時、多軌道、HD/SD 混合格式編輯，具備合成、色度鍵、字幕編輯和時間線輸出能力。依靠得天獨厚的實時視頻轉碼技術，EDIUS 可以實時地在不同的HD 和SD 清晰度，長寬比和幀速率間執行轉換，并且可將工程輸出到格式和媒介上（包括DVD 視頻）。

MPEG-2 編碼，屬編碼格式中較老的編碼格式，發展至今已具備成熟的框架， 在視頻文件壓縮的處理上效果不錯，但面對720P 及以上分辨率的高清視頻文件， 其壓縮比例小，耗時太長等缺點就顯露無疑了，已越發不能適應當前互聯網的發展趨勢，未來在視頻流傳輸領域呈劣勢。

H.264 編碼可以說是現在編碼格式的中流砥柱，發展勢頭十分強勁。理論上， 在圖像質量一樣的條件下，H.264 的碼率只有MPEG-2 編碼的一半，也就是說采用H.264 編碼壓縮過的文件數據量比MPEG-2 減小50%，而畫質效果沒有影響， 且H.264 的糾錯能力增加，網絡適應性更強，具有很高的發展潛力和受歡迎程度。

WMV 是微軟由ASF（Advanced Stream Format）格式升級拓展得到的流媒體格式。在同等畫質條件下，WMV 格式相比其他格式數據量非常小，利于它在網上傳輸。然而因微軟自身的一些不足，其WMV 的應用發展并不順利。主要因WMV 是微軟的產品，必定要依賴著Windows 系統才能發揮作用。這在很大程度上增加了機頂盒的成本造價，無形中影響到視頻廣播點播的普及。其次，WMV 格式傳輸延遲很大。基于這個原因，目前也僅限在計算機上播放WMV 視頻文件。因微軟操作系統占據絕對優勢，WMV 在視頻編碼領域中還是有一席之地的。

總之，目前最流行的是H.264。但從壓縮比率看，H.264 最好，其次是VC-1 編碼，MPEG-2 壓縮比率則較低；對于低分辨率的視頻文件，MPEG-2 的畫質表現較好，但基于720P 分辨率以上的視頻其畫質則明顯低于H.264 和VC-1 ；而VC-1 編碼由于沒有明顯編碼優勢，平臺僅限于Windows 系統，加上2006 年才成為國際標準，這一系列的弱勢仍然給VC-1 編碼的應用前景帶來了較大的不確定性，將來能否超越H.264，尚需實踐檢驗。

【參考文獻】

[1] 肖友能, 薛向陽, 曾瑋; 視頻轉碼技術回顧[J]; 通信學報;2002 

[2] 朱秀昌. 視頻編碼新標準— H.264[J]. 電信科學,2002 

[3] 朱僖偉. 也談多媒體視頻格式[J]. 才智,2011053