高清视频的编码详细解析

IsaacZ

数字电视实现了电视节目摄、录、播、发、输、收全部环节的数字化，而影像在1920×1080分辨率下进行数字化后的原始码率高达995Mbps，这么高的码率不但无法在有线电视网络上进行传输，也无法以任何方式进行发布。因此，数字影像必须要进行压缩编码。视频压缩编码技术不但是数字电视的核心技术，而且在数字影碟、网络流媒体、视频通信等领域内有广泛的应用。

    1．MPEG-2

    目前在HDTV视频压缩编解码标准方面，美国、欧洲、日本都采用了MPEG-2标准，MPEG-2将播放的高清晰节目压缩到了20Mbps，从而实现了HDTV的传输。另外，MPEG-2也是下一代DVD的编码标准之一，而且由MPEG-2派生出来的MPEG2 MP@HL压缩标准依然被应用在国产的EVD高清碟机当中。目前从网络上下载的TS/TP格式的高清晰视频文件，均是采用MPEG-2编码的，它们多数是从美国、日本、韩国播放的数字电视中录制的，而且许多其它格式的高清视频文件也是由这两种格式转换而来的。不过，MPEG-2毕竟已经老迈了，许多后起之秀早已经对它虎视眈眈了。

     2．AVS

    后起之秀中最值得一提的当然是国内有自主知识产权的AVS编码标准，它的视频编码的压缩率为MPEG-2的2.4倍，从而大大降低了高清电视信号传输的数据量。AVS极有可能成为中国数字电视的信源编码标准，而且它也将应用于国产新一代的高清碟机当中。但目前AVS应用于电脑中编码解码器还没有发布，因此，我们在电脑中还无法体验到AVS的先进之处。

    3．WMV

    微软在推广它的Windows Media Video（WMV）编码技术方面是不遗余力的，网上流行的WMV-HD已经让我们体验到它的强大实力，目前清晰度最高的1080p影片大都是WMV编码的。WMV的压缩率大大高于MPEG-2，仅用8~10Mbps的码率即可达到与MPEG-2同等的画面质量，因此，WMV成为了DVD论坛认可的下一代DVD的编码标准之一，并已经在由我国台湾厂商推出高清碟机──FVD当中得到了实际的应用。

    WMV的另一个优势是得到众多硬件厂商的支持，目前新推出的显卡大都专门针对WMV解码进行了优化，这让WMV在电脑中的应用占据了很大的便宜。

    4．On2 VP6/7

    On2的VP6/7视频编码技术由于被国内的EVD采用而声名大噪（为可选压缩编码，并未得到实际应用）。它在压缩率方面拥有优势，最新推出的VP7拥有最高的压缩率。但它在电脑上的应用比较吃亏，由于没有得到任何硬件和软件方面的优化，在电脑上压缩播放高清的VP6/7视频还很不实际（速度太慢）。


    5．MPEG-4 AVC/H.264

    MPEG-4 AVC/H.264是与AVS处于同一水平的编码标准，它既是国际ISO组织的宠儿，又是国际电联（ITU）的爱子，并且得到了众多的厂商的支持，它的前途相当看好。它在高清数字电视、下一代DVD甚至手机多媒体领域都会有广泛的应用前景。MPEG-4 AVC/H.264的标准比较开放，许多产商都依据MPEG-4 AVC/H.264标准开发了自己的编码器产品，目前，MainConcept、Fraunhofer IIS、Nero等厂商都发布了应用于电脑的MPEG-4 AVC/H.264编解码器，另外也出现很多由民间组织开发的免费编解码器，如著名的X264。

    但MPEG-4 AVC/H.264在电脑中应用也存在着与VP6/7相同的问题，目前还没有硬件产品为它的编码解码进行优化，因而也限制了它目前在电脑上的应用。不过，它的前景要比VP6/7乐观，硬件厂商对它提供支持是早晚的事。

    6．DivX

    通过DVDRip，基于MPEG-4的DivX技术我们早已经为我们所熟知了。现在，DivX也加快了向高清领域挺进的步伐，在DivXNetworks的官方网站中已经提供了基于DivX5技术的高清视频样片，并且已经有了播放DivX-HD的碟机产品。而且，即将推出的DivX 6可以说是专为高清碟机而准备的，年内将会有成形的产品推出。

    DivX继承了从DVDRip时代就拥有的优势，用DivX压缩HDTV的速度较快，播放时对硬件的要求也不是太高。因此，DivX常常用来压缩HDTV的TS/TP文件，在许多网上下载的HDTV影片中我们都可以看到DivX的影子。

    7．其它编码格式

    除此之外，XviD、3ivX、X264等由民间力量发展出的视频编码也都具备有高清的实力，尤其是XviD，它的实力不逊于DivX。因此，可以肯定的是，在高清时代，它们仍将一如既往的盛行于互联网上，成为全球网迷们私底下的最爱。


HDTV的音频编码技术方面并没有什么特殊之处，均是我们熟知的编码技术。在TS/TP流文件中的音频多数是AC-3音频流，也有部分采用AAC和MP2音频流的。这些音频流大部分是两声道的，也有部分是5.1声道的。如果是经过再压缩的HDTV影片，则它所使用的音频格式五花八门，这和DVDRip的情况很相似，像AC-3、DTS、AAC、MP3、Ogg、WMA这样的音频格式均可使用。