常见视频格式详解

常见视频格式详解 常见视频格式详解 《中国有线电视)2oo6(11) CHINADIGIrrALCABLETV??有线广角? 中圈分类号:TN948.13文献标识码:E文章编号:1007—7022(2006)11,1085—03 常见视频格式详解 口时道波,高玲云 (1.徐州高等师范学校,江苏徐州221116;2.徐州市职业教育中心,江苏徐州221006) 目前,视频格式主要分为适合在本地播放的本地 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. 1本地影像视频 AVI格式:AVI的英文全称为AudioVideoInter- leaved,即音频视频交错格式,它于1992年由Microsoft 公司推出,伴随Windows3.1一起被人们认识和熟知. 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,其缺点是占用空间太大,而 且压缩标准不统一,最普遍的现象就是高版本Win- dows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不能调节播放 进度和播放时只有声音没有图像等问题.如果在进行 AVI格式的视频播放时遇到这些问题,须下载相应的 解码器才能解决. 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(与上面所说的AVI格式没有太大联系).它是 由MicrosoftASF压缩算法修改而来的,但是又与网络 影像视频中的ASF视频格式有所区别,它改善了原始 的ASF格式的一些不足,让NAVI可以拥有更高的帧 率(framerate),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视频文件的清 晰度.概括来说,NAVI就是一种去掉视频流特性的 改良型ASF格式. DV—AVI格式:DV的英文全称是DigitalVideo 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IEEE1394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:MPEG的英文全称为MovingPicture ExpertGroup,即运动图像专家组格式,即所谓的 ISO11172,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以减少运动图像中的冗余信息, 具体说就是MPEG的压缩方法的依据是相邻两幅画 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).MPEG格式主要有3个压缩标准,分 另?是MPEG一1,MPEG一2和MPEG一4,另夕},,MPEG一 7与MPEG一21仍处在研发阶段. MPEG一1: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存储运动图像及其伴音 编码而设计的国际标准,可适用于不同带宽的设备,如 CD—ROM,Video—CD等.它的目的是把221Mbit/s 的NTSC图像压缩到1.2Mbit/s,压缩率为200:1.它 可对SIF标准分辨率(对于NTSC制为352×240;对于 PAL制为352×288)的图像进行压缩,传输速率为1.5 Mbits/s,每秒播放3O帧,具有CD音质,质量级别基本 与VHS(广播级录像带)相当.MPEG一1的编码速率 最高可达4—5Mbits/s,但随着速率的提高,其解码后 1085 时道波等:常见视频格式详解虫国有线电视}2006年第11期 的图像质量有所降低.使用MPEG一1压缩算法可以 把一部120min长的电影压缩到1.2GB左右.这种 视频格式的文件扩展名括.mpg,.mlv,.mpe,.mpeg及 VCD光盘中的.dat文件等. 应用MPEG一1技术最成功的产品是VCD,VCD 作为价格低廉的影像播放设备,得到广泛的应用. MPEG一1也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)以及教 育网络等. MPEG一2: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)和一些高要求的视频编辑, 处理上面也有相当的应用.其所能提供的传输速率在 3—10Mbit/s间,为可变传输速率,即对复杂图像分配 较大的数据,对简单图像分配相对较大的压缩比,保证 画面质量,又不致使数据量太大.在NTSC制式下的 分辨率可达720×486,60场/秒;使用MPEG一2的压 缩算法可以把一部120min长的电影压缩到4—8GB 的大小.MPEG一2能够提供广播级的视像和CD级 的音质,其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.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一2兼容MPEG一1 标准. DVD和超级VCD采用的是MPEG一2标准.除 了作为DVD的指定标准外,MPEG一2还可用于为广 播,有线电视网,电缆网络以及卫星直播提供广播级的 数字视频. MPEG一4:MPEG一4制定于1998年,是为播放流 式媒体的高质量视频而专门设计的,传输速率在4800 — 6400bps之间,分辨率为176×144,它可在很窄的 带宽内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.它是针对一定比特率 下的视频,音频编码,更加注重多媒体系统的交互性和 灵活性,属于一种高比率有损压缩算法,其图像质量无 法和DVD相比,毕竟DVD的存储容量比较大.不过, 这种文件格式包含了以前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. tuff,.mov和DivXAVI等.MPEG一4最具吸引力的地 方在于它能够保存接近于DVD画质的小体积视频文 1086 件,这个标准主要应用于视像电话,视像电子邮件等. 因此,现在的MPEG一4只能面向娱乐,欣赏方面的市 场,而对图像质量要求较高的专业视频领域暂时还不 能采用. MPEG一7:严格说,MPEG一7并不是一种压缩编 码方法.继MPEG一4之后,要解决的矛盾就是对日 渐庞大的图像,声音信息的管理和迅速搜索,MPEG一 7就是针对这个问题的解决.1998年10月基于 这种设想的MPEG一7标准被提出,它的正式名称是 "多媒体内容描述接口",对各种不同类型的多媒体信 息进行标准化的描述,并将该描述与所描述的内容相 联系,以实现快速有效的搜索. 由于该标准不包括对描述特征的自动提取,它也 没有规定利用描述进行搜索的工具或任何程序,因此, 它可以独立于其他MPEG标准使用,但MPEG一4中 所定义的对音频,视频对象的描述仍然适用于MPEG 一 7,这种描述是分类的基础.当然,也可以利用 MPEG一7的描述来增强其他MPEG标准的功能. MPEG一7的应用范围很广泛,既可应用于存储 (在线或离线),也可用于流式应用(如广播,将模型加 入Intemet等),它还可以在实时或非实时环境下应 用,如:数字图馆(图像目录,音乐字典等),多媒体 名录服务(如黄页),广播媒体选择(无线电信道,TV 信道等)等.未来它将会在教育,新闻,导游信息,娱 乐等各方面发挥巨大的作用. MPEG一21:MPEG一21由MPEG一7发展而来,刚 刚开始启动.MPEG一21主要规定数字节目的网上实 时交换协议. 制定MPEG一21标准的目的是:(1)将不同的协 议,标准,技术等有机地融合在一起;(2)制定新的标 准;(3)将这些不同的标准集成在一起.MPEG一21标 准其实就是一些关键技术的集成,通过这种集成环境 对全球数字媒体资源进行透明和增强管理,实现内容 描述,创建,发布,使用,识别,收费管理,产权保护,用 户隐私权保护,终端和网络资源抽取,事件报告等功 能. 小提示:这中间怎么没有MPEG一3编码?MPEG 一 3是ISO/IEC最初为HDTV(高清晰电视广播)制定 的编码和压缩标准,但由于MPEG一2的出色性能已 能适用于HDTV,因此,MPEG一3标准并未制定,通常 所说的MP3指的是MPEGLayer3,只是MPEG的一个 音频压缩标准. 《中国有线电视)2006年第11期时道波等:常见视频格式详解 DivX格式:这是由MPEG一4衍生出的另一种视 频编码(压缩)标准,亦即我们通常所说的DVDfip格 式,它采用MPEG一4的压缩算法同时综合MPEG一4 与MP3各方面的技术,也就是使用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 逼DVD并且体积只有DVD的数分之一.这种编码对 机器的要求不高,所以DivX视频编码技术可以说是一 种对DVD构成最大威胁的新生视频压缩格式,号称 DVD杀手或DVD终结者. MOV格式:是由美国Apple公司开发的一种视频 格式,可通用于MAC系统与Pc平台,默认的播放器 是苹果的QuickTimePlayer.MOV格式的视频文件可 以采用不压缩或压缩的方式,其压缩算法包括 Cinepak,IntelIndeoVideoR3.2和Video编码,具有较 高的压缩比率和较完美的视频清晰度,其最大的特点 还是跨平台性,既能支持MacOS也能支持Windows系 列. 2网络影像视频 ASF格式:ASF的英文全称为AdvancedStreaming format(高级流格式),是Microsoft为了和现在的Real player竞争而发展出来的一种可以直接在网上观看视 频节目的文件压缩格式.可以直接使用Windows自带 的播放器WindowsMediaPlayer对其进行播放.由于 它使用MPEG一4的压缩算法,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 量肯定会有损失,所以有时候ASF格式的画面质量不 如VCD是正常的,但比同是视频流格式的RAM格式 要好.不过,如果不考虑在网上传播,选最好的质量来 压缩文件的话,其生成的视频文件比VCD(MPEG一1) 好,但是,这样就失去了ASF本来的发展初衷,还不如 直接用NAVI或者DIVX. WMV格式:WMV的英文全称为WindowsMedia Video,也是Microsoft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:相比MPEG,VOB格 式同等画质时文件相对较小,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.它是由ASF(AdvancedStreamFormat)格式升 级延伸来的.在同等视频质量下,WMV格式的体积 非常小(RM格式也特小,不同的技术相同的应用),因 此也很适合在网上播放和传输. RM格式:RealNetworks公司制定的音频视频压 缩,称为RealMedia,可以使用RealPlayer或Real OnePlayer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RealServer服务器将其他格式的 视频转换成RM视频并由RealServer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,这样在保证静止画面 质量的前提下可大幅提高运动图像的画面质量,在图 像质量和文件大小之间达到了微妙的平衡.另外,相 对于DVDfip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,可以使用RealOnePlay- er2.0或RealPlayer8.0等播放软件播放这种视频格 式. [收稿日期:2006-04—14] 0??00|?||II0000?I.0||0i 簿警精霉童???0?000 0?00?0? 麓赣萋警 1087