视频文件有哪几种格式
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发布时间:2022-04-16 17:40
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时间:2022-04-16 19:09
视频文件格式分类
广义的视频文件细分起来,又可以分两类,即动画文件和影像文件:动画文件指由相互关联的若干帧静止图像所组成的图像序列,这些静止图像连续播放便形成一组动画,通常用来完成简单的动态过程演示;影像文件,主要指那些包含了实时的音频、视频信息的多媒体文件,其多媒体信息通常来源于视频输入设备,由于同时包含了大量的音频、视频信息,影像文件往往相当庞大,动辄几MB甚至几十MB。
1. 动画文件
GIF文件--.GIF
GIF是图形交换格式(Graphics Interchange Format)的英文缩写,是由CompuServe公司于80年代推出的一种高压缩比的彩色图像文件格式。CompuServe公司是一家著名的美国在线信息服务机构,针对当时网络传输带宽的*,CompuServe公司采用无损数据压缩方法中压缩效率较高的LZW(Lempel�Ziv & Welch)算法,推出了GIF图像格式,主要用于图像文件的网络传输,鉴于GIF图像文件的尺寸通常比其他图像文件(如PCX)小好几倍,这种图像格式迅速得到了广泛的应用。考虑到网络传输中的实际情况,GIF图像格式除了一般的逐行显示方式之外,还增加了渐显方式,也就是说,在图像传输过程中,用户可以先看到图像的大致轮廓,然后随着传输过程的继续而逐渐看清图像的细节部分,从而适应了用户的观赏心理,这种方式以后也被其他图像格式所采用,如JPEG/JPG等。最初,GIF只是用来存储单幅静止图像,称GIF87a,后来,又进一步发展成为GIF89a,可以同时存储若干幅静止图像并进而形成连续的动画,目前Internet上大量采用的彩色动画文件多为这种格式的GIF文件。
Flic文件--.FLI/.FLC
Flic文件是Autodesk公司在其出品的Autodesk Animator / Animator Pro / 3D Studio等2D/3D动画制作软件中采用的彩色动画文件格式,其中,.FLI是最初的基于320×200分辨率的动画文件格式,而.FLC则是.FLI的进一步扩展,采用了更高效的数据压缩技术,其分辨率也不再局限于320×200。Flic文件采用行程编码(RLE)算法和Delta算法进行无损的数据压缩,首先压缩并保存整个动画序列中的第一幅图像,然后逐帧计算前后两幅相邻图像的差异或改变部分,并对这部分数据进行RLE压缩,由于动画序列中前后相邻图像的差别通常不大,因此采用行程编码可以得到相当高的数据压缩率。
GIF和Flic文件,通常用来表示由计算机生成的动画序列,其图像相对而言比较简单,因此可以得到比较高的无损压缩率,文件尺寸也不大。然而,对于来自外部世界的真实而复杂的影像信息而言,无损压缩便显得*为力,而且,即使采用了高效的有损压缩算法,影像文件的尺寸也仍然相当庞大。
2. 影像文件
AVI文件--.AVI
AVI是音频视频交错(Audio Video Interleaved)的英文缩写,它是Microsoft公司开发的一种符合RIFF文件规范的数字音频与视频文件格式,原先用于Microsoft Video for Windows (简称VFW)环境,现在已被Windows 95/98、OS/2等多数操作系统直接支持。AVI格式允许视频和音频交错在一起同步播放,支持256色和RLE压缩,但AVI文件并未限定压缩标准,因此,AVI文件格式只是作为控制界面上的标准,不具有兼容性,用不同压缩算法生成的AVI文件,必须使用相应的解压缩算法才能播放出来。常用的AVI播放驱动程序,主要是Microsoft Video for Windows或Windows 95/98中的Video 1,以及Intel公司的Indeo Video。AVI文件目前主要应用在多媒体光盘上,用来保存电影、电视等各种影像信息,有时也出现在Internet上,供用户下载、欣赏新影片的精彩片断。
QuickTime文件--.MOV/.QT
QuickTime是Apple计算机公司开发的一种音频、视频文件格式,用于保存音频和视频信息,具有先进的视频和音频功能,被包括Apple Mac OS、Microsoft Windows 95/98/NT在内的所有主流电脑平台支持。QuickTime文件格式支持25位彩色,支持RLE、JPEG等领先的集成压缩技术,提供150多种视频效果,并配有提供了200多种MIDI兼容音响和设备的声音装置。新版的QuickTime进一步扩展了原有功能,包含了基于Internet应用的关键特性,能够通过Internet提供实时的数字化信息流、工作流与文件回放功能,此外,QuickTime还采用了一种称为QuickTime VR (简作QTVR)技术的虚拟现实(Virtual Reality, VR)技术,用户通过鼠标或键盘的交互式控制,可以观察某一地点周围360度的景像,或者从空间任何角度观察某一物体。QuickTime以其领先的多媒体技术和跨平台特性、较小的存储空间要求、技术细节的独立性以及系统的高度开放性,得到业界的广泛认可,目前已成为数字媒体软件技术领域的事实上的工业标准。国际标准化组织(ISO)最近选择QuickTime文件格式作为开发MPEG�4规范的统一数字媒体存储格式。
MPEG文件--.MPEG/.MPG/.DAT
MPEG文件格式是运动图像压缩算法的国际标准,它采用有损压缩方法减少运动图像中的冗余信息,同时保证每秒30帧的图像动态刷新率,已被几乎所有的计算机平台共同支持。MPEG标准包括MPEG视频、MPEG音频和MPEG系统(视频、音频同步)三个部分,前文介绍的MP3音频文件就是MPEG音频的一个典型应用,而Video CD (VCD)、Super VCD (SVCD)、DVD (Digital Versatile Disk)则是全面采用MPEG技术所产生出来的新型消费类电子产品。MPEG压缩标准是针对运动图像而设计的,其基本方法是:在单位时间内采集并保存第一帧信息,然后只存储其余帧相对第一帧发生变化的部分,从而达到压缩的目的,它主要采用两个基本压缩技术:运动补偿技术(预测编码和插补码)实现时间上的压缩,变换域(离散余弦变换DCT)压缩技术实现空间上的压缩。MPEG的平均压缩比为50∶1,最高可达200∶1,压缩效率非常高,同时图像和音响的质量也非常好,并且在微机上有统一的标准格式,兼容性相当好。
RealVideo文件--.RM
RealVideo文件是RealNetworks公司开发的一种新型流式视频文件格式,它包含在RealNetworks公司所制定的音频视频压缩规范RealMedia中,主要用来在低速率的广域网上实时传输活动视频影像,可以根据网络数据传输速率的不同而采用不同的压缩比率,从而实现影像数据的实时传送和实时播放。RealVideo除了可以以普通的视频文件形式播放之外,还可以与RealServer服务器相配合,在数据传输过程中边下载边播放视频影像,而不必像大多数视频文件那样,必须先下载然后才能播放。目前,Internet上已有不少网站利用RealVideo技术进行重大事件的实况转播
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在计算机软硬件技术和宽带互联网技术迅猛发展的同时,各种影像视频的录制和后期制作技术也得到了突飞猛进的发展。传统的影像视频(如.AVI和.MPEG格式等)一般体积较大且清晰度较差,比如在电脑中播放的VCD格式。然而现在,同样一段影像视频,不仅体积可以比原来减小数倍,而且让人犹如身临其境的超高清晰度更是让我们不得不感叹和感谢日新月异的科技给我们的生活所带来的实惠!现实还远不仅如此,咱平常老百姓借助宽带互联网技术和一种被叫做“流式媒体(Streaming Video)”的多媒体技术可以非常方便快捷查阅自己任何需要的影像视频资料并且用户甚至不需要下载整部或整段视频就可以对视频资料的任意指定片段进行预览!
影像视频的发展和变化我们可以从两方面进行分析:影像视频的超高清晰度当然是视频录制设备不断更新换代的结果,而影像视频体积的大幅减小和像流水一样的视频文件传输性能则得益于视频压缩技术和视频编辑处理技术的不断创新和改进,这种视频技术的创新和改进在宏观上的表现就是视频格式。
目前,视频格式可以分为适合本地播放的本地影像视频和适合在网络中播放的网络流媒体影像视频两大类,这里非常值得一提的是:尽管后者在播放的稳定性和播放画面质量上可能没有前者优秀,但网络流媒体影像视频的广泛传播性使之正被广泛应用于视频点播、网络演示、远程教育、网络视频广告等等互联*息服务领域。
一、本地影像视频
●AVI格式:它的英文全称为Audio Video Interleaved,即音频视频交错格式。它于1992年被Microsoft公司推出,随Windows3.1一起被人们所认识和熟知。所谓“音频视频交错”,就是可以将视频和音频交织在一起进行同步播放。这种视频格式的优点是图像质量好,可以跨多个平台使用,其缺点是体积过于庞大,而且更加糟糕的是压缩标准不统一,最普遍的现象就是高版本Windows媒体播放器播放不了采用早期编码编辑的AVI格式视频,而低版本Windows媒体播放器又播放不了采用最新编码编辑的AVI格式视频,所以我们在进行一些AVI格式的视频播放时常会出现由于视频编码问题而造成的视频不能播放或即使能够播放,但存在不能调节播放进度和播放时只有声音没有图像等一些莫名其妙的问题,如果用户在进行AVI格式的视频播放时遇到了这些问题,可以通过下载相应的解码器来解决。
●nAVI格式:nAVI是newAVI的缩写,是一个名为ShadowRealm的地下组织发展起来的一种新视频格式(与我们上面所说的AVI格式没有太大联系)。它是由Microsoft ASF压缩算法的修改而来的,但是又与下面介绍的网络影像视频中的ASF视频格式有所区别,它以牺牲原有ASF视频文件视频“流”特性为代价而通过增加帧率来大幅提高ASF视频文件的清晰度。
●DV-AVI格式:DV的英文全称是Digital Video Format,是由索尼、松下、JVC等多家厂商联合提出的一种家用数字视频格式。目前非常流行的数码摄像机就是使用这种格式记录视频数据的。它可以通过电脑的IEEE 1394端口传输视频数据到电脑,也可以将电脑中编辑好的的视频数据回录到数码摄像机中。这种视频格式的文件扩展名一般是.avi,所以也叫DV-AVI格式。
●MPEG格式:它的英文全称为Moving Picture Expert Group,即运动图像专家组格式,家里常看的VCD、SVCD、DVD就是这种格式。MPEG文件格式是运动图像压缩算法的国际标准,它采用了有损压缩方法减少运动图像中的冗余信息,说的更加明白一点就是MPEG的压缩方法依据是相邻两幅画面绝大多数是相同的,把后续图像中和前面图像有冗余的部分去除,从而达到压缩的目的(其最大压缩比可达到200:1)。目前MPEG格式有三个压缩标准,分别是MPEG-1、MPEG-2、和MPEG-4,另外,MPEG-7与MPEG-21仍处在研发阶段。
MPEG-1:制定于1992年,它是针对1.5Mbps以下数据传输率的数字存储媒体运动图像及其伴音编码而设计的国际标准。也就是我们通常所见到的VCD制作格式。使用MPEG-1的压缩算法,可以把一部120分钟长的电影压缩到1.2GB左右大小。这种视频格式的文件扩展名包括.mpg、.mlv、.mpe、.mpeg及VCD光盘中的.dat文件等。
MPEG-2:制定于1994年,设计目标为高级工业标准的图像质量以及更高的传输率。这种格式主要应用在DVD/SVCD的制作(压缩)方面,同时在一些HDTV(高清晰电视广播)和一些高要求视频编辑、处理上面也有相当的应用。使用MPEG-2的压缩算法,可以把一部120分钟长的电影压缩到4到8GB的大小。这种视频格式的文件扩展名包括.mpg、.mpe、.mpeg、.m2v及DVD光盘上的.vob文件等。
MPEG-4:制定于1998年,MPEG-4是为了播放流式媒体的高质量视频而专门设计的,它可利用很窄的带度,通过帧重建技术,压缩和传输数据,以求使用最少的数据获得最佳的图像质量。目前MPEG-4最有吸引力的地方在于它能够保存接近于DVD画质的小体积视频文件。另外,这种文件格式还包含了以前MPEG压缩标准所不具备的比特率的可伸缩性、动画精灵、交互性甚至版权保护等一些特殊功能。这种视频格式的文件扩展名包括.asf、.mov和DivX AVI等。
小提示:细心的用户一定注意到了,这中间怎么没有MPEG-3编码?实际上,大家熟悉的MP3就是采用的MPEG-3(MPEG Layeur3)编码。
●DivX格式:这是由MPEG-4衍生出的另一种视频编码(压缩)标准,也即我们通常所说的DVDrip格式,它采用了MPEG4的压缩算法同时又综合了MPEG-4与MP3各方面的技术,说白了就是使用DivX压缩技术对DVD盘片的视频图像进行高质量压缩,同时用MP3或AC3对音频进行压缩,然后再将视频与音频合成并加上相应的外挂字幕文件而形成的视频格式。其画质直*DVD并且体积只有DVD的数分之一。这种编码对机器的要求也不高,所以DivX视频编码技术可以说是一种对DVD造成威胁最大的新生视频压缩格式,号称DVD杀手或DVD终结者。
●MOV格式:美国Apple公司开发的一种视频格式,默认的播放器是苹果的QuickTimePlayer。具有较高的压缩比率和较完美的视频清晰度等特点,但是其最大的特点还是跨平台性,即不仅能支持MacOS,同样也能支持Windows系列。
二、网络影像视频
●ASF格式:它的英文全称为Advanced Streaming format,它是微软为了和现在的Real Player竞争而推出的一种视频格式,用户可以直接使用Windows自带的Windows Media Player对其进行播放。由于它使用了MPEG-4的压缩算法,所以压缩率和图像的质量都很不错(高压缩率有利于视频流的传输,但图像质量肯定会的损失,所以有时候ASF格式的画面质量不如VCD是正常的)。
●WMV格式:它的英文全称为Windows Media Video,也是微软推出的一种采用独立编码方式并且可以直接在网上实时观看视频节目的文件压缩格式。WMV格式的主要优点包括:本地或网络回放、可扩充的媒体类型、部件下载、可伸缩的媒体类型、流的优先级化、多语言支持、环境独立性、丰富的流间关系以及扩展性等。
●RM格式:Real Networks公司所制定的音频视频压缩规范称为Real Media,用户可以使用RealPlayer或RealOne Player对符合RealMedia技术规范的网络音频/视频资源进行实况转播并且RealMedia可以根据不同的网络传输速率制定出不同的压缩比率,从而实现在低速率的网络上进行影像数据实时传送和播放。这种格式的另一个特点是用户使用RealPlayer或RealOne Player播放器可以在不下载音频/视频内容的条件下实现在线播放。另外,RM作为目前主流网络视频格式,它还可以通过其Real Server服务器将其它格式的视频转换成RM视频并由Real Server服务器负责对外发布和播放。RM和ASF格式可以说各有千秋,通常RM视频更柔和一些,而ASF视频则相对清晰一些。
●RMVB格式:这是一种由RM视频格式升级延伸出的新视频格式,它的先进之处在于RMVB视频格式打破了原先RM格式那种平均压缩采样的方式,在保证平均压缩比的基础上合理利用比特率资源,就是说静止和动作场面少的画面场景采用较低的编码速率,这样可以留出更多的带宽空间,而这些带宽会在出现快速运动的画面场景时被利用。这样在保证了静止画面质量的前提下,大幅地提高了运动图像的画面质量,从而图像质量和文件大小之间就达到了微妙的平衡。另外,相对于DVDrip格式,RMVB视频也是有着较明显的优势,一部大小为700MB左右的DVD影片,如果将其转录成同样视听品质的RMVB格式,其个头最多也就400MB左右。不仅如此,这种视频格式还具有内置字幕和无需外挂插件支持等独特优点。要想播放这种视频格式,可以使用RealOne Player2.0或RealPlayer8.0加RealVideo9.0以上版本的解码器形式进行播放。
常见视频文件格式
用电脑看VCD在是前几年最为流行的事情,也是电脑强大的多媒体功能的初步展示。现在,用电脑不仅能看VCD,看DVD也不在话下。而近两年崛起并被广泛接受RM、WMV、ASF等流媒体格式,更是成为每个网民的最爱。不过,要想充分享受这些视频文件给我们带来的乐趣,你首先应该了解一下它们的特点与区别。
ASF ASF (Advanced Streaming format,高级流格式)是微软为了和Real player争夺流媒体市场而专门研发出来的一种可以在网上实时收看视频节目的文件压缩格式。它采用了MPEG4 的压缩算法,因此其压缩率和图像质量都很好。不过,由于它是一种流媒体格式,因此在制作的时候对带宽进行了*,所以它的图像品质与采用MPEG1标准的VCD光盘相比要差一些(但文件体积要小很多),比RM格式要好。由于微软的Windows Media Player对它强有力的支持,因此它虽然推出的时间不长,影响力却不小。
AVI AVI 是 Audio Video Interleave(音视频交错格式) 的缩写,顾名思义,它可以将视频、音频交织在一起同步播放。AVI格式可以算得上视频格式里的元老,从Windows3.1时代它就扮演着重要的角色,相信大家都欣赏过AVI格式的游戏片头。它的特点是兼容好、图像质量高,但尺寸较大。不过,微软这么多年来对AVI一直情有独钟,自然不会对它轻易放弃,在MPEG4格式出台后,微软将支持最新MPEG4压缩标准的视频文件的后缀也定为AVI,使AVI这个古老的视频格式又焕发出的新的光彩。
MOV 它是Apple公司开发的一种音频、视频文件格式,其专用的播放器是QuickTime。MOV以前只支持Apple Macintosh System系列,现在也支持Windows系列操作系统。MOV格式支持25位彩色、多种视频效果和多种MIDI兼容音响,视频效果非常好,一般我们从网上下载的好莱坞的电影预告片都采用这种格式。
n AVI 是 newAVI 的缩写,它是一个名为 ShadowRealm 的地下组织发展起来的一种新视频格式。它在ASF 压缩算法的基础上,针对ASF 格式图像质量不够好的情况进行了改进,NAVI 可以拥有更高的帧率。不过这样一来,nAVI实际上成为一种去掉视频流特性的改良型ASF 格式,更适合在本地播放。
RM/RA RA/RAM (Real Video/Audio)格式是目前网络上非常流行一种流媒体视/音频格式,在ASF/WMA出现之前,它们可是视频流技术的老大。它可以使用 56K MODEM拨号上网的用户能实时接受流式视频和音频,自然,速度换来的是图像/声音质量的下降。与ASF相比,RM 视频颜色更柔和一些,而ASF视频则相对清晰一些。
MPEG1 MPEG 是 Motion Picture Experts Group 的缩写,它包括MPEG1, MPEG2 和 MPEG4。MPEG1标准制定于1992年,是针对1.5Mbps以下数据传输率的数字存储媒体运动图像及其伴音编码设计的国际标准,主要用于在CD-ROM(包括Video-CD、CD-I等)存储彩色的同步运动视频图像,它针对SIF(标准交换格式)标准分辨率(NTSC制为352×240;PAL制为352×288)的图像进行压缩,每秒可播放30帧画面,具备CD(指激光唱盘)音质,其质量级别基本与VHS相当。同时,它还被用于数字电话网络上的视频传输,如非对称数字用户线路(ADSL)、视频点播(VOD)、教育网络等。
使用MPEG—1的压缩算法,可以将一部120分钟长的电影压缩到1.2GB左右,因此,它被广泛地应用于VCD制作和一些视频片段的下载,可以说,99%的VCD都是用MPEG1格式压缩的(注意:VCD2.0 并不是说明 VCD 是用 MPEG-2 压缩的)。
MPEG2 MPEG—2标准制定于1994年,是针对3~10Mbps的数据传输率制定的运动图像及其伴音编码的国际标准。MPEG2可以提供一个较广的范围改变压缩比,以适应不同画面质量、存储容量和带宽的要求。同时,它在与MPEG1兼容的基础上,实现了低码率和多声道扩展:MPEG2可以将一部120分钟长的电影压缩到4~8GB,当然,它提供的是DVD品质;MPEG2的音频编码可提供左右中及两个环绕声道,以及一个加重低音声道,和多达7个伴音声道(DVD可有8种语言配音的原因)。
除了作为DVD的指定标准外,MPEG2还可用于为广播、有线电视网、电缆网络以及卫星直播(Direct Broadcast Satellite)提供广播级的数字视频。不过对普通用户有来说,由于现在电视机分辨率的*,MPEG2所带来的高清晰度画面质量(如DVD画面)在电视上效果并不明显,但是其音频特性(如加重低音、多伴音声道等)得到了广泛的应用。
MPEG3 事实上,MPEG3是一个还没出世就被抛弃的标准。它最初是为HDTV(高清晰电视广播)制定的编码和压缩标准,但由于MPEG2的出色性能已能适用于HDTV,因此MPEG3就没有存在的必要了。我们通常所说的MP3,并非指MPEG3,而是指MPEG Layer 3,它只是MPEG的一个音频压缩标准。
MPEG4/DivX MPEG4于1998年11月公布,原预计1999年1月投入使用的国际标准MPEG4不仅是针对一定比特率下的视频、音频编码,它更加注重的是多媒体系统的交互性和灵活性。
MPEG4传输速率在4800-64000bits/sec之间,分辨率为176×144,可以利用很窄的带宽通过帧重建技术压缩和传输数据,从而能以最少的数据获得最佳的图像质量。因此,它可以在数字电视、动态图像、互联网、实时多媒体监控、移动多媒体通信、Internet/Intranet上的视频流与可视游戏、DVD上的交互多媒体应用等方面大显身手。
当然,对于普通用户来说,MPEG4最具吸引力的地方在于它可能在普通CD—ROM上实现DVD的品质:采用MPEG4压缩算法可以将一部120分钟的电影压缩为300MB左右的视频流;采用MPEG4压缩算法的DivX 视频编码技术可以将120分钟的电影压缩到600MB左右,也可以将一部 DVD影片压缩到 2 张 CD—ROM上。也就是说,有了MPEG4,你不需要购买 DVD—ROM 就可以享受到和它差不多的视频质量!
不过,和DVD相比,MPEG—4属于一种高比率有损压缩算法,其图像质量始终无法和DVD的MPEG2相比,毕竟DVD的存储容量比较大。此外,要想保证高速运动的图像画面不失真,必须有足够的码率,日前MPEG4的码率虽然可以调到和DVD差不多,但总体效果还有不小的差距。因此,现在的MPEG4只能面向娱乐、欣赏方面的市场,那些对图像质量要求较高的专业视频领域暂时还不能采用。
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时间:2022-04-16 20:27
视频文件格式分类
视频文件格式分类
广义的视频文件细分起来,又可以分两类,即动画文件和影像文件:动画文件指由相互关联的若干帧静止图像所组成的图像序列,这些静止图像连续播放便形成一组动画,通常用来完成简单的动态过程演示;影像文件,主要指那些包含了实时的音频、视频信息的多媒体文件,其多媒体信息通常来源于视频输入设备,由于同时包含了大量的音频、视频信息,影像文件往往相当庞大,动辄几MB甚至几十MB。
1. 动画文件
GIF文件--.GIF
GIF是图形交换格式(Graphics Interchange Format)的英文缩写,是由CompuServe公司于80年代推出的一种高压缩比的彩色图像文件格式。CompuServe公司是一家著名的美国在线信息服务机构,针对当时网络传输带宽的*,CompuServe公司采用无损数据压缩方法中压缩效率较高的LZW(Lempel�Ziv & Welch)算法,推出了GIF图像格式,主要用于图像文件的网络传输,鉴于GIF图像文件的尺寸通常比其他图像文件(如PCX)小好几倍,这种图像格式迅速得到了广泛的应用。考虑到网络传输中的实际情况,GIF图像格式除了一般的逐行显示方式之外,还增加了渐显方式,也就是说,在图像传输过程中,用户可以先看到图像的大致轮廓,然后随着传输过程的继续而逐渐看清图像的细节部分,从而适应了用户的观赏心理,这种方式以后也被其他图像格式所采用,如JPEG/JPG等。最初,GIF只是用来存储单幅静止图像,称GIF87a,后来,又进一步发展成为GIF89a,可以同时存储若干幅静止图像并进而形成连续的动画,目前Internet上大量采用的彩色动画文件多为这种格式的GIF文件。
Flic文件--.FLI/.FLC
Flic文件是Autodesk公司在其出品的Autodesk Animator / Animator Pro / 3D Studio等2D/3D动画制作软件中采用的彩色动画文件格式,其中,.FLI是最初的基于320×200分辨率的动画文件格式,而.FLC则是.FLI的进一步扩展,采用了更高效的数据压缩技术,其分辨率也不再局限于320×200。Flic文件采用行程编码(RLE)算法和Delta算法进行无损的数据压缩,首先压缩并保存整个动画序列中的第一幅图像,然后逐帧计算前后两幅相邻图像的差异或改变部分,并对这部分数据进行RLE压缩,由于动画序列中前后相邻图像的差别通常不大,因此采用行程编码可以得到相当高的数据压缩率。
GIF和Flic文件,通常用来表示由计算机生成的动画序列,其图像相对而言比较简单,因此可以得到比较高的无损压缩率,文件尺寸也不大。然而,对于来自外部世界的真实而复杂的影像信息而言,无损压缩便显得*为力,而且,即使采用了高效的有损压缩算法,影像文件的尺寸也仍然相当庞大。
2. 影像文件
AVI文件--.AVI
AVI是音频视频交错(Audio Video Interleaved)的英文缩写,它是Microsoft公司开发的一种符合RIFF文件规范的数字音频与视频文件格式,原先用于Microsoft Video for Windows (简称VFW)环境,现在已被Windows 95/98、OS/2等多数操作系统直接支持。AVI格式允许视频和音频交错在一起同步播放,支持256色和RLE压缩,但AVI文件并未限定压缩标准,因此,AVI文件格式只是作为控制界面上的标准,不具有兼容性,用不同压缩算法生成的AVI文件,必须使用相应的解压缩算法才能播放出来。常用的AVI播放驱动程序,主要是Microsoft Video for Windows或Windows 95/98中的Video 1,以及Intel公司的Indeo Video。AVI文件目前主要应用在多媒体光盘上,用来保存电影、电视等各种影像信息,有时也出现在Internet上,供用户下载、欣赏新影片的精彩片断。
QuickTime文件--.MOV/.QT
QuickTime是Apple计算机公司开发的一种音频、视频文件格式,用于保存音频和视频信息,具有先进的视频和音频功能,被包括Apple Mac OS、Microsoft Windows 95/98/NT在内的所有主流电脑平台支持。QuickTime文件格式支持25位彩色,支持RLE、JPEG等领先的集成压缩技术,提供150多种视频效果,并配有提供了200多种MIDI兼容音响和设备的声音装置。新版的QuickTime进一步扩展了原有功能,包含了基于Internet应用的关键特性,能够通过Internet提供实时的数字化信息流、工作流与文件回放功能,此外,QuickTime还采用了一种称为QuickTime VR (简作QTVR)技术的虚拟现实(Virtual Reality, VR)技术,用户通过鼠标或键盘的交互式控制,可以观察某一地点周围360度的景像,或者从空间任何角度观察某一物体。QuickTime以其领先的多媒体技术和跨平台特性、较小的存储空间要求、技术细节的独立性以及系统的高度开放性,得到业界的广泛认可,目前已成为数字媒体软件技术领域的事实上的工业标准。国际标准化组织(ISO)最近选择QuickTime文件格式作为开发MPEG�4规范的统一数字媒体存储格式。
MPEG文件--.MPEG/.MPG/.DAT
MPEG文件格式是运动图像压缩算法的国际标准,它采用有损压缩方法减少运动图像中的冗余信息,同时保证每秒30帧的图像动态刷新率,已被几乎所有的计算机平台共同支持。MPEG标准包括MPEG视频、MPEG音频和MPEG系统(视频、音频同步)三个部分,前文介绍的MP3音频文件就是MPEG音频的一个典型应用,而Video CD (VCD)、Super VCD (SVCD)、DVD (Digital Versatile Disk)则是全面采用MPEG技术所产生出来的新型消费类电子产品。MPEG压缩标准是针对运动图像而设计的,其基本方法是:在单位时间内采集并保存第一帧信息,然后只存储其余帧相对第一帧发生变化的部分,从而达到压缩的目的,它主要采用两个基本压缩技术:运动补偿技术(预测编码和插补码)实现时间上的压缩,变换域(离散余弦变换DCT)压缩技术实现空间上的压缩。MPEG的平均压缩比为50∶1,最高可达200∶1,压缩效率非常高,同时图像和音响的质量也非常好,并且在微机上有统一的标准格式,兼容性相当好。
RealVideo文件--.RM
RealVideo文件是RealNetworks公司开发的一种新型流式视频文件格式,它包含在RealNetworks公司所制定的音频视频压缩规范RealMedia中,主要用来在低速率的广域网上实时传输活动视频影像,可以根据网络数据传输速率的不同而采用不同的压缩比率,从而实现影像数据的实时传送和实时播放。RealVideo除了可以以普通的视频文件形式播放之外,还可以与RealServer服务器相配合,在数据传输过程中边下载边播放视频影像,而不必像大多数视频文件那样,必须先下载然后才能播放。目前,Internet上已有不少网站利用RealVideo技术进行重大事件的实况转播
==============================
在计算机软硬件技术和宽带互联网技术迅猛发展的同时,各种影像视频的录制和后期制作技术也得到了突飞猛进的发展。传统的影像视频(如.AVI和.MPEG格式等)一般体积较大且清晰度较差,比如在电脑中播放的VCD格式。然而现在,同样一段影像视频,不仅体积可以比原来减小数倍,而且让人犹如身临其境的超高清晰度更是让我们不得不感叹和感谢日新月异的科技给我们的生活所带来的实惠!现实还远不仅如此,咱平常老百姓借助宽带互联网技术和一种被叫做“流式媒体(Streaming Video)”的多媒体技术可以非常方便快捷查阅自己任何需要的影像视频资料并且用户甚至不需要下载整部或整段视频就可以对视频资料的任意指定片段进行预览!
影像视频的发展和变化我们可以从两方面进行分析:影像视频的超高清晰度当然是视频录制设备不断更新换代的结果,而影像视频体积的大幅减小和像流水一样的视频文件传输性能则得益于视频压缩技术和视频编辑处理技术的不断创新和改进,这种视频技术的创新和改进在宏观上的表现就是视频格式。
目前,视频格式可以分为适合本地播放的本地影像视频和适合在网络中播放的网络流媒体影像视频两大类,这里非常值得一提的是:尽管后者在播放的稳定性和播放画面质量上可能没有前者优秀,但网络流媒体影像视频的广泛传播性使之正被广泛应用于视频点播、网络演示、远程教育、网络视频广告等等互联*息服务领域。
一、本地影像视频
●AVI格式:它的英文全称为Audio Video Interleaved,即音频视频交错格式。它于1992年被Microsoft公司推出,随Windows3.1一起被人们所认识和熟知。所谓“音频视频交错”,就是可以将视频和音频交织在一起进行同步播放。这种视频格式的优点是图像质量好,可以跨多个平台使用,其缺点是体积过于庞大,而且更加糟糕的是压缩标准不统一,最普遍的现象就是高版本Windows媒体播放器播放不了采用早期编码编辑的AVI格式视频,而低版本Windows媒体播放器又播放不了采用最新编码编辑的AVI格式视频,所以我们在进行一些AVI格式的视频播放时常会出现由于视频编码问题而造成的视频不能播放或即使能够播放,但存在不能调节播放进度和播放时只有声音没有图像等一些莫名其妙的问题,如果用户在进行AVI格式的视频播放时遇到了这些问题,可以通过下载相应的解码器来解决。
●nAVI格式:nAVI是newAVI的缩写,是一个名为ShadowRealm的地下组织发展起来的一种新视频格式(与我们上面所说的AVI格式没有太大联系)。它是由Microsoft ASF压缩算法的修改而来的,但是又与下面介绍的网络影像视频中的ASF视频格式有所区别,它以牺牲原有ASF视频文件视频“流”特性为代价而通过增加帧率来大幅提高ASF视频文件的清晰度。
●DV-AVI格式:DV的英文全称是Digital Video Format,是由索尼、松下、JVC等多家厂商联合提出的一种家用数字视频格式。目前非常流行的数码摄像机就是使用这种格式记录视频数据的。它可以通过电脑的IEEE 1394端口传输视频数据到电脑,也可以将电脑中编辑好的的视频数据回录到数码摄像机中。这种视频格式的文件扩展名一般是.avi,所以也叫DV-AVI格式。
●MPEG格式:它的英文全称为Moving Picture Expert Group,即运动图像专家组格式,家里常看的VCD、SVCD、DVD就是这种格式。MPEG文件格式是运动图像压缩算法的国际标准,它采用了有损压缩方法减少运动图像中的冗余信息,说的更加明白一点就是MPEG的压缩方法依据是相邻两幅画面绝大多数是相同的,把后续图像中和前面图像有冗余的部分去除,从而达到压缩的目的(其最大压缩比可达到200:1)。目前MPEG格式有三个压缩标准,分别是MPEG-1、MPEG-2、和MPEG-4,另外,MPEG-7与MPEG-21仍处在研发阶段。
MPEG-1:制定于1992年,它是针对1.5Mbps以下数据传输率的数字存储媒体运动图像及其伴音编码而设计的国际标准。也就是我们通常所见到的VCD制作格式。使用MPEG-1的压缩算法,可以把一部120分钟长的电影压缩到1.2GB左右大小。这种视频格式的文件扩展名包括.mpg、.mlv、.mpe、.mpeg及VCD光盘中的.dat文件等。
MPEG-2:制定于1994年,设计目标为高级工业标准的图像质量以及更高的传输率。这种格式主要应用在DVD/SVCD的制作(压缩)方面,同时在一些HDTV(高清晰电视广播)和一些高要求视频编辑、处理上面也有相当的应用。使用MPEG-2的压缩算法,可以把一部120分钟长的电影压缩到4到8GB的大小。这种视频格式的文件扩展名包括.mpg、.mpe、.mpeg、.m2v及DVD光盘上的.vob文件等。
MPEG-4:制定于1998年,MPEG-4是为了播放流式媒体的高质量视频而专门设计的,它可利用很窄的带度,通过帧重建技术,压缩和传输数据,以求使用最少的数据获得最佳的图像质量。目前MPEG-4最有吸引力的地方在于它能够保存接近于DVD画质的小体积视频文件。另外,这种文件格式还包含了以前MPEG压缩标准所不具备的比特率的可伸缩性、动画精灵、交互性甚至版权保护等一些特殊功能。这种视频格式的文件扩展名包括.asf、.mov和DivX AVI等。
小提示:细心的用户一定注意到了,这中间怎么没有MPEG-3编码?实际上,大家熟悉的MP3就是采用的MPEG-3(MPEG Layeur3)编码。
●DivX格式:这是由MPEG-4衍生出的另一种视频编码(压缩)标准,也即我们通常所说的DVDrip格式,它采用了MPEG4的压缩算法同时又综合了MPEG-4与MP3各方面的技术,说白了就是使用DivX压缩技术对DVD盘片的视频图像进行高质量压缩,同时用MP3或AC3对音频进行压缩,然后再将视频与音频合成并加上相应的外挂字幕文件而形成的视频格式。其画质直*DVD并且体积只有DVD的数分之一。这种编码对机器的要求也不高,所以DivX视频编码技术可以说是一种对DVD造成威胁最大的新生视频压缩格式,号称DVD杀手或DVD终结者。
●MOV格式:美国Apple公司开发的一种视频格式,默认的播放器是苹果的QuickTimePlayer。具有较高的压缩比率和较完美的视频清晰度等特点,但是其最大的特点还是跨平台性,即不仅能支持MacOS,同样也能支持Windows系列。
二、网络影像视频
●ASF格式:它的英文全称为Advanced Streaming format,它是微软为了和现在的Real Player竞争而推出的一种视频格式,用户可以直接使用Windows自带的Windows Media Player对其进行播放。由于它使用了MPEG-4的压缩算法,所以压缩率和图像的质量都很不错(高压缩率有利于视频流的传输,但图像质量肯定会的损失,所以有时候ASF格式的画面质量不如VCD是正常的)。
●WMV格式:它的英文全称为Windows Media Video,也是微软推出的一种采用独立编码方式并且可以直接在网上实时观看视频节目的文件压缩格式。WMV格式的主要优点包括:本地或网络回放、可扩充的媒体类型、部件下载、可伸缩的媒体类型、流的优先级化、多语言支持、环境独立性、丰富的流间关系以及扩展性等。
●RM格式:Real Networks公司所制定的音频视频压缩规范称为Real Media,用户可以使用RealPlayer或RealOne Player对符合RealMedia技术规范的网络音频/视频资源进行实况转播并且RealMedia可以根据不同的网络传输速率制定出不同的压缩比率,从而实现在低速率的网络上进行影像数据实时传送和播放。这种格式的另一个特点是用户使用RealPlayer或RealOne Player播放器可以在不下载音频/视频内容的条件下实现在线播放。另外,RM作为目前主流网络视频格式,它还可以通过其Real Server服务器将其它格式的视频转换成RM视频并由Real Server服务器负责对外发布和播放。RM和ASF格式可以说各有千秋,通常RM视频更柔和一些,而ASF视频则相对清晰一些。
●RMVB格式:这是一种由RM视频格式升级延伸出的新视频格式,它的先进之处在于RMVB视频格式打破了原先RM格式那种平均压缩采样的方式,在保证平均压缩比的基础上合理利用比特率资源,就是说静止和动作场面少的画面场景采用较低的编码速率,这样可以留出更多的带宽空间,而这些带宽会在出现快速运动的画面场景时被利用。这样在保证了静止画面质量的前提下,大幅地提高了运动图像的画面质量,从而图像质量和文件大小之间就达到了微妙的平衡。另外,相对于DVDrip格式,RMVB视频也是有着较明显的优势,一部大小为700MB左右的DVD影片,如果将其转录成同样视听品质的RMVB格式,其个头最多也就400MB左右。不仅如此,这种视频格式还具有内置字幕和无需外挂插件支持等独特优点。要想播放这种视频格式,可以使用RealOne Player2.0或RealPlayer8.0加RealVideo9.0以上版本的解码器形式进行播放。
常见视频文件格式
用电脑看VCD在是前几年最为流行的事情,也是电脑强大的多媒体功能的初步展示。现在,用电脑不仅能看VCD,看DVD也不在话下。而近两年崛起并被广泛接受RM、WMV、ASF等流媒体格式,更是成为每个网民的最爱。不过,要想充分享受这些视频文件给我们带来的乐趣,你首先应该了解一下它们的特点与区别。
ASF ASF (Advanced Streaming format,高级流格式)是微软为了和Real player争夺流媒体市场而专门研发出来的一种可以在网上实时收看视频节目的文件压缩格式。它采用了MPEG4 的压缩算法,因此其压缩率和图像质量都很好。不过,由于它是一种流媒体格式,因此在制作的时候对带宽进行了*,所以它的图像品质与采用MPEG1标准的VCD光盘相比要差一些(但文件体积要小很多),比RM格式要好。由于微软的Windows Media Player对它强有力的支持,因此它虽然推出的时间不长,影响力却不小。
AVI AVI 是 Audio Video Interleave(音视频交错格式) 的缩写,顾名思义,它可以将视频、音频交织在一起同步播放。AVI格式可以算得上视频格式里的元老,从Windows3.1时代它就扮演着重要的角色,相信大家都欣赏过AVI格式的游戏片头。它的特点是兼容好、图像质量高,但尺寸较大。不过,微软这么多年来对AVI一直情有独钟,自然不会对它轻易放弃,在MPEG4格式出台后,微软将支持最新MPEG4压缩标准的视频文件的后缀也定为AVI,使AVI这个古老的视频格式又焕发出的新的光彩。
MOV 它是Apple公司开发的一种音频、视频文件格式,其专用的播放器是QuickTime。MOV以前只支持Apple Macintosh System系列,现在也支持Windows系列操作系统。MOV格式支持25位彩色、多种视频效果和多种MIDI兼容音响,视频效果非常好,一般我们从网上下载的好莱坞的电影预告片都采用这种格式。
n AVI 是 newAVI 的缩写,它是一个名为 ShadowRealm 的地下组织发展起来的一种新视频格式。它在ASF 压缩算法的基础上,针对ASF 格式图像质量不够好的情况进行了改进,NAVI 可以拥有更高的帧率。不过这样一来,nAVI实际上成为一种去掉视频流特性的改良型ASF 格式,更适合在本地播放。
RM/RA RA/RAM (Real Video/Audio)格式是目前网络上非常流行一种流媒体视/音频格式,在ASF/WMA出现之前,它们可是视频流技术的老大。它可以使用 56K MODEM拨号上网的用户能实时接受流式视频和音频,自然,速度换来的是图像/声音质量的下降。与ASF相比,RM 视频颜色更柔和一些,而ASF视频则相对清晰一些。
MPEG1 MPEG 是 Motion Picture Experts Group 的缩写,它包括MPEG1, MPEG2 和 MPEG4。MPEG1标准制定于1992年,是针对1.5Mbps以下数据传输率的数字存储媒体运动图像及其伴音编码设计的国际标准,主要用于在CD-ROM(包括Video-CD、CD-I等)存储彩色的同步运动视频图像,它针对SIF(标准交换格式)标准分辨率(NTSC制为352×240;PAL制为352×288)的图像进行压缩,每秒可播放30帧画面,具备CD(指激光唱盘)音质,其质量级别基本与VHS相当。同时,它还被用于数字电话网络上的视频传输,如非对称数字用户线路(ADSL)、视频点播(VOD)、教育网络等。
使用MPEG—1的压缩算法,可以将一部120分钟长的电影压缩到1.2GB左右,因此,它被广泛地应用于VCD制作和一些视频片段的下载,可以说,99%的VCD都是用MPEG1格式压缩的(注意:VCD2.0 并不是说明 VCD 是用 MPEG-2 压缩的)。
MPEG2 MPEG—2标准制定于1994年,是针对3~10Mbps的数据传输率制定的运动图像及其伴音编码的国际标准。MPEG2可以提供一个较广的范围改变压缩比,以适应不同画面质量、存储容量和带宽的要求。同时,它在与MPEG1兼容的基础上,实现了低码率和多声道扩展:MPEG2可以将一部120分钟长的电影压缩到4~8GB,当然,它提供的是DVD品质;MPEG2的音频编码可提供左右中及两个环绕声道,以及一个加重低音声道,和多达7个伴音声道(DVD可有8种语言配音的原因)。
除了作为DVD的指定标准外,MPEG2还可用于为广播、有线电视网、电缆网络以及卫星直播(Direct Broadcast Satellite)提供广播级的数字视频。不过对普通用户有来说,由于现在电视机分辨率的*,MPEG2所带来的高清晰度画面质量(如DVD画面)在电视上效果并不明显,但是其音频特性(如加重低音、多伴音声道等)得到了广泛的应用。
MPEG3 事实上,MPEG3是一个还没出世就被抛弃的标准。它最初是为HDTV(高清晰电视广播)制定的编码和压缩标准,但由于MPEG2的出色性能已能适用于HDTV,因此MPEG3就没有存在的必要了。我们通常所说的MP3,并非指MPEG3,而是指MPEG Layer 3,它只是MPEG的一个音频压缩标准。
MPEG4/DivX MPEG4于1998年11月公布,原预计1999年1月投入使用的国际标准MPEG4不仅是针对一定比特率下的视频、音频编码,它更加注重的是多媒体系统的交互性和灵活性。
MPEG4传输速率在4800-64000bits/sec之间,分辨率为176×144,可以利用很窄的带宽通过帧重建技术压缩和传输数据,从而能以最少的数据获得最佳的图像质量。因此,它可以在数字电视、动态图像、互联网、实时多媒体监控、移动多媒体通信、Internet/Intranet上的视频流与可视游戏、DVD上的交互多媒体应用等方面大显身手。
当然,对于普通用户来说,MPEG4最具吸引力的地方在于它可能在普通CD—ROM上实现DVD的品质:采用MPEG4压缩算法可以将一部120分钟的电影压缩为300MB左右的视频流;采用MPEG4压缩算法的DivX 视频编码技术可以将120分钟的电影压缩到600MB左右,也可以将一部 DVD影片压缩到 2 张 CD—ROM上。也就是说,有了MPEG4,你不需要购买 DVD—ROM 就可以享受到和它差不多的视频质量!
不过,和DVD相比,MPEG—4属于一种高比率有损压缩算法,其图像质量始终无法和DVD的MPEG2相比,毕竟DVD的存储容量比较大。此外,要想保证高速运动的图像画面不失真,必须有足够的码率,日前MPEG4的码率虽然可以调到和DVD差不多,但总体效果还有不小的差距。因此,现在的MPEG4只能面向娱乐、欣赏方面的市场,那些对图像质量要求较高的专业视频领域暂时还不能采用。