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视频编码简介

视频格式与视频编码格式的区别科普

虽然都与视频文件有关，视频格式 (Container Format) 和 视频编码格式 (Video Codec) 代表的是不同的概念。

1. 视频格式 (Container Format) - “容器”

  • 定义: 视频格式，也称为容器格式，就像一个 “容器” 或 “包装盒”，用于 存放视频轨道、音频轨道、字幕、元数据、章节信息、甚至封面图像 等各种数据流。

  • 作用: 它定义了视频文件的 结构，告诉播放器如何读取和解析文件中的不同数据，以及如何将不同的数据流组合在一起。

  • 常见格式 (举例): 除了之前提到的 MKV, MP4, AVI, MOV, WMV, FLV 之外，还有许多其他的视频格式，例如：

    • MKV (Matroska Video): 一种非常流行的开源容器格式，以 高度灵活和强大的功能 著称。 可以容纳几乎任何类型的视频、音频、字幕编码，支持章节、菜单等高级功能，常用于 高清视频封装和网络分享。
    • MP4 (MPEG-4 Part 14): 目前 最通用、兼容性最好 的容器格式之一。 广泛应用于网络流媒体、移动设备、蓝光光盘等领域。 适合 各种用途的视频存储和传输。
    • AVI (Audio Video Interleave): 一种较老的容器格式，由微软开发。 结构相对 简单，但 兼容性较好，尤其是在 Windows 系统上。 但对现代视频编码格式和高级功能的支持有限，逐渐被更先进的格式取代。
    • MOV (QuickTime File Format): 苹果公司开发的容器格式，最初用于 QuickTime 播放器。 在 macOS 和 iOS 系统上兼容性极佳，也常用于 专业视频制作和编辑 领域。
    • WMV (Windows Media Video): 微软开发的另一种容器格式，与 Windows Media Player 紧密集成。 主要用于 Windows 平台上的视频播放和流媒体，但在其他平台上的兼容性相对较差。
    • FLV (Flash Video): 曾经非常流行的网络视频格式，由 Adobe Flash Player 使用。 文件体积小，适合网络传输，但随着 HTML5 的普及和 Flash Player 的淘汰，FLV 的使用已大大减少。
    • WebM: 一种 开放、免费 的容器格式，由 Google 推广。 主要用于 HTML5 网页视频，与 VP9 视频编码和 Vorbis/Opus 音频编码搭配使用，旨在推动网络视频的开放和标准化。
    • TS (MPEG Transport Stream): 一种 广播电视领域常用 的容器格式。 设计用于在 不可靠的传输介质 (如无线广播) 上传输视频和音频数据，具有较强的 容错能力。 也常用于 蓝光光盘 和 高清电视录制。
    • VOB (Video Object): DVD 视频光盘 使用的容器格式。 包含 DVD 视频的 主视频、菜单、字幕 等内容，通常与 MPEG-2 视频编码和 AC-3 音频编码配合使用。
    • OGG: 一种 开放、免费 的多媒体容器格式，可以包含视频、音频、文本等多种数据流。 常与 Theora 视频编码 和 Vorbis 音频编码 搭配使用，也是 开源社区 比较推崇的格式。

    文件扩展名 (如 .mkv, .mp4, .avi, .webm, .ts) 通常就代表了视频格式。

  • 以 MKV 为例: MKV (Matroska Video) 是一种非常流行的开源容器格式，它 非常灵活，可以容纳多种不同的视频编码、音频编码和字幕。 一个 MKV 文件内部，可以包含使用 H.265 编码的视频、DTS-HD Master Audio 音频，以及多条不同语言的字幕。

2. 视频编码格式 (Video Codec) - “编码方式”

  • 定义: 视频编码格式，也称为视频编解码器，是指 压缩和解压缩视频数据的算法。 它决定了视频内容是如何 被编码 (压缩) 和解码 (解压缩) 的。
  • 作用: 它直接影响视频文件的 大小、画质、解码复杂度 等。
  • 常见编码格式 (举例): H.264 (AVC), H.265 (HEVC), VP9, AV1, MPEG2 等。 这些是表格中 “支持的视频解码格式” 列中提到的格式。
  • 以 H.264 为例: H.264 是一种非常普及的视频编码格式。 一个视频是 "H.264 编码" 的，意思是这个视频的 视频轨道 是使用 H.264 算法压缩的。 这个 H.264 编码的视频轨道，可以被封装在 不同的容器格式 中，例如 MKV、MP4、AVI 等等。

形象比喻:

可以把 视频格式 (容器) 比作 快递包装盒，而 视频编码格式 (Codec) 比作 快递盒子里面的物品 (比如衣服、电子产品等)。

  • 快递包装盒 (视频格式) 可以是纸箱 (MKV)、塑料袋 (MP4)、老式信封 (AVI)、精美礼品盒 (MOV) 等等，不同的包装盒形状、材质、功能不同，但都是用来装东西的。
  • 快递盒子里面的物品 (视频编码格式) 可以是衣服 (H.264 编码的视频)、电子产品 (H.265 编码的视频)、书籍 (MPEG-2 编码的视频) 等等，不同的物品种类、价值不同，但都需要装在盒子里才能运输。

总结:

  • 视频格式 (.mkv, .mp4, .avi, .webm, .ts 等) 是 “外壳”, 决定了文件的结构和功能特性。
  • 视频编码格式 (H.264, H.265, VP9, AV1, MPEG2 等) 是 “内核”, 决定了视频内容的压缩方式和质量。

一个视频文件，既有 视频格式 (容器)，也有 视频编码格式 (视频轨道)。 例如，一个 WebM 文件，它的视频轨道通常采用 VP9 编码，音频轨道可能采用 Opus 编码。 而一个 TS 文件，可能包含 H.264 编码的高清电视节目。