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012-常见音视频编码格式.md

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常见音视频编码格式

常见的音频编码格式

MP3

这种压缩方式的全称叫MPEG Audio Layer3,MP3是利用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file，换句话说，能够在音质丢失很小的情况下把文件压缩到更小的程度。>而且还非常好的保持了原来的音质。 * 压缩率：10~12倍 * 优点：压缩比高，适合用于互联网上的传播 * 缺点： MP3 在 128KBitrate 及以下时，会出现明显的高频丢失

AAC高级音频编码

Advanced Audio Coding。一种专为声音数据设计的文件压缩格式，与MP3不同，它采用了全新的算法进行编码，更加高效，具有更高的“性价比”。利用AAC格式，可使人感觉声音质量没有明显降低aac标志的前提下，更加小巧。AAC属于有损压缩的格式，与时下流行的APE、FLAC等无损格式相比音质存在“本质上”的差距。加之，传输速度更快的USB3.0和16G以上大容量MP3正在加速普及，也使得AAC头上“小巧”的光环不复存在了。

  • 优点：支持多种音频声道组合，提供优质的音质。

WMA

WMA的全称是Windows Media Audio，是微软力推的一种音频格式。WMA格式是以减少数据流量但保持音质的方法来达到更高的压缩率目的，其压缩率一般可以达到1:18，生成的文件大小只有相应MP3文件的一半。

  • 压缩率：10~12倍
  • 缺点：在高比率的渲染能力低下，同音源的一个320KBPS的MP3与比较192KBPS的WMA相比，音质和渲染力很容易分别出是前者较优。因为：
  • 当 Bitrate 小于 128K 时， WMA 最为出色且编码后得到的音频文件很小。
  • 当 Bitrate 大于 128K 时， WMA 音质损失过大。
  • 优点：WMA还可以通过DRM（Digital Rights Management）方案加入防止拷贝，或者加入限制播放时间和播放次数，甚至是播放机器的限制，可有力地防止盗版。

WAV

WAV是录音时用的标准的windows文件格式，文件的扩展名为“.wav”，WAVE文件作为最经典的Windows多媒体音频格式，应用非常广泛。声道有单声道和立体声之分，采样频率一般有11kHz、22kHz和44kHz三种。 WAVE文件所占容量=（采样频率×采样位数×声道）×时间/8（1字节=8bit）。

ATRAC

ATRAC压缩技术主要是利用了人耳的蔽遮效应，在心理声学原理上，在进行音频录入的同时，有许多外部的频段同时也会被录入，当人耳同时听到两个不同频率、不同音量的声音时，音量较小的低频及音量较小的高频连同不为人耳所察觉的频段信号都会被自动减弱或忽略不予记录，因此又可以称为适应性变换声码技术，由于近年來编码压缩技术（ATRAC的版本）越來越成熟，所以经过编码解码过程后的声音仍直逼CD， ATRAC将16比特44.1KHz的数字信号以频率响应轴分成52个区段（在低频时分割较细而在高频时分割较粗），根据声音心理学的原理，将声音信号中人耳听不到和对人的听力影响不大的信息给剔除出去而达到缩小声音文件的目的。利用这种原理，ATRAC可以将录音的资料量压缩为原来的五分之一（即压缩比为1：5）。

  • 压缩率：5倍
  • 特点：自动减弱或者忽略外部频段的杂音

PLAC

FLAC与MP3不同，MP3是音频压缩编码，但FLAC是无损压缩，也就是说音频以FLAC编码压缩后不会丢失任何信息，将FLAC文件还原为WAV文件后，与压缩前的WAV文件内容相同OGG

OGG

OGG格式的全称应该是OGG Vobis。它是一种新的音频压缩格式，类似于MP3等现有的音乐格式。但有一点不同的是，它是完全免费、开放和没有专利限制的。OGG Vobis有一个很出众的特点，就是支持多声道， OGG Vobis在压缩技术上比MP3好，而且它的多声道，免费，开源这些特点，使它很有可能成为一个流行的趋势，这也正是一些MP3播放器对其支持的原因

可以对所有的声道进行编码，而不是MP3只能编码2个声道。多声道音乐的兴起，给音乐欣赏带来了革命性的变化，尤其在欣赏交响时，会带来更多临场感。这场革命性的变化是MP3无法适应的。在以后的播放技术>不断提高以后，而且人们对音质要求不断提高，Ogg的优势将更加明显。

  • 优点：完全免费。开放没有专利限制。支持多声道

APE

APE的本质，其实它是一种无损压缩音频格式。庞大的WAV音频文件可以通过Monkey”s Audio这个软件进行“瘦身”压缩为APE。有时候它被用做网络音频文件传输，因为被压缩后的APE文件容量要比WAV源文件小一半多，可以节约传输所用的时间。更重要的是，通过Monkey”s Audio解压缩还原以后得到的WAV文件可以做到与压缩前的源文件完全一致,.。所以APE被誉为“无损音频压缩格式”

  • 无损压缩

各种编码比较

  • 1.压缩比比较： aac>ogg>mp3(wma)>ape>flac>wav（同一音源条件下） mp3和wma以192kbps为分界线，192kbps以上mp3好，192kbps以下wma好。 WMA（1012），，APE(无损压缩，但庞大的WAV可以瘦身为APE)，， ATRAC(1:5)，，MP3(1012)，，AAC(18~20)，，OGG()，， FLAC(1:2)
  • 2.2.音质比较： wav=flac=ape>aac>ogg>mp3>wma
  • 3.3.硬件支持比较： MP3播放器：mp3>wma>wav>flac>ape aac ogg 手机：mp3>wma>aac wav>flac ogg>ape

各种编码比较

种类 压缩比 支持声道数 优点 缺点
MP3 10~12 2个声道 压缩比高，适合用于互联网上的传播 在 128KBitrate 及以下时，会出现明显的高频丢失
WMA 10~12 当 Bitrate 小于 128K 时， WMA 最为出色且编码后得到的音频文件很小。 当 Bitrate 大于 128K 时， WMA 音质损失过大。
OGG 支持多声道 OGG Vobis在压缩技术上比MP3好，而且它的多声道
AAC 18~20 支持多声道 支持多种音频声道组合，提供优质的音质 与时下流行的APE、FLAC等无损格式相比音质存在“本质上”的差距。加之，传输速度更快的USB3.0和16G以上大容量MP3正在加速普及，也使得AAC头上“小巧”的光环不复存在了。
APE 无损压缩 用做网络音频文件传输，因为被压缩后的APE文件容量要比WAV源文件小一半多，可以节约传输所用的时间。
FLAC 2
WAV 无损压缩 单声道和立体声 WAVE文件作为最经典的Windows多媒体音频格式

常见的视频编码格式

所谓视频编码方式就是指通过特定的压缩技术，将某个视频格式的文件转换成另 一种视频格式文件的方式。

视频传输中的编码标准

  1. 国际电联的H.264
  2. 国际标准化组织运动图像专家 组的MPEG系列标准
  3. 微软公司的WMV
  4. Apple公司的 QuickTime
  5. google力推的WebM格式

视频编码格式

高清视频的编码格式有五种，即H.264、MPEG-4、MPEG-2、WMA-HD以及VC-1。

H.264

H.264是由国际电信联盟（iTU-T）所制定的新一代的视频压缩格式。H.264的数据压缩比能比当前DVD系统中使用的 MPEG-2高2～3倍，比MPEG-4高1.5～2倍。正因为如此，经过H.264压缩的视频数据，在网络传输过程中所需要的带宽更少，也更加经济.

缺点：
  1. 与MPEG-4一样，经过H.264压缩的视频文件一般也是采用avi 作为其后缀名，同样不容易辨认，只能通过解码器来自己识别。
  2. H.264编码的影片在播放的时候对硬件系统也提出了非常高的要求。 据相关资料显示，H.264的影片在编码的过程中复杂度是MPEG2的10倍，解码的复杂度是MPEG2的3倍，这对于CPU来说是很沉重的负担，而显卡芯片如果要整合硬件解码模块，其难度也随之加大。
优点：
  1. 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。
特点：
  1. 更高的编码效率
  2. 高质量的视频画面
  3. 提高网络适应能力：H.264可以工作在实时通信应用（如视频会议）低延时模式下，也可以工作在没有延时的视频存储或视频流服务器中。
  4. 采用混合编码结构
  5. 错误恢复功能：H.264提供了解决网络传输包丢失的问题的工具，适用于在高误码率传输的无线网络中传输视频数据。
  6. 较高的复杂度：264性能的改进是以增加复杂性为代价而获得的。据估计，H.264编码的计算复杂度大约相当于H.263的3倍，解码复杂度大约相当于H.263的2倍。
MPEG4

由于MPEG4只处理图像帧与帧之间有差异的元素，而舍弃相同的元素，因此大大减少了合成多媒体文件的体积。应用MPEG4技术的影音文件最显著特点就是 压缩率高且成像清晰，一般来说，一小时的影像可以被压缩为350M左右的数据，而一部高清晰度的DVD电影, 可以压缩成两张甚至一张650M CD光碟来存储。

MPEG-4

MPEG-4不仅可提供高压缩率，同时也可实现更好的多媒体内容互动性及全方位的存取性，它采用开放的编码系统，可随时加入新的编码算法模块，同时也可根据不同应用需求现场配置解码器，以支持多种多媒体应用。
优点:
1.具有很好的兼容性；
2.MPEG-4比其他算法提供更好的压缩比，最高达200：1；
3.MPEG-4在提供高压缩比的同时，对数据的损失很小。所以，mpeg-4的应用能大 幅度的降低录像存储容量，获得较高的录像清晰度，特别适用于长时间实时录像的需求，同时具备在低带宽上优良的网络传输能力。
4.采用开放的编码系统,可以加入新的编码算法模块.

VC-1

VC-1是软件巨头微软力推的一种视频编码的格式
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对硬件的要求比较高）

VC-1目前的气势依然弱于H.264，也弱于MPEG-4，一方面是VC-1在技术层面上的实际表现与H.264无太大差异，VC-1同样以MPEG-4为基础，但并没有特别的突出点或优越性，运营商从技术角度考虑没有必要非选择VC-1。 另外，从授权角度来看VC-1是否有优势呢？答案是三者中最不利的，碍于Microsoft一贯的推行策略，VC-1的授权来源仅只一家，授权价格与方式调整，以及后续版本的改进方向，都由微软一手掌握，无人能左右，眼前为与MPGE-4、H.264等竞争，VC-1授权自然不敢过高，但运营商依然对未来是否会涨价表示担心。

MPEG-2

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。

各种视频编码格式性能比较

性能 MPEG2 MPEG4 H264 VC-1
压缩比(MPEG2为1) 100% 50%~60% 25%~40% 30%~40%
对硬件的要求 最低 较低 最高 较高
授权成本 最低 较高 最低 较低
画面质量 一般 较好 最好 最好
适用场景 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。 MPEG-4在提供高压缩比的同时，对数据的损失很小。所以，mpeg-4的应用能大 幅度的降低录像存储容量，获得较高的录像清晰度，特别适用于长时间实时录像的需求 H.264可以工作在实时通信应用（如视频会议）低延时模式下，也可以工作在没有延时的视频存储或视频流服务器中。 高压缩比,画面质量好但是对硬件要求没有H264高的场景








原文作者: xixihaha331