碗好還是鍋大？封裝格式詳解-AVI
所謂封裝格式就是將已經(jīng)編碼壓縮好的視頻軌和音頻軌按照一定的格式放到一個(gè)文件中，也就是說(shuō)僅僅是一個(gè)外殼，或者大家把它當(dāng)成一個(gè)放視頻軌和音頻軌的文件夾也可以。
說(shuō)得通俗點(diǎn)，視頻軌相當(dāng)于飯，而音頻軌相當(dāng)于菜，封裝格式就是一個(gè)碗，或者一個(gè)鍋，用來(lái)盛放飯菜的容器。
有的人可能覺(jué)得奇怪，容器，不就能盛放飯菜就行了么，用一個(gè)碗就可以了，何必制定出這么多的格式以及規(guī)范呢？
其實(shí)不然，試想一下，有的菜，例如排骨，比較大，碗放不下，得換鍋。有的飯比較燙，也不能放在塑料的容器里，當(dāng)然個(gè)人喜好也有一定關(guān)系。
所以容器的選擇，基本在于，其對(duì)視頻/音頻兼容性，以及適合范圍。
這下大家應(yīng)該明白了，很多人一直把封裝格式當(dāng)成前面介紹的視頻編碼，而這兩者之間沒(méi)有必然的直接聯(lián)系。
.AVI容器-成熟的老技術(shù)
AVI是微軟1992年推出用于對(duì)抗蘋(píng)果Quicktime的技術(shù)，盡管?chē)?guó)際學(xué)術(shù)界公認(rèn)AVI已經(jīng)屬于被淘汰的技術(shù)，但是由于windows的通用性，和簡(jiǎn)單易懂的開(kāi)發(fā)API，還在被廣泛使用。
AVI的文件結(jié)構(gòu)、分為頭部, 主體和索引三部分. 主體中圖像數(shù)據(jù)和聲音數(shù)據(jù)是交互存放的。從尾部的索引可以索引跳到自己想放的位置。
AVI本身只是提供了這么一個(gè)框架，內(nèi)部的圖像數(shù)據(jù)和聲音順據(jù)格式可以是任意的編碼形式。因?yàn)樗饕旁诹宋募膊?，所以在播internet流媒體時(shí)已屬力不從心。很簡(jiǎn)單的例子，從網(wǎng)絡(luò)上下載的片子，如果沒(méi)有下載完成，是很難正常播放出來(lái)。
另外一個(gè)問(wèn)題是AVI對(duì)高碼率VBR音頻文件支持不好。VBR全稱(chēng)是Variable BitRate，就是動(dòng)態(tài)比特率，可以根據(jù)當(dāng)前的需要定義不同的比特率，避免了浪費(fèi)，并且提高了利用率。隨之問(wèn)題也就來(lái)了，因?yàn)槿萜骼锏膱D像和聲音是分開(kāi)的，所以播放時(shí)需要一個(gè)圖像和聲音的同步過(guò)程，如果CBR音軌的話(huà)因?yàn)榇a率是定值，同步不成為問(wèn)題，可是VBR音軌是不斷的在變換，而AVI沒(méi)有時(shí)間戳去讓VBR音軌和圖像同步，這樣就會(huì)產(chǎn)生圖像聲音不同步的問(wèn)題。
后來(lái)VirtualDub提出了一種新的方法擴(kuò)充了AVI對(duì)VBR音頻的兼容，但是在高碼率時(shí)會(huì)產(chǎn)生丟失數(shù)據(jù)的問(wèn)題，從而導(dǎo)致有損音效，這一點(diǎn)問(wèn)題到現(xiàn)在都沒(méi)有比較完美的解決方法。并且更加令人遺憾的是，對(duì)TrueHD, DTS-HD等音效更是完全不能支持。
碗好還是鍋大？封裝格式詳解-TS
前面介紹過(guò)HDDVD以及BD之爭(zhēng)，盡管兩家在編碼上都統(tǒng)一采用MPEG2/VC-1/H.264，可在封裝格式上又有所分岐。DVD論壇官方所認(rèn)可的HDDVD使用的是PS封裝，即Program Stream(程序流)，這和之前DVD所采用的MPEG2 Program Stream封裝是一樣的，PS流的后綴名是VOB以及EVO等。而B(niǎo)D在沒(méi)有DVD論壇官方認(rèn)證的情況下，自然 PS封裝，而是使用了MPEG2的另一封裝TS封裝，即Transport Stream(傳輸流)，TS流的后綴名為T(mén)S。它們都是MPEG2系統(tǒng)部分的兩個(gè)不同的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)，而在現(xiàn)在僅僅在作為封裝使用。TS流對(duì)于PS流來(lái)說(shuō)更易傳輸，不過(guò)由于其性質(zhì)，也更易出錯(cuò)，所以在以前一般存儲(chǔ)方面都是使用PS流，當(dāng)然現(xiàn)在隨著容錯(cuò)/糾錯(cuò)技術(shù)的提高，TS的適用范圍越來(lái)越廣。小熊在線(xiàn)www.beareyes.com.cn
現(xiàn)在網(wǎng)上大多流傳以TS封裝的HDTV remux版，PS封裝只能在HDDVD原版才看到，所以我們來(lái)著重分析一下TS封裝格式。小熊在線(xiàn)www.beareyes.com.cn
電視節(jié)目是你任何時(shí)候打開(kāi)電視機(jī)都能解碼（收看）的，所以，MPEG2-TS格式的特點(diǎn)
就是要求從視頻流的任一片段開(kāi)始都是可以獨(dú)立解碼的。
從結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，TS是由頭文件和主體所組成的，擴(kuò)充過(guò)的TS流還包括時(shí)間戳。這樣不管
是什么格式的VBR音軌，都很容易通過(guò)時(shí)間戳來(lái)同步圖像。
當(dāng)然，對(duì)新的聲音格式來(lái)說(shuō)，需要新的分離器，解碼器來(lái)實(shí)現(xiàn)解碼。
目前在不斷改進(jìn)開(kāi)發(fā)中。
TS不像AVI，從誕生那天起，就考慮到了網(wǎng)絡(luò)播放，所以很快成為了世界標(biāo)準(zhǔn)并廣泛應(yīng)用
于電視臺(tái)數(shù)字播放，手機(jī)等各個(gè)領(lǐng)域。
AVI封裝 TS封裝
兼容的視頻編碼 MPEG-2
MPEG-4 H.264
VC-1
MPEG-4
VC-1(支持不太好)
兼容的音頻編碼 Linear PCM
Dolby Digital
Dolby Digital Plus
Dolby TrueHD
DTS Digital Surround
DTS-HD DTS
AC3
分離器 DirectX 8.0以下自帶分離器 微軟系統(tǒng)自帶分離器
分離所占系統(tǒng)資源 較低 較高
擴(kuò)充性 強(qiáng) 差
Internat適應(yīng)性 強(qiáng) 無(wú)
碗好還是鍋大？封裝格式詳解-MKV
除了REMUX版本之外(Remux的意思是無(wú)損的提取出HD-DVD 和 BluRay-DVD里面的視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)，封裝到我們熟悉的TS或者AVI文件中)，有不少HDRIP(重新編碼，即有損壓縮過(guò)之后的片)使用的封裝格式一般是AVI,MKV和MOV。AVI封裝自然不需要介紹了，MOV是Quicktime封裝，這一封裝和AVI幾乎是同一時(shí)代的，缺陷也不少，現(xiàn)在很少有人使用。
而使用MKV是Matroska的簡(jiǎn)稱(chēng)，它是一種新的多媒體封裝格式，比較常見(jiàn)的搭配是X264+MKV。
MKV封裝十分新穎，而且也非常開(kāi)放，它對(duì)比AVI的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：
1：可變幀率：這需要編碼的配合，試想一下在回放變化比較慢(比如說(shuō)靜物)時(shí)以比較低的FPS來(lái)代替，可以節(jié)省不少資源。
2：錯(cuò)誤檢測(cè)以及修復(fù)：這無(wú)疑提供了糾錯(cuò)和容錯(cuò)性，在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)慕裉煊葹樾枰?div style="height:15px;">
3：軟字幕：經(jīng)?？碊VDrip以及HDrip的朋友了解到，字幕一般都是以其它文件形式存在，在MKV里它可以?xún)?nèi)嵌在封裝里，但不會(huì)和視頻混淆，也可以多字幕隨意選擇。這樣在傳輸保存時(shí)比較方便。
4：流式傳輸：這和TS流的原因基本一致，通過(guò)時(shí)間戳來(lái)管理視頻以及音頻的同步問(wèn)題，做到即下即看。
5：菜單：交互式的操作使得MKV更加人性化。
6：強(qiáng)大的兼容性：MKV最大的特點(diǎn)就是能容納多種不同類(lèi)型編碼的視頻、音頻及字幕流，即使是非常封閉的RealMedia及QuickTime也被它包括進(jìn)去了，堪稱(chēng)萬(wàn)能的媒體容器。
7:開(kāi)放性和跨平臺(tái)性：Matroska使用的是一種開(kāi)放的架構(gòu)，擁有眾多的先進(jìn)特性，并且能跨平臺(tái)使用。
不過(guò)Matroska相對(duì)于以上我們介紹的缺點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的，它沒(méi)有深厚的背景可以依托，這決定了它不可能在商業(yè)領(lǐng)域里有所作為。不過(guò)從DVDrip里我們看到并非標(biāo)準(zhǔn)才是唯一，真正先進(jìn)的技術(shù)在標(biāo)準(zhǔn)化商業(yè)化的道路上碰到很多非技術(shù)壁壘，而在網(wǎng)上而言，根本不存在這樣那樣的顧慮，所以MKV可以網(wǎng)上快速流行起來(lái)。
不過(guò)MKV的缺點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的，分離器方面比較好的僅有HAALI分離器，再加上民間標(biāo)準(zhǔn)的緣故，我們很難在PC以外的地方能見(jiàn)到它的存在。
什么是HTPC
HTPC是Home Theater Personal Computer的英文縮寫(xiě)，就是“家庭影院個(gè)人電腦”的意思。簡(jiǎn)單地說(shuō)，它就是一部特別注重多媒體功能的個(gè)人電腦。
HTPC與普通PC的主要區(qū)別就在于，它并不是以追求高性能為惟一目標(biāo)，它應(yīng)該是外觀，性能、噪音，功耗4者平衡的產(chǎn)物。
HTPC應(yīng)該是擺在客廳上，作為家庭數(shù)碼影音的中心。放在客廳上的東西，如同電視，DVD機(jī)，音響，功放一樣，它必須有可人的外觀，誰(shuí)也不愿意在典雅的客廳上看到一個(gè)丑陋的機(jī)箱。它不能太大，不論是美感上，還是從節(jié)省空間上來(lái)看，這都非常重要，一個(gè)如鐵牛一般的機(jī)箱是很剎風(fēng)景的。
在性能上我們并沒(méi)有多大要求，但盡量使用雙核CPU，或者是帶硬件加速的顯卡，這樣既然是面對(duì)高碼率的H.264時(shí)一樣從容不迫，并且在編碼時(shí)(錄制電視節(jié)目)雙核也能發(fā)揮其效用。硬盤(pán)是一個(gè)非常關(guān)鍵的因素，個(gè)人認(rèn)為320G為起始點(diǎn)，越大越好。
功能方面，板卡選擇上盡量多帶些接口，1394和SPDIF IN/OUT都需要，顯卡方面要有DVI/HDMI,S-VIDEO/色差。光存儲(chǔ)方面以DVD刻錄機(jī)為佳。
噪音是一個(gè)非常重要的因素，畢竟誰(shuí)都不愿意在欣賞影音的同時(shí)還享用噪聲，所以選用一些低噪音的板卡，以及低噪音的硬盤(pán)和光驅(qū)尤為重要。板卡比較理想的是被動(dòng)散熱 ，而有風(fēng)扇哪怕是低轉(zhuǎn)速，在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行之后同樣會(huì)發(fā)出一些冒名的噪音，如果不及時(shí)清理或者更換問(wèn)題根本得不到解決，而被動(dòng)散熱則完全沒(méi)有此類(lèi)問(wèn)題。
功耗也是HTPC非常在乎的一個(gè)因素，首先從節(jié)能上考慮，家庭影院的應(yīng)用就可能會(huì)長(zhǎng)時(shí)間的開(kāi)機(jī)，功耗小則代表節(jié)約電費(fèi)。而HTPC有機(jī)箱大小也有限制，尤其是一些準(zhǔn)系統(tǒng)在使用Micro ATX的還只能使用半高顯卡，這樣體積可想而知，散熱成了很大的問(wèn)題，如果大功耗的配件有可能無(wú)法散熱，所以盡量以低功耗為主。
HDMI重要性一：DVI根本無(wú)法替代
首先應(yīng)該大多數(shù)人都知道DVI與HDMI最大的特征都是數(shù)字的，正因?yàn)槿绱?，有不少人單純的認(rèn)為，HDMI只是帶了音頻功能的DVI，兩者在視頻上是一模一樣。
其實(shí)這完全是錯(cuò)的。如果僅僅是這樣的話(huà)，咱們自己就可以把音頻線(xiàn)以及DVI數(shù)據(jù)線(xiàn)綁在一起，而不用這么多廠家耗費(fèi)了這么大力氣，消耗這么多時(shí)間去制定這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)了：)
HDMI
DVI
從上面我們可以看出，HDMI以及DVI都是采用的數(shù)字T.M.D.S信號(hào)聯(lián)接。都采用了數(shù)字信號(hào)的好處就是在轉(zhuǎn)換無(wú)損并且比較方便，但并不代表兼容，就像RAR和ZIP這兩種壓縮格式互相轉(zhuǎn)換很容易，并且無(wú)損，但是它們之間采用的格式，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式完全不同，很簡(jiǎn)單的例子就是只針對(duì)ZIP設(shè)計(jì)的軟件就沒(méi)有辦法讀取RAR包，例如WINZIP。
HDMI在CEA EDID數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，會(huì)包含一個(gè)VSDB 信號(hào)，而此數(shù)據(jù)塊里面包含著驗(yàn)證，測(cè)定接收端是否也是HDMI設(shè)備的數(shù)據(jù)值。當(dāng)驗(yàn)證對(duì)方也是HDMI端時(shí)，將會(huì)以HDMI標(biāo)準(zhǔn)格式來(lái)發(fā)送信號(hào)；而驗(yàn)證對(duì)方為DVI設(shè)備時(shí)，會(huì)用DVI規(guī)范的數(shù)值形式去發(fā)送視頻數(shù)據(jù)，而無(wú)音頻數(shù)據(jù) 。
從這一點(diǎn)上來(lái)說(shuō)，HDMI是完全向下兼容DVI，也就是發(fā)送端為HDMI接口時(shí)，和發(fā)送端為DVI接口在接收端都是DVI接口的情況下，兩者都采用的是DVI數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，在這一點(diǎn)上是一模一樣的。
HDMI Vendor Specific Data Block 驗(yàn)證示意
而DVI能否轉(zhuǎn)換HDMI呢？事實(shí)上市面上早已出現(xiàn)了不少DVI和HDMI互轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)接頭和轉(zhuǎn)接線(xiàn)。
由于我們之前提過(guò)，HDMI在傳輸?shù)拈_(kāi)頭會(huì)有一個(gè)驗(yàn)證過(guò)程用以分辨是否是HDMI設(shè)備才確定信號(hào)采用何種規(guī)范，而DVI根本是沒(méi)有這一步驟的，所以DVI不論接駁什么接口什么線(xiàn)，傳輸?shù)娜匀皇荄VI規(guī)范的信號(hào)。那這些轉(zhuǎn)接頭是如何運(yùn)作的呢？
HDMI轉(zhuǎn)DVI自然不用說(shuō)了，HDMI可以完全向下兼容DVI。而DVI轉(zhuǎn)HDMI呢。實(shí)際上由于都是通過(guò)T.M.D.S數(shù)字信號(hào)傳輸，所以遵循相同的電氣規(guī)格，基本上轉(zhuǎn)接頭/轉(zhuǎn)接線(xiàn)只是把物理信號(hào)引角轉(zhuǎn)換一下，傳輸?shù)囊廊皇荄VI的信號(hào)。這樣子的話(huà)，對(duì)于電腦顯示器或者部分平板數(shù)字電視來(lái)說(shuō)也無(wú)所謂，因?yàn)檫@些設(shè)備是可以直接接入DVI信號(hào)，而如果碰到一些早期的HDMI接口的電視以及錄放設(shè)備，會(huì)產(chǎn)生一些兼容性問(wèn)題，比如說(shuō)無(wú)法正確顯示其內(nèi)容-黑屏等等。
現(xiàn)在大部分電視在接入DVI信號(hào)時(shí)仍會(huì)存在大大小小一些問(wèn)題，比如說(shuō)邊角不對(duì)應(yīng)，畫(huà)面無(wú)法最大化，畫(huà)面閃爍，不能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，無(wú)法識(shí)別信號(hào)等兼容性問(wèn)題，這一點(diǎn)小熊評(píng)測(cè)室在評(píng)測(cè)最近一些哪怕是FULL HD的平板電視都碰過(guò)這樣那樣的問(wèn)題，只不過(guò)有一些問(wèn)題可以通過(guò)在PC端的細(xì)微調(diào)整就可以解決，而另一些則沒(méi)有辦法解決。而在換成了HDMI的顯卡之后，只要符合了HDMI 1.2標(biāo)準(zhǔn)的電視都可以正確的和電腦連接。
總結(jié)我們以上所述，在信號(hào)傳輸格式上，HDMI可以完好兼容DVI，而DVI接口轉(zhuǎn)換HDMI需要接入設(shè)備對(duì)DVI傳輸信號(hào)的支持，從這一點(diǎn)上來(lái)說(shuō)，HDMI才是完美的接口。
