视频相关概念

 

码流　

数字视频和声音传输所涉及到的一个重要概念是所谓的“码流”概念。网络上传输数字视频和声音属于流媒体传输范畴，信道中传送的数据流俗称码流，码流带宽则是指传输流在信道中传送数据的速率，通常以比特/秒(bit/s)为单位。一个码流的带宽包括在该流中所有数据(已知和未知的PID，以及空包)每秒传送的比特数。视频、声音和数据从源端同时向目的地传输，并作为连续实时流在目的地被接收。这里的源指的是服务器端的应用，而目的地或称接收端是指客户端应用。

压缩格式

模拟视频和声音信号经过捕获设备转换成数字形式后，其数据量是非常惊人的，必须采用压缩。所以，实现数字视频和声音传输的一般做法是：在源端先将数字视频和声音信息进行压缩，然后经由有服务质量保证的网络传输压缩码流到目的地，再在目的地将之进行解压后显示或回放出来。

　　现在的两大主流压缩格式阵营分别为MPEG和H.系列。MPEG（Moving Picture Experts Group）运动图像专家组，隶属于ISO/IEC的一个专家工作组，主要负责为数字音视频编码算法开发和制定标准。MPEG-4于1998年11月公布，是针对一定比特率下的视频、音频编码，更加注重多媒体系统的交互性和灵活性。MPEG-4传输速率在4800-6400bps之间，分辨率为176×144，可以利用很窄的带宽通过帧重建技术压缩和传输数据，从而能以最少的数据获得最佳的图像质量。H.系列则是由国际电联（ITU-T）制订的，H.264标准使运动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，在同等的图像质量条件下，H.264的数据压缩比能比H.263高2倍，比MPEG-4高1.5倍。H.264获得优越性能的代价是计算复杂度的大幅增加，例如分层设计、多帧参论、多模式运动估计、改进的帧内预测等，这些都显著提高了预测精度，从而获得比其他标准好得多的压缩性能，但也因此对硬件处理能力和软件的架构提出了严苛的要求。在目前的视频服务器领域，尚无法真正意义上实现H.264标准，所以，用于服务器的主流压缩格式还是MPEG4。

编解码　

MPEG码流完全依靠编码器对MPEG语法和语义的准确使用来处理素材，编码端正确设置固定标志比特位、同步类型、数据包起始码等，并按照一定格式进行编码，所获得的数据码流通过网络传输至客户端。客户端按照固定格式解释MPEG码流，获得所传递的原始数据，此谓之解码。一套完整的传输系统必须同时包括编码解码两部分。

双码流

　　 （1）双码流，顾名思义，在视频服务器中同时并存两种码流。双码流是通过在编码端采用两种格式进行分别编码来实现的，对包括芯片在内的硬件系统和软件系统提出了非常高的要求。目前的解决方法有两种，一种是采用更高主频的芯片来进行编码压缩处理，通常至少要达到500M，这样做的好处是成本相应稍低；另一种则是采用两片芯片，一片芯片做一种码流，这样做的优势则在于稳定性比较高。

　　（2）传统意义上的双码流采用一种码流用于网络传输(低码率，受带宽限制)，一种码流用于高品质实时存储（高清需求），同时兼顾本地存储和远程网络传输。

　　（3）技术发展的最终阶段还将是单码流，但双码流的技术在目前的市场上会存在很长的时间，尤其是在网络带宽不允许的情况下。

码率　

　 码流(Data Rate)是指视频文件在单位时间内使用的数据流量，也叫码率或码流率，通俗一点的理解就是取样率,是视频编码中画面质量控制中最重要的部分，一般我们用的单位是kb/s或者Mb/s。一般来说同样分辨率下，视频文件的码流越大，压缩比就越小，画面质量就越高。码流越大，说明单位时间内取样率越大，数据流，精度就越高，处理出来的文件就越接近原始文件，图像质量越好，画质越清晰，要求播放设备的解码能力也越高。

　　当然，码流越大，文件体积也越大，其计算公式是文件体积=时间X码率/8。例如，网络上常见的一部90分钟1Mbps码流的720P RMVB文件，其体积就=5400秒×1Mb/8=675MB。

　　通常来说，一个视频文件包括了画面及声音，例如一个RMVB的视频文件，里面包含了视频信息和音频信息，音频及视频都有各自不同的采样方式和比特率，也就是说，同一个视频文件音频和视频的比特率并不是一样的。而我们所说的一个视频文件码流率大小，一般是指视频文件中音频及视频信息码流率的总和。

以以国内最流行，大家最熟悉的RMVB视频文件为例，RMVB中的VB，指的是VBR，即Variable Bit Rate的缩写，中文含义是可变比特率，它表示RMVB采用的是动态编码的方式，把较高的采样率用于复杂的动态画面(歌舞、飞车、战争、动作等)，而把较低的采样率用于静态画面，合理利用资源，达到画质与体积可兼得的效果。

码率和取样率最根本的差别就是码率是针对来讲的。

采样率

采样率（也称为采样速度或者采样频率）定义了每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数，它用（Hz）来表示。采样率是指将模拟信号转换成数字信号时的采样频率，也就是单位时间内采样多少点。一个采样点数据有多少个比特。比特率是指每秒传送的比特(bit)数。单位为 bps(Bit Per Second)，比特率越高，传送的数据越大，音质越好.比特率 =采样率 x 采用位数 x声道数.

     采样率类似于动态影像的帧数，比如电影的采样率是24赫兹，PAL制式的采样率是25赫兹，NTSC制式的采样率是30赫兹。当我们把采样到的一个个静止画面再以采样率同样的速度回放时，看到的就是连续的画面。同样的道理，把以44.1kHZ采样率记录的CD以同样的速率播放时，就能听到连续的声音。

比特率

比特率是指每秒传送的比特(bit)数。单位为bps(Bit Per Second)，比特率越高，传送的数据越大。在视频领域,比特率常翻译为码率 !

比特率是指将数字声音、视频由模拟格式转化成数字格式的采样率，采样率越高，还原后的音质、画质就越好。

视频领域： 码率 = 比特率 = 采样率。

帧速率

帧速率也称为FPS(Frames PerSecond)的缩写——帧/秒。是指每秒钟刷新的图片的帧数，也可以理解为图形处理器每秒钟能够刷新几次。越高的帧速率可以得到更流畅、更逼真的动画。每秒钟帧数(FPS)越多，所显示的动作就会越流畅。

分辨率

就是帧大小每一帧就是一副图像。

640*480分辨率的视频，建议视频的码速率设置在700以上，音频采样率44100就行了

一个音频编码率为128Kbps，视频编码率为800Kbps的文件，其总编码率为928Kbps，意思是经过编码后的数据每秒钟需要用928K比特来表示。

   计算输出文件大小公式：
（音频编码率（KBit为单位）/8 +视频编码率（KBit为单位）/8）×影片总长度（秒为单位）=文件大小（MB为单位）

高清视频

目前的720P以及1080P采用了很多种编码，例如主流的MPEG2，VC-1以及H.264，还有Divx以及Xvid，至于封装格式更多到令人发指，ts、mkv、wmv以及蓝光专用等等。

720和1080代表视频流的分辨率，前者1280*720，后者1920*1080，不同的编码需要不同的系统资源，大概可以认H.264>VC-1>MPEG2。