对转码软件的分析以及对数据表示的探索和理解|“朝闻道”知识分享大赛

[卢羿旭]

数据表示

对闪电音频格式转换器软件的应用分析以及由此对数据表示方面的探讨

 

• 闪电音频格式转换器的来源

该转码软件来自江下信息科技有限公司（简称“江下科技”），该公司为解决用户痛点需求为出发点，打造了该款音频格式转换器。

• 设计思路和技术标准

通过应用不同音频格式转码方式对用户提供的音频进行转码，实现了格式转换，音频合并，音频压缩，音频分割，视频转音频等相应功能。

• 市场发展前景

该软件支持多种格式转换，满足更多不同需求，涵盖上百种音频视频格式，多种格式批量互转。音频格式转换能一键拖拽多个文件进行批量音频转换，添加完成后，选择需要转换的音频视频格式，快速转换完成。支持音频、音乐、歌曲、视频多中国音视频格式的转换，如FLAC转MP3、M4A转MP3、WAV转MP3、OGG转MP3、WMA转MP3等功能。基于以上该转码软件的功能应用，该软件在音视频转码市场应用前景广阔。

 

对当前市场转码软件来源、设计思路、技术标准、进一步的市场发展前景等的分析

一.转码软件的设计思路、目标和技术标准。

随着科学技术在生活中应用越来越广泛，生活工作中会遇到大量不同格式的图片、视频等等，图片和视频是一种很重要的、应用很广泛的信息媒体，其储存形式多种多样并且存放数据量比较大。这些都为用户使用图片和视频带来了麻烦。而且 随着数字技术的快速发展，数据格式也会越来越多。因此，图片、视频和音频转码软件就应运而生了。对于用户而言，格式转换器仅仅是帮助用户启动该软件出现主页面之后可以明确的了解如何正确操作而不会进行多于或错误的操作。此软件从启动到完成用户所指定的功能使用的资源和时间必须很小，且不会出现严重的bug，致使软件无法正常工作甚至导致系统崩溃。

这些转码软件最终开发的目标程序软件技术标准：

主要应该具备有两个界面，即格式转换界面和浏览界面。格式转换界面需要有引入源文件的部件，以及对新图片的规格设置部件，还有图片浏览功能的部件，以及新文件输出目录的选择部件，结束软件的推出部件。图片浏览界面需要有图片显示窗口部件，更换图片功能按钮和退出按钮等部件。

二.转码技术的原理技术。

转码技术，顾名思义就是在通过某种手段改变现有视频数据的编码方式。视频转码技术使用的目的不同，其实现的手段也各不相同。大致上可以分为两类：

1.不同编码格式之间的视频数据转码

　　不同编码格式之间的数据转码，指通过转码方法改变视频数据的编码格式。通常这种数据转码会改变视频数据的现有码流和分辨率。例如我们可以将基于 MPEG-2 格式的视频数据转换为 DV 、 MPEG-4 或其它编码格式，同时根据其转码目的，指定转码产生视频数据的码流和分辨率。我们可以将 MPEG-2 全 I 帧 50Mbps 的视频源数据转换为 25Mbps 码流的 DV 格式数据，用于笔记本移动编辑系统，同时产生一个 300*200 低分辨率的 MPEG-4 文件，使用 REAL 或者微软的 WMV 格式进行封装，通过互联网络传输至主管领导处用于审看。

这种转码方式设计的算法较为复杂，其实质上是一个重新编码的过程，涉及的算法复杂度和系统开销，是由转码所需图像质量要求及转码前后两种编码方式的相关度所决定的。

 

2.相同编码格式之间的视频数据转码

　　相同编码格式的数据转码，指不改变压缩格式，只通过转码手段改变其码流或头文件信息。根据其使用目的，可分为改变码流和不改变码流两种。如我们可以将 MPEG-2 全 I 帧 50Mbps 码流的视频数据转码为 MPEG-2 IBBP 帧 8Mbps 码流的视频数据，直接用于播出服务器用于播出。或者我们将基于 SONY 视频服务器头文件封装的 MPEG-2 全 I 帧 50Mbps 码流的视频文件，改变其头文件和封装形式，使之可以在给予 MATROX 板卡的编辑系统上直接编辑使用。

　　这种转码方式的复杂度要小于不同编码格式转码的复杂度，而且对视频工程上而言，更加具有可操作性。

三．转码工作是如何实现的

1.传统面向流方式的视频转码

　　由于视频数据自身的特点，数据量的庞大和线性的存储格式，长期以来传统的视频编码转换都是面向数据流进行操作。其工作原理如一个制式转换器一样，输入端输入连续的 NTSC 制信号，同时在输出端输出实时的 PAL 制信号。

　　这种方式的优点是可以以实时或者接近实时的方式输出转码结果，转码算法固化在板卡芯片上，转码工作基本上是由硬件完成，稳定性好。但其缺点也是 显而易见的，转码单元针对特定的源编码方式和目标编码方式，用户基本无法对码流的大小和附加信息进行控制，灵活性较差。而为了满足实时处理的要求，有时必 须需要牺牲一些图像的质量。另外的缺点就是这种基于流方式的视频转码，输入和输出基本同步，不能以快于实时的速度进行编码转换。

　　随着计算机技术的日益进步，非线性存储手段日益完善，我们可以通过文件的方式存储视频数据。这样就为视频数据提供了新的，更加灵活高效的转码手段。

2.使用计算机及其相关设备面向文件方式进行视频转码

　　使用计算机设备改变单幅图像的编码方式已经是一个非常成熟的技术，但受到计算机运算能力和存储能力的限制，很长一段时间内，对于符合广播级要求 的专业视频数据的编码转换处理一直没有什么好的解决方案。但随着计算机设备运算能力的增强和存储容量的日益扩大、其数据接口已经可以满足视频数据处理的需 求，使用计算机及其相关设备处理视频数据已经成为现在的主流，同时也给视频转码提供了更好性价比的平台。我们可以使用计算机设备，利用软件手段，进行灵活 高效的转码工作。