视频转码原理
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视频转码
(Video Transcoding)是指将已经压缩编码的视频码流转换成另一个视频码流,以适应不同的网络带宽、不同的终端处理能力和不同的用户需求。
转码本质上是一个先解码,再编码的过程,因此转换前后的码流可能遵循相同的视频编码标准,也可能不遵循相同的视频编码标准。
视频转码技术
视频转码技术,顾名思义就是在通过某种手段改变现有视频数据的编码方式。
视频转码技术使用的目的不同,其实现的手段也各不相同。大致上可以分为两类:
一、不同编码格式之间的视频数据转码
不同编码格式之间的数据转码,指通过转码方法改变视频数据的编码格式。通常这种数据转码会改变视频数据的现有码流和分辨率。
例如我们可以将基于 MPEG-2 格式的视频数据转换为 DV 、 MPEG-4 或其它编码格式,同时根据其转码目的,指定转码产生视频数据的码流和分辨率。
我们可以将 MPEG-2 全 I 帧 50Mbps 的视频源数据转换为 25Mbps 码流的 DV 格式数据,用于笔记本移动编辑系统,同时产生一个 300*200 低分辨率的 MPEG-4 文件,使用 REAL 或者微软的 WMV 格式进行封装,通过互联网络传输至主管领导处用于审看。
这种转码方式设计的算法较为复杂,其实质上是一个重新编码的过程,涉及的算法复杂度和系统开销,是由转码所需图像质量要求及转码前后两种编码方式的相关度所决定的。
二、相同编码格式之间的视频数据转码
相同编码格式的数据转码,指不改变压缩格式,只通过转码手段改变其码流或头文件信息。
根据其使用目的,可分为改变码流和不改变码流两种。
如我们可以将 MPEG-2 全 I 帧 50Mbps 码流的视频数据转码为 MPEG-2 IBBP 帧 8Mbps 码流的视频数据,直接用于播出服务器用于播出。
或者我们将基于 SONY 视频服务器头文件封装的 MPEG-2 全 I 帧 50Mbps 码流的视频文件,改变其头文件和封装形式,使之可以在给予 MATROX 板卡的编辑系统上直接编辑使用。
这种转码方式的复杂度要小于不同编码格式转码的复杂度,而且对视频工程上而言,更加具有可操作性。
三、 视频数据转码的实现
视频数据不同编码之间的相互转化有很多算法可以实现,许多运动图像专家对此也作了深入的研究,针对不同的编码方式提出了相当多可行的方案。
这些方案共同的特点就是充分利用所需相互转换编码之间的共同特征,尽量减少编解码所带来的图像质量损失,同时达到时间和资源消耗的平衡。
如我们将一个 MPEG-2 的视频数据转换成 MPEG-4 的视频数据,当然可以采用的方法是先将 MPEG-2 的视频解压缩成单 帧的图像序列,再将其重新压缩编码成为 MPEG-4 的视频数据
四、转码流程
非线性编辑
非线性编辑是借助计算机来进行数字化制作,几乎所有的工作都在计算机里完成,不再需要那么多的外部设备,对素材的调用也是瞬间实现,不用反反复复在磁带上寻找,突破单一的时间顺序编辑限制,可以按各种顺序排列,具有快捷简便、随机的特性。
非线性编辑只要上传一次就可以多次的编辑,信号质量始终不会变低,所以节省了设备、人力,提高了效率。
非线性编辑需要专用的编辑软件、硬件,在现在绝大多数的电视电影制作机构都采用了非线性编辑系统。
基本简介
传统线性视频编辑是按照信息记录顺序,从磁带中重放视频数据来进行编辑,需要较多的外部设备,如放像机、录像机、特技发生器、字幕机,工作流程十分复杂。
非线性编辑系统是指把输入的各种视音频信号进行A/D(模/数)转换,采用数字压缩技术将其存入计算机硬盘中。
非线性编辑没有采用磁带,而是使用硬盘作为存储介质,记录数字化的视音频信号,由于硬盘可以满足在1/25s(PAL)内完成任意一副画面的随机读取和存储,因此可以实现视音频编辑的非线性。
非编流程
任何非线性编辑的工作流程,都可以简单地看成输入、编辑、输出这样三个步骤。
当然由于不同软件功能的差异,其使用流程还可以进一步细化。
以PremierePro为例,其使用流程主要分成如下5个步骤。
素材采集与输入
素材采集与输入:采集就是利用Premiere Pro,将模拟视频、音频信号转换成数字信号存储到计算机中,或者将外部的数字视频存储到计算机中,成为可以处理的素材。输入主要是把其它软件处理过的图像、声音等等,导入到Premiere Pro中。
素材编辑
素材编辑:素材编辑就是设置素材的入点与出点,以选择最合适的部分,然后按时间顺序组接不同素材的过程。
特技处理
特技处理:对于视频素材,特技处理包括转场、特效、合成叠加。
对于音频素材,特技处理包括转场、特效。令人震撼的画面效果,就是在这一过程中产生的。
而非线性编辑软件功能的强弱,往往也是体现在这方面。
配合某些硬件,Premiere Pro还能够实现特技播放。
字幕制作
字幕制作:字幕是节目中非常重要的部分,它包括文字和图形两个方面。
Premiere Pro中制作字幕很方便,几乎没有无法实现的效果,并且还有大量的模板可以选择。
输出和生成
输出与生成:节目编辑完成后,就可以输出回录到录像带上;
也可以生成视频文件,发布到网上、刻录VCD和DVD等等。
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