TCC8900 VPU分析
——常见视频编解码格式及RGB和YUV存储格式预研一、常见视频编解码格式
1视频文件类别
常言道：物以类聚，人以分。视频文件也不例外，细细算起来，视频文
件可以分成两大类：其一是影像文件，比如说常见的VCD便是一例。其二是流
式视频文件，这是随着国际互联网的发展而诞生的后起视频之秀，比如说在线
实况转播，就是构架在流式视频技术之上的。
1.1影像格式
  日常生活中接触较多的VCD、多媒体CD光盘中的动画……这些都是影像
文件。影像文件不仅包含了大量图像信息，同时还容纳大量音频信息。所以，
影像文件的“身材”往往不可小觑。
1)AVI格式
2)MOV格式
3)MPEG/MPG/DAT格式
1.2流式视频格式
  目前，很多视频数据要求通过Internet来进行实时传输，前面我们曾提及到，视频文件的体积往往比较大，而现有的网络带宽却往往比较“狭窄”，千军万马要过独木桥，其结果当然可想而知。客观因素限制了视频数据的实时传输
和实时播放，于是一种新型的流式视频(Streaming Video)格式应运而生了。这种流式视频采用一种“边传边播”的方法，即先从服务器上下载一部分视频文件，形成视频流缓冲区后实时播放，同时继续下载，为接下来的播放做好准备。这
种“边传边播”的方法避免了用户必须等待整个文件从Internet上全部下载完
毕才能观看的缺点。到目前为止，Internet上使用较多的流式视频格式主要是以下三种：
1)RM(Real Media)格式
  RM格式是RealNetworks公司开发的一种新型流式视频文件格式，它麾下
共有三员大将：RealAudio、RealVideo和RealFlash。RealAudio用来传输接近CD
音质的音频数据，RealVideo用来传输连续视频数据，而RealFlash则是RealNetworks公司与Macromedia公司新近合作推出的一种高压缩比的动画格式。RealMedia可以根据网络数据传输速率的不同制定了不同的压缩比率，从而实现在低速率的广域网上进行影像数据的实时传送和实时播放。这里我们主要介绍RealVideo，它除了可以以普通的视频文件形式播放之外，还可以与RealServer
服务器相配合，首先由RealEncoder负责将已有的视频文件实时转换成
RealMedia格式，RealServer则负责广播RealMedia视频文件。在数据传输过程中可以边下载边由RealPlayer播放视频影像，而不必像大多数视频文件那样，
必须先下载然后才能播放。目前，Internet上已有不少网站利用RealVideo技术进行重大事件的实况转播。
2)MOV文件格式（QuickTime）
  MOV也可以作为一种流文件格式。QuickTime能够通过Internet提供实时
的数字化信息流、工作流与文件回放功能，为了适应这一网络多媒体应用，QuickTime为多种流行的浏览器软件提供了相应的QuickTime Viewer插件（Plug－in），能够在浏览器中实现多媒体数据的实时回放。该插件的“快速启
动（Fast Start）”功能，可以令用户几乎能在发出请求的同时便收看到第一帧视频画面，而且，该插件可以在视频数据下载的同时就开始播放视频图像，用户
不需要等到全部下载完毕就能进行欣赏。此外，QuickTime还提供了自动速率选择功能，当用户通过调用插件来播放QuickTime多媒体文件时，能够自己选择
不同的连接速率下载并播放影像，当然，不同的速率对应着不同的图像质量。
此外，QuickTime还采用了一种称为QuickTime VR的虚拟现实（VR，Virtual Reality）技术，用户只需通过鼠标或键盘，就可以观察某一地点周围360度的
景象，或者从空间任何角度观察某一物体。
3)ASF(Advanced Streaming Format)格式
  Microsoft公司推出的Advanced Streaming Format (ASF，高级流格式)，也是一个在Internet上实时传播多媒体的技术标准，Microsoft公司的野心很大，希
图用ASF取代QuickTime之类的技术标准。ASF的主要优点包括：本地或网络回放、可扩充的媒体类型、部件下载、以及扩展性等。ASF应用的主要部件是NetShow服务器和NetShow播放器。有独立的编码器将媒体信息编译成ASF流，然后发送到NetShow服务器，再由NetShow服务器将ASF流发送给网络上的所有NetShow播放器，从而实现单路广播或多路广播。这和Real系统的实时转播则是大同小异。
2常见的视频的编码及封装格式
2.1常见视频编码格式
常见的编码格式有H.264、H.263、MPEG-1、MPEG-2、MPEG、4、Sorenson Spark、VC-1、JPEG、RV、DivX、On2 True Motion VP6。对于高清视频来说，
主流的编码技术目前主要有 MPEG-2、DivX、XVID、H264/AVC、VC-1、RMVB 和WMV-HD 等等。其中，H264/AVC、VC-1、MPEG-2是蓝光（Blu-ray Disc）所选
择的编码格式，也是目前最流行的高清视频编码格式。另外就是高清视频的封
装格式，封装格式和编码格式是互相区别的，许多人会把它们混淆。
下图为常见编码格式的logo：
g s  i n  t h 图1.1常见编码格式logo
1)H264/X264/AVC 编码格式绝大多数视听玩家对于 H264 编码都不会感到陌生，H264 编码的身世显赫，是 ITU-T （国际电信联盟视频编码专家组）与 ISO/IEC （国际标准化组织动态图像专家组）合作组成的 JVT （联合视频组）推动的新一代数字视频编码标准，也称为 MPEG-4/AVC 编码。H264 编码依托雄厚的背景，在技术上独树一帜，大幅领先于其它编码算法。X264 编码，是 H264 编码的一个开源分支，它符合 H264 标准，其功能在于编码，而不作为解码器使用，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 H264 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 （MPEG-4）编码视频，以小体积、高画质的特点得到了广泛认可。2)H.263编码格式
H.263是国际电联ITU-T 的一个标准草案，是为低码流通信而设计的。但实际上这个标准可用在很宽的码流范围，而非只用于低码流应用，它在许多应用中可以认为被用于取代H.261。H.263的编码算法与H.261一样，但做了一些改善和改变，以提高性能和纠错能力。1998年IUT-T 推出的H.263＋是H.263建议的第2版，它提供了12个新的可协商模式和其他特征，进一步提高了压缩编码性能。如H.263只有
5种视频源格式，H.263＋允许使用更多的源格式，图像时钟频率也有多种选择，拓宽应用范围；另一重要的改进是可扩展性，它允许多显示率、多速率及多分辨率，增强了视频信息在易误码、易丢包异构网络环境下的传输。另外，H.263＋对H.263中的不受限运动矢量模式进行了改进，加上12个新增的可选模式，不仅提高了编码性能，而且增强了应用的灵活性。H.263已经基本上取代了H.2613)MPEG-1 编码格式
i n g s  i n  t h e b e i n g  a r e 4)MPEG-2 编码格式
MPEG-2 编码标准是由 MPEG （Moving Picture Experts Group ）工作组发布的视频与音频压缩国际标准。MPEG-2 编码于 1994 年发布，常用于广播信号（卫星电视、有线电视）的视频和音频编码，
经过后期不断修改，不仅成为 DVD 的核心技术，还应用于 HDTV 高清电视传输。5)MPEG-4 编码格式
MPEG4于1998 年11 月公布，原预计1999 年1月投入使用的国际标准MPEG4不仅是针对一定比特率下的视频、音频编码，更加注重多媒体系统的交互性和灵活性。MPEG-4标准主要应用于视像电话(Video Phone)，视像(Video Email)和电子新闻(Electronic News)等，其传输速率要求较低，在4800-64000bits/sec 之间，分辨率为176X144。MPEG-4利用很窄的带宽，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求以最少的数据获得最佳的图像质量。6)Sorensen Spark 编码格式
Sorenson 编解码器可以指三个专有的视频编解码器：Sorenson 视频，Sorenson 视频3或Sorenson Spark 。 Sorenson 视频也被称为Sorenson 视频编解码器，Sorenson 视频量化或SVQ 。Sorenson Spark 也被称为H.263或
FLV1Sorenson （而且有时误为Flash 视频（FLV ），这是以Adobe Flash 容器格式名称命名）。这两种编解码器的设计由Sorenson 媒体公司。Sorenson 视频是用在苹果的QuickTime 和Sorenson Spark 在用在Adobe Flash 容器中。
7)VC-1 编码格式
WMV （Windows Media Video ）作为经久不衰的一种视频编码，一直在不断改进，2003 年，微软基于 WMV 第九版（WMV9）编码技术，正式提出了 VC-1 编码标准，并于 2006 年正式成为国际标准。VC-1 编码作为较晚推出的高清编码算法，自然吸收了 MPEG-2 与 H264 编码的优点，其压缩比介于 MPEG2 和 H264 之间，编解码复杂性仅有 H264 的一半，即压缩时间更短、解码计算更小，在微软的大力推动下，VC-1 编码已经得到了 BD 蓝光光盘、电影及电视学会（SMPTE ）的支持。近几年来，为了更好的推广 WMV9/VC-1 编码标准，微软不遗余力的建立了 WMV-HD 高清资源站点，大量发布采用 VC-1 编码压制的 720P 、1080P 宣传片及演示片（WMV-HD 视频格式） ，试图营造声势，吸引用户关注。不过，中庸的技术（与 H264 相比无明显编码优势）、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。源代码1080p在线
8)JPEG编码格式
JPEG 是Joint Photographic Experts Group（联合图像专家小组））的缩写。JPEG的压缩方式通常是破坏性资料压缩（lossy compression），意即在压缩过程中图像的品质会遭受到可见的破坏，有一种以JPEG为基础的标准Progressive JPEG是采用无失真的压缩方式，但Progressive JPEG并没有受到广泛的支援。
9)RV编码格式
RealVideo格式文件包括后缀名为RA、RM、RAM、RMVB的四种视频格式。Real Video是一种高压缩比的视频格式，可以使用任何一种常用于多媒体及Web上制作视频的方法来创建RealVideo文件。例如Premiere、 VideoShop以及AfterEffects等，对于文件的播放可用realplayer和暴风影音播放。
10)DivX编码格式
DivX格式，这是由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。这种编码对机器的要求也不高，所以DivX视频编码技术可以说是一种对DVD造成威胁最大的新生视频压缩格式，号称DVD杀手或DVD终结者。
11)On2 TrueMotion VP6编码格式
On2 TrueMotion VP6是主要的移动视频标准，他采用了Adobe Flash
Lite™ 3的一些标准，数以百计的网络门户，用户自己制作的内容，以及社交网络普遍采用基于Flash
的VP6格式。
2.2视频的封装格式
  封装格式其实是一个“容器”，它不同于编码格式，封装就相当于捆绑打包，将已经编码好的视频文件和音轨文件打包在一起，并按照一定规则建立排序和索引，便于播放器或播放软件来索引播放。常见的封装格式有

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