视频分辨率

  • 8k：7680×4320

  • 4k

    • 4096×2160，DCI 4K标准
    • 3840×2160，即2160p，UHD（4k 超高清 —— Ultra High Definition）标准

  • 2k：2048×1080

  • 1080p：1920×1080

视频编码

AVC (Advanced Video Coding)/H.264/x.264

  1. 定义：

    • AVC 是一种视频压缩标准，正式名称为 H.264。被广泛应用于视频编码和传输，特别是在数字视频广播、蓝光光盘、视频会议和流媒体服务中。

  2. 标准化：

    • AVC 标准由 ITU-T（国际电信联盟电信标准化部门）和 ISO/IEC（国际标准化组织/国际电工委员会）共同开发。H.264 是其在 MPEG-4 标准中的第10部分。

  3. 压缩效率：

    • AVC 提供了比其前身（如 MPEG-2）更高的压缩效率，能够在较低的比特率下提供较高的视频质量。这使得 AVC 成为许多视频应用的首选编码标准。

  4. 应用场景：

    • AVC 被广泛用于：
      • 高清视频（HD）和超高清（UHD）视频的编码。
      • 在线流媒体服务（如 YouTube、Netflix 等）。
      • 视频会议和网络直播。
      • 蓝光光盘和其他光盘格式。

  5. 技术特点：

    • AVC 使用了多种先进的编码技术，包括运动补偿、变换编码、熵编码等，从而提高了编码效率。
    • 支持多种分辨率和帧率，适用于不同的应用场景。

  6. 兼容性：

    • AVC 是一种广泛支持的编码标准，几乎所有现代的视频播放器、设备和浏览器都能解码 H.264 编码的视频。

HEVC (High Efficiency Video Coding)/H.265/x.265

  1. 定义：

    • HEVC (H.265) 是一种视频压缩标准，旨在提供比其前身 H.264 更高的压缩效率。能够在相同的视频质量下，减少大约 50% 的比特率，这使得特别适用于高分辨率视频（如 4K 和 8K）。

  2. 标准化：

    • HEVC 是由 ITU-T（国际电信联盟电信标准化部门）和 ISO/IEC（国际标准化组织/国际电工委员会）共同开发的，作为 H.264 的继任者。

  3. 压缩效率：

    • HEVC 采用了多种先进的编码技术，包括：
      • 块结构：使用更灵活的编码块（CTU，编码树单元）来处理不同的图像区域。
      • 运动补偿：改进了运动估计和补偿算法，以更有效地编码运动场景。
      • 变换和量化：使用更高效的变换和量化方法来减少冗余数据。

  4. 应用场景：

    • HEVC 被广泛应用于：
      • 高清（HD）、超高清（UHD）和 4K/8K 视频的流媒体和存储。
      • 蓝光光盘（蓝光 UHD）格式。
      • 视频会议、网络直播和广播等领域。

  5. 兼容性：

    • 尽管 HEVC 提供了显著的压缩优势，但由于其复杂性和专利问题，早期的硬件和软件支持较为有限。不过，随着时间的推移，越来越多的设备（如智能电视、流媒体播放器和手机）开始支持 HEVC 解码。

  6. 文件扩展名和标识：

    • 在某些文件格式中，HEVC 编码的视频流可能会被标识为 hvc1（在 MP4 文件中）或 hev1。
  • HEVC（H.265）是一个高效的视频编码标准，能够在较低的比特率下提供高质量的视频，适用于 4K 和 8K 等高分辨率视频。
  • 尽管 HEVC 在压缩效率上有显著优势，但其复杂性和专利问题曾导致其在某些场合的应用受到限制。

AV1 (AOMedia Video 1)

  1. 背景：

    • AV1 是为了解决 AVC（H.264） 和 HEVC（H.265）等现有编码标准在版权和专利方面的限制而开发的。旨在提供更高的压缩效率，同时避免专利费用。

  2. 压缩效率：

    • AV1 提供比 H.265 更好的压缩效率，通常可以在相同的视觉质量下减少约 30% 的比特率。这使得 AV1 特别适合于 4K 和更高分辨率的视频流。

  3. 应用场景：

    • AV1 被设计用于互联网视频流、在线视频平台（如 YouTube、Netflix 等）和其他需要高效视频传输的场景。被广泛应用于视频流媒体、视频会议和视频存储等领域。

  4. 兼容性：

    • AV1 的支持正在逐渐增加，许多现代浏览器（如 Chrome、Firefox 和 Edge）和硬件设备（如电视和流媒体播放器）开始支持 AV1 解码。

  5. 文件扩展名和标识：

    • 在某些文件格式中，AV1 的编码可能会被标识为 AV01。例如，在 WebM 或 MP4 文件中，AV1 编码的视频流可能会被标记为 av01。

VP9

VP9 是一种由 Google 开发的开放视频编码格式，主要用于高效的视频压缩和传输。是 VP8 的后续版本，旨在提供更好的压缩效率和更高的视频质量，尤其是在较低的比特率下。VP9 被广泛应用于 YouTube、Netflix 和其他流媒体服务中。以下是 VP9 编码的详细介绍：

  1. VP9 的背景和发展
  • 开发者：VP9 是由 Google 开发的，作为 VP8 的继任者，旨在提高视频压缩效率。
  • 发布：VP9 于 2013 年首次发布，并在 2014 年成为 WebM 项目的一个重要组成部分。
  • 目标：VP9 的主要目标是提供与 H.265（HEVC）相似的压缩性能，但不收取专利费用。
  1. VP9 的特点
  • 高效压缩：VP9 能够在相同的视觉质量下，比 VP8 提高约 50% 的压缩效率。这意味着在相同的比特率下，VP9 可以提供更好的视频质量，或者在相同的质量下，使用更低的比特率。
  • 无专利费用：VP9 是开放的，用户可以自由使用，而无需支付专利费用，这使得在某些应用场景中比 H.265 更具吸引力。
  • 支持多种分辨率：VP9 支持从低分辨率到超高分辨率（如 4K 和 8K）的多种视频分辨率。
  1. 编码技术
  • 块编码：VP9 使用可变大小的块（从 64x64 到 8x8 像素）进行编码，这样可以根据视频内容的复杂性选择合适的块大小，从而提高编码效率。
  • 运动补偿：VP9 采用高效的运动补偿技术，能够更好地预测视频帧之间的变化，减少冗余数据。
  • 预测编码：VP9 使用帧间预测和帧内预测来减少数据量。帧间预测利用之前的帧来预测当前帧，帧内预测则在当前帧内进行压缩。
  • 色彩空间：VP9 支持 YUV 4:2:0 和 YUV 4:4:4 色彩空间，可以处理高动态范围（HDR）视频。
  1. 解码支持
  • 硬件解码：许多现代浏览器和设备（如智能手机、智能电视和流媒体播放器）都支持 VP9 的硬件解码，这使得 VP9 的播放更加高效和流畅。
  • 软件解码：VP9 也可以通过软件解码实现，但相较于硬件解码，软件解码的性能会受到设备性能的影响。
  1. 应用场景
  • 流媒体服务：VP9 被广泛用于 YouTube 和 Netflix 等流媒体平台，提供高质量的视频流。
  • 视频会议：由于其高效的压缩性能，VP9 也被用于视频会议应用，以减少带宽消耗。
  • 网页视频：VP9 是 WebM 格式的一部分，广泛用于浏览器中的在线视频播放。
  1. VP9 与其他编码标准的比较
  • 与 H.264 的比较：VP9 在相同的比特率下通常提供更好的视频质量，但 H.264 的解码支持更广泛，尤其是在较老的设备上。
  • 与 H.265（HEVC）的比较：VP9 和 H.265 提供相似的压缩效率，但 VP9 是开放标准，不涉及专利费用，这使得在某些情况下更具吸引力。

音频

  • Atmos：
    • Dolby Atmos，杜比全景声，多达128个独立的声音对象，可以精确控制每个声音的位置和移动路径，沉浸式的听觉体验
  • TrueHD 7.1：
    • TrueHD是一种无损音频编码格式，24位/192kHz的音频采样率，支持多声道环绕声。
    • 7.1表示音频通道的数量，共有7个环绕声道加1个低频效果声道（LFE），提供接近原始录音质量的声音，且支持动态元数据
  • DDP5.1 或 DD+5.1：
    • Dolby Digital Plus 5.1，有损环绕音频编码格式，支持5个环绕声道加1个低频效果声道
  • DTS-HD MA：
    • DTS-HD Master Audio，无损音频编码格式，24位/192kHz的音频采样率，支持多声道环绕声
  • **AAC(Advanced Audio Codec)**：
    • 一种有损音频编码格式，广泛用于流媒体和数字广播。
    • 提供比MP3更高的音质，通常用于Apple设备和YouTube等平台。
  • **MP3 (MPEG Audio Layer III)**：
    • 一种广泛使用的有损音频编码格式，支持多种比特率。
    • 虽然音质不如无损格式，但因其文件体积小而被广泛使用。
  • **FLAC (Free Lossless Audio Codec)**：
    • 一种无损音频编码格式，支持高达24位/192kHz的音频。
    • 压缩后文件体积较小，但不损失音质，适合高保真音频爱好者。
  • **WAV (Waveform Audio File Format)**：
    • 一种无损音频格式，通常用于存储高质量音频文件。
    • 文件体积较大，常用于专业音频制作。
  • **ALAC (Apple Lossless Audio Codec)**：
    • Apple开发的无损音频编码格式，类似于FLAC，适用于Apple生态系统。
    • 支持高质量音频压缩，适合Apple设备用户。
  • **DTS (Digital Theater Systems)**：
    • 一种有损音频编码格式，常用于家庭影院系统。
    • DTS和DTS-HD MA的区别在于后者支持无损音频。
  • **DSD (Direct Stream Digital)**：
    • 一种无损音频格式，采用1-bit编码，通常用于SACD（超级音频CD）。
    • 提供高解析度音频，适合高保真音频爱好者。
  • **PCM (Pulse Code Modulation)**：
    • 一种无损音频格式，常用于CD音频和数字录音。
    • 是一种基本的音频编码方式，直接记录声音波形。

色域

  • 8bit：8位颜色深度，$2^8$ =256种颜色
  • 10bit：10位颜色深度，$2^{10}$=1024种颜色，可以提供更平滑的色彩过渡和更丰富的色彩层次，减少了色彩带状效应（banding），特别是在渐变颜色区域（如天空）
  • SDR：Standard Dynamic Range，标准动态范围，相对于HDR而言，动态范围较小
  • HDR（通用）：High Dynamic Range，高动态范围，通用术语，指的是任何能够提供比传统SDR（标准动态范围）更宽亮度范围的技术
    • 可以提供更宽广的色彩范围和更高的对比度，可以显示从极暗到极亮的更大范围的亮度值
    • 支持Rec. 2020色域标准，能显示广泛的色彩和更高的亮度峰值
    • 使用静态元数据，整个视频内容中使用一组固定的显示设置
  • DV（专业设备）：Dolby Vision，HDR格式的一种
    • 支持动态元数据，可以根据每一帧的特性调整显示设置，使每一帧的亮度、色彩和对比度都得到最佳优化
    • 支持更高的亮度峰值（最高可达10,000 nits），从而可以展示更亮的高光部分和更深的暗部细节
    • 支持Rec. 2020色域标准，能显示广泛的色彩和更高的亮度峰值
    • Dolby Vision 内容需要在支持该技术的设备上播放，以充分发挥其优势

压缩方式

  • BluRay

    ：(Blu-ray Disc —— 蓝光原盘)，一种高容量的光盘格式，主要用于存储高清视频和其他数据

    • 高分辨率：通常支持1080p、4K UHD等高分辨率
    • 高质量音轨：支持DTS-HD MA、TrueHD等高质量音频格式
    • 通常包含多种语言的音轨和字幕
    • 菜单和附加内容：Blu-ray光盘通常包含交互式菜单和各种附加内容，如幕后花絮、导演评论等
    • 适用场景：家庭影院系统、高质量收藏。

  • Remux

    ：重新复用（Re-Multiplexing —— 蓝光高清），从源视频文件（如Blu-ray光盘）中提取音视频流，并重新复用（重新组合）到一个新的文件容器中，而不进行任何重新编码，保证了原汁原味的质量

    • 无损质量：音视频流直接复制，保留了源文件的所有信息
    • 包含源文件中的所有音轨和字幕
    • 适用场景：对音视频质量要求极高，需要多语言版本。

  • BDRemux

    ：（Blu-ray Remux —— 蓝光高清），从Blu-ray光盘中提取音视频流，并重新复用（Remux）到一个新的文件中，而不进行任何重新编码

    • 保留了原始Blu-ray光盘上的音视频质量，通常具有与原盘相同的视频和音频质量
    • 文件的大小通常与原盘相当，甚至可能更大，某些情况下会包含更多的元数据和辅助信息
    • 通常保留原盘的视频编码方式，如MPEG-2、H.264/AVC或H.265/HEVC
    • 保留原盘的音频编码方式，如DTS-HD Master Audio、TrueHD、Dolby Digital Plus

  • WEBRip

    ：从网络来源（流媒体服务）下载，并且经过了重新编码

    • 经过重新编码，通常使用x264/x265等编码器
    • 可以根据需要调整分辨率、比特率等参数
    • 适用场景：存储空间有限，需要较好的画质。

  • WEB-DL

    ：Web Download，直接从网络下载的视频文件，通常来自合法的流媒体服务

    • 源质量取决于流媒体服务提供的质量，可能使用H.264/H.265或其他编码格式
    • 适用场景：需要高质量的网络下载源

  • HMAX：可能是指HBO Max，一个流媒体服务平台。

  • BDRIP

    • BDRIP通过一些强劲的压缩算法和编码技术，将视频音频进行有损压缩来获得更小的文件体积，常常可以压缩到一半大小 (一部 4K 电影 RIP 后约在 20GB 左右)。BDRip 的画质、音质、以及文件体积取决于压缩者所采用的编码器、参数、滤镜，以及自身的技术实力等多方面因素，不能一概而论。
    • 4K 的 BD RIP 也可以保留 HDR 信息，画质上大多也能做到比较接近原盘的效果，一般不直接对比的话不太能看出来差别 (但在大面积的投影下会比较明显)。由于文件大小和画质适中，因此 BDRIP 在网络上也较为流行。适合那些并不追求极致画质、显示设备尺寸不大、也不想占用太多硬盘空间的一般高清爱好者。

示例文件

  • Blu-ray：一张物理光盘，可以直接插入Blu-ray播放器播放
  • Remux：例如一个文件名为 Movie.2021.2160p.BluRay.Remux.HEVC.DTS-HD.MA.TrueHD.7.1.Atmos-SGF.mkv 的文件
  • BDRemux：例如一个文件名为 Movie.2021.2160p.BluRay.BDRemux.HEVC.DTS-HD.MA.TrueHD.7.1.Atmos-SGF.mkv 的文件