MPEG-2 参考信息

以下部分包含创建 MPEG-2 输出媒体文件的有用信息。

关于选取位速率

为标准 DVD 回放确定平均和最大位速率时,请记住考虑音频轨道的位速率和 MPEG-2 位速率。

您必须保持平均和最大音频及视频位速率之和都在 10.08 Mbps 以下,10.08 Mbps 是标准 DVD 播放机的最大保证传输速率。因为 DVD 兼容的音频格式是不变位速率 (CBR),所以不必考虑最大音频位速率。

例如,如果您正在使用 1.5 Mbps 的 AIFF 音频,则应将平均和最大视频位速率保持在 8.5 Mbps 以下。一般来说,您的平均位速率将低于此值(例如,DVD 上两小时的素材需要 3.5 Mbps)。但是,最大的位速率必须始终低于此值。建议使用 8.0 Mbps 的最大位速率,以留出适当的误差空间(例如,容纳字幕流)。如果您正在使用 DVD 兼容的压缩音频格式中的一种,如 Dolby Digital 或 MPEG-1/Layer-2,则音频位速率可能低至 0.2 到 0.4 Mbps,在这种情况下,您可以将最大位速率设定偏高约 1 Mbps。

而且,通常最大位速率设为至少比平均位速率高 1 Mbps,以留出位速率的变化空间,从而获得稳定的质量。

MPEG-2 视频帧尺寸和格式

虽然 MPEG-2 使用固定的视频帧尺寸,但是 Compressor 还是会根据您所选的视频格式,在“几何”面板的栏中输入输出帧尺寸。

您在“视频格式”弹出式菜单中选取的视频格式将确定用于相关特征(如帧尺寸、帧速率、宽高比和优先场)的选项。有关更多信息,请参阅视频格式标签

视频格式
帧尺寸(像素)
帧速率 (fps)
宽高比
扫描方式
NTSC
720 x 480
23.98(仅逐行),29.97
4:3 或 16:9
交错,渐进
PAL
720 x 576
25
4:3 或 16:9
交错,渐进
720p
1280 x 720
23.98,25,29.97,50,59.94
16:9
渐进
HD 1440 x 1080
1440 x 1080
23.98(仅逐行),25,29.97
16:9
交错,渐进
HD 1920 x 1080
1920 x 1080
23.98(仅逐行),25,29.97
16:9
交错,渐进
640 x 480 (1.33)
640 x 480
23.98,25,29.97
4:3 或 16:9
交错,渐进
640 x 360 (1.78)
640 x 360
23.98,25,29.97
4:3 或 16:9
交错,渐进
640 x 352 (1.82)
640 x 352
23.98,25,29.97
4:3 或 16:9
交错,渐进
640 x 384 (1.67)
640 x 384
23.98,25,29.97
4:3 或 16:9
交错,渐进
640 x 320 (2.00)
640 x 320
23.98,25,29.97
4:3 或 16:9
交错,渐进

了解 GOP 和帧类型

MPEG-2 编码的一个主要特性是,不仅能够移除某个帧内的冗余,而且能移除一组帧中的冗余。MPEG-2 使用三种帧类型(I、P 和 B)来表示视频。图片组 (GOP) 设置定义了所使用的三种帧类型的模式。这三种图片类型定义如下。

  • 内帧 (I): 也称为关键帧。每个 GOP 只包含一个 I-帧。I-帧是唯一可以完全解压缩的 MPEG-2 帧类型,无需参考先前或后继任何帧。而且它是数据量最大的类型,需要最大的磁盘空间。如果您要将 I-帧置于场景转换处或其他特定的帧位置,则需要使用“预览”窗口手动设定。这称为强制性 I-帧。有关更多信息,请参阅处理标记和标记帧
  • 预计帧 (P): 依据最接近的前一个 I-帧或 P-帧,从“预计的”图片进行编码。P-帧一般需要的磁盘空间比 I-帧要少,因为它们会参考 GOP 中的前一个 I-帧或 P-帧。

    备注: I-帧和 P-帧都可称为参考帧,因为 B-帧可以参考任一种帧类型,也可以同时参考两种类型。

  • 双向帧 (B): 从后一个和前一个参考帧(I-帧或 P-帧)的插入处开始编码。B-帧是储存最有效的 MPEG-2 帧类型,需要最少的磁盘空间。

使用 B-帧及 P-帧,可让 MPEG-2 移除时间上的冗余,从而有助于更有效地压缩视频。

选取 GOP 设置时应考虑的问题

选取 GOP 设置时,您需要考虑以下几个因素。

GOP 结构

此设置指定在 GOP 内的参考帧之间有两个、一个还是没有 B-帧。GOP 结构和 GOP 大小共同决定转码期间将使用的 I-帧、P-帧和 B-帧。

您选取的 GOP 结构取决于分开的 P-帧之间的间隔。由于 P-帧可从前一参考帧(I-帧或 P-帧)进行预测,因此如果参考帧之间有一个或两个 B-帧,则该预测就必须涵盖对象可在两到三帧的时间内移动的距离。

通常,从一帧到下一帧的平均运动越少,P-帧之间的间隔就可以越大,压缩也将越好。对大多数的视频素材来说,IBBP 结构是个不错的选择。而对于在整个序列中运动非常快的素材来说,IBP 或 IP 结构则更适用,但在这种情况下,可能需要相对较高的位速率(对于 SD 视频为 6 到 8 Mbps),才能获得较好的质量。

GOP 大小

此设置可指定 GOP 内帧的数目。因为每个 GOP 只有一个 I-帧,所以较长的 GOP 大小通常会产生较大的压缩(因为 B-帧和 P-帧比 I-帧要小)。

对于大多数媒体来说,大约每半秒间隔一个 I-帧可以获得较好的效果。这相当于 NTSC 的 GOP 大小为 15 帧,PAL 的 GOP 大小为 12 帧。DVD-Video 的规格禁止 GOP 的长度大于此值。一般来说,只有在整个视频中会发生场景转换,并且间隔频率小于半秒的素材,才适合使用较短的 GOP 大小。

开放的 GOP 和封闭的 GOP

开放的 GOP 最有效率,因为它们允许 GOP 模式中一个额外的 B-帧。开放的 GOP 的开头使用能够看到前一 GOP 的 B-帧,以及该 B-帧自身所在 GOP 的第一个 I-帧。

Figure. Diagram comparing Open GOP and Closed GOP.

根据定义,封闭 GOP 无法包含参考前一 GOP 或下一 GOP 帧的任何帧。相反,开放 GOP 则以一个或多个 B-帧开始,这些帧都参考前一 GOP 的最后一个 P-帧。由 Compressor 创建的封闭 GOP 总是以 I-帧开始。

与相同结构和大小的封闭 GOP 相比,开放 GOP 提供的压缩结果一般要略胜一筹。上图显示,封闭 GOP 比相同长度的开放 GOP 所包含的 P-帧要多一个。因为 P-帧需要的位通常要比 B-帧多,所以开放 GOP 获得的压缩效果会略胜一筹。

使用 DVD 创作应用程序时,将开放 GOP 用于制作 DVD-Video 光盘时会受到一些限制。限制之一是,供混合角度或多角度的 DVD 使用的 MPEG-2 流内只允许有封闭 GOP。

另一个限制是,DVD 章节标记只能设在封闭 GOP 的开头。定义章节标记的最佳时间是在进行 MPEG-2 转码之前。例如,如果您在 Final Cut Pro 中指定了章节标记,您就可以设定 Compressor 对开放 GOP 进行 MPEG-2 转码。Compressor 就会强制封闭 GOP 只能在指定的章节标记处开始,并会打开所有其他 GOP。您还可以通过指定“强制性 I-帧”(在 Compressor 的“预览”窗口中指定),并为它们指定一个由 DVD 创作应用程序使用的章节名称,来完成操作。

但是,如果您想在视频以 MPEG-2 格式转码后,在任何 GOP 边界处指定章节标记,则只能使用封闭 GOP。这种自由是有限制的,因为它只让您在 GOP 边界处设定章节标记,而不能在任何视频帧上进行。

关于 24p (23.98p)

对于 DVD 创作及编码,24P 表示每秒包含 24 个渐进(非交错)帧的视频序列,具有 NTSC 相关的标准清晰度帧尺寸(MPEG-2 是 720 x 480)。使用胶片来拍摄的影片具有 24 fps 的原始帧速率,且因为 MPEG-2 格式可以内部表现 24 fps 的视频,所以许多商业影片 DVD 都以这种方式编码。但是,任何时候您在项目中使用 NTSC 视频时,电影传输素材的帧速率将从 24 fps 减慢为 23.976 fps(四舍五入为 23.98),并会添加一个 2:3:2:3 的下拉。因此,更准确的说法实际上是 23.98p

Compressor 对于 24P 源视频文件也可以这样做。对于这类素材,23.98 帧速率选项(位于“视频格式”标签中)会一对一地压缩每一帧,不会压缩重复的帧或场来实现 29.97 fps 的显示速率。这会以较低压缩的位速率获得比在转码前将 24P 素材转换成 29.97 fps(如果有可能)更高的质量。Compressor 还可以正确设定内部 MPEG-2 帧标记,这样 DVD 播放机就可以正确应用 3:2 下拉过程,以在 29.97 fps 交错 NTSC 电视机上显示。

备注: 如果您的源视频的帧速率是 24.00 fps 而不是 23.98 fps,Compressor 会每隔 1000 个源帧跳过一帧。如果 24P 源视频的速率为 23.98 fps,则 Compressor 会将所有的源帧转码,而不跳过(或重复)任何帧。