常见视频格式详解

中国有线电视 2006(11)中图分类号: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

时道波,高玲云

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(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DigitalVideoForma,t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MovingPictureExpertGroup,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1.5Mbits/s,每秒播放30帧,具有CD音质,质量级别基本与VHS(广播级录像带)相当。MPEG-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

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-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-7:严格说,MPEG-7并不是一种压缩编码方法。继MPEG-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-7就是针对这个问题的解决方案。1998年10月基于这种设想的MPEG-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-4中所定义的对音频、视频对象的描述仍然适用于MPEG-7,这种描述是分类的基础。当然,也可以利用MPEG-7的描述来增强其他MPEG标准的功能。

MPEG-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Internet等),它还可以在实时或非实时环境下应用,如:数字图书馆(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-21:MPEG-21由MPEG-7发展而来,刚刚开始启动。MPEG-21主要规定数字节目的网上实时交换协议。

制定MPEG-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-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-3编码?MPEG-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-2的出色性能已能适用于HDTV,因此,MPEG-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。

的图像质量有所降低。使用MPEG-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-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-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-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-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-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-2兼容MPEG-1标准。

DVD和超级VCD采用的是MPEG-2标准。除了作为DVD的指定标准外,MPEG-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-4:MPEG-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.asf、.mov和DivXAVI等。MPEG-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

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规范,称为RealMedia,可以使用RealPlayer或RealOnePlayer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RealOnePlayer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]

DivX格式:这是由MPEG-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DVDrip格式,它采用MPEG-4的压缩算法同时综合MPEG-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AdvancedStreamingformat(高级流格式),是Microsoft为了和现在的Realplayer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-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-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WindowsMediaVideo,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

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