视频编码标准 MPEG-4、H.264、H.265之间的关系解析

时间：11-23 民间故事提交错误

各位老铁们好，相信很多人对视频编码标准 MPEG-4、H.264、H.265之间的关系解析都不是特别的了解，因此呢，今天就来为大家分享下关于视频编码标准 MPEG-4、H.264、H.265之间的关系解析以及的问题知识，还望可以帮助大家，解决大家的一些困惑，下面一起来看看吧！

参考资料1：

让我们从MPEG-4 开始。 MPEG-4是一套音频和视频信息的压缩编码标准。它是由国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）下属的“运动图像专家组”（MPEG）制定的。第一个版本于1998年10月采用，第二个版本于1999年12月采用。MPEG-4格式的主要用途是在线流媒体、光盘、语音传输（视频电话）和电视广播。（摘自维基百科）

我们来谈谈编码格式。 H.264被MPEG组织称为AVC（高级视频编解码器/Advanced Video Coding）。它是MPEG4 标准的第10 部分。它用来替代以前的MPEG4 Part 2（简称MPEG4P2）制定的视频编码，因为AVC比MPEG4P2有更多的优点。压缩效率更强。最常见的MPEG4P2 编码器是divx 和xvid（开源），最常见的AVC 编码器是x264（开源）。 H.265是下一代视频编码技术，被MPEG组织称为HEVC（高效视频编码）。它是下一代标准MPEG-H.它不属于MPEG-4标准，具有比H.264更高的性能。更强的压缩效率。

最后，我们终于可以谈谈容器了。从形式上来说，mp4、rmvb、mkv 和avi 都是视频文件的扩展名。其次，它们也是视频文件的封装格式（即容器）。 MP4是MPEG-4标准第14部分制定的容器标准。所谓容器，就是对编码器生成的多媒体内容（视频、音频、字幕、章节信息等）进行混合和封装的标准。容器可以方便地同步播放不同的多媒体内容，容器的另一个功能是为多媒体内容提供索引。也就是说，如果没有容器，你只能从头到尾看一部电影，并且不能拖动进度。（当然，在这种情况下，有些播放器会话需要很长时间才能临时创建索引），如果你不自己手动加载音频，就会没有声音。

容器的一个示例是aac/m4a“格式”的音频（这两个是同一件事，m4a 是Apple“发明”的扩展）。该音频采用AAC编码，但实际上是封装在MPEG4P14（即mp4）容器中，因为没有容器的原始AAC数据流没有索引，导致播放器定位不方便。

不同的容器有不同的特性。 MP4是官方指定容器，属于“太子党”，拥有广泛的硬件支持； rmvb是一个封闭的标准容器，只能用于封装realvideo编码的视频； mkv 是社区设计的开放容器。灵活容器最大的特点就是可以封装几乎任何编码格式； avi有着悠久的历史，其旧的架构已经无法适应新的编码格式，可以被埋没。

参考资料2：

我通过介绍以下三个概念来介绍视频压缩的知识。它们是：视频文件格式（简称：文件格式）、视频打包格式（简称：视频格式）、视频编码方式（简称：视频编码）

1、视频文件格式（简称：文件格式）：我们知道Windows系统中的文件名是有后缀的，如1.doc、2.wps、3.psd等，Windows设置后缀名的目的是为了让应用程序在系统中识别并关联这些文件，以便相应的应用程序可以打开相应的文件。例如，如果您双击1.doc 文件，它会知道让Microsoft Office 打开它，而不是使用Photoshop 打开该文件。所以常见的视频文件格式如1.avi、2.mpg等都称为视频文件格式，它们与计算机上安装的视频播放器相关。

2、视频封装格式（简称：视频格式）：AVI、MPEG、VOB是视频封装格式，相当于存储视频信息的容器。它是由相应的公司开发的。我们在电脑上看到的视频文件格式1.avi、2.mpg、3.vob的后缀名就是对应的视频打包格式的名称。下面重点介绍几种封装格式：

1、AVI格式（后缀：AVI）：其英文全称是Audio Video Interleaved，即音频和视频交错格式。它由微软于1992 年推出。

这种视频格式的优点是图像质量好。由于无损AVI可以保存alpha通道，所以经常被我们使用。缺点太多，体积太大，更糟糕的是压缩标准不统一。最常见的现象是，高版本的Windows Media Player无法播放早期编码编辑的AVI格式视频，而低版本的Windows Media Player则无法播放。使用最新编码编辑的AVI格式视频，所以我们在播放一些AVI格式视频时，经常会遇到视频编码问题，导致视频无法播放或者即使可以播放，但播放进度无法调整且只有声音但播放时没有图像。等待一些莫名其妙的问题。

2、DV-AVI格式（后缀.AVI）：DV的英文全称是Digital Video Format，是由索尼、松下、JVC等厂商联合提出的一种家庭数字视频格式。

数码相机使用这种格式来记录视频数据。它可以通过计算机的IEEE 1394端口将视频数据传输到计算机，也可以将计算机中编辑的视频数据记录回数码相机。这种视频格式的文件扩展名也是avi。电视台使用录像带记录模拟信号，IEEE 1394端口采集卡通过EDIUS从录像带上采集的视频就是这种格式。

3、QuickTime文件格式（后缀.MOV）：美国苹果公司开发的一种视频格式。默认播放器是Apple 的QuickTime。

具有较高的压缩比和完美的视频清晰度的特点，并且可以节省Alpha通道。大家可能注意到了，每次我们安装EDIUS时，都要安装Apple推出的QuickTime。安装它的目的是为了支持JPG格式图片和MOV视频格式的导入。

4、MPEG格式（文件后缀可以是.MPG .MPEG .MPE .DAT .VOB .ASF .3GP .MP4等）：其英文全称是Moving Picture Experts Group，即运动图像专家组格式。该专家组成立于1988年，2007年负责制定光盘的视频和音频标准，其成员均为视频、音频和系统领域的技术专家。

MPEG 文件格式是运动图像压缩算法的国际标准。 MPEG格式目前有三种压缩标准，即MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4。 MPEG-1 和MPEG-2 目前使用较少。我们重点关注1998年制定的MPEG-4。MPEG-4是专门为播放来自流媒体的高质量视频而设计的，以便使用最少的数据来获得最佳的图像质量。目前MPEG-4最吸引人的地方是它可以保存接近DVD质量的小视频文件。您可能已经注意到，没有MPEG-3 编码，因为该项目最初是为高分辨率电视(HDTV) 设计的。后来发现MPEG-2对于HDTV应用来说已经足够了，于是暂停了MPEG-3的研发（百度百科说MPEG-3就是mp3，我认为这种说法并不准确）。

5、WMV格式（后缀.WMV.ASF）：其英文全称是Windows Media Video。它也是微软推出的一种文件压缩格式，采用独立的编码方式，可以直接在互联网上实时观看视频节目。

WMV格式的主要优点包括：本地或网络播放、丰富的流间关系以及可扩展性。 WMV格式需要在网站上播放，需要安装Windows Media Player（简称WMP），非常不方便。现在几乎没有网站使用它。

6、Real Video格式（后缀.RM .RMVB）：由Real Networks制定的音视频压缩规范，称为Real Media。

用户可以使用RealPlayer根据不同的网络传输速率制定不同的压缩比，从而实现图像数据在低速率网络上的实时传输和播放。 RMVB格式：这是在RM视频格式升级基础上扩展出来的一种新的视频格式。当然，性能也得到了很大的提升。 RMVB视频也有明显的优势。如果将一部700MB左右大小的DVD电影转录成同等质量的RMVB格式，其大小最多也只有400MB左右。您可能已经注意到，在网上下载电影和视频时，经常会接触到RMVB格式。但随着时代的发展，这种格式已经被越来越多优秀的格式所取代。著名的人人影视字幕组2013年宣布不再打压RMVB格式视频。

7、Flash视频格式（后缀：FLV）：一种流行的在线视频打包格式，由Adobe Flash扩展而来。随着视频网站的丰富，这种格式变得非常流行。

8、Matroska格式（后缀.MKV）：是一种新的多媒体封装格式。这种封装格式可以将多种不同编码的视频和16个或更多不同格式和不同语言字幕的音频封装到一个Matroska Media文件内。它也是开源多媒体封装格式之一。 Matroska还可以提供非常好的交互功能，并且比MPEG更加方便和强大。

常见视频格式及对应的文件格式

3、视频编码方法（简称：视频编码）：所谓视频编码方法是指能够对数字视频进行压缩或解压缩（视频解码）的程序或设备。通常这种类型的压缩是有损数据压缩。也可以指通过特定的压缩技术将一种视频格式转换为另一种视频格式。常见的编码方式有：

1. H.26X系列（由ITU[国际电传视频联盟]主导）包括H.261、H.262、H.263、H.264和H.265。

1）H.261：主要用于老式的视频会议和可视电话产品。

2）H.263：主要应用于视频会议、视频通话和在线视频。

3）H.264：H.264/MPEG-4 Part 10，即AVC（高级视频编码），是一种视频压缩标准，是一种广泛使用的高精度视频录制和压缩发布格式。

4）H.265：高效视频编码（简称HEVC）是一种视频压缩标准，是H.264/MPEG-4 AVC的后继者。 HEVC被认为不仅可以提高图像质量，而且可以实现H.264/MPEG-4 AVC的两倍压缩率（相当于相同图像质量下比特率降低50%），并且可以支持4K分辨率甚至超高分辨率。高品质电视，最高分辨率可以达到81924320（8K分辨率），这是当前的发展趋势。直到2013年Potplayer增加了H.265视频的解码，还没有出现流行的编码软件。

2、MPEG系列（由ISO【国际标准组织】下属的MPEG【运动图像专家组】制定）主要包括：

1）MPEG-1 Part 2（MPEG-1 Part 2主要用在VCD上，一些在线视频也使用这种格式。这种编解码器的质量大致相当于原始VHS录像带。）

2) MPEG-2 Part 2（MPEG-2 Part 2 相当于H.262，用于DVD、SVCD 和大多数数字视频广播系统和有线分配系统。）

3）MPEG-4 Part 2（MPEG-4 Part 2标准可用于网络传输、广播和媒体存储。与MPEG-2和H.263第一版本相比，其压缩性能有所提高。）

4) MPEG-4 Part 10（MPEG-4 Part 10 在技术上与ITU-TH.264 标准相同，有时也称为“AVC”）。最后，这两个编码组织合作，H.264 诞生了。 /AVC 标准。 ITU-T 将该标准命名为H.264，而ISO/IEC 则将其称为MPEG-4 高级视频编码(AVC)。