视频的原理与文件格式

帧（フレーム）是构成视频的一格 静止图像（静止画）。

视频把内容略有差异的帧以很短的间隔依次切换显示，让人眼觉得画面在动。电影胶片上排列的每一格，也各相当于 1 帧。按单位时间计算张数，或利用相邻画面差异进行压缩时，都以帧为单位来考虑。

类比翻页动画每一页上画的图就是帧，快速翻页的动作就相当于播放视频。

记法英语 frame 的本义是“框”。可以按字面记成：装在一个框里的一张画。

帧率（フレームレート）是视频每秒显示的帧数，单位是 fps（frames per second）。

以 30 fps 为例，每秒有 30 帧，每帧约 0.033 秒切换一次。数值越大，动作越流畅，但压缩前的数据量会按“1 帧的数据量 × 帧率 × 秒数”增加。

类比相当于翻页动画 1 秒翻几页。翻得越多动作越流畅，但要画的页数也越多。

记法fps 的 f 是 frame，ps 是 per second（每秒）。单位的拼写本身就表示“每秒的帧数”。

MPEG 是以压缩视频和音频数据的方式为核心的一系列标准的总称。

相邻的帧往往非常相似，所以 MPEG 的视频压缩除基准帧外只记录与前后帧的差异，从而大幅减少数据量。它按用途分出带编号的各个标准（例如用于 DVD 和数字电视广播的 MPEG-2），也有像 MPEG-4 这样连存放压缩数据的文件格式都一并规定的标准。其中也包括只针对音频的标准，例如 MP3 就是由 MPEG-1 的音频标准而来的格式。

类比就像向别人描述一组背景相同的连拍照片时，不必每次都从头画起，只说“和上一张相比，人往右挪了一点”。

记法MPEG 是制定这些标准的专家组织 Moving Picture Experts Group 的首字母缩写，Moving Picture 意为“会动的画”，也就是视频。

该术语的过去问 1 题 MPEG →

H.264 是由负责通信国际标准化的机构 ITU-T 与 MPEG 联合制定的视频编码标准，也称为 MPEG-4 AVC。

与之前的 MPEG-2 相比，一般认为它只需约一半的数据量就能表现相同画质。蓝光光盘、在线视频以及日本的手机电视广播（One Seg）等长期都在使用它。以 H. 开头的名称是 ITU-T 建议书的编号，而在 MPEG 一方，同一标准作为 MPEG-4 的一部分被称为 AVC。

类比相当于一种广为人知的、把行李叠小的标准叠法。很多设备和服务都懂这种叠法，所以叠好的行李能被重新展开。

记法AVC 是 Advanced Video Coding 的首字母缩写，意思是“高级视频编码”。

H.265 是 H.264 的后继视频编码标准，也称为 HEVC（High Efficiency Video Coding）。

一般认为在相同画质下，它只需 H.264 约一半的数据量，代价是压缩和播放（解压缩）所需的计算更重。它被用于数据量很大的 4K、8K 高分辨率视频的广播和分发。

类比相当于一种更费功夫、能把同样的行李叠得更小的新叠法。

记法HEVC 的 HE 是 High Efficiency（高效率）的首字母。

AVI 是一种把视频和音频合在一个文件里存放的 容器格式（コンテナ形式），扩展名是 .avi。

容器格式规定了如何把压缩好的视频和音频数据装在一起，做成一个视频文件。AVI 是 Microsoft 为 Windows 制定的老牌格式，里面装的视频用哪种编码方式并不固定。

类比相当于搬家用的纸箱。箱子的规格和箱内行李的叠法可以分别选择。

记法Audio Video Interleave 中的 interleave 意为“交错插入”。把视频和音频一小段一小段交替排列存放的结构，直接成了它的名字。

该术语的过去问 1 题 AVI →

MP4 是作为 MPEG-4 标准的一部分（Part 14）定义的 容器格式（コンテナ形式），扩展名是 .mp4。

除了视频和音频，字幕等数据也能放进同一个文件，里面的视频多用 H.264 或 H.265 压缩。它不仅能在电脑上使用，也能在智能手机和在线视频服务中处理，是目前最普及的视频格式之一。