基础教程-详细了解最常用的视频格式

帅哥

视频媒体与格式
当家庭录像带崛起时，有两种格式可供选择 - VHS & Betamax，后来 VHS 成为主流。而当摄像机和数字视频出现后，可用的格式就更多了。究竟该使用哪种格式呢？此教学课程就要来带您走出迷宫。
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使用数字视频格式时需要同时考虑大小和质量。最佳的质量一定是以较高的速率来进行取样，并且不压缩文件。就广播质量的视频文件而言，每秒约为 20 MB 的文件 (或是 1.2 GB/分)。对于大多数的用途而言，这都是天文数字，因此各种压缩模式因应而生，为的就是减少数据量，但又不至于显著地降低质量。
DV
目前大众化摄像机所采用的 DV 格式都会将数据压缩成大约 3.5 MB/秒。这可让所见的质量接近广播质量，并且优于任何消费市场的模拟录像带格式。由于视频文件是以数字形式录于录像带上，因此您可通过 Firewire 将它拷贝到计算机磁盘上，并录回录像带，完全不会像模拟拷贝一样损失质量。
DV 和 Mini-DV 是相同的格式，所不同的只是 Mini-DV 使用了较小的磁带，可播放的时间也较短。
M-JPEG
此格式几乎专门用来捕获模拟视频，以进行数字编辑。它通常是由捕获/播放卡的硬件来实现，并且不同制造商实现的方式也有些许差异。因此，由一张卡所捕获的 M-JPEG 档可能无法播放于另一张卡上。压缩方式以及所产生的数据速率通常都可调整。若要保存 Hi8 或 SHVS 的质量，至少需要 3 MB/秒的数据速率。1 MB/秒大约相当于 VHS 的质量。
% _! T9 v2 `; f* H" v4 zDVD  
$ R3 W& q- e" H3 l) a/ p$ kDVD 是通过 MPEG-2 压缩来录制。在相同的视觉质量下，MPEG 压缩模式可较 DV 或 M-JPEG 取得更低的数据速率，不过在编辑上，则较 DV 或 M-JPEG 来得困难。
VCD
& w) j0 O% `( F( o* eVCD 格式使用 MPEG-1 压缩，其数据速率相当于音乐光盘的速率。VCD 的质量较低，略低于 VHS，不过在较佳的播放机上，有时看起来反而会稍微好一些。用来制作 VCD 的 MPEG-1 档的压缩参数必须非常精确地定义。VCD 的目前 (2.0) 标准也可加入静态的影像，以建立 VCD 相簿等媒体。
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* Y- W3 ]7 _7 a- _* J  W# o! ESVCD
4 s7 U' ?2 z( j! n% `" s3 r, N此格式的标准较为宽松，可让 MPEG-2 格式的文件用于 CD 媒体上。许多目前的 DVD 播放机也可播放 SVCD 格式的 CD。在可刻录式 DVD 的价格大众化之前，这不失为将质量不错的视频放到可刻录 CD 上的绝佳过渡格式。写至 SVCD 的 MPEG 档的压缩参数具有较大的弹性，不像 VCD 完全没有弹性。
MPEG  
MPEG 格式并不限于 CD 和 DVD 的用途。数字广播电视实际上就是使用 DVD 所使用的 MPEG-2 格式。不管是 MPEG-1 和 MPEG-2 格式都可采用许多帧大小、帧速率和数据速率。MPEG-1 文件可以小到通过互联网来传送，特别是当使用的帧大小较小时。
MPEG-1 和 MPEG-2 的主要差异在于 MPEG-1 的最大帧大小为 1/4 帧，并且 MPEG-1 只允许一个帧包含一个场。MPEG-2 可支持完整的帧大小，并且一个帧可包含两个场，以对应到电视的场。MPEG-2 也可提供较高质量的音频 (常见的音频压缩格式 MP3 事实上就是从 MPEG 标准 "借来的")。
其他
还有许多其它的压缩格式可用于 PC 上，包括了 Intel 的 Indeo 和 Apple 的 Quicktime。这些都是只想在计算机上视图的不错视频选择。Microsoft 最近也推出其 Windows Media Format，这是专为互联网精心设计的低质量、低数据速率格式。
不过，这些格式通常都未牵涉到任何外部媒体 (录像带、CD、DVD)。在这些外部领域中，逐渐脱颖而出的格式为 DV 和 MPEG。
; U- |' ~: ]* A* Y' i编辑  
% ?9 i( f7 u+ LDV 和 MPEG 这两种压缩样式有一个基本的差异，此差异对于编辑流程影响很大。DV (和 M-JPEG) 会将每个帧存成完整的影像 - 这相当于影像带的数字形式。而 MPEG 则只储存一些完整的帧 -- 其余则储存相邻帧的差异文件。这可让 MPEG 得到更有效率的压缩，不过计算机在处理其编辑流程上则较为复杂。
' _6 ~9 F6 |, `0 m- I/ d若是仅截取部分 MPEG 文件来进行剪辑，质量将会大为降低，因为帧必须重新计算，剪辑越多，质量的损失越多。处理过程也会令编辑程序反应变慢，因为这需要很大的运算量。另一方面，DV & M-JPEG 并不会有此问题，因为帧间彼此没有关联。只有在使用转场、特殊效果时才需要重新计算影像。
若要取得最佳质量的 MPEG，最好是先以 DV 或 M-JPEG 格式来编辑，接着将结果创建或转换成 MPEG。建议您同时储存一份 DV 副本，以供日后继续修改。
/ A; j+ x" R) p( J1 \现在有些装置可将影片直接捕获成 MPEG。如果不需要做很多剪辑，这将是不错的方法。其主要优点是可省下产生 MPEG 文件所需的时间，即使在最快的处理器上，这也是很耗时的流程。
视频媒体与格式
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/ B0 B& u* H/ L% Z模拟
在计算机上处理视频时，编辑流程的来源和/或目标有时仍为模拟格式，因此您需要了解此格式。例如，若您想要从模拟摄像机中捕获影片，并将编辑结果录到模拟录像带上，此时就需要了解这类媒体的特性与限制。
# b6 C9 Z& {3 j# h) h- m& u模拟媒体的主要议题在于它可得到的质量，这主要牵涉到其分辨率 - 亦即可储存与显示的数据量。此外，每个模拟格式的不变法则是每拷贝一次就损失一些质量。这代表拷贝的质量一定比正片来得差，即使目标媒体的质量比原始媒体来得好。此规则亦适用于您从一个模拟来源捕获出数字格式，接着再播放数字格式，并录回模拟媒体。
! W! S1 s$ e3 E. g" F9 G' q" X因此，若要将作品录回标准的 VHS 录像带，并想得到理想的结果，来源影片的质量一定要高过 VHS。
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常见的模拟格式可区分成两种等级，低质量和高质量。VHS 和 8mm 都属低质量，SVHS 和 Hi8 则为高质量。VHS-C 和 SVHS-C 变化形式的质量和其对应的标准格式一样，不过它们使用的是较小的磁带，可播放的时间也较短。
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2 V% ~) E' p0 Y  m6 T( [" }数字化
5 H9 E6 S  w1 |+ h0 E% ^模拟视频将通过视频捕获装置来转换成数字格式。此装置可内建至计算机的显示卡内、作为计算机内部的适配卡、或以外接装置的形式连至并行端口或 USB 槽口。
& K  K* T- ?4 y4 ~! ^有些装置也提供模拟输出，让数字视频重新播放回模拟格式。若要将编辑后的结果录回 VHS 录像带，这是必要的，不过若您只想制作 VCD 或用于互联网上的 MPEG，这就不是必要的。
捕获格式
' G3 f! l* @( x$ M/ f! `. _  s两个基本的捕获格式为 M-JPEG 和 MPEG。
捕获/播放装置几乎全都使用 M-JPEG，因为这是提供最高质量的最佳编辑格式。它们主要用于来源和目标都是模拟时。请尽量使用可保存来源质量的数据速率，即使目标的质量很低。对于 Hi8 和 SVHS 来源，约需 3 MB/秒的数据速率，而对于 8mm 和 VHS 来源，则至少需要 1 MB/秒的数据速率。
就通过平行或 USB 槽口来捕获 VCD 的兼容 MPEG-1 格式而言，市面上已有只能捕获的便宜装置。若目标为 VCD 或网络，并且只需要少量的编辑，这些装置可说是既容易安装，性能又佳。它们也适用于来源为DV 时，因为所有的 DV 摄像机都提供了模拟输出。
6 K& {# [$ W  T  \  f现在市面上也推出了 MPEG-2 捕获装置。有些装置主要使用软件来进行编码，并需要强大的处理器 (通常至少需要 PIII-500)。它们可用于目标为 SVCD (或最好的 DVD) 时，不过最佳处理方式仍是以 M-JPEG 来捕获与编辑，接着转换成 MPEG-2。若处理器可实时地将 MPEG-2 编码，那么转换将不会花太长时间。
接头
有些人会被模拟视频接头搞混。基本的模拟接头有两种：Composite 和 S-video。Composite 一般为 RCA ("phono") 形式的同轴接头，而 S-video 则为较小的圆形 4 针脚。
& F8 X) `9 }' ]. p1 m* L( x: o# ^- V就 Composite 视频而言，所有的信息都会编码成单一信号，而 S-video 则将亮度和色度信息放在电线的不同部分。使用 S-video 连接所损失的质量较少，只有当媒体的质量至少为 Hi8/SVHS 时才感测得到损失。
若可使用 S-video 连接，就尽量使用。如果不能，则使用 Composite。S-video 连接和 SVHS 格式并未直接相关。不过，您并不能使用 S-video 连接来取得 SVHS 较高分辨率的好处。使用 Composite 可能会损失一些质量，不过绝不会从 SVHS 降为 VHS。
Scart 接头同时包含了 Composite 和 S-video 信号的针脚。可使用 S-video 的装置在使用 Scart 连接时，就应使用 S-video 信号，而非 Composite。
来源与目标
下表显示了与计算机无关的常见来源和目标格式的组合，以及从任何来源捕获至任何目标的常用方式。来源列在左边，而目标则列在上方。
& `+ C( D% d( m# o注意：此处并未列出模拟录像带转成DV 的项目。若您需要此转换，最佳的方式就是使用具有模拟输入的 DV 摄像机或 VCR，并将来源录像带直接拷贝到 DV 录像带。接着就完全以 DV 来处理。
$ m4 s$ U6 }& j3 N) x

	VHS/SHVS	DV	VCD/Net	SVCD/DVD
8mm VHS	M-JPEG 捕获/ 7 x* n' `1 d0 P0 B播放	X	捕获成 MPEG-1 捕获成 M-JPEG，创建成 MPEG-1	捕获成 MPEG-2 捕获成 M-JPEG，创建成 MPEG-2
Hi8 SVHS	M-JPEG 捕获/ ' m9 S: Z. [( ~& C播放	X	捕获成 MPEG-1 捕获成 M-JPEG，创建成 MPEG-1	捕获成 MPEG-2 捕获成 M-JPEG，创建成 MPEG-2
DV	Firewire/DV， : u$ \) s2 B* @. }( M从 DV 摄像机捕获模拟视频，以录到VHS/SVHS	Firewire ) |% V4 F* z6 R' l7 g/DV	模拟捕获成 MPEG-1 Firewire/DV, ) A. X, u8 _9 j5 R2 L/ n/ I创建成 MPEG-1	Firewire/DV, Firewire/DV， 创建成 MPEG-2

来源与目标转换表
7 N* `1 Q/ S4 P/ n6 g; s; A这些作法并非将一种格式转换成另一种的唯一方法，不过应该是最有效的方法。当然啰，新的产品不断地推陈出新，因此作法可能会改变，不过上述的认知应可协助您了解日后可能碰到的新产品。
结论
  w. U, h' F; R- _0 T' Z& b( ?虽然现在有许多视频格式可供使用，但就编辑作品而言，选择还不算太复杂。希望本文有助于理清可用的选项。