2024年3月16日发(作者：)

高清主流视频编码格式简介

[摘要] 2009年，随着“高清MP4”浪潮在市场上的风生水起，令原本略感寒意的

MP4市场重获温暖。依靠10M码流解码、支持1280×720分辨率视频直播，以及播放没

有色块这三大要素，为用户打造更清晰的画质、更纯粹的音质、更完美的媒介，从而搭建

起一座多媒体视听娱乐的金字塔，丰富璀璨的多媒体视听娱乐对于新生出的高清MP4。 高

清，英文为“High Definition”，即指“高分辨率”。 高清电视(HDTV)，是由美国电影

电视工程师协会确定的高清晰度电视标准格式。现在的大屏幕液晶电视机，一般都支持

1080i和720P，而一些俗称的“全高清”(Full HD)，则是指支持1080P输出的电视机。

而现在很多的朋友都想通过电脑或MP4来观看高清电视，那什么样的电影才是真正的高

清电影呢?下面就给大家介绍几个高清电影常用的分辨率：720p格式，750条垂直扫描线，

720条可见垂直扫描线，16：9，分辨率为1280×720，逐行/60Hz，行频为45KHz。

[关键词] 高清视频 编码格式 分辨率

1080i格式，1125条垂直扫描线，1080条可见垂直扫描线，16：9，分辨率为

1920×1080，隔行/60Hz，行频为33.75KHz。1080p格式，1125条垂直扫描线，1080

条可见垂直扫描线，16：9，分辨率为1920×1080逐行扫描，专业格式。其中i和p分别

是interlace scan(隔行扫描)和progressive scan(逐行扫描)的缩写。

任何事情都不可能是完美的，同样1080i和720p两个规格也有着各自的优点和缺点。

隔行扫描的方式在显示静止画面时存在缺陷，有轻微的闪烁和爬行现象，720p的逐行扫描

解决了闪烁现象，但是720p的图像有效利用率低，因为它在行场消隐期间消耗了过多的

像素，而1080i则有更多像素用来表现图像。在表现普通电视节目、电影等慢速运行的视

频时，1080i优势明显;而在表现体育节目等快速运动的视频时，720p则更适合。

高清解码格式

由于高清视频分辨率高，像素量大，导致了视频原始文件大小都拥有着恐怖的数据，

一部未经压缩，普通格式1080P高清影片就会占用几百GB乃至上千GB的存储空间，所

以要通过编码技术来缩减视频文件的体积。目前的高清视频编码格式主要有H.264、VC-1、

MPEG-2、MPEG-4、DivX、XviD、WMA-HD以及X264。事实上，现在网络上流传的

高清视频主要以两类文件的方式存在：一类是经过MPEG-2标准压缩，以tp和ts为后缀

的视频流文件;一类是经过WMV-HD(Windows Media Video High Definition)标准压缩

过的wmv文件，还有少数文件后缀为avi或mpg，其性质与wmv是一样的。真正效果

好的高清视频更多地以H.264与VC-1这两种主流的编码格式流传。

一、MPEG编码格式

它的英文全称为Moving Picture Expert Group，即运动图像专家组格式，家里常看

的VCD、SVCD、DVD就是这种格式。MPEG文件格式是运动图像压缩算法的国际标准，

它采用了有损压缩方法从而减少运动图像中的冗余信息。MPEG的压缩方法说的更加深入

一点就是保留相邻两幅画面绝大多数相同的部分，而把后续图像中和前面图像有冗余的部

分去除，从而达到压缩的目的。目前MPEG格式有三个压缩标准，分别是MPEG-1、

MPEG-2、和MPEG-4。MPEG-1：制定于1992年，它是针对1.5Mbps以下数据传输率

的数字存储媒体运动图像及其伴音编码而设计的国际标准。也就是我们通常所见到的VCD

制作格式。这种视频格式的文件扩展名包括.mpg、.mlv、.mpe、.mpeg及VCD光盘中的.dat

文件等。MPEG-2：制定于1994年，设计目标为高级工业标准的图像质量以及更高的传

输率。这种格式主要应用在DVD/SVCD的制作(压缩)方面，同时在一些HDTV(高清晰电

视广播)和一些高要求视频编辑、处理上面也有相当的应用。这种视频格式的文件扩展名包

括.mpg、.mpe、.mpeg、.m2v及DVD光盘上的.vob文件等。MPEG-4：制定于1998

年，MPEG-4是为了播放流式媒体的高质量视频而专门设计的，它可利用很窄的带度，通

过帧重建技术，压缩和传输数据，以求使用最少的数据获得最佳的图像质量。MPEG-4最

有吸引力的地方在于它能够保存接近于DVD画质的小体积视频文件。这种视频格式的文

件扩展名包括.asf、.mov和DivX 、AVI等。

二、DivX/XviD格式

DivX是由MPEG-4衍生出的另一种视频编码(压缩)标准，也即我们通常所说的

DVDrip格式，它采用了MPEG4的压缩算法同时又综合了MPEG-4与MP3各方面的技

术，说白了就是使用DivX压缩技术对DVD盘片的视频图像进行高质量压缩，同时用MP3

或AC3对音频进行压缩，然后再将视频与音频合成并加上相应的外挂字幕文件而形成的视

频格式。其画质直逼DVD并且体积只有DVD的数分之一。XviD是最新的MPEG-4 codec，

而且是第一个真正开放源代码的，一旦完成就会通过GPL协议发布。在最近的codec比

较中，XviD的表现令人惊奇的好，尽管在alpha版本中不尽人意。若作为一个beta版的

测试者不会吓到你的话，XviD也许正是你所需要的。DivX 跟 XviD 采用不定时设立关键

画面来改善原先固定时间关键画面所造成的动态画面画质不佳的情形, 而 2 PASS 的压缩

模式使画质更加滑顺, 基本上两种编码的效果差别不大, 不过就同画质的档案大小来说

XviD 更省容量, 这也就是网络上流传的影片, DivX 编码的大多为两片 CD, 而 XviD 编

码的大多仅需一片 CD 容量即可!

三、H.264/X264

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最具价值的

部分是更高的数据压缩比，在同等的图像质量，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。一般来说，H.264格式以

“.avi”、“.mkv”以及“.ts”封装比较常见。 X264编码，是H.264编码的一个开源分

支，它符合H.264标准，其功能在于编码(encoding)，而不作为解码器(decoder)使用，

X264编码最大的特点在于注重实用，它在不明显降低编码性能的前提下，努力降低编码的

计算复杂度，X264对于H.264编码中的一些复杂编码特性做了折衷处理，其压缩视频体

积小于Xvid(MPEG4)编码视频，以小体积、高画质的特点得到了很多网友的认可。H.264

与X264目前大多采用MKV封装格式，这是一种新兴的多媒体封装格式/容器，可以将各

类视频编码、16条或以上不同格式的音频和语言不同的字幕封装在一个文件内，它具有开

放源代码、音视频编码丰富、网络亲和性好等优势，已经得到众多视频压制组和玩家的支

持，正逐渐成为高清视频的主流视频格式。

四、WMA-HD/VC-1

WMV(Windows Media Video)作为经久不衰的一种视频编码，一直在不断改进。

WMV-HD则是由软件业的巨头微软公司所创立的一种视频压缩格式，压缩率甚至高于

MPEG-2标准，同样是2小时的高清视频节目，如果使用MPEG-2能压缩至30GB，而使

用WMV-HD这样的高压缩率编码器，在画质丝毫不损失的前提下可压缩到15GB左右。

尽管WMV-HD是微软的独有标准，但因其在操作系统中大力支持WMV系列版本，从而

在电脑系统得以迅速普及。VC-1即视频编解码方案一(Video Codec One)，基于微软

WMV第九版(WMV9)编码技术，2003年正式提出，于2006年正式成为国际标准，为该

格式在下一代DVD中的应用铺平了道路。一般来说，VC-1多为“.wmv”后缀，但这都

不是绝对的，具体的后缀还得根据具体封装。如果将高清比作多媒体视听娱乐的皇冠，那

么，高清视频编码格式无疑于皇冠上的明珠，正是这些新颖丰富的视频编码格式，为我们

带来了高清视听的完美体验。然而随着时间的推移和科技的发展，在这个推陈出新的时代，

H.264、VC-1与MPEG-2这三种编码格式逐渐占据了主导，凭借各自的特性与发展历程

扮演着不同的角色。下面笔者就为大家讲解一下主流编码格式的优势所在： MPEG-2编码，

属于编码格式中的老一辈成员，发展到如今已经具有了较为成熟的框架，在视频文件压缩

的处理上对于空间和时间的冗余处理上效果不错，且能根据动态画面的复杂程度，适时调

整数据流速/比特率，在视频显示上尽量达到一个平和流畅的效果，这些优点使的它在DVD

片源标准下压缩效果显著，但面对720P的高清视频文件，其压缩比例小，耗时太长等缺

点都暴露了出来，廉颇已老的疲态尽显无疑，即将沉寂于历史发展的洪流之中。H.264编

码则做为身强力壮的中流砥柱，发展势头正如日中天。分层设计、高精度、4×4块的整数

变换、统一的VLC符号编码等四大绝技集于一身，将编码效率提高到了一个极致，在相同

的图像质量条件下，能够比MPEG-2节约50％左右的码率，即文件体积减小50%，而画

质效果方面却一点没有与原来发生偏差，并且，H.264的纠错能力增加，网络适应性更强。

VC-1编码，作为较晚推出且最后被定义的高清编码格式，更多的以一种新星姿态出现，结

合几种编码格式的优点于一身，在压缩比率上介于H.264与MPEG-2之间，画质表现方

面与H.264接近，且在编码算法的复杂度上只为H.264的一半，处于一个中间的平衡点位

置，对硬件要求较低、高压缩率、高画质、低耗时等特点使得VC-1成为一种比较理想的

编码方式，发展前景较为可观。

总的来说，MPEG2由于压缩比例较小，视频所占空间太大，目前已经基本处于了被

淘汰的边缘。而以微软主推的WMV-HD目前已经渐渐被VC-1这种新标准所取代，在最

新的高清片源中也很少有采用这种算法的视频。所以，目前最流行的只有H.264与VC-1

这两种编码方式。但就压缩的比率来看H.264>VC-1>MPEG-2；对于低分辨率的视频文

件，MPEG-2的画质表现还是不错的，但基于720P以上的则明显略低于H.264和VC-1

的效果；而VC-1与H.264相比，由于中庸的技术（无明显编码优势）、封闭的平台（限于

Windows系统）、后发的劣势（2006年通过、成为国际标准）仍然给微软VC-1编码的应

用前景带来了较大的不确定性，能否推翻H.264这座大山，尚需实践检验。