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高效率视频编码编辑（重定向自High Efficiency Video Coding）本条目需要扩充。（2013年4月7日）请协助改善这篇条目，更进一步的信息可能会在讨论页或扩充请求中找到。请在扩充条目后将此模板移除。高效率视频编码（High Efficiency Video Coding，简称HEVC）是一种视频压缩标准，被视为是ITU-T H.264/MPEG-4 AVC标准的继任者。2004年开始由ISO/IECMoving Picture Experts Group（MPEG）和ITU-TVideo Coding Experts Group（VCEG）作为ISO/IEC 23008-2MPEG-H Part 2或称作ITU-TH.265开始制定12345。第一版的HEVC/H.265视频压缩标准在2013年4月13日被接受为国际电信联盟（ITU-T）的正式标准126。HEVC被认为不仅提升图像质量，同时也能达到H.264/MPEG-4 AVC两倍之压缩率（等同于同样画面质量下比特率减少了50%），可支持4K分辨率甚至到超高清电视（UHDTV），最高分辨率可达到81924320（8K分辨率）。数个基于HEVC延伸的编码标准正在进行中，包含range extensions（支持高级的视频格式）、可调式编码和3D视频编码标准。目录隐藏 1历史o 1.1标准制定o 1.2规格书时程 2技术细节o 2.1编码树单元 Coding Tree Blocko 2.2帧内编码 Intra Codingo 2.3帧间编码 Inter Codingo 2.4转换编码 Transform Codingo 2.5环路滤波器 Loop Filtering 2.5.1去区块滤波器 Deblocking Filter 2.5.2取样自适应偏移 Sample Adaptive Offseto 2.6熵编码 Entropy Codingo 2.7平行化编码工具 2.7.1Slice 2.7.2Tile 2.7.3Wavefront Processing 3编码规范o 3.1Profileo 3.2层级与等级 4产品与实现o 4.12012o 4.22013o 4.32014 5参见 6参考资料 7外部链接历史编辑标准制定编辑 2004年：Key Technical Areas（KTA）在H.264/AVC标准制定完(2003年)的后一年，VCEG组织便开始研究更先进的视频压缩技术，期望能够发展下一代视频压缩标准，或期望能大量提升压缩率成为H.264/AVC的延伸版本17。2005年1月，VCEG开始将这些议题统整称为Key Technical Areas（KTA），并且开发了一个同名的软件编解码器KTA Software来评估被提案的新技术89。KTA software是基于H.264/AVC的标准参考软件Joint Model（JM）8上，加入新的编码技术并与JM的编码效率做比较。到了2007年，KTA Software的编码效率较JM提升了不少10。 JCT-VC为此目的MPEG与VCEG联合成立了一个Joint Collaborative Team on Video Coding（JCT-VC）作为共同开发HEVC的团队。12。并每四个月进行一次标准讨论与制定的会议。并发布了HEVC的标准参考软件HEVC Test Model（HM）11。规格书时程编辑HEVC标准（第一个版本）制定的时程如下：1 2012年2月：Committee Draft（complete draft of standard）12 2012年7月：Draft International Standard13 2013年1月：Final Draft International Standard and ITU-T Consent14151617技术细节编辑典型的Hybrid Video Coding视频编码器架构HEVC与H.264/AVC和许多其他视频压缩编码一样，都是采用Hybrid Video Coding的架构(如右图)，但在各部分加入了一些新技术或者提升了原本编码工具的效率18。编码树单元 Coding Tree Block编辑主条目：编码树单元编码树单元(Coding Tree Block, CTU)是HEVC的基本编码单位，有如H.264/AVC的Macroblock。HEVC支持64x64 128x128像素的CTU大小。编码树单元可向下分区编码单元(Coding Unit, CU)、预测单元(Prediction Unit, PU)及转换单元(Transform Unit, TU)。帧内编码 Intra Coding编辑主条目：帧内编码HEVC帧内编码将预测的方向性增加到33种，并加入平面预测(Planar Prediction)产生平滑的取样面。帧间编码 Inter Coding编辑主条目：运动补偿转换编码 Transform Coding编辑主条目：离散余弦变换和阿达马变换环路滤波器 Loop Filtering编辑HEVC有两个环路滤波器，解块滤波器（DBF）与样本自适应偏移量（SAO）滤波器去区块滤波器 Deblocking Filter编辑主条目：去区块滤波器#高效率视频编码(HEVC)的去区块滤波器H.265/HEVC的DBF使用H.264/MPEG-4 AVC类似的设计，更好的支持并发处理是类似的。在HEVC的DBF只适用于一个88个采样网格，而与H.264 / MPEG-4 AVC的DBF适用的一个44个采样网格不同。HEVC的DBF使用一个88个采样网格，因为没有导致明显的降解，并显著提高了并发处理，因为的DBF不再导致级联与其他操作的相互作用。另一个变化是HEVC只允许为02的三个DBF的深度。HEVC的DBF也是的先做画面的垂直边缘的水平滤波之后再做对于水平边缘的垂直滤波，有利于平行处理（多线程）。取样自适应偏移 Sample Adaptive Offset编辑主条目：取样自适应偏移在DBF之后的使用SAO过滤器，并使用偏移以产生更好地重建原始信号。每个CTB的SAO滤波器可有两个模式：边缘偏移模式或带偏移模式。边缘偏移量模式中通过比较的取样的值，根据比较两个邻居，将样品分为五类之一：最小，两种边缘，最大值，或两者都不是，对于每个第一四类施加一个偏移量。能带偏移的模式可分类成32个频带，并选择四个连续频带发送偏移量。SAO滤波器设计来以提高图像质量，并减少振荡效应熵编码 Entropy Coding编辑使用了跟H.264/AVC High Profile中一样的CABAC(前文参考之适应性二元算术编码)算法来做熵编码，抛弃了CAVLC。平行化编码工具编辑Slice编辑Tile编辑Wavefront Processing编辑编码规范编辑Profile编辑层级与等级编辑主条目：高效率视频编码的层级与等级HEVC定义了包含Main和High 2种“层级”(tiers)注：目前没有公定译名，以及13种“等级”(levels)注：目前没有公定译名119。层级是被设计来面对不同的应用，对其最大比特率做限制。其中Main tier是被设计给大部分的应用，而 High tier是被设计给高要求的应用1。等级则是针对比特流设置了一组限制，与Profile相似119。当一个解码器符合给定了的层级与等级，代表此解码器也被要求必须能解码用该层级/等级及较低层级/等级所编码出来的比特流119。产品与实现编辑2012编辑 2012年2月29日，在2012世界移动通信大会上，高通展示了一个HEVC解码器运行在Android平板上，使用了QualcommSnapdragonS4 双核心处理器运行在1.5GHz，将同一个视频以H.264/AVC和HEVC同时并发拨放。在此展示中HEVC展现了较H.264/AVC几乎节省了50%的比特率。20 2012年8月22日，Ericsson发表了世界第一个HEVC编码器Ericsson SVP 5500，并预计在2012IBC贸易展展出。Ericsson SVP 5500被设计来做到实时编码视频供移动设备使用。2122 2012年8月22日，研究者们发布消息说他们项目扩展当前MPEG-DASH标准，使其在2013年4月前支持HEVC。23 2012年9月2日，Vanguard Video（前身为Vanguard Software Solutions）24，发表了一个实时HEVC软件编码器运行于 1080p30 (1920x1080, 30fps) 在一个单一IntelXeon处理器平台上。此编码器也在IBC 2012中展示2526。 2012年9月6日，Rovi Corporation表示他们会发表一个HEVC适用的MainConceptSDK，时间将会在2013年初在HEVC标准被官方批准之后。HEVC MainConcept SDK包含了一个解码器、编码器及传输多任务器，可在Microsoft Windows、Mac OS、Linux、iOS及Android上运行27。HEVC MainConcept SDK的编码器在 IBC 2012上做了展示2728。 2012年9月9日，Ateme在IBC 2012上展示了一个HEVC编码器，能够以60fps、平均15 Mbit/s的条件下编码3840x2160p分辨率的视频。ATEME项目在2013年10月正式发布此HEVC编码器。2930312013编辑 2013年1月7日，ViXS Systems说他们将会于2013国际消费电子展上，展示第一个能符合HEVC Main 10 profile转码视频的硬件SoC。3233 2013年1月7日，Rovi Corporation宣称在官方发表HEVC标准后，他们项目开始把对HEVC的支持加入他们的MainConcept SDK以及他们的产品DivX。3435 2013年1月8日，博通发表了一个UHD解码芯片BCM7445，能够运行解码HEVC至最高4096x2160p分辨率于60 fps。BCM7445采用28纳米ARM架构，能达到21,000Dhrystone的每秒百万指令，预计在2014年中批量生产。36373839 2013年1月8日，Vanguard Video发表了V.265，一个专业的纯软件HEVC编码器，能达到实时的编码性能。40 2013年1月25日，NGCodec发表免费可获取的合于HEVC规格测试视频。41 2013年2月4日，NTT DoCoMo说从3月将会开始授权他们的HEVC解码软件实现4243。此解码软件能够在个人电脑上拨放4K UHDTV的视频于60 fps以及在智能型手机上拨放1080p的视频，并预计在2013世界移动通信大会上展示4243。在一个JCT-VC文件内，NTT DoCoMo展示了他们的HEVC软件解码器能够在2.7 GHz 四核心Ivy BridgeCPU的平台上，以3个线程解码3840x2160于60 fps44。 2013年2月11日，MIT的研究者们于2013国际固态电路研讨会(ISSCC)上，展示了世界第一个HEVCASIC解码器45。他们的芯片能够实时解码3840x2160p 30fps的视频流，并消耗低于0.1瓦的电力46。 2013年3月14日，Ittiam Systems发表了一个HEVC视频编码器及解码器及其软件授权给专家、企业与消费者数字多媒体市场。其中编码器是一个在Intelx86平台上的软件实现，能编码高解析(HD)放送质量的视频。而解码器软件能够在ARMCortex-A9以及Cortex-A15为基础的SoC上运行，允许大部分现存的消费性电子设备譬如智能型手机、平板电脑、智能型电视、机上盒来拨放高解析的HEVC内容。Ittiam的HEVC解决方案发表在2013国际消费电子展、2013世界移动通信大会和2013NAB展览。4748 2013年4月3日，Ateme发表了第一个开放源代码实现的HEVC软件拨放器，基于OpenHEVC解码器和GPAC视频拨放器(两者都基于LGPL授权)4950。OpenHEVC解码器支持HEVC Main profile，能够用宏内核的CPU来解码1080p 30fps的视频4950。而一个支持HEVC的实况转码器搭配GPAC视频拨放器于2013年4月的link-en|NAB|NAB show在ATEME的摊位上展示4950。 2013年4月19日，SES发表第一个使用HEVC标准的UHD视频传输。此传输拥有3840x2160的分辨率于20 Mbit/s下。SES使用了Harmonic Inc.的ProMedia Xpress HEVC编码器以及博通的BCM7445 HEVC解码器。515253 2013年5月9日，日本放送协会和三菱电机发表消息说他们正共同开发第一个专门为8K UHD TV（也可称为Super Hi-Vision, SHV）的HEVC编码器，将支持Main 10 profile达到Level 6.1，允许以60fps的速度编码10-bit分辨率7680x4320的视频。此HEVC编码器有17个3G-SDI输入并使用了17个主板做平行处理，每一块主板都会被分配到7680x256画面中的其中一行像素点同时做运算，来达到整个视频的实时编码54555657。此HEVC编码器兼容于HEVC第四版的草稿并且提供最大比特率340 Mbit/s58，并被展示在2013年5月30至6月2日的NHK放送技术研究所Open House 2013545659。在此展览中此HEVC编码器在85 Mbit/s的比特率下提供了350:1的压缩比6061。 2013年5月15日，DivX发布了一个DivX HEVC视频profile草案，基于HEVC Main profile及Main tier并加上特别为了DivX HEVC视频profile所设的限制6263。DivX HEVC 4K、1080p、720p视频profile的草案目前只定义了视频部分，DivX也项目在未来定义profile的其他部分6263。此DivX HEVC 4K视频profile允许最大比特率达到HEVC Level 5.1 (40 Mbit/s)但是最大每秒取样数则被限制在HEVC Level 5 (4096x2160 at 30 fps)64。 2013年5月31日，法国电信发表第一个公开展示HEVC实时端对端（end-to-end）的发送链（delivery chain）。此展示同时使用IPTV和DVB-T2的HD质量广播了6月1日至6月9日的2013 French Open。6566 2013年6月4日，Rovi Corporation发布MainConcept HEVC SDK 1.067，支持 Smart Adaptive Bitrate Encoding Technology (SABET)能允许在降低了的计算耗损下，同时编码至多10个视频流输出67。SDK 1.0将有Windows版本，而SDK 1.0.1将在2013年7月发布，并增加Linux和Mac OS X的支持6768。SDK 1.0支持了Main profile而SDK 2.0将会支持Main 10 profile并将在2013年Q4发布6869。 2013年6月10日，Vanguard Video发表消息说他们的V.265专业HEVC编码器加入了Main 10 profile的支持，成为第一个支持Main 10 profile的实时HEVC软件编码器。70 2013年6月20日，Imagination Technologies发表他们的PowerVRSeries5 D5500 HEVC解码器，支持10-bits取样视频的解码。71 2013年7月19日，Allegro DVT说他们改进了该公司的HEVC解码器IP，增加Main 10 profile的支持。7273 2013年7月23日，MulticoreWare发布alpha版本的x265源代码。7475 2013年8月8日，日本电信电话发布了他们的HEVC-1000 SDK软件编码器，能支持Main 10 profile、分辨率最高7680x4320以及祯率最高到120 fps。76 2013年8月21日，Microsoft发布了一个用于HEVC的DXVA（DirectX Video Acceleration）规范，支持Main、Main 10及Main Still Picture profile。DXVA 2.0激活后可进行HEVC解码的硬件加速DXVA 2.0，并且兼容的解码器可以使用DXVA 2.0进行以下操作：比特流解析、去区块、反量化缩放、反转换以及动作补偿。77 2013年9月4日，Ittiam Systems在2013 IBC上展示了实时1080p HEVC编码和4K HEVC解码。Ittiam的软件HEVC编码器在Intel x86平台支持了UHD分辨率编码以及实时进行广播等级的HD 1080p编码；其软件HEVC解码器则是能在Intel x86和ARM Cortex平台上运行4K/UHD的实时解码。7879 2013年9月5日，DivX在当天发布的DivX 10.0中提供了DivX HEVC Plug-in，激活后即可播放或将其他格式视频转换为HEVC视频。DivX成为第一家提供免费的视频播放器和视频转换器的软件厂商。80 2013年9月6日，Thomson Video Networks展示了一个试验式的UHD传输用的HEVC编解码器，并且被人造卫星传输营运商HISPASAT所采用。81 2013年9月11日，ViXS Systems发表了XCode 6400 SoC，在HEVC Main 10 profile下支持4K分辨率于60 fps，以及Rec. 2020色彩空间。82 2013年9月11日，NGCodec Inc.发表了免费可获取的4K HEVC测试视频。83 2013年9月12-17日，IBC贸易展在阿姆斯特丹举办，HEVC是当中的主角之一，许多家公司都展出了HEVC技术的产品，包含Allegro DVT8485、Ateme84、博通86、Elemental Technologies84、Envivio84、Ericsson84、Fraunhofer HHI8487、Fujitsu88、Haivision84、Harmonic Inc.8489、Ittiam90、Kontron91、Media Excel92、NGCodec Inc.83、NTT-AT93、恩智浦半导体89、Pace plc94、QuickFire Networks92、Rovi/Mainconcept8495、SES S.A.96、Squid Systems89、意法半导体95、Tata Elxsi97、Technicolor98、Telestream84、Thomson Video Networks84、Vanguard Video8499、VITEC以及VisualOn100。 2013年10月16日，OpenHEVC解码器被加入到FFmpeg中。101 2013年10月23日，Ittiam Systems在2013 ARM TechCon上，展示了为ARMMaliGPU运算以及ARM Cortex-A系列处理器优化的低功耗HEVC解码器。Ittiam的HEVC解码器被设计来充分利用移动SoC的运算能力，它可以很好地控制GPU的计算能力以及能源效率来减少电量消耗。102103 2013年10月29日，Elemental Technologies发表实时4K HEVC视频处理的支持，是为业界第一的4K HEVC视频实时传输104。Elemental提供了2013年10月27日的大阪马拉松实况视频流，采用了日本电信营运商K-Opticom设计的工作流，观众可在大阪国际展览中心（Intex Osaka）观看此竞赛的4K HEVC实况转播。 2013年11月14日，DivX developers提供了使用Intel i7 3.5 GHz 四核心八线程CPU的HEVC解码表现。DivX 10.1 Beta版的解码器能分别以210.9 fps、101.5 fps、29.6 fps的速度来解码720p、1080p、4K的视频。105 2013年12月18日，ViXS Systems的XCode 6400 SoC，第一个支持HEVC Main 10 profile的SoC正式出货。1062014编辑 2014年1月15日，oViCs发表了ViC-1 HEVC解码器，支持了Main 10 profile并且能以120fps速度编码4K视频。107 2014年4月7日，Vantrix以BSD授权发布了f265 HEVC编码器的源代码。108视频压缩编辑（重定向自视频压缩）视频压缩（英文：Video compression）是指运用数据压缩技术将数字视频数据中的冗余信息去除，降低表示原始视频所需的数据量，以便视频数据的传输与存储。实际上，原始视频数据的数据量往往过大，例如未经压缩的电视质量视频数据的比特率高达216Mbps，绝大多数的应用无法处理如此庞大的数据量，因此视频压缩是必要的。目前最新的视频编码标准为ITU-T视频编码专家组（VCEG）和ISOIEC动态图像专家组（MPEG）联合组成的联合视频组（JVT，Joint Video Team）所提出的H.264/AVC1。目录隐藏 1简介 2压缩方法 3衡量 4标准 5参见 6外部链接 7参考资料简介编辑视频压缩通常包含了一组编码器（encoder）和解码器（decoder）。编码器将原始的视频数据转换成压缩后的形式，以便进行传输与存储。解码器则是将压缩后的形式转换回视频数据的表示。一组成对的编码器与解码器通常被合称为编解码器（CODEC，enCOder/DECoder）。压缩方法编辑典型的视频编码器数据压缩是通过去除数据中的冗余信息而达成。就视频数据而言，数据中的冗余信息可以分成四类： 时间上的冗余信息（temporal redundancy）在视频数据中，相邻的帧（frame）与帧之间通常有很强的关连性，这样的关连性即为时间上的冗余信息。 空间上的冗余信息（spatial redundancy）在同一张帧之中，相邻的像素之间通常有很强的关连性，这样的关连性即为空间上的冗余信息。 统计上的冗余信息（statistical redundancy）统计上的冗余信息指的是欲编码的符号（symbol）的机率分布是不均匀（non-uniform）的。 感知上的冗余信息（perceptual redundancy）感知上的冗余信息是指在人在观看视频时，人眼无法察觉的信息。右上图为一个典型的视频编码器。在进行当前信号编码时，编码器首先会产生对当前信号做预测的信号，称作预测信号（predicted signal），预测的方式可以是时间上的预测（inter prediction），亦即使用先前帧的信号做预测，或是空间上的预测（intra prediction），亦即使用同一张帧之中相邻像素的信号做预测。得到预测信号后，编码器会将当前信号与预测信号相减得到残余信号（residual signal），并只对残余信号进行编码，如此一来，可以去除一部份时间上或是空间上的冗余信息。接着，编码器并不会直接对残余信号进行编码，而是先将残余信号经过变换（通常为离散余弦变换）然后量化以进一步去除空间上和感知上的冗余信息。量化后得到的量化系数会再通过熵编码，去除统计上的冗余信息。在解码端，通过类似的相反操作，可以得到重建的视频数据。衡量编辑主条目：视频质量衡量视频压缩技术的优劣，可以从运算复杂度和压缩质量两方面来看。就运算复杂度而言，理想的编码器运算复杂度越低越好。而就压缩质量而言，必须同时考虑压缩后视频的比特率和有损程度。压缩后的比特率和有损程度皆为越低越好，两者之间存在一个折衷（trade-off）关系，理想的编码器旨在追求能够提供比特率和有损程度间的最佳折衷关系。一般情况下，编码器的运算复杂度和压缩质量之间也存在一个折衷关系，根据应用的不同而有所抉择。例如当应用为视频数据的存储时，可以选择运算复杂度和压缩质量较高的设计。而当应用为视频会议或是手机视频通话，受限于实时（real-time）通信的要求或是有限的运算资源，可能会选择运算复杂度和压缩质量较低的设计。由于编码后的图像质量最终是由人眼所判断的，在衡量有损程度时，应使用与人类视觉感知相符的图像质量衡量标准。然而，传统所使用的衡量标准像是峰值信噪比和人类视觉感知不全然相关2。近几年已有基于人类视觉感知的图像质量衡量标准被提出，例如结构相似性指针3（structural similarityindex，SSIMindex）与视觉信息忠诚4（visual information fidelity，VIF），并且在编码器的设计中被使用5，进一步提升了压缩后的图像质量。标准编辑视频编码标准主要是由ITU-T与ISOIEC两大组织制定而成，其发展如下表所示。视频编码标准发展年份标准制定组织解除版权保护（DRM-free）主要应用1984H.120ITU-T是1990H.261ITU-T是视频会议、视频通话1993MPEG-1第二部份ISOIEC是影音光盘（VCD）1995H.262/MPEG-2第二部份ISOIEC、ITU-T否DVD影碟（DVD-Video）、蓝光（Blu-Ray）影碟、数字视频广播（DVB）、SVCD1996H.2636ITU-T视频会议、视频通话、3G手机视频（3GP）1999MPEG-4第二部份ISOIEC否2003H.264/MPEG-4 AVC1ISOIEC、ITU-T否蓝光（Blu-Ray）影碟、数字视频广播（DVB）、iPod视频、高清DVD（HD DVD）2013High Efficiency Video CodingISO/IEC、ITU-T否尚未普及不同视频编码标准之间的性能比较可以在文献7中找到。数字视频编辑（重定向自數位視訊）本条目需要精通或熟悉本主题的编者参与及协助编辑。请邀请适合的人士改善这篇条目。更多的细节与详情请参见条目讨论页。您可以关注您所擅长领域的专家关注分类。数字视频是指以数字信息记录的视频资料。英文对应的词组是Digital video。但是英文Digital video也倾向于指采集数字视频的设备或者系统。和数字视频相对应的是使用模拟信号的模拟视频，例如模拟电视。数字视频通常通过光盘或DVD来发布。一些新型的摄像机可以直接将采集的视频内容记录在DVD上或者硬盘上。采用Digital8的摄像机将数字视频录制在模拟录像带上。目录隐藏 1介绍 2存储格式o 2.1编码方式o 2.2磁带 3参见 4外部链接介绍编辑视频摄像机通常有两种不同的视频采集格式：隔行扫描方式和逐行扫描方式。隔行扫描的摄像机扫描一幅图像的时候，每隔一行扫描一行：奇数行的图像被同时扫描，然后在某个时间间隔后扫描偶数行的图像，然后是奇数行，然后是偶数行.只含有奇数行的图像和只含有偶数行的图像被称为场，相邻的一奇一偶两场构成一帧。类似的，对于逐行扫描的图像，每幅图像上所有的扫描线在一起也叫做一帧。如果隔行扫描图像要和逐行扫描图像保持同样的帧率，采集的时候隔行扫描每秒采集的次数需要是逐行扫描的两倍。如果观察隔行扫描视频的静止图像的话，很有容易发现一些由于两场不同时采集造成的错行有损，这时候就要用到去隔行（或者去交织,deinterlacing）的办法来解决这种有损。通常，如果是摄制相同帧率相同大小图像的话，逐行扫描的摄像机要比隔行扫描的摄像机贵得多。标准的电影胶片通常是帧率为每秒24帧的16毫米胶片和35毫米胶片。在美国使用NTSC制式，数字视频摄像机的帧率是每秒29.97（更准确的数字是30/1.001）帧；在欧洲使用PAL制式，数字视频摄像机的帧率是每秒25帧。由于大部分摄像机采用的是隔行扫描的方式，所以这里所说的每秒多少帧并不是准确的说法。比每秒29.97帧更好的说法是每秒60（59.94）场，所以每两场之间的时间间隔大概是1/60秒。如果数字视频一直保持在同样的格式下（不经过再压缩-有些时候为了视频编缉、发布经常会这么做，也包括一些使用无损压缩的视频编解码器的状况），数字视频会是一种无损的格式。这是相对于模拟视频而言的-对模拟视频的复制，传输甚至播放都会导致质量损失；而数字视频，即使你复制10000次，它的质量也和原本一模一样。所以越来越多的模拟视频被转化为数字视频来存储。但是在进行这种转换的时候，由于某些视频采集卡的速度或者计算机的速度不够快，有可能造成采集时候的丢帧状况。这时候通常视频在主观质量上看不出什么区别，但是伴随的音频有时候会出现咔咔声，以致被用户注意到，尤其是对音乐进行处理的时候。所以在进行这种转换的时候，一定要选用足够快的设备。数字视频的编辑通常是通过非线性编辑（NLE for non-linear editing）系统进行的。这种系统是专为视频和音频的编辑而设计的，通常它可以倒入模拟或者数字视频/音频源，但是除了编辑之外通常它不能做任何事情。几乎你看到的所有的电视节目、某些电影、广告都是用非线性编辑系统制作的。比起35毫米胶片，数字视频的成本要低得多，尤其是在编辑的时候。比如你想从35mm胶片中剪出一段场景的话，需要摄影师和导演十分认真地进行-因为一旦出错这段场景也许就报废了。可重用性是数字视频的一大优点。数字视频的低成本也使得个人视频的拍摄成为可能。例如，当使用35mm胶片来拍一段视频通常需要上万美元，如果使用数字视频的话，也许只要上百美元，即使视频中没有任何可重用的部分。使用数字视频工作也比使用胶片要快的多，因为数字视频在拍摄之后可以立刻观看而不需要冲洗的过程。因为这些原因，越来越多的视频开始采用数字视频进行拍摄和处理，如星球大战。数字视频不仅仅用于电影制作。2000年以来，在大多数发达国家，数字电视，包括高清晰度电视逐渐普及起来。在窄带应用方面，应用于移动电话的视频通信，和商用的视频电话、视频会议都有了成熟的产品。在因特网上的流式视频和点对点视频传输也都是新近的热点。有很多不同的数字视频编码方法和文件容器格式，支持不同大小、质量、分辨率、色度精度和编码功能的图像编码。请参见Category:视频编解码器。到2005年为止，最高分辨率的数字视频演示是33兆像素分辨率，即7680 x 4320，帧率为每秒60帧-被称为UHDV，尽管仅仅是在特殊的实验室环境下进行的，参见1。在1024 x 1024分辨率下的最高的帧率达到了每秒1百万帧（当然是在很短的时间内），这是在工业用高速摄像机达到的。视频编解码器编辑视频编解码器，是指一个能够对数字视频进行压缩或者解压缩的程序或者设备。通常这种压缩属于有损数据压缩。历史上，视频信号是以模拟形式存储在磁带上的。随着Compact Disc的出现并进入市场，音频信号以数字化方式进行存储，视频信号也开始使用数字化格式，一些相关技术也开始随之发展起来。音频和视频都需要可定制的压缩方法。工程师和数学家们尝试了很多种不同的办法来试图解决这个问题。一个复杂的平衡关系存在于以下因素之间：视频的质量、用来表示视频所需要的数据量（通常称之为码率）、编码算法和解码算法的复杂度、针对数据丢失和错误的鲁棒性（Robustness）、编辑的方便性、随机访问、编码算法设计的完美性、端到端的延时以及其它一些因素。目录隐藏 1应用 2视频编解码器设计 3常用的视频编解码器o 3.1H.261o 3.2H.263o 3.3MPEG-1第二部分o 3.4MPEG-2第二部分o 3.5MPEG-4第二部分o 3.6MPEG-4 第十部分o 3.7MPEG-H 第二部分o 3.8AVSo 3.9DivX,XviD和3ivxo 3.10WMVo 3.11其他视频编码器 4编解码器和视频文件的问题 5参见 6扩展阅读应用编辑在日常生活中，视频编解码器的应用非常广泛。例如在DVD（MPEG-2）中，在VCD（MPEG-1）中，在各种卫星和陆上电视广播系统中，在互联网上。在线的视频素材通常是使用很多种不同的编解码器进行压缩的，为了能够正确地浏览这些素材，用户需要下载并安装编解码器包-一种为PC准备的编译好的编解码器组件。由用户自己来进行视频的压缩已经随着DVD刻录机的出现而越来越风行。由于商店中贩卖的DVD通常容量比较大（双层）而目前双层DVD刻录机还不太普及，所以用户有时候会对DVD的素材进行二次压缩使其能够在一张单面DVD上完整地存储。视频编解码器设计编辑一个典型的数字视频编解码器的第一步是将从摄像机输入的视频从RGB色度空间转换到YCbCr色度空间，而且通常还伴有色度抽样来生成4:2:0格式的视频（有时候在隔行扫描的情况下会采用4:2:2的抽样方式）。转换到YCbCr色度空间会带来两点好处：1)这样做部分的解除了色度信号中的相关性，提高了可压缩能力。2)这样做将亮度信号分离出来，而亮度信号对视觉感觉是最重要的，相对来说色度信号对视觉感觉就不是那么重要，可以抽样到较低的分辨率（4:2:0或者4:2:2）而不影响人观看的感觉。在真正的编码之前，对空域或者时域抽样可以有效地降低原始视频数据的数据量。输入的视频图像通常被分区为宏块分别进行编码，宏块的大小通常是16x16的亮度块信息和对应的色度块信息。然后使用分块的运动补偿从已编码的帧对当前帧的数据进行预测。之后，使用块变换或者子带分解来减少空域的统计相关性。最常见的变换是8x8的离散余弦变换（DCT fordiscrete cosine transform）。变换的输出系数接下来被量化，量化后的系数进行熵编码并成为输出码流的一部分。实际上在使用DCT变换的时候，量化后的二维的系数通常使用Zig-zag扫描将系数表示为一维的，再通过对连续0系数的个数和非0系数的大小（Level）进行编码得到一个符号，通常也有特殊的符号来表示后面剩余的所有系数全部等于0。这时候的熵编码通常使用变长编码。解码基本上执行和编码的过程完全相反的过程。其中不能被完全恢复原来信息的步骤是量化。这时候，要尽可能接近的恢复原来的信息。这个过程被称为反量化，尽管量化本身已经注定是个不可逆过程。视频编解码器的设计通常是标准化的，也就是说，有发布的文档来准确的规范如何进行。实际上，为了使编码的码流具有互操作性（即由A编码器编成的码流可以由B解码器解码，反之亦然），仅仅对解码器的解码过程进行规范就足够了。通常编码的过程并不完全被一个标准所定义，用户有设计自己编码器的自由，只要用户设计的编码器编码产生的码流是符合解码规范的就可以了。因此，由不同的编码器对同样的视频源按照同样的标准进行编码，再解码后输出图像的质量往往可能相差很多。常用的视频编解码器编辑很多视频编解码器可以很容易的在个人计算机和消费电子产品上实现，这使得在这些设备上有可能同时实现多种视频编解码器，这避免了由于兼容性的原因使得某种占优势的编解码器影响其它编解码器的发展和推广。最后我们可以说，并没有那种编解码器可以替代其它所有的编解码器。下面是一些常用的视频编解码器，按照它们成为国际标准的时间排序：H.261编辑H.261主要在老的视频会议和视频电话产品中使用。H.261是由ITU-T开发的，第一个使用的数字视频压缩标准。实质上说，之后的所有的标准视频编解码器都是基于它设计的。它使用了常见的YCbCr颜色空间，4:2:0的色度抽样格式，8位的抽样精度，16x16的宏块，分块的运动补偿，按8x8分块进行的离散余弦变换，量化，对量化系数的Zig-zag扫描，run-level符号影射以及霍夫曼编码。H.261只支持逐行扫描的视频输入。H.263编辑H.263主要用在视频会议、视频电话和网络视频上。在对逐行扫描的视频源进行压缩的方面，H.263比它之前的视频编码标准在性能上有了较大的提升。尤其是在低码率端，它可以在保证一定质量的前提下大大的节约码率。MPEG-1第二部分编辑MPEG-1第二部分主要使用在VCD上，有些在线视频也使用这种格式。该编解码器的质量大致上和原有的VHS录像带相当，但是值得注意的是VCD属于数字视频技术，它不会像VHS录像带一样随着播放的次数和时间而逐渐损失质量。如果输入视频源的质量足够好，编码的码率足够高，VCD可以给出从各方面看都比VHS要高的质量。但是为了达到这样的目标，通常VCD需要比VHS标准要高的码率。实际上，如果考虑到让所有的VCD播放机都可以播放，高于1150kbps的视频码率或者高于352x288的视频分辨率都不能使用。大体来说，这个限制通常仅仅对一些单体的VCD播放机（包括一些DVD播放机）有效。MPEG-1第三部分还包括了目前常见的*.mp3音频编解码器。如果考虑通用性的话，MPEG-1的视频/音频编解码器可以说是通用性最高的编解码器，几乎世界上所有的计算机都可以播放MPEG-1格式的文件。几乎所有的DVD机也支持VCD的播放。从技术上来讲，比起H.261标准，MPEG-1增加了对半像素运动补偿和双向运动预测帧。和H.261一样，MPEG-1只支持逐行扫描的视频输入。MPEG-2第二部分编辑MPEG-2第二部分等同于H.262，使用在DVD、SVCD和大多数数字视频广播系统和有线分布系统（cable distribution systems）中。当使用在标准DVD上时，它支持很高的图像质量和宽屏；当使用在SVCD时，它的质量不如DVD但是比VCD高出许多。但是不幸的是，SVCD最多能在一张CD光盘上容纳40分钟的内容，而VCD可以容纳一个小时，也就是说SVCD具有比VCD更高的平均码率。MPEG-2也将被使用在新一代DVD标准HD-DVD和Blu-ray（蓝光光盘）上。从技术上来讲，比起MPEG-1，MPEG-2最大的改进在于增加了对隔行扫描视频的支持。MPEG-2可以说是一个相当老的视频编码标准，但是它已经具有很大的普及度和市场接受度。MPEG-4第二部分编辑MPEG-4第二部分标准可以使用在网络传输、广播和媒体存储上。比起MPEG-2和第一版的H.263，它的压缩性能有所提高。和之前的视频编码标准的主要不同点在于，“面向对象”（Object-oriented）的编码方法和一些其它并非用于提高通常视频编码压缩率的技术。当然它也引入了一些提高压缩能力的技术，包括一些H.263的技术和1/4像素的运动补偿。和MPEG-2一样，它同时支持逐行扫描和隔行扫描。MPEG-4 第十部分编辑MPEG-4第十部分技术上和ITU-TH.264是相同的标准，有时候也被叫做“AVC”）。是ITU-TVCEG和ISO/IECMPEG合作，在2003年制定完成的视频编码标准，并且在已经得到了越来越多的应用。该标准引入了一系列新的能够大大提高压缩性能的技术，并能够同时在高码率端和低码率端大大超越以前的诸标准。已经使用和将要使用H.264技术的产品包括例如索尼公司的PSP，Nero公司的Nero Digital产品套装，苹果公司的Mac OS X v10.4，以及新一代DVD标准HD-DVD和蓝光光盘（Blu-ray）。MPEG-H 第二部分编辑MPEG-H第二部分又称为高效率视频编码(High Efficiency Video Coding, HEVC)，是ITU-TVCEG和ISO/IECMPEG再度合作，在2013年制定完成的视频编码标准，被视为是取代H.264的新一代视频编码标准。AVS编辑AVS是中国制定的音视频压缩编码标准，故准确来说，其不仅仅包括视频编码标准。