淺談常見(jiàn)的視頻文件格式及其壓縮技術(shù)

陳香芹（濟(jì)寧市第一人民醫(yī)院，山東 濟(jì)寧 272011）

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淺談常見(jiàn)的視頻文件格式及其壓縮技術(shù)

陳香芹
（濟(jì)寧市第一人民醫(yī)院，山東 濟(jì)寧 272011）

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們生活節(jié)奏的加快，視頻文件的格式越來(lái)越多，人們總是希望能找到最方便使用的視頻文件格式。本文介紹了常見(jiàn)的視頻文件格式及其壓縮技術(shù)。目前廣泛使用的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)是MPEG-2和MPEG-4，其中簡(jiǎn)要介紹了MPEG-4的關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：視頻文件格式；視頻壓縮技術(shù)；MPEG

1　視頻文件簡(jiǎn)介

為了方便存儲(chǔ)視頻文件的需要，人們制訂了不同的視頻文件格式，把視頻和音頻放在一個(gè)文件同時(shí)播放。從廣義上來(lái)講，視頻文件可以分為動(dòng)畫(huà)文件和影像文件兩大類(lèi)。

1.1動(dòng)畫(huà)文件的分類(lèi)

動(dòng)畫(huà)文件是由相互有關(guān)聯(lián)的若干幀靜止圖像所組成的圖像序列，這些有關(guān)聯(lián)的圖像按一定順序連續(xù)播放便形成一組動(dòng)畫(huà)，一般用來(lái)完成簡(jiǎn)單的動(dòng)態(tài)過(guò)程，適用于比較抽象、難于理解的文件中。常見(jiàn)的動(dòng)畫(huà)文件格式有GIF和FLIK。

1.2影像文件的分類(lèi)

影像文件，主要指那些包含了實(shí)時(shí)的音頻、視頻信息的多媒體文件，其多媒體信息通常來(lái)源于視頻輸入設(shè)備，具有很強(qiáng)的表現(xiàn)力。

（1）MICROSOFT流媒體文件

ASF（Advanced Systems Format）和WMV即兩個(gè)獨(dú)立于編碼方式的在Internet上實(shí)時(shí)傳播多媒體的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，兩者都具有本地或網(wǎng)絡(luò)回放、可擴(kuò)充的媒體類(lèi)型、部件下載、以及擴(kuò)展性等優(yōu)點(diǎn)。

（2）AVI

AVI（Audio Video Interleaved），是音頻視頻交錯(cuò)的英文縮寫(xiě)， 是將語(yǔ)音和影像同步組合在一起的文件格式，它對(duì)視頻文件采用的是有損壓縮標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用范圍非常廣泛。AVI文件目前主要應(yīng)用在多媒體光盤(pán)上，用來(lái)保存電視、電影等各種影像信息。

（3）MPEG文件

MPEG（moving picture Exper group）是運(yùn)動(dòng)圖像專(zhuān)家組格式，它采用了有損壓縮方法來(lái)減少運(yùn)動(dòng)圖像中的冗余信息，常見(jiàn)的VCD DVD光盤(pán)就是這種格式。

（4）RealVideo文件

RealVideo文件主要用來(lái)在低速率的廣域網(wǎng)上實(shí)時(shí)傳輸活動(dòng)視頻影像，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率的不同而采用不同的壓縮比率，從而實(shí)現(xiàn)影像數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳送和實(shí)時(shí)播放。

2　視頻壓縮技術(shù)

2.1視頻壓縮的必要性和可行性

網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的迅速發(fā)展，使通信服務(wù)正在從傳統(tǒng)的話音報(bào)文業(yè)務(wù)向在網(wǎng)絡(luò)上綜合傳輸文本、數(shù)據(jù)、圖形、圖像、視頻、音頻等多媒體業(yè)務(wù)發(fā)展。在多媒體視頻通信業(yè)務(wù)中，視頻數(shù)據(jù)的冗余量非常大，如果不進(jìn)行壓縮，則難以實(shí)現(xiàn)高效的存儲(chǔ)和傳輸目的。因此，通過(guò)使用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，可以極大的降低數(shù)據(jù)量和所需求的傳輸帶寬及存儲(chǔ)容量，從而提高網(wǎng)絡(luò)視頻的傳輸速率。

2.2視頻壓縮技術(shù)的分類(lèi)

根據(jù)解壓碼后的數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)是否完全一致，視頻壓縮編碼技術(shù)可分為有損壓縮和無(wú)損壓縮兩大類(lèi)。無(wú)損壓縮是指直接壓縮后的圖像與原圖像完全一致，不存在任何信息損失。有損壓縮則是指解壓縮后的圖像與原圖像不一致，存在數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象，并且丟失的這些數(shù)據(jù)不可恢復(fù)，但可以利用人的視覺(jué)特性使解壓縮后的圖像看起來(lái)與原來(lái)圖像一樣。目前主要是通過(guò)視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)視頻文件的有損壓縮。

MPEG壓縮標(biāo)準(zhǔn)：

MPEG壓縮標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像而設(shè)計(jì)的，編碼標(biāo)準(zhǔn)有MPEG-2和MPEG-4兩種。其 （1）MPEG-2編碼參數(shù)

MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)動(dòng)圖像專(zhuān)家組定義的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，主要編碼參數(shù)如下：

表MPEG-2編碼參數(shù)

項(xiàng)目 MPEG-2

標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間 1994年，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化草案

主要應(yīng)用數(shù)字TV，DVD

空間分辨率 TV，576×720

時(shí)間分辨率 50-60場(chǎng)/秒

位速率 15Mbit/s

質(zhì)量相當(dāng)于NTSC/PAL電視

壓縮率 30%-40%

DVD的視頻部分就是采用的MPEG-2編碼方式。

（2）MPEG-4

MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)的基本內(nèi)容就是對(duì)對(duì)象進(jìn)行高效編碼、組織、存儲(chǔ)與傳輸。對(duì)象的提出，使多媒體通信具有高度交互及高效編碼的能力，對(duì)象編碼就是MPEG-4的核心編碼技術(shù)。

Windows Media，視頻編碼采用的是微軟自行開(kāi)發(fā)的一種編碼方案，即 MPEG-4 視頻壓縮技術(shù)，被稱(chēng)作Microsoft MPEG-4 Video Codec，達(dá)到了容量與質(zhì)量同時(shí)兼顧。

（3）MPEG-4采用的關(guān)鍵技術(shù)

MPEG-4主要是提出了視頻對(duì)象提取技術(shù) 、VOP（Video Object Plane）視頻編碼技術(shù)和視頻編碼可分級(jí)性技術(shù)這些新的有創(chuàng)見(jiàn)性的關(guān)鍵技術(shù)，從而在第一代視頻編碼技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行了卓有成效的完善和改進(jìn)。另外還有由微軟公司所創(chuàng)立的WMV-HD視頻壓縮格式，其壓縮率高于MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)，一般采用WMVHD壓縮的文件后綴名為.wmv。

結(jié)語(yǔ)

本文簡(jiǎn)要討論了有關(guān)視頻文件的基本知識(shí)。人們熟知的視頻文件格式主要有：ASF、AVI、MPEG等。其次還介紹了視頻壓縮格式，目前廣泛使用的視頻文件格式是MPEG-2和MPEG-4，及其MPEG-4采用的一些關(guān)鍵技術(shù)。

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中圖分類(lèi)號(hào)：TP391

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A