重返opencv——视频编码和格式

我们在详解各种主流的视频格式之前，先抛开各种视频格式的定义，来讨论这样一件事情：你觉得目前的视频格式编码混乱吗？相信这个问题问出来，许多、、不同知识层次的人有不同的思考，但是答案却都有一个共同点就是：“混乱”。、

没错，我看了一天的视频格式、后缀、编码、标准。。。。毫无疑问的，任何一个了解视频相关标准的人都会觉得，为什么视频有这么多标准，这么混乱？

没错，混乱是正常的，因为不懂所以混乱。真正懂的人并不会觉得混乱。混乱的原因是——技术在进步和发展。不断地有新的更好的东西出现，而旧的东西又不能立刻淘汰，所以导致现在的情况就是东西实在是太多了。、

、首先关于编码和后缀封装：：https://blog.csdn.net/lbb_bb/article/details/80642921

VCD

  先从vcd讲起吧。小时候家门下有一家“老胖音像”，当时是一家小店，后来越开越大，最后全城连锁，然后忽然一夜之间，所有音像店都消失了。音像店出租各种光盘。我们家每周都会借来一堆光盘看，好的动画片还会买下来。比如说风之谷，小时候感觉我在家看了有100遍。我记得最初的时候，光盘就叫做VCD，播放机也是XXVCD,后来，DVD出现了。VCD便消失了。现在只有一些小的音乐专卖店会出售实体光盘，也大多是民族歌曲和过期专辑。

  VCD，影音光碟（Video Compact Disc；VCD），是一种在光碟（Compact Disk）上存储视频信息的标准。VCD可以在个人电脑或VCD播放器以及大部分DVD播放器中播放。

VCD格式通常是MPG或DAT

MPG是电脑编辑后保存时使用的格式

DAT是被刻录成光盘后的格式、

VCD是什么？　　也许还有许多人不了解VCD是什么。VCD其实是Video Compact Disk的缩写，就是一种压缩过的图像格式。 [3]  它是采用MPEG-1的压缩方法来压缩图像，解析度到达352 * 240﹙NTSC﹚或352 * 288﹙PAL﹚1.15Mb/s Video Bit Rate [4]  ，声音格式则采用44.1KHz取样频率，16 Bit取样值，Stereo立体声，﹙在未压缩之前，这样的音频格式就是CD音质，也就是我们常常听的音乐CD的音质。﹚MPEG-1 layer 2，224Kb/s Audio Bite Rate的压缩方式。 [3]  用这样的压缩方式，在还原成音乐CD格式之后，即使是受过训练的专业试听师也无法分辨出与原来的CD片音质上的差别。也就是说，这种压缩方式是一种非破坏性的压缩。

DVD

(Digital Video Disc)的缩写，又被称为高密度数字视频光盘。它是比VCD更新一代的产品。DVD分别采用MPEG—2技术和AC—3标准对视频和音频信号进行压缩编码。它可以记录135分钟的图像画面。与VCD不同的是它的图像清晰度可达720线。是LD/CD/VCD等光存储产品的接班人

要明确DVD盘片和VCD盘片的区别。它们的盘片结构差异很大，导致容量有很大区别（CD：600～700MB；DVD:4.3GB左右），存储的数据量也不同.VCD是Video CD盘片，属于CD。所以如果是Video盘，DVD与CD的时间长度或者画面质量是不一样的。DVD优于CD盘片。

DVD是一种光盘格式，而VCD是Video CD，表示存储视频内容，但依旧是套用CD白皮书范畴。工业标准中有DVD和CD两种存贮介质。实际上规定盘片的数据密度，激光波长，轨道间距，转速，盘体材质厚度等物理标准。

而VCD只是说明这个CD盘中存放的是视频，就类似MP3 CD一样。

mp3

关于MP3，我也想到了两个小故事。

初中时候，人手一个MP3随身听。我当然也有一个--塑料的小小的，忘了从哪里来的了，总之上学路上我会一边听一边骑车，计算听歌的数量来判断骑行的时间。然后我会一边唱歌一边骑车。我自以为我的声音很小，直到有一天，我的女同桌告诉我说他在路口遇到了欧文，我站着等红灯的时候唱歌的声音很大、很陶醉很自我，让她很诧异，从此嘲笑了我很久。从那以后我就不再边听歌边唱歌了。

上了高中，大家都用起了智能手机，没人再用MP3了。当然，座位号薛恒得我只有一个老古董滑盖手机。那时候科技发展飞速，MP3、ipod、智能手机、移动上网等新事物每年都在推出。然而我还是只用滑盖手机发发短信而已。这时候，找了个女朋友，女朋友说想买一个ipod。当时我就震惊了，这不是过时的东西吗，现在谁还用MP3，然后她就买了，是一个正方形的很好看的ipod，。直到今天我才知道它叫iPod Shuffle 四代http://nb.zol.com.cn/610/6104158.html然后我就发现过时的是我.

MP3是一种音频压缩技术，其全称是动态影像专家压缩标准音频层面3（Moving Picture Experts Group Audio Layer III），简称为MP3。它被设计用来大幅度地降低音频数据量。利用 MPEG Audio Layer 3 的技术，将音乐以1:10 甚至 1:12 的压缩率，压缩成容量较小的文件，而对于大多数用户来说重放的音质与最初的不压缩音频相比没有明显的下降。它是在1991年由位于德国埃尔朗根的研究组织Fraunhofer-Gesellschaft的一组工程师发明和标准化的。用MP3形式存储的音乐就叫作MP3音乐，能播放MP3音乐的机器就叫作MP3播放器。关于MP3文件的点对点技术文件共享的争论在最近几年迅速蔓延—这主要是由于压缩使得文件共享成为可能，未经压缩的文件过于庞大难于共享。由于MP3文件通过因特网大量传播一些主要唱片厂商通过法律起诉Napster来保护它们的版权（参见知识产权）。.

MP3 作为一个官方名称被命名开始于 1988 年，名叫 MPEG （Moving Picture Experts Group）的国际组织诞生。这是一个为广播业音视频压缩编码技术的标准制定机构。根据不同的阶段和模型，在 1994 年之前 Fraunhofer IIS 公布了 MPEG-1 Audio Layer 1、MPEG-1 Audio Layer 2 和 MPEG-1 Audio Layer 3 标准，也就是 MP1、MP2 和 MP3。最终 MP3 可以将音乐编码成原本 10% 的大小，但音质和最初的未压缩版本相比没有听觉上的明显下降。

MPEG-1 Layer 1/2/3。注意，MP3仍然是MPEG-1 ，但是MP4就是MPEG-4了。这种命名方式看似很美好，实则却很令人费解。

这也是 iPod 带来的最大改变，苹果试图通过 iTunes 用正版说服音乐厂商授权数字化版权，然后从中分得利润。https://baike.baidu.com/tashuo/browse/content?id=d4c4e5133232d237e28f6bf7&lemmaId=23904&fromLemmaModule=pcBottom而 30 年前，发明 MP3 的 Karlheinz Brandenburg 也没有料到现在的光景：“我们的梦想是一个拥有百万用户和听众的电子广播，但今天几十亿台机器都在使用这种格式，大大超过了我们当年的梦想。”

MP4

我的MP3随身听需要去一家“下雨撑伞”的MP3专卖店的电脑上下载歌曲，那里有几台电脑，歌曲巨多，当然全是盗版，那时中国不存在正版MP3音乐的。后来，在互联网大潮席卷下，那里不再提供下载了，但是居然还没有倒闭。直到今天还在卖一些数码产品，看来老板转型的不错，不过声音可见并不是太好。我记得我去下载歌曲的时候有一天，听到旁边一个人说到，MP3的时代结束了，以后代价都听MP4了。我也没多想，后来我知道确实如此。不过MP3还是会存在很长一段时间。

MP4是一套用于音频、视频信息的压缩编码标准，由国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）下属的“动态图像专家组”（Moving Picture Experts Group，即MPEG）制定，第一版在1998年10月通过，第二版在1999年12月通过。MPEG-4格式的主要用途在于网上流、光盘、语音发送（视频电话），以及电视广播。

MPEG-4包含了MPEG-1及MPEG-2的绝大部份功能及其他格式的长处，并加入及扩充对虚拟现实模型语言（VRML ， VirtualReality Modeling Language）的支持，面向对象的合成档案（包括音效，视讯及VRML对象），以及数字版权管理（DRM）及其他互动功能。而MPEG-4比MPEG-2更先进的其中一个特点，就是不再使用宏区块做影像分析，而是以影像上个体为变化记录，因此尽管影像变化速度很快、码率不足时，也不会出现方块画面。由于MPEG-4是一个公开的平台，各公司、机构均可以根据MPEG-4标准开发不同的制式，因此市场上出现了很多基于MPEG-4技术的视讯格式，例如WMV 9、Quick Time、DivX、Xvid等。

MPG

MPG又称MPEG（Moving Pictures Experts Group）即动态图像专家组，由国际标准化组织ISO(International Standards Organization)与IEC(International Electronic Committee)于1988年联合成立，专门致力于运动图像（MPEG视频）及其伴音编码（MPEG音频）标准化工作。

MPEG是运动图像压缩算法的国际标准，现已被几乎所有的计算机平台支持。它包括MPEG-1，MPEG-2和MPEG-4。MPEG-1被广泛地应用在VCD（video compact disk）的制作，绝大多数的VCD采用MPEG-1格式压缩。MPEG-2应用在DVD（Digital Video/Versatile Disk）的制作方面、HDTV（高清晰电视广播）和一些高要求的视频编辑、处理方面。MPEG-4是一种新的压缩算法，使用这种算法的ASF格式可以把一部120 min长的电影压缩到300 M左右的视频流，可供在网上观看。

MPEG格式视频的文件扩展名通常是MPEG或MPG。

MPEG-3已弃用，计算机很多这样的命名，比如说。。突然间断的数字顺序，就是因为中间有一版弃用了。

同样的，MPG也是个有歧义的词，可以只编码方式MPEG-1，MPEG-2和MPEG-4，也可以特指MPEG-4。

因为MPG存在多个版本，所以我们用某个软件播放MPG格式的视频文件时，有时能正常放映，有时却不能。如用会声会影进行视频编辑时，会声会影能放映MPG视频的视频图像，但有时视频文件中的声音却放不出来

正如前述，MPEG-3只不过是被放弃的一种压缩技术，至于大家熟悉的MP3其实是MPEG-1 Layer 3的音频数据压缩技术，简称。

 

WMV

WMV 在这里就指的是VC-1:巨头微软力推的VC-1

VC-1是软件巨头微软力推的一种视频编码的格式，但是它的发展并不是很顺利，可以说是历经坎坷。直到2006年初，活动图像和电视工程师协会(SMPTE)才正式颁布了由微软提出并开发的VC-1视频编码标准。C-1

微软是在2003年9月递交VC-1编码格式(开发代号Corona)的，目前已经得到了MovieBeam、Modeo等不少公司的采纳，同时也包含在 HDDVD和 蓝光中，包括华纳和环球等影业公司也有采用这种格式的意向。VC-1基于微软Windows Media Video 9(WMV9)格式，而WMV9格式现在已经成为VC-1标准的实际执行部分。WMV（Windows Media Video）是微软公司的视频编解码器家族，包括WMV 7、WMV 8、WMV 9、WPV 10。这一族的编解码器可以应用在从拨号上网的窄带视频到高清晰度电视(HDTV)的宽带视频。使用Windows Media Video用户还可以将视频文件刻录到CD、DVD或者其它一些设备上。它也适用于用作媒体服务器。WMV 可以被看作是MPEG-4的一个增强版本。最新的由SMPTE（电视电影工程师协会）承认的WMV-9，也就是我们说的上面的VC-1。

VC-1是最后被认可的高清编码格式，不过因为有微软的后台，所以这种编码格式不能小窥。相对于MPEG2，VC-1的压缩比更高，但相对于H.264而 言，编码解码的计算则要稍小一些，目前来看，VC-1可能是一个比较好的平衡，辅以微软的支持，应该是一只不可忽视的力量。一般来说，VC-1多为 “.wmv”后缀，但这都不是绝对的，具体的编码格式还是要通过软件来查询。

WMV

总的来说，从压缩比上来看，H.264的压缩比率更高一些，也就是同样的视频，通过H.264编码算法压出来的视频容量要比VC-1的更小，但是VC-1 格式的视频在解码计算方面则更小一些，一般通过高性能的CPU就可以很流畅的观看高清视频。

H.264

H.264 使图像压缩技术上升到了一个更高的阶段，能够在较低带宽上提供高质量的图像传输，该优点非常适合国内运营商用户量大、接入网/骨干网带宽相对有限的状况。 在同等的画质下，H.264 比上一代编码标准MPEG2 平均节约64％的传输码流，而比MPEG4 ASP 要平均节约39％的传输码流。全球很多IPTV业务运营商都将H.264 作为编解码格式的标准，包括比利时电信，荷兰KPN，泰国ADC 电信，中国电信等等。

既生瑜何生亮？

其 实通过上面的讨论我们也看到了H.264跟MPEG-4（part2）都是为了互联网而生，而且有许多共同的特点，那么既生MPEG-4？何生 H.264？有了MPEG-4（第二部分）为什么还要H.264，岂不是多此一举？两者到底有多大的区别呢？为何需要再订制出MPEG-4 Part 10呢？直接沿用MPEG-4 Part 2难道不行？

虽然MPEG-4已针对Internet传送而设计，提供比MPEG-2更高的视频压缩效率，更灵活与弹性变化的播放取样率，但就视频会议而言总希望有更进一步的压缩，所以才需要出现了H.264。

首 先就是上文提到的H.264对于带宽的要求低，在带宽比较吃紧的情况下一样可以正常的工作，只相当于MPEG-4第二部分的2/3，不要小看这些，这些就 可以决定你看视频是否流畅。更具体地说，H.264力求在40kbps～300kbps的有限带宽下尽可能得到流畅、清晰的表现。

那么到底压缩了更小的H.264能够有更高的压缩率，播放效果是不是大打折扣呢？播放效果与MPEG-2、MPEG-4近乎相同嘛？是的，其实视频的质量 我们看不出多大的差别，之所以出现这种现象答案在于H.264采用了更复杂的编码算法，当然对于解码也提出了更高的要求。

以前之所以未采用更复杂的算法，是考虑到解码（播放）端的运算能力不足，就会导致播放不流畅，失去视频娱乐观赏的意义，但如今不同，无论桌面电脑、移动终 端的性能都突飞猛进，即便运用更复杂的压缩编码都可以实时解码、流畅地播放，这正是MEPG-4、H.264能够流行的一项先决条件。

但是其实这些都不是关键，目前的宽带已经完全满足了mpeg-4第二部分的使用，但是为什么还要H.264呢？就是因为授权的问题。关于这个问 题，H.264不仅压缩算法比以往的MPEG-4更优异，带宽耗用更低，还有一项最诱人的特点：授权费用比较合理，因为H.264晚于MPEG-4问世， 且两者定位接近，既然如此，H.264只好在授权费上降低定位，期盼以较宽厚的授权方式争取被采用，而这正是对了运营商的胃口，当初许多运营商对 MPEG-4的授权深表反感，之后也都热烈拥护H.264。

H.265

从命名就可以看出，这是一个更好的算法，但就像之前的刚出来的算法一样，需要时间来进行沉淀和普及、。

AVI

AVI英文全称为Audio Video Interleaved，即音频视频交错格式，是微软公司于1992年11月推出、作为其Windows视频软件一部分的一种多媒体容器格式。AVI文件将音频（语音）和视频（影像）数据包含在一个文件容器中，允许音视频同步回放。类似DVD视频格式，AVI文件支持多个音视频流。AVI信息主要应用在多媒体光盘上，用来保存电视、电影等各种影像信息

FLAC（无损音频压缩编码）

FLAC中文可解释为无损音频压缩编码。FLAC是一套著名的自由音频压缩编码，其特点是无损压缩。不同于其他有损压缩编码如MP3及AAC，它不会破坏任何原有的音频质量，所以可以还原音乐光盘音质 [1]  。2012年以来它已被很多软件及硬件音频产品（如CD等）所支持。

MOV

MOV即QuickTime影片格式，它是Apple公司开发的一种音频、视频文件格式，用于存储常用数字媒体类型。当选择QuickTime（*.mov）作为“保存类型”时，动画将保存为·mov文件。QuickTime用于保存音频和视频信息，包括Apple Mac OS，MicrosoftWindows95/98/NT/2003/XP/VISTA，甚至WINDOWS7在内的所有主流电脑平台支持。

总结

1.编码方式和封装格式

   常见的AVI、RMVB、MKV、ASF、WMV、MP4、3GP、FLV等文件其实只能算是一种封装标准。  

一个完整的视频文件是由音频和视频2部分组成的。H264、Xvid等就是视频编码格式，MP3、AAC等就是音频编码格式。

   例如：将一个Xvid视频编码文件和一个MP3视频编码文件按AVI封装标准封装以后，就得到一个AVI后缀的视频文件，这个就是我们常见的AVI视频文件了。  

由于很多种视频编码文件、音频编码文件都符合AVI封装要求，则意味着即使是AVI后缀，也可能里面的具体编码格式不同。因此出现在一些设备上，同是AVI后缀文件，一些能正常播放，还有一些就无法播放。同样的情况也存在于其他容器格式。即使RMVB、WMV等也不例外    

  事实上，很多封装容器对音频编码和视频编码的组合方式放的很开，如AVI还可以使用H264+AAC组合，可以在具体使用中自己体会。尤其是MKV封装容器，基本无论什么样的组合都可以！但一般MKV用的最多的就是H264+AAC组合，此组合文件体积最小，清晰度最高。因此网上很多MKV视频都是高清晰度的。    因此，视频转换需要设置的本质就是：A设置需要的视频编码、B设置需要的音频编码、C选择需要的容器封装。一个完整的视频转换设置都至少包括了上面3个步骤。   

目前最常见的视频编码方式有 MPEG-1/-2 < WMV/7/8 < RM/RMVB < Xvid/Divx <  AVC/H.264，视频压缩效能和技术先进性也基本表现为上述排列顺序（由低到高,不完全准确）。

目前最常见的音频格式有 Mp3、AC-3、ACC，MP3最广泛的支持最多，AC-3是杜比公司的技术，ACC是MPEG-4中的音频标准，ACC是目前比较先进和具有优势的技术。

常用视频编码方式有Xvid(MPEG4)，H264，MPEG1，MPEG2。   

目前的视频发展中，可以说老的视频格式并没有死去，而是正当年。而新的视频由于适应了网络时代的发展，前途光明。https://www.jianshu.com/p/4def60dd594f

目前的MPEG-2的视频在蓝光时代一样是得到了重用，MPEG-2不是MPEG -1的简单升级，MPEG-2在系统和传送方面作了更加详细的规定和进一步的完善。MPEG-2特别适用于广播级的数字电视的编码和传送，被认定为SDTV和HDTV的编码标准。DVD影碟就是采用MPEG-2压缩标准。

而H.264虽然收费问题仍让人不满，但是由于普及的面大，加上其算法上面的领先，在短时间内不会让别人追上。而MPEG-4{2}由于目前网络速度的发展，加上费用的下降甚至于以后的费用可能为零来竞争，也很有发展前途。

而google与微软自己力推的WMV以及WebM都有着巨头强大的实力作为后盾。特别是WMV这几年已经在日常中比较常见了，而WebM由于开源加上免费的优点，再加上其最大的视频网站YOutobe作为后盾，加上许多厂家的力捧，很有希望在以后后来居上。