视频编解码器和视频容器在多媒体和流媒体中发挥着至关重要的作用。了解这些术语的区别有助于您在处理和分发视频内容时做出明智的决策。
本文将深入介绍视频编解码器和容器的基础知识，探讨它们的功能和类型，并讨论它们的重要区别。
此外，我们还将深入探讨编解码器和容器之间的相互作用，以及它们如何共同提供高质量的视频流解决方案。
视频编解码器： 视频压缩的核心
视频编解码器是 “编码器 “和 “解码器 “的组合，是视频压缩和解压缩的核心。
编解码器负责编码或通过消除冗余或不太重要的数据来减小视频文件的大小，同时不会明显降低视频质量。这一过程被称为有损压缩，可实现流畅的流媒体体验，减少缓冲时间，确保向不同网速的用户高效传输视频。
有多种视频编解码器可供选择，每种编解码器的压缩效率和质量水平各不相同。流行的视频编解码器包括H.264/AVC、H.265 (HEVC)、VP9和开源的AV1编解码器，后者提供与H.265类似的质量，但无需支付版权费。
视频编解码器在视频流中的作用
在视频流中，编解码器将视频内容压缩成易于在互联网上传输的格式。
编解码器通过删除不必要的数据和优化剩余信息来保持视频质量，从而减小文件的整体大小。这种压缩可实现流畅的流媒体体验，减少缓冲时间，并确保向不同网速的用户有效传输视频。
此外，视频编解码器不仅对流媒体平台至关重要，对视频会议应用也同样重要。在远程通信已成为常态的时代，编解码器在确保视频会议的无缝和高质量方面发挥着至关重要的作用。
流行的视频编解码器
视频编解码器种类繁多，各有优缺点。让我们详细了解一些广泛使用的编解码器：
H.264（又称AVC）： H.264与各种设备兼容，在视频质量和文件大小之间实现了有效平衡，因此一直很受欢迎。它已成为视频压缩的行业标准，并得到设备、浏览器和流媒体平台的广泛支持。在这篇比较文章中了解有关AVC和HEVC的更多信息。
HEVC（或H.265）： 与H.264相比，高效视频编码（HEVC）具有更强的压缩能力。它可在保持相同视频质量水平的同时进一步缩小文件大小。然而，HEVC的一个缺点是播放时需要更强的处理能力，这对资源有限的设备来说是个挑战。而且HEVC一直受到专利和许可问题的困扰！
VP9：VP9由谷歌开发，是一种开源视频编解码器，具有出色的压缩效率。它以较低的比特率大大提高了视频质量，因此成为YouTube等流媒体平台的热门选择。
AV1： AV1是另一种开源编解码器，因其高效的压缩能力而在业界获得了越来越多的关注。它在保持相对较小的文件大小的同时，还能提供卓越的视频质量。AV1的设计是免版税的，因此对流媒体服务和内容创作者来说很有吸引力。
LCEVC：LCEVC编解码器（MPEG-5第2部分）或 “低复杂度增强视频编码 “是MPEG推出的三种新编解码器之一（其他编解码器包括通用视频编码（VVC）和基本视频编码（EVC）），其目的是通过使用基本比特流和增强比特流，在几乎不增加编码复杂度的情况下提高现有编解码器的压缩效率。点击此处了解有关LCEVC的更多信息。
还有几种视频编解码器正在开发中，如VVC、EVC（以及此处）和AV2，大量国际委员会已经开发了这些编解码器，以使文件更小、质量更好！
视频容器： 数字媒体的封装
编解码器侧重于视频文件的压缩和解压缩，而视频容器（通常称为格式或封装器）则将多种数据类型封装到单个文件中。
视频容器可容纳各种数据类型，如压缩视频和音频流、字幕、元数据，甚至编解码器信息。
视频容器有多种类型，包括MP4、MKV、AVI、FLV和MOV。它们负责将音频与视频同步，并在更复杂的情况下管理互动元素、章节点或多个音频和字幕音轨。
视频编解码器将压缩项目（视频数据），就好像视频文件是一个邮包。与此同时，容器将是装有项目的信封，可能还有其他组件，如信件（音频）或明信片（字幕）。
视频容器在多媒体中的作用
视频容器通过组织和同步音频和视频流、字幕和附加元数据来确保多媒体内容的无缝播放。它们提供了一个将压缩媒体类型组合成内聚实体的框架。
例如，想象一下观看一部电影。
视频容器包含压缩视频文件、音轨和字幕或说明。它还包含有关视频的信息，如分辨率、帧频和持续时间。当您播放电影时，视频容器允许媒体播放器解码并同步视频和音频流，确保您看到和听到的一切完美和谐。
此外，视频容器还支持各种可增强整体用户体验的功能。
它们可以包括章节导航，允许您跳转到视频的特定场景或片段。它们还支持多音轨，允许您选择不同的语言或音频注释。有些容器甚至提供交互式菜单，类似于DVD上的菜单，使您能够浏览不同的选项和额外内容。
常见的视频容器类型
有几种流行的视频容器格式，每种格式都有其特点和优势。让我们探讨其中几种：
- MP4：MP4是一种广泛支持的容器格式，与各种设备和平台兼容，用途广泛。它基于MPEG-4第14部分标准，可以存储视频、音频、字幕和元数据。MP4文件以其相对较小的文件大小而著称，同时不影响视频质量。
- AVI 是一种较老的容器格式，因其与传统系统的兼容性而广受欢迎。微软在20世纪90年代初推出这种格式，支持音频和视频数据。AVI文件比现代格式大，但视频质量好，媒体播放器广泛支持。
- MKV：（Matroska Video）是一种灵活的开源容器格式，支持多个音频和字幕音轨。它通常用于存储高清视频，以保留高质量视频和音频而文件相对较小而著称。MKV文件还支持章节导航和元数据等高级功能。
- MOV： MOV是苹果公司开发的一种视频容器格式，在Mac生态系统中非常普遍。不过，MOV文件也可在兼容媒体播放器的平台上播放。MOV文件通常用于存储视频，尤其是使用苹果QuickTime框架创建的视频。它们支持各种编解码器，可包含多个音频和视频音轨、字幕和元数据。
编解码器和容器： 它们如何协同工作
了解编解码器和容器在视频流中的不同作用至关重要。
在视频流中，编解码器和容器携手提供无缝的观看体验。
编解码器负责压缩视频，而容器则封装压缩后的视频、音频和其他多媒体元素。它们共同实现了视频内容在互联网上的高效传输和交付，同时确保了不同设备和平台之间的兼容性。
根据需要选择合适的编解码器和容器
选择合适的编解码器和容器组合取决于预期用途、目标设备和所需的视频质量。选择编解码器时，应考虑压缩效率、播放兼容性和许可要求等因素。对于容器，应考虑所需的附加功能、跨设备和播放平台的兼容性，以及您打算在视频文件中包含的特定多媒体组件。
例如，MP4容器与H.264编解码器已成为在线视频流的事实标准。这种组合提供了出色的压缩、质量以及与大多数设备和流媒体服务的兼容性。
同样，采用H.265/HEVC编解码器的MKV容器因其卓越的压缩能力和多功能性，在高清内容方面越来越受欢迎。
视频流的未来
视频技术的进步不断改变着编解码器和容器的格局。例如，H.265的继任者VVC（多功能视频编码）承诺压缩效率将比其前身提高50%，但目前复杂的许可模式使其难以实现。
同样，新的容器格式不断涌现，提供了更大的灵活性和功能。CMAF（通用媒体应用格式）是一个竞争者，旨在通过实现单一、普遍兼容的文件格式来统一流媒体世界。
对视频编解码器和容器的了解有助于内容创作者、媒体专业人士和流媒体平台优化视频文件的分发。通过选择正确的编解码器和容器组合，他们可以确保高质量的视频播放、高效的流媒体体验以及在不同设备和平台上的广泛兼容性。
作者：Krishna Rao Vijayanagar
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