媒體檔案格式比較 B101100025 何震邦
多媒體？
多媒體 = 文字 + 非文字媒體
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非文字媒體 ● ● ●
圖片 音訊 影片
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載自 MEDIACRAT
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壓縮 ● ●
●
網路再怎麼快，還是沒有 CPU 和 RAM 快。 非文字媒體檔案通常都不小，小則數百 KB 的 小圖片，多則上 GB 的高畫質電影。 壓縮，才能讓閱聽人最快收到訊息！
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有損壓縮 vs 無損壓縮 ●
有損壓縮犧牲品質 – –
● ● ●
扔掉次要資訊 保留關鍵資訊
檔案較小 JPEG
●
無損壓縮 –
● ● ●
保留所有資訊
檔案較大 PNG, FLAC FFV1, HuffYUV
大部份的視訊
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圖片 ● ●
點陣圖：儲存每一像素的顏色 向量圖：儲存路徑和填色
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常見點陣圖 ●
GIF
●
JPEG
●
PNG
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Graphics Interchange Format ● ●
● ● ●
LZW 無損壓縮 圖形中頂多只能有 256 色 可以有全透明的部份 不支援半透明 支援動畫，如右圖
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JPEG ● ● ● ● ●
DCT 有損壓縮 全彩，不透明 不支援動畫 可調整品質參數 (Q) 右圖的 Q 值左低右高
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JPEG 的品質參數 ●
● ●
常見 JPEG 圖片的品質參數 –
Q~95 ：清晰的照片
–
Q=90 ： PhotoImpact 預設值
–
Q=85 ： Facebook 照片
品質參數高，檔案大，不自然痕跡少 品質參數低，檔案小，不自然痕跡多
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JPEG 的不自然痕跡 請注意看聖誕帽和我的眼睛
Q=94 原圖 Jun 8, 2012
Q=85 on Facebook 12
Portable Network Graphics ●
為取代 GIF 而生
●
DEFLATE 無損壓縮
● ● ●
全彩 支援半透明 (Alpha) 不支援動畫
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PNG 的半透明效果
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PNG vs GIF ●
GIF 支援動畫
●
靜態圖片 PNG 勝 –
PNG 支援全彩和半透明
–
GIF 轉存 PNG ，檔案縮小 ●
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DEFLATE 比 LZW 優
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常見的向量圖 ●
PostScript (PS, EPS, PDF)
●
SVG
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PostScript ● ● ●
是純文字文件 無法在瀏覽器中顯示 可內嵌於 PDF
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Scalable Vector Graphics ●
是 XML 純文字文件
●
最常見的向量圖 –
●
如右圖
支援動畫
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PS vs SVG ●
PS 是完備的程式語言， SVG 不是 –
SVG 要儲存路徑上關鍵點的座標
–
PS 可儲存座標或數學關係式
●
PS 可以嵌入 PDF ， SVG 可以嵌入 HTML 5
●
網路上 SVG 較普遍
●
兩者易於互相轉換
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如何選擇合適的格式
●
照片
簡單圖樣
複雜圖樣
最高品質
PNG
向量圖
向量圖
最佳選擇
JPEG
SVG
PNG
最差選擇
GIF
JPEG
JPEG
最佳選擇同時考慮了檔案大小和品質，為最適 合放在網路上分享的格式。
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最佳選擇 ●
●
JPEG 是一塊一塊地壓縮圖片，而照片充斥柔 和的色塊，缺乏銳利的線條。所以 JPEG 可以 有效地壓縮照片，失真程度也很小 旗幟、徽章等幾何圖樣與文字的組合，適合以 向量圖儲存。 SVG 比 PS 適於流通
●
其他狀況，如螢幕截圖，則適合 PNG
●
GIF 只負責存動畫，不做其他用途
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最差選擇 ●
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GIF 只有 256 色，存照片只會醜不拉磯，檔案 又比 PNG 肥。 JPEG 適合色塊，不適合線條。例如螢幕截圖 這種含有大量文字、圖案、邊框等銳利線條的 圖片，只會壓出肥大又難看的 JPEG 。 PNG 是 存螢幕截圖最好的選擇。
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音訊 ●
常見的有損格式
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●
常見的無損格式
–
AAC
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APE
–
MP3
–
FLAC
–
Ogg Vorbis
–
WAV
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WMA
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位元率 ●
位元率 = 每秒的音 / 視訊所占的空間
●
1 bps = 1 bit per second = 1 bit/s
●
8 bps = 1 Byte/s
●
1 kbps = 1000 bps = 125 B/s
●
1 Mbps = 1000 kbps = 125 KB/s
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位元率 ●
●
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在描述資料傳遞速率的時候，如頻寬、位元 率，我們習慣以 bit 為基本單位 在描述檔案大小的時候，我們習慣以 Byte 為 基本單位 1 Byte = 8 bits
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CBR vs VBR ●
Constant BitRate 固定位元率 – –
●
Variable BitRate 變動位元率 –
●
在音訊中，位元率是定值 音樂 CD = 1411.2 kbps 高頻的聲音用高位元率編碼，低頻的聲音用低 位元率編碼
VBR 可以用更小的檔案達到與 CBR 相同的音 質！
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無損格式 ● ● ●
既然都無損了，音質都一樣是原汁原味 檔案大小和 CPU 消耗是比較的重點 以音樂 CD 為例：
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檔案大小
CPU 消耗
WAV
1411.2 kbps
低
APE
約 950 kbps
高
FLAC
約 1000 kbps
低
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APE (Monkey's Audio) ● ● ● ●
壓縮率低（檔案小） 播放時較消耗系統資源 跨平台能力不如 FLAC 在中國大陸比 FLAC 流行，但最近逐漸倒向 FLAC
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Free Lossless Audio Codec ●
壓縮率略高於 Monkey's Audio
●
佔用資源低，跟不壓縮的 WAVE 不相上下
● ●
較多的軟硬體支援 在歐美日比 Monkey's Audio 流行
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APE vs FLAC ●
我的建議是存 FLAC
●
沒有存 WAV 的理由
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平板電腦、智慧型手機越來越流行 高 CPU 使用率 = 高耗電 電能比磁碟容量貴 2% ~ 5% 的壓縮率就不要計較太多了
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有損格式 ● ● ● ● ●
●
壓製的時候，可以自行調整品質或位元率 強烈建議以 VBR 模式壓製！ 高品質→大檔案；低品質→小檔案 常見的有 MP3, AAC, Ogg Vorbis, WMA 基本上， AAC 和 Vorbis 比 WMA 好， WMA 又比 MP3 好。 （好 = 用較小的檔案獲得同樣的音質）
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使用 WMA 和 MP3 的理由 ●
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●
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雖然 WMA 和 MP3 的性能較差，幾乎不可能 讓一般人聽不出與原音的差異 但是 Windows 不裝其他軟體，開不了 AAC 和 Ogg MP3 幾乎所有裝置都支援，應該很難找到不支 援 MP3 的隨身聽、手機等 其實 Windows 安裝 SMPlayer，即可打開大部 份的音 / 視訊檔，包含 AAC 和 Ogg
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Advanced Audio Coding vs Ogg Vorbis ●
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AAC 在 256 kbps 以 上可使一般人聽不出 與原音的差異 在 64 ~ 96 kbps 的 「艱困」環境下，仍 有可接受的音質
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●
●
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Vorbis 在 192 kbps 以 上可使一般人聽不出 與原音的差異 適合 128 kbps 以上， 此時比 AAC 強 96 kbps 以下的表現 很差
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影片 ●
影片 = 容器裝著（視訊串流 + 音訊）
●
視訊串流 = 連續播放的點陣圖
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容器格式 ●
●
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影片檔基本上是容器裝著數量不一的視訊軌和 音訊軌 容器格式把視訊和音訊綁在一起，方便同時播 放 每種容器格式都有它的限制
影片檔就像俄羅斯套娃 Jun 8, 2012
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常見的容器格式 ●
3GP (.3gp)
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MPEG-4 (.mp4)
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Audio Video Interface (.avi)
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Ogg (.ogg .ogv)
●
Flash Video (.flv .f4v)
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RealMedia (.rm .rmvb)
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Matroska (.mkv)
●
QuickTime (.mov .qt)
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MPEG (.mpg .mpeg)
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MPEG-TS (.ts .mts)
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視訊串流 ●
容器決定了能用哪些音 / 視訊格式
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效能的關鍵是音 / 視訊格式，不是容器
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視訊串流也有無損壓縮和有損壓縮格式
視訊串流截圖 Jun 8, 2012
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無損壓縮視訊 ●
●
一般而言，無損壓縮視訊只適於保存，不適於 在網路上發佈 使用 ffmpeg轉檔，我推薦兩種方法
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–
用 FF Video Codec 1 壓縮原始影像。 FFV1可裝入 AVI 或 Matroska 容器
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用 x264 無損模式。由音訊決定要裝填的容器
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有損壓縮視訊 ●
目前效能最佳的編碼器為 x264 –
沒錯，相同品質， x264 壓得比 RMVB 小！
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x264 可以裝進 MP4 或 FLV 容器
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通常搭配 AAC 音訊
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–
MP4 和 FLV 無法裝填 FLAC 和 Vorbis
–
Ogg 無法裝填 x264
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有損壓縮視訊 ●
如果音訊是影片的主角，視訊品質可以降低， 則建議使用 Ogg 容器
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Ogg 容器可以裝填 FLAC 和 Vorbis 音訊
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視訊通常搭配 Theora
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ffmpeg 轉 Ogg 效能不佳，建議改用 ffmpeg2theora
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選擇容器格式 ●
HTML 5 的 <video> 標籤支援 MP4 和 Ogg
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支援 MP4 容器的裝置相當多
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MP4 裝 x264 + AAC ，絕配！
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MP4 是「挑食的」容器
●
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視訊當然只吃 MPEG-4 Part 2 (e.g. Xvid) 跟 Part 10 (H.264, e.g. x264)
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音訊通常餵它 AAC ，不過 MP3 它也吃
Flash Video 可視為常吃 MP3 的 MP4
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選擇容器格式 ●
AVI 和 Matroska 是「雜食性」容器 –
支援各種音 / 視訊亂入
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無損壓縮原始影片：如 FFV1 + FLAC
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如果原始視訊早已壓縮：複製視訊軌 如果原始音訊早已壓縮：複製音訊軌
–
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總結 ● ●
工欲善其事，必先利其器 選擇最恰當的格式儲存媒體，才能 – – –
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讓閱聽人最快速獲得資訊 節省系統開銷（儲存空間、電力） 有效保存寶貴的資料
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Thanks for your attention!
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