为什么有无损音频格式而没有无损视频压缩格式？
为了详细解释，我们需要深入探讨以下几个方面：
1. 无损音频压缩的工作原理与优势
音频信号的特性： 音频数据本质上是一系列采样点，代表了声音在特定时间点的振幅。这些采样点之间通常存在着高度的相关性和可预测性。例如，一段平稳的音调，其采样点变化非常规律。
无损音频压缩的手段：
冗余去除： 许多无损音频编码器（如FLAC, ALAC）的核心思想是去除数据中的冗余信息。这包括：
差分编码 (Delta Coding): 如果连续的采样点变化不大，与其存储每个采样点的绝对值，不如存储第一个采样点的值，然后存储后续采样点与前一个采样点的差值。由于差值通常比原始采样点小，可以节省空间。
线性预测 (Linear Prediction): 根据前面几个采样点的值，预测下一个采样点的值，然后存储实际值与预测值之间的“残差”。这种预测在音频信号中非常有效。
游程长度编码 (RunLength Encoding, RLE): 如果有连续相同的采样值，可以直接存储该值和重复的次数。
熵编码 (Entropy Coding): 使用哈夫曼编码或算术编码等技术，为出现频率高的符号（如预测残差值）分配更短的编码，为出现频率低的符号分配更长的编码。
数据结构优化： FLAC等格式还通过对音频数据进行分帧、选择最优的编码参数等方式进一步优化压缩比。
无损音频格式的优势：
音质完全保留： 最大的优势在于，解压缩后的音频数据与原始数据完全一致，不存在任何质量损失。对于对音质要求极高的音乐发烧友、专业音频工程师以及需要进行多次编辑的场景，这是至关重要的。
相对可观的压缩率： 虽然不如“有损”格式压缩得多，但无损音频格式也能将文件大小压缩到原始PCM数据的30%60%左右，这对于存储和传输来说仍然是有益的。
2. 有损视频压缩的工作原理与不可避免的“损失”
视频信号的特性： 视频数据比音频数据复杂得多。它由一系列图像帧组成，每帧图像又由大量像素点构成。视频数据的“冗余”体现在多个层面：
帧内冗余 (Intraframe Redundancy): 同一帧图像内部，相邻像素的颜色和亮度往往相似，存在空间上的相关性。
帧间冗余 (Interframe Redundancy): 连续的视频帧之间，大部分画面内容是相似的，只有少数物体在移动或发生变化。
感知冗余 (Perceptual Redundancy): 人类的视觉系统并不是对所有信息都同等敏感。某些高频细节、人眼不易察觉的颜色细微差异、或者在运动模糊中丢失的信息，即使被舍弃，对整体观看体验的影响也非常小。
有损视频压缩的核心手段（如H.264/AVC, H.265/HEVC, VP9, AV1等）：
离散余弦变换 (Discrete Cosine Transform, DCT) / 小波变换： 将图像块（通常是8x8像素）变换到频域。在高频成分中，信息量通常较少且对人眼不敏感。
量化 (Quantization): 这是有损压缩的关键步骤。将DCT（或其他变换）得到的系数进行“舍入”或“取整”。值越小的系数（通常对应高频成分）越容易被舍弃或用更少的比特表示，从而引入信息损失。量化参数越高，压缩率越高，损失也越大。
运动估计与运动补偿 (Motion Estimation/Compensation): 检测视频帧之间的运动。不是存储每一帧的全部信息，而是只存储参考帧（关键帧）和与该参考帧相比的“运动矢量”（描述物体移动的方向和距离）以及残差（运动补偿后剩余未被预测的信息）。这种方法极大地利用了帧间冗余。
熵编码： 与音频类似，对量化后的系数、运动矢量等信息进行高效的编码。
为什么“无损”视频压缩（如FFV1, H.264无损模式）不普及：
文件大小爆炸： 如果要实现真正的无损视频压缩，意味着每帧图像的每个像素都必须被精确地存储，并且帧间的变化也需要被完整记录。这意味着：
没有量化： 每一个变换后的系数都需要被完整存储，无法舍弃任何高频信息。
没有运动补偿的“残差”优化： 即使采用运动补偿，也必须完整地存储残差信息，这通常意味着大量的冗余数据。
本质上退化为打包原始图像帧： 在最极端的情况下，无损视频压缩的文件大小会非常接近于存储原始未压缩的视频帧（如未压缩的YUV或RGB数据）。
存储和带宽成本过高： 想象一下，一段1080p的视频，每秒30帧，每帧1920x1080像素，每个像素用24位（RGB）表示。这将产生惊人的数据量：1920 1080 3 30 4字节/像素 ≈ 220 MB/秒。这种文件大小对于大多数用户来说是难以承受的，也极大地浪费了存储空间和网络带宽。
应用场景受限： 真正的无损视频数据在什么场景下是必须的呢？
专业视频后期制作： 有时在复杂的后期调色、特效制作过程中，为了避免累积的质量损失，会使用无损或接近无损的中间格式（如ProRes 4444 XQ）。但这些格式通常是专业的编解码器，而不是我们日常接触的“文件格式”，并且它们也可能包含 alpha 通道（透明度）等特殊信息。
某些科学数据可视化或医疗影像： 在需要精确还原每一帧图像以供分析的特殊领域。
存档和备份： 为了永久保留原始素材，不惜一切代价。
3. 真正存在的“无损视频压缩格式”及其局限性
是的，正如开头所说，它们是存在的，但应用非常有限：
FFV1 (FFmpeg Video Encoder 1): 这是一个为视频编辑和存档设计的无损视频编码器，常用于配合Matroska (MKV) 或 AVI 容器。它通过高效的预测和熵编码来压缩视频数据，并且保证了完全无损。
优点： 真正无损，提供一定的压缩率（通常能压缩到原始大小的50%80%）。
缺点： 文件大小仍然很大，编解码速度相对较慢，不适合流媒体播放和普通家庭用户存储。
H.264/HEVC 的无损模式： 一些现代视频编码标准，如H.264和H.265，也提供了“无损”或“视觉无损”的模式。
“无损”模式（例如用于采集的RAW格式）： 通常是针对采集设备而言，可以理解为将传感器原始数据（或经过最小处理的数据）进行高效打包，但它不是我们通常意义上的“压缩”，文件体积依然巨大。
“视觉无损”： 这是一种更巧妙的说法。它指的是压缩后的视频在视觉上与原始视频无法区分，但实际上是有损的。编码器会使用非常低的量化参数和非常精细的算法，将感知上的损失降到人眼无法察觉的程度。但本质上，它仍然是一个有损过程，只是损失小到可以忽略不计。
H.264/AVC 100% Intraframe: 这种模式下，编码器对每一帧都进行独立压缩（不依赖于其他帧的运动信息），但仍然使用量化等有损技术，所以它不是真正的无损。它只是为了避免帧间预测可能引入的错误传播。
总结来说，之所以我们感觉“没有无损视频压缩格式”，是因为：
1. 数据量的差异： 音频数据量相比视频数据要小得多，音频的冗余也更适合无损压缩的算法。视频数据的复杂性和信息量巨大，追求无损会带来天文数字般的文件大小。
2. 感知的重要性： 人类的听觉系统对微小的失真都非常敏感，而视觉系统对某些细节的丢失则不那么敏感。因此，人们愿意为了节省空间而接受有损视频压缩带来的微小（或不可察觉）的视觉损失。
3. 实际应用的需求： 大多数视频应用（流媒体、娱乐、普通家庭存储）的首要目标是流畅的播放和相对较低的存储/传输成本。真正的无损视频格式在这些场景下是不切实际的。只有在专业领域或特殊存档需求下，才会考虑使用真正无损的视频格式。
4. “视觉无损”的替代： 大多数情况下，通过高比特率和优化的有损编码（如高品质的H.264/HEVC）已经能达到“视觉无损”的效果，满足了绝大多数用户的需求，而文件大小也得到了有效的控制。
所以，虽然“无损视频压缩格式”存在，但它们因其巨大的文件体积和高昂的存储/传输成本，在绝大多数的日常和消费级应用中被高效的有损视频压缩格式所取代。
网友意见
首先说个无关的话，
刻意追求无损就是不讲科学的人为了求个心理安慰。
立论：视频和音频都是人类欺骗自己感官的一种手段。
一段五秒钟的视频或者音频，有可能占多大的存储空间？
答案是要多大有多大，因为这是由你的采样质量和采样频率共同决定的。
对声音和动画，不存在无损的保留。
然后开始答题。
音频可以近似看作几个随时间轴变化的点。
视频则是在时间轴上变化的面。
无损压缩的极限大概是1：5
然后我们做个简单的算式：一个画面大小为512*512的视频，采样频率为30帧。
那么对于一个十分钟的视频来说，它的原始文件就有4718592000个像素需要存储，如果是灰度视频，每个像素需要一个字节，文件大小接近5G，RGB视频，需要三个字节文件大小是14G。
注意我们存的是个什么东西：分辨率512*512，普通色彩锐度的十分钟短视频。
纵使有人天纵奇才发明了1：5无损压缩视频的算法，那么对于我们来说，也就是用14G的存储空间来存储50分钟的，512*512的普通色彩锐度的视频。
那么如果考虑到有些人追求无损的情怀，如果我们用它来压缩1920*1080，48帧的视频。一段十分钟的视频需要存储的像素是59719680000个，如果它只是一段灰度视频，那就意味着它需要59G左右的存储空间，压缩后至少11G，请注意，这只是十分钟的黑白视频。换成彩色的至少乘个三倍。
说个实话，这种东西实在是不适合民用，你可以想象一下一个移动硬盘上面印着电影海报的感觉。
关于信息的冗余，我举个栗子来说。在TBBT里的谢尔顿库伯用嫌弃眼神凝视一秒，那一秒的30帧的绝大多数像素是没有变化的。而你花了那么大代价，只是为停住他不怎么流转的目光。
那么回答另一个问题，究竟是否存在视频的无损压缩格式，
理论上是绝对存在的。因为所谓格式就是一种协议而已。比如我对整个视频文件进行LZ编码，编出来的输出的格式就叫它MPLZ，那么它肯定就是视频的一种无损压缩格式。所以这并不是什么很神秘的东西。至于你说它的意义嘛，说实话也没什么意义。
因为有损压缩，并不是盲目的有损，它是在考虑了人类观感特性的基础上进行的压缩，过滤掉人类不敏感的信息，保留人类最关心的信息，就说视频为什么一般是三十帧，因为这对人眼来说跟真实的画面没有什么区别，如果我们有苍蝇的敏锐，那么看现在流畅的视频，恐怕会感到明显的卡顿。
针对画面的有损压缩，也是同样的道理。虽然1：30的压缩率会让你担心是不是好多精彩的东西都被有损走了，但实际上，绝大多数过滤掉的信息对人类来讲真的不构成什么意义。所以即使哪天真的有幸看到了所谓无损的视频，对于你的眼睛来说，它很可能跟相同内容的蓝光视频没有任何区别.
举个栗子：
左图，256阶灰度图像，右图，8阶max-llyods压缩
我知道你能看出很明显的区别，但是左边一个像素需要一个多字节，而右边，半个字节都不需要。
左边，整幅图像由数百种灰度组成，右边，八种。
你知道真的较真压缩起来，它们俩之间所占空间能差多少么？比起这个，这两幅图的视觉区别在你看来还有那么严重么？
那如果我做的是16阶压缩，32阶压缩等等，你真的有信心凭肉眼看出区别吗？
同样都是对观感的欺骗，何故厚此薄彼？
那么排除掉民用目的，这个世界上存在视频的无损压缩么？
答，不仅存在，而且存在更加暴力的东西。
比如说：上百万帧的视频，即一秒记录上百万次的画面。
我相信有些人听说过这种东西，这种特殊的摄像机或者说照相机（应该不会有人真的那这种设备录视频）是为了观测高速微观现象而发明的。这种东西，自然是有多少数据就要多少了。
我有一段演唱会的原始视频，采用的是低损压缩，近乎于无损，要放大四倍才能看出压缩的痕迹，这个视频是200mbps码率，一分钟的视频文件是1.5GB。
无损压缩的视频太大了，存储传输太不方便。
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