常用视频格式

　XDCAM为sony在2003年所推出的无影带式专业录影系统。2003年10月开始发售SD系统商品，2006年4月开始发售HD系统。   XDCAM的首两代XDCAM及XDCAM HD，使用Professional Disc作储存媒体，媒体和Blu-ray Disc相似及同样可储存23 GB（PFD23，单面）或50 GB（PFD50，双面）数据。第三代XDCAM EX，使用固态SxS记忆卡。在2008年，JVC宣布和Sony结盟支援XDCAM EX格式。   XDCAM产品范围包括了摄影机和录影机，作为突发取代传统录影机的格式，容许XDCAM光碟可以应用在传统影带式的工作。其录影机亦可作为随机存取磁盘机，以IEEE 1394及以太网等途径容易汇入录像到非线性编辑系统。所以与过去使用影带的录影机系统比起来，进行非线性编辑更容易。 一.压缩方式   XDCAM格式使用数种不同的压缩方式和储存格式。虽然DVCAM及IMX独立型号有提供，很多标清XDCAM摄影机可简易切换IMX至DVCAM等格式。 IMX (MPEG IMX)   IMX容许录影标清视讯，使用MPEG-2编码，位元率达30、40或50 Mbit/s。   MPEG IMX不使用暂时压缩，这可适合作剪接格式。50 Mbit/s的品质在视觉上可和Digital Betacam比较，及常作电视制作用途，主要是电子新闻采集，因在实际上色彩分辨率（DigiBeta的10位元对IMX的8位元）和更低压缩比比Digital Betcam更好 DVCAM (DV25)   DVCAM使用DV编码，位元率高达25 Mbit/s，相容于大部分DV剪接系统。 XDCAM HD (XDCAM HD420, MPEG HD420)   XDCAM HD支援多种品质模式。HQ模式位元率可达35 Mbit/s，使用可变动位元率 (VBR) MPEG-2长GOP式压缩。可选的18 Mbit/s (VBR) 及25 Mbit/s (CBR)模式可增加录影时间，相对地减少视讯品质。 XDCAM HD422 (MPEG HD422)   第三代XDCAM使用4:2:2抽样的MPEG-2编码，比以往的格式有双倍色度分辨率。为可容纳更细致的色度，最大位元率增加至50 Mbit/s。   2008年后期，Sony推出了PDW-700摄影机及PDW-HD1500半体积录影机。同时，Sony亦藉着免费固件升级，扩展XDCAM HD422支援至PDW-U1录影机。 XDCAM EX XDCAM EX 索尼公司于2007年11月发布了XDCAM EX标准和PMW-EX1摄影机。该标准使用同XDCAM相似的编码格式，只是存储介质换成了SxS内存卡。该标准能够以25Mbit/s的固定码率存储标清格式（1440x1080）或以35 Mbit/s的浮动码率存储高清格式（1920x1080）的视频。相比于XDCAM标准的MXF文件格式，已编码的视频存储为MP4格式。两个标准在封装文件上规格的不同意味着在XDCAM EX格式发布之初，既存编辑软件对于XDCAM HD的编解码器无法处理XDCAM EX的编码。使用SxS内存卡时，由于文件系统为FAT32格式，单条长视频编码后会被分割成一系列不超过4GB（更确切的说，3.49GB）的文件（折合约13分钟的高清或约19分钟的标清素材）。   PMW-EX1摄影机搭载3块1/2英寸、分辨率超过两百万像素、代号“Exmor”的CMOS传感器。该机型在全美广播工作者协会（NAB）2007年展会上首次展出。该机在使用SxS固态存储内存卡时，使用4:2:0 MPEG-2 Long-GOP编码，但是其内部色度抽样实为4:2:2，并且可以在HD-SDI接口上实现4:2:2抽样的输出。XDCAM EX1被索尼定位为CineAlta系列（索尼的高清电影摄像机系列）产品的一款设备，它提供丰富的帧数模式，可以实现从60帧/秒（在1080p模式下30帧/秒）到间隔拍摄。   在2008年4月，索尼在XDCAM EX产品线推出了一款新的可更换镜头的摄影机，PMW-EX3。EX3在内部设计上和EX1并无二致，在外观上改用了肩托支撑设计（也许可以理解为向佳能XL系列的外型致敬？），并增加了可选外挂硬盘系统。相应的，售价相对于EX1大幅度提升。   在2008年12月，JVC首次推出了自己的SxS存储介质产品，数码摄像机转录适配器KA-MR100G。MR100可以匹配JVC Pro HD系列摄像机（GY-HD200及后继机型），驳接于电池和机身之间。MR100允许摄像机通过一条68针的排线将视频以XDCAM EX格式记录于SxS卡上。JVC已将KA-MR100G作为GY-HM700等型号的选购配件，为JVC用户提供一整套新的固态存储。 代理串流   低分辨率的代理串流 (proxy stream) 以1.5 Mbit/s MPEG-4视讯及每声道64 kbit/s音讯储存。其分辨率为CIF大小。 二.储存媒体 Professional Disc   Sony采用Professional Disc作为专业非线性视讯拍摄的媒体有很多原因，列明在白皮书Why Sony Adopted Professional Disc[1] SxS固态内存 (XDCAM EX) SDHC固态内存 (XDCAM EX) AVCHD 　AVCHD使用8厘米的mini-DVD光碟，单张可存储大约20分钟的高解析度视讯，今後的双层和双面光碟可存储1小时以上，而没有AVCHD编码的mini-DVD光碟一般只能存储30分钟左右的480i视讯内容。 音像规格   记录媒体 8cm DVD   记录波长 650nm   影像 视讯信号 1080/60i   1080/50i   1080/24p   720/60i   720/50i   720/24p   480/60i 576/60i   像素（水准×垂直） 1920x1080   1440x1080 1280x720 720x480 720x576   显示比例 16:9 16:9 16:9 / 4:3 16:9 / 4:3   压缩方式 MPEG-4 AVC/H.264   取样频率 74.25MHz   55.7MHz 74.25MHz 13.5MHz 13.5MHz   取样构造 4：2：0   量子化比特数 8 BIT（辉度/色）   声音 压缩方式 杜比数位（AC-3） 线形的PCM   压缩比 64~640Kbps 1.5Mbps   声音方式 5.1声道 7.1声道   压缩方式 MPEG-2 串流格式   传输率 18Mbps 扩展介绍   随着大屏幕高清电视(HDTV)越来越多地进入家庭，家用摄像机也面临着向高清升级的需求。   对日本领先的消费电子设备制造商而言，向高清升级已成为必然趋势。在他们竞相推出的各种高清摄像机中，存储介质五花八门，包括DVD光盘、Mini DV磁带，以及闪存卡等。   但是，上述诸多努力却有可能事与愿违，因为格式之间的互不兼容不可避免地会使供应商和消费者陷入困惑。   近日，松下电器产业株式会社和索尼株式会社联合推出一项高清视频摄像新格式——AVCHD，该格式将现有DVD架构(即8cm DVD光盘和红光)与一款基于MPEG-4 AVC/H.264先进压缩技术的编解码器整合在一起。H.264是广泛使用在高清DVD和下一代蓝光光盘格式中的压缩技术。由于AVCHD格式仅用于用户自己生成视频节目，因此AVCHD的制订者避免了复杂的版权保护问题。   AVCHD与其他格式的对比   AVCHD整合了于2003年出现的基于Mini DV磁带的HDV，以及在SD卡上存储视频内容的新方法。AVCHD在传统DVD格式和H.264压缩技术之间搭起一座桥梁，后者的压缩效率据说比MPEG-2标准高出一倍，而且视频信号质量也具有实质性改善。   但是面对新格式也有人提出质疑：尚未成熟的市场是否真的还需要另一种新的格式？目前市场何时起飞还不明朗，只有等到有足够的需求才可能吸引芯片公司积极推出能处理高清数据的低功耗H.264编解码器。   在一张8cm的DVD刻录光盘上，AVCHD能以平均9Mbps的速率录制20分钟左右的高清(1,080i,720p)内容，而一张双面光盘能存储40分钟左右的视频内容。AVCHD格式还能同时进行AC-3或线性PCM音频录制。   当以4.5Mbps的速度录制标清视频时，一张AVCHD光盘能存储40分钟的节目，时间比采用MPEG-2的DVD格式长一倍。AVCHD定义的数据录制速率最大为18Mbps。   但一位长期跟踪数字成像和相关音视频产品的自由分析师Reiji Asakura指出：“20分钟的录制时间让人回想起80年代使用的VHS-C录像带格式。AVCHD看来无法满足用户要求。”他认为，AVCHD格式只是蓝光光盘摄像机面市前的一种过渡形态。   一些制造商已经在开发基于蓝光的摄像机。但他们遇到一系列障碍，特别是对价格和体积方面的要求，他们需要低成本、低功耗，且具有高清能力的H.264编解码器。另外，这些器件还必须具有极高的可靠性以支持便携产品应用。   松下和索尼都支持蓝光，但他们认为需要专门为高清摄像机量身打造一种格式，来满足消费者对更时尚的高清录制的品位要求。   但是无论是否采用AVCHD，有一点都很明确：高清视频不再仅仅瞄准专业应用领域。   三年前，佳能、JVC、夏普和索尼推出了以Mini DV磁带为存储介质的HDV格式。2004年10月，索尼率先推出了基于HDV格式的肩扛型摄像机HDR-FX1。佳能随后推出类似的产品。前不久，索尼推出的掌上型Handycam HC3同样基于HDV格式。而三洋电子也推出了一款高清摄像机Xacti，该摄像机采用传统MPEG-4压缩格式(不是H.264)，视频分辨率达720p。该款掌上摄像机采用SD卡存储数据。   事实上，AVCHD并不是利用传统DVD架构的唯一格式。索尼、松下、佳能和日立都推出了兼容DVD的摄像机，利用8cm DVD光盘录制MPEG-2压缩的标清图像。   兼容性问题   AVCHD格式使高清摄像机制造商的产品能够兼容所有8cm DVD光盘格式，包括DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+RW以及DVD+R。但是目前的DVD机却无法播放AVCHD光盘，而AVCHD的支持者也不打算推出专门针对该格式的录制或播放器平台。如果想要欣赏由AVCHD摄像机摄录的节目，那就必须通过传输线从摄像机中直接导出，或使用专用软件从PC中导出。   松下曾透露过其开发意图：AVCHD格式将不仅用于基于DVD格式的摄像机，而且还用于采用SD卡的摄像机中。对此，分析师Asakura指出：“松下没有采用HDV1080i格式；取而代之，该公司开发了一种专用高清摄像机，利用SD卡作为录制媒介。而松下采用SD卡存储AVCHD格式内容，远远比其8cm DVD摄像机方面的计划更引人注目。”   之所以会这样，是因为AVCHD格式不支持SD卡。事实上，两位新格式的倡导者在闪存卡市场上是死对头，索尼支持记忆棒，而松下则支持SD卡。   为了使AVCHD格式支持SD卡，松下打算开发一种接口和一个文件系统，并且已经开始着手进行一种SD卡格式的升级工作，以满足AVCHD对数据速率及容量方面的要求。 寻求合适的编解码器   AVCHD倡导者面临的另一项挑战，是缺少支持高清分辨率视频的低功耗、低成本H.264编/解码器。   目前面向低分辨率图像(类似Half-D1，352×480像素)的单片H.264编解码器正在涌向市场。前不久，日本开通了基于H.264压缩技术、面向移动接收设备的“One-Seg”地面数字电视广播。索尼计算机娱乐公司的PSP游戏机对存储在通用媒介光盘(UMD)和记忆棒上的数据也采用H.264格式压缩。去年秋天，索尼开发了一款面向PSP的H.264编码器，它允许个人录像机把以MPEG-2压缩的高清内容生成标清数据。富士通也于今年早期开始提供单片H.264解决方案，其MB93475的双核配置版本能对253×480像素的图像进行编解码。   但是事实上，目前尚没有出现便携设备所要求的低功耗、低成本，且能处理高清内容的芯片。虽然赛灵思近日在FPGA平台上实现了具备高清能力的H.264编码器，但大多数具有高清性能的H.264编码器都是以机柜式计算机或其它庞大系统形式出现的。 当被问及他们希望高清摄像机市场何时提供丰富的编解码器资源时，松下和索尼都未明确态。但是松下的一位发言人称：“半导体行业正在努力开发解决方案。松下有信心能在需要的时候拿到芯片。” AVCHD格式没有使用DVD论坛的技术信息，因此松下和索尼可自由地将新格式授权给其它公司，而两家公司也正打算马上授权该技术。 HDV的定义   HDV是由佳能、夏普、索尼、JVC四大厂商推出的一种使用在数码摄像机上的高清标准。采用这一标准的数码摄像机能以720线的逐行扫描方式或1080线隔行扫描方式进行拍摄。   高清是什么？   高清是新一代的视频标准，它不是一台摄像机或电视机，它是一个系统，一个世界。高清主要是一种视频格式，目前还没有完全统一的标准，各国的发展进度也不一致，但是一个基本的标准，即视频比例一定为16：9且分辨率高于或等于1280*720。对应的，低于这个分辨率的视频，一般称为标清。   目前，高清视频的分辨率主要是1280*720和1920*1080，一般采取以下方式表示：1080/50i。其中，1080表示分辨率为1920*1080，50表示每秒播放50场，i表示为隔行扫描。对应的分辨率为1280*720，每秒播放30帖，逐行扫描的视频为：720/30p。   什么是HDV？   HDV是高清格式的一种，由索尼、夏普、佳能、JVC于2003年9月30日联合宣布的。HDV标准的目的是为了能开发准专业小型高清摄像机和家用便携式高清摄像机，使高清能够在更广的范围内普及。 HDV的特点   1、HDV可以在DV磁带上录制高清晰画面   用于录制DV的DV磁带也可以用于高清晰影像的录制，录制时间也是相等的。而且，主要的录制装置也与DV标准相同。   2、先进的压缩算法   HDV采用了广泛应用于数字广播和DVD的MPEG-2压缩方式，在保持高画质的同时可以实现有效压缩。因此，与DV相比，尽管码流相同，但其分辨率要高4倍。为了使用MPEG-2来压缩大量高清晰画面数据（这些数据远远多于SD画面数据）要求有一种非常大的信号处理电路。不过由于半导体和信号处理技术的发展，现在可以将编解器作为个人设备的一种标准。索尼为此专门开发了先进的处理芯片。   3、HDV具备强大的纠错功能   利用使用帧间压缩的MPEG-2压缩方法（或编解码器），数据丢失带来的影响将远远大于DV标准的数据丢失影响。因此，运用了HDV制式的纠错代码实现了比DV制式更加精确的纠错功能。而且，通过将只在轨道内进行DV纠错的方法转化为多轨道间的纠错方法，可显著改善纠错功能，并可极大地增强对于数据丢失的容错性。   4、HDV的音质和CD一样好   HDV的MPEG-1音频层II被用作音频压缩，使您能够享受近乎CD的音质。   5、HDV支持两类录制体系   HDV标准具有两种类型的录制体系：720p（逐行）规范和1080i（隔行）规范。 HDV视频压缩   在HDV标准下，MPEG-2制式被用于DV磁带的记录方式。MPEG-2制式是视频媒介的标准压缩方法，已被广泛使用于DVD、卫星和陆地数字广播。由于MPEG-2制式的压缩方法通过使用数据量为常规视频信号的4.5倍的帖间和HD视频信号之间的差异等信息，实现在极低比特率时也能实现很高的分辨率，并且记录在DV磁带上。此外，录制时间与DV制式下的时间相同。 HDV代表产品   目前除了索尼推出两款HDV产品HDR-FX1E和HDR-HC1E之外，其它厂商并没有推出HDV产品。   HDR-FX1E是索尼于2004年9月7日发布全世界第一部民用高清（符合HDV1080i标准）摄像机。HDR-FX1E采用普通DV磁带，不但可以拍摄高清格式，也可以拍摄DV格式，一盘磁带DV的时间都是60分钟。在操控性和功能方面，HDR-FX1E也提供了很多以前在专业领域才会有的功能，给独立节目制作人和DV发烧友带来更大的发挥空间。   HDR-HC1E是索尼今年7月推出的又一款轻巧型高清数码摄像机，这是一款真正意义上的民用高清数码摄像机。HDR-HC1E净重仅为680克（不含电池，磁带），体积为188毫米X71毫米X94毫米,易于随身携带,是影像制作爱好者的最佳选择。HDR-HC1E采用了最新开发的1/3英寸、297万像素的大尺寸CMOS传感器，配备了专业级的高精细卡尔蔡司Vario-Sonnar T*镜头。在图像色彩方面，索尼特别开发了Enhanced Imaging Processor影像增强回路来扩大明暗间的动态范围，影像及画质鲜明丰富。考虑到目前的显示设备和编辑设备，在HDR-HC1E的输入/输出部分，拍摄格式可以选择HDV1080i或DV两种格式。与同等级的MiniDV比较，HDR-HC1E具有更多的功能，特别是手动功能相当丰富，可以进行手动曝光、手动对焦、定点对焦、点测光、手动白平衡等设置。   小结：   “数字高清”可以说是2005年广电市场最为时髦的字眼了。先是广电总局给出一个时间表，要将高清电视作为未来几年内广电事业的发展重点，并选择了杭州等几个地区作为试点，接着便是有媒体宣称国家广电总局提出2008年将以高清数字全面转播08年奥运盛典。毫无疑问，无论是从观众的视觉还是从产业的角度来看，高清已经成为数字时代发展的趋势。   同时，随着索尼推出的两款HDV—HDR-FX1E&HDR-HC1E，HDV也开始向普通大众消费者迈进。 HDV的规范   根据HDV制式，有两种类型的高清晰录制体系。第一种为720p逐行扫描，规定了720个有效扫描行和1280个水平像素。另一种体系为1080i隔行扫描，规定了1080个有效扫描行和1920个水平像素。因此，他们为高清晰时代建立了必要的高分辨率录制和回放体系。 DV DV是Digital Video的缩写，译成中文就是“数字视频”的意思，它是由索尼、松下、胜利、夏普、东芝和佳能等多家著名家电巨擘联合制定的一种数码视频格式。 存储格式 　　存储格式 编码方式   CCIR 601 在电视广播中广泛使用 ；   MPEG-4 是用于在线发布的视频资料 ；   MPEG-2 使用在DVD和SVCD中 ；   MPEG-1 使用在VCD中；   H.261 使用在视频电话和视频会议中 ；   H.263 使用在视频电话和视频会议中 ； H.264 也就是MPEG-4 第十部分，或者 AVC。具有非常广 磁带      DV带 Betacam SX, Betacam IMX, Digital Betacam ；   D1, D2, D3, D5, D9 (aka Digital-S) ；   DV, MiniDV - 使用在现在大多数消费类摄像机中 ；   DVCAM, DVCPRO - 使用在专业广播设备中 ； Digital8 - 。 DVCAM 由Sony开发的一种专业级数码摄录标准。其水平解析度达800线以上。 Sony公司于1996年在DV格式的成功基础上开发了基于1/4英寸磁带的DVCAM专业数字分量记录格式。 DVCAM格式是世界标准DV格式的专业扩展。 该格式采用5:1的压缩比，4:2:0（PAL）取样方式，8bit数字分量记录，与家用DV格式双向兼容，同时更宽的磁迹宽度又可实现保证专业编辑精度。作为数字设备，DVCAM系列产品可保证专业视频制作所要求的图象质量、编辑性能及多代复制性能；而通过提供一系列模拟接口，它又可以方便地配置到现有的模拟编辑系统中。独一无二的压缩算法可以提供出色的图像质量和超级的多代复制性能。DVCAM格式具有更宽的15微米的磁迹宽度（相比之下DV格式是10微米），从而提供了专业编辑的高可靠性。它还提供优异的数字音频性能，具有很宽的动态范围和出色的信噪比，可与CD的质量媲美。有两种音频通道模式可选：48KHz/16比特的两声道记录或32KHz/12比特的四声道记录。 随着DVCAM技术的发    展，自2002年9月开始，Sony提出了新的DVCAM网络应用产品。