淺談常見的視頻文件格式及其壓縮技術

陳香芹（濟寧市第一人民醫院，山東 濟寧 272011）

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淺談常見的視頻文件格式及其壓縮技術

陳香芹
（濟寧市第一人民醫院，山東 濟寧 272011）

摘 要：隨著科學技術的進步，人們生活節奏的加快，視頻文件的格式越來越多，人們總是希望能找到最方便使用的視頻文件格式。本文介紹了常見的視頻文件格式及其壓縮技術。目前廣泛使用的視頻壓縮標準是MPEG-2和MPEG-4，其中簡要介紹了MPEG-4的關鍵技術。

關鍵詞：視頻文件格式；視頻壓縮技術；MPEG

1　視頻文件簡介

為了方便存儲視頻文件的需要，人們制訂了不同的視頻文件格式，把視頻和音頻放在一個文件同時播放。從廣義上來講，視頻文件可以分為動畫文件和影像文件兩大類。

1.1動畫文件的分類

動畫文件是由相互有關聯的若干幀靜止圖像所組成的圖像序列，這些有關聯的圖像按一定順序連續播放便形成一組動畫，一般用來完成簡單的動態過程，適用于比較抽象、難于理解的文件中。常見的動畫文件格式有GIF和FLIK。

1.2影像文件的分類

影像文件，主要指那些包含了實時的音頻、視頻信息的多媒體文件，其多媒體信息通常來源于視頻輸入設備，具有很強的表現力。

（1）MICROSOFT流媒體文件

ASF（Advanced Systems Format）和WMV即兩個獨立于編碼方式的在Internet上實時傳播多媒體的技術標準，兩者都具有本地或網絡回放、可擴充的媒體類型、部件下載、以及擴展性等優點。

（2）AVI

AVI（Audio Video Interleaved），是音頻視頻交錯的英文縮寫， 是將語音和影像同步組合在一起的文件格式，它對視頻文件采用的是有損壓縮標準，應用范圍非常廣泛。AVI文件目前主要應用在多媒體光盤上，用來保存電視、電影等各種影像信息。

（3）MPEG文件

MPEG（moving picture Exper group）是運動圖像專家組格式，它采用了有損壓縮方法來減少運動圖像中的冗余信息，常見的VCD DVD光盤就是這種格式。

（4）RealVideo文件

RealVideo文件主要用來在低速率的廣域網上實時傳輸活動視頻影像，可以根據網絡數據傳輸速率的不同而采用不同的壓縮比率，從而實現影像數據的實時傳送和實時播放。

2　視頻壓縮技術

2.1視頻壓縮的必要性和可行性

網絡通信技術的迅速發展，使通信服務正在從傳統的話音報文業務向在網絡上綜合傳輸文本、數據、圖形、圖像、視頻、音頻等多媒體業務發展。在多媒體視頻通信業務中，視頻數據的冗余量非常大，如果不進行壓縮，則難以實現高效的存儲和傳輸目的。因此，通過使用數據壓縮技術，可以極大的降低數據量和所需求的傳輸帶寬及存儲容量，從而提高網絡視頻的傳輸速率。

2.2視頻壓縮技術的分類

根據解壓碼后的數據與原始數據是否完全一致，視頻壓縮編碼技術可分為有損壓縮和無損壓縮兩大類。無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，存在數據丟失的現象，并且丟失的這些數據不可恢復，但可以利用人的視覺特性使解壓縮后的圖像看起來與原來圖像一樣。目前主要是通過視頻壓縮編碼標準來實現視頻文件的有損壓縮。

MPEG壓縮標準：

MPEG壓縮標準是針對運動圖像而設計的，編碼標準有MPEG-2和MPEG-4兩種。其 （1）MPEG-2編碼參數

MPEG-2標準是運動圖像專家組定義的視頻壓縮標準，主要編碼參數如下：

表MPEG-2編碼參數

項目 MPEG-2

標準化時間 1994年，國際標準化草案

主要應用數字TV，DVD

空間分辨率 TV，576×720

時間分辨率 50-60場/秒

位速率 15Mbit/s

質量相當于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標準的基本內容就是對對象進行高效編碼、組織、存儲與傳輸。對象的提出，使多媒體通信具有高度交互及高效編碼的能力，對象編碼就是MPEG-4的核心編碼技術。

Windows Media，視頻編碼采用的是微軟自行開發的一種編碼方案，即 MPEG-4 視頻壓縮技術，被稱作Microsoft MPEG-4 Video Codec，達到了容量與質量同時兼顧。

（3）MPEG-4采用的關鍵技術

MPEG-4主要是提出了視頻對象提取技術 、VOP（Video Object Plane）視頻編碼技術和視頻編碼可分級性技術這些新的有創見性的關鍵技術，從而在第一代視頻編碼技術基礎上進行了卓有成效的完善和改進。另外還有由微軟公司所創立的WMV-HD視頻壓縮格式，其壓縮率高于MPEG-2標準，一般采用WMVHD壓縮的文件后綴名為.wmv。

結語

本文簡要討論了有關視頻文件的基本知識。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采用的一些關鍵技術。

參考文獻

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[3]鐘玉琢，沈洪，冼偉銓，田淑珍.多媒體技術及其應用[M].北京：清華大學出版社，2005：99-109.

中圖分類號：TP391

文獻標識碼：A