音视频的数据格式详解

     ◇AVI格式，从Windows 3.X时代开始，AVI就成为主流视频格式，其地位好比音频格式中的WAV。在AVI文件中，视频信息和伴音信息是分别存储的，因此可以把一段AVI文件中的视频与另一个AVI文件中的伴音合成在一起。AVI文件结构不仅解决了音频和视频的同步问题，而且具有通用和开放的特点。它可以在任何Windows环境下工作，很多软件都可以对AVI视频直接进行编辑处理。尽管AVI拥有兼容性好、调用方便、图象质量优良等特点，然而其缺点也是显而易见的，这就是AVI文件太过庞大。另外AVI还存在2GB或4GB的容量限制（FAT32文件系统）。

    ◇MPEG-Ⅰ（VCD）MPEG-Ⅰ，应该是大家接触最多的视频格式，VCD就采用这一编码方式。PAL制式的MPEG-Ⅰ的分辨率为352?40，稍强于VHS画质，而且可以将大约74分钟左右的MPEG-Ⅰ文件存储在一张容量为650MB的光盘中，因而得以大规模普及。不过以现今的眼光来看，MPEG-Ⅰ无论是画质还是文件大小方面都难以令人满意，因此逐渐被其它先进编码格式取代也是必然的趋势。

    ◇MPEG-Ⅱ（DVD）MPEG-Ⅱ，在MPEG-Ⅰ的基础上将画质大幅提升，PAL制式的标准MPEG-Ⅱ分辨率高达720?76分辨率。此外，MPEG-Ⅱ在编码时使用了帧间压缩和帧内压缩两种方式，并且通过运动补偿等技术来改善画质。从清晰度来看，MPEG-Ⅱ几乎是无可挑剔的，但是MPEG-Ⅱ也并非十全十美。由于MPEG-Ⅱ没能在压缩技术上有所突破，因此其数据量比MPEG-Ⅰ更大，在DVD刻录机没有普及之前难以用于个人制作。此外，MPEG-Ⅱ的压缩数据的码流比较特殊性，各种编辑软件无法随机访问，因此在进行非线性编辑时会导致素材搜索很迟缓。更为重要的是，MPEG-Ⅱ过大的编解码必须依赖强大的处理芯片。

    ◇MPEG4（DivX、XviD、WMV9），MPEG4可谓是目前最热门的视频格式了，被称为DVD杀手。MPEG4的画质细腻、音效动感逼真，视听效果接近DVD水平。而且在保证图像质量相同的情况下，采用MPEG4编码的文件大小可达到原DVD影音文件的1/3左右。更为重要的是，MPEG4的编码率可以自由设定，让用户轻松地在画质与体积之间选择。目前常见的MPEG4编码技术可以分为DivX、XviD以及MicrosoftMPEG4 V3。Microsoft MPEG4 V3编码主要被用于ASF文件，基本上不对DVD构成任何威胁。令人感到意外的是，Microsoft对MPEG4进行修改推出了WMV，目前已经渐成气候。随着Windows Media Encoder9的推出，WMV9将会提供接近DVD的画质，而且在版权保护上煞费苦心。

DivX和XviD将矛头直指DVD，它们都具备动态补偿、视觉心理智能压缩等功能，而且还可以配合字幕功能实现等同于DVD电影的效果。在视频采集时，DivX和XviD编码对于系统性能的要求并不高，数据量的降低可以明显减轻CPU与磁盘系统的负担。目前DivX和XviD的编码解码器都是免费的，因此大受欢迎。

    ◇RealMedia RealMedia，应该说是最流行的网络流媒体格式之一了，正是它的诞生，才使得网络视频得以广泛应用。令人惊叹的是，在用56K Modem拨号上网的条件下，RM依旧可以实现不间断地视频播放。此外，RM类似于MPEG4，可以自行设定编码速率，而且也具备动态补偿，在512Kbps以上的编码速率时，RM的画质高于VCD。但是，在相同的编码速率下，RM的画质还是不如MPEG4。

为了改变RealMedia不适合高画质视频存储的缺陷，Real公司推出了RMVB格式。VB即VBR，是Variable Bit Rate（可改变比特率）的英文缩写。影片的里静止画面和运动画面对压缩比率的要求是不同的，如果始终保持固定的比特率，会对文件容量造成浪费，而且在大动态视频场面时画质不佳。RMVB打破了原先RM格式那种自始自终保持固定压缩比的方式，引入了动态压缩比率，将较高的比特率用于复杂的动态画面（歌舞、飞车、战争等），而在静态画面时则灵活地转为较低的编码率，合理地利用了比特率资源。这样在平均编码率不变的情况下，可以进一步改善视频画质。

    ◇MOV MOV，是由Apple公司主推的视频格式，可通用于MAC系统与PC平台。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、Intel Indeo Video R3.2和Video编码。虽然普通人对MOV格式的文件接触不太多，但MOV在视频编辑时还是具有很重要的意义。Adobe公司的专业级多媒体视频处理软件AfterEffect和Premiere都在底层支持MOV，允许直接编辑。客观而言，昔日辉煌的MOV已经不复当年之勇，也不适合作为视频文件输出的最终载体.
除视频格式，现在介绍几种目前最为流行的多媒体声音文件

★ WAVE，扩展名为WAV：该格式记录声音的波形，故只要采样率高、采样字节长、机器速度快，利用该格式记录的声音文件能够和原声基本一致，质量非常高，但这样做的代价就是文件太大。 
★ MOD，扩展名MOD、ST3、XT、S3M、FAR、669等：该格式的文件里存放乐谱和乐曲使用的各种音色样本，具有回放效果明确，音色种类无限等优点。但它也有一些致命弱点，以至于现在已经逐渐淘汰，目前只有MOD迷及一些游戏程序中尚在使用。 
★ MPEG-3，扩展名MP3：现在最流行的声音文件格式，因其压缩率大，在网络可视电话通信方面应用广泛，但和CD唱片相比，音质不能令人非常满意。 
★ Real Audio，扩展名RA：这种格式真可谓是网络的灵魂，强大的压缩量和极小的失真使其在众多格式中脱颖而出。和MP3相同，它也是为了解决网络传输带宽资源而设计的，因此主要目标是压缩比和容错性，其次才是音质。 
★ CreativeMusical Format，扩展名CMF：Creative公司的专用音乐格式，和MIDI差不多，只是音色、效果上有些特色，专用于FM声卡，但其兼容性也很差。 
★ CD Audio音乐CD，扩展名CDA：唱片采用的格式，又叫“红皮书”格式，记录的是波形流，绝对的纯正、HIFI。但缺点是无法编辑，文件长度太大。 
★ MIDI，扩展名MID：目前最成熟的音乐格式，实际上已经成为一种产业标准，其科学性、兼容性、复杂程度等各方面当然远远超过本文前面介绍的所有标准（除交响乐CD、Unplug CD外，其它CD往往都是利用MIDI制作出来的），它的General MIDI就是最常见的通行标准。作为音乐工业的数据通信标准，MIDI能指挥各音乐设备的运转，而且具有统一的标准格式，能够模仿原始乐器的各种演奏技巧甚至无法演奏的效果，而且文件的长度非常小。 
★ RMI文件：Microsoft公司的MIDI文件格式，它可以包括图片标记和文本。 
★ PCM文件：模拟音频信号经模数转换（A/D变换）直接形成的二进制序列，该文件没有附加的文件头和文件结束标志。在声霸卡提供的软件中，可以利用VOC-HDR程序，为PCM格式的音频文件加上文件头，而形成VOC格式。Windows的Convert工具可以把PCM音频格式的文件转换成Microsoft的WAV格式的文件。 
★ AIF文件：Apple计算机的音频文件格式。Windows的Convert工具同样可以把AIF格式的文件换成Microsoft的WAV格式的文件。

常见的视频文件格式

视频信息在计算机中存放的格式有很多，目前最流行的两种格式是： 
苹果公司的Quicktime和微软的AVI。 
★ Quicktime：是苹果公司采用的面向最终用户桌面系统的低成本、全运动视频的方式，现在在软件压缩和解压缩中也开始采用这种方式了。其向量量化是Quicktime软件的压缩技术之一，它在最高为30帧/秒下提供的视频分辨率是320x240，其压缩率能从25到200。