音頻視訊格式介紹 ChingChun Wu轉寄＠真心才能永遠

2005-12-16 10:00:05| 人氣244| 回應0 | 上一篇 | 下一篇

音頻視訊格式介紹 ChingChun Wu轉寄

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作者：夏昆岡
出處： www.x-sound.com

一、常見視訊格式中采用的技術

當PC開始擁有FPU（浮點處理器）後，PC如何處理多媒體資訊的問題也被擺上臺面。無數專
家開始為音頻視訊編碼技術運用在PC上開始忙碌了，視訊技術也因此得到了飛快的進步。

1、無聲時代的FLC

FLC、FLI是Autodesk開發的一種視訊格式，僅僅支援256色，但支援色彩抖動技術，因此在
很多情況下很真彩視訊區別不是很大，不支援音頻訊號，現在看來這種格式已經毫無用處
，但在沒有真彩顯示卡沒有音效卡的DOS時代確實是最好的也是唯一的選擇。最重要的是
，Autodesk的全繫列的動畫制作軟體都提供了對這種格式的支援，包括著名的3D
Studio
X
，因此這種格式代表了一個時代的視訊編碼水平。直到今日，仍舊有不少視訊編輯軟體可
以讀取和生成這種格式。但畢竟廉頗老矣，這種格式已經被無情的淘汰。

2、載歌載舞的AVI

AVI––Audio Video
Interleave，即音頻視訊交叉存取格式。1992年初Microsoft公司推
出了AVI技術及其應用軟體VFW（Video for
Windows）。在AVI檔案中，運動圖像和伴音數
據是以交織的方式存儲，並獨立於硬體裝置。這種按交替方式組織音頻和視像數據的方式
可使得讀取視訊數據流時能更有效地從存儲媒介得到連續的資訊。構成一個AVI檔案的主要
參數包括視像參數、伴音參數和壓縮參數等。AVI檔案用的是AVI RIFF形式，AVI
RIFF形式
由字串“AVI”標識。所有的AVI檔案都包括兩個必須的LIST塊。這些塊定義了流和數據流
的格式。AVI檔案可能還包括一個索引塊。

隻要遵循這個標準，任何視訊編碼方案都可以使用在AVI檔案中。這意味著AVI有著非常好
的擴充性。這個規範由於是由微軟制定，因此微軟全繫列的軟體包括編程工具VB、VC都提
供了最直接的支援，因此更加奠定了AVI在PC上的視訊霸主地位。由於AVI本身的開放性，
獲得了眾多編碼技術研發商的支援，不同的編碼使得AVI不斷被完善，現在幾乎所有運行
在PC上的通用視訊編輯繫統，都是以支援AVI為主的。AVI的出現宣告了PC上啞片時代的結
束，不斷完善的AVI格式代表了多媒體在PC上的興起。

說到AVI就不能不提起英特爾公司的Indeo
video繫列編碼，Indeo編碼技術是一款用於PC視
訊的高性能的、純軟體的視訊壓縮/解壓解決方案。Indeo音頻軟體能提供高質量的壓縮音
頻，可用於互聯網、企業內部網和多媒體應用方案等。它既能進行音樂壓縮也能進行聲音
壓縮，壓縮比可達8:1而沒有明顯的質量損失。Indeo技術能幫助您構建內容更豐富的多媒
體網站。目前被廣泛用於動態效果演示、遊戲過場動畫、非線性素材保存等用途，是目前
使用最廣泛的一種AVI編碼技術。現在Indeo編碼技術及其相關軟體產品已經被Ligos
Technology 公司收購。隨著MPEG的崛起，Indeo面臨著極大的挑戰。

3、容量與質量兼顧的MPEG繫列編碼

和AVI相反，MPEG不是簡單的一種檔案格式，而是編碼方案。

MPEG-1（標準代號ISO/IEC11172）制定於1991年底，處理的是標準圖像交換格式
（standard interchange format，SIF）或者稱為源輸入格式（Source Input
Format
，SIF）的多媒體流。是針對1.5Mbps以下數據傳輸率的數字存儲媒質運動圖像及其伴音編
碼（MPEG-1 Audio,標準代號ISO/IEC
11172-3）的國際標準,伴音標準後來衍生為今天
的MP3編碼方案。MPEG-1規範了PAL制（352*288，25幀/S）和NTSC制（為352*240，30幀/S
）模式下的流量標準，
提供了相當於家用錄像繫統（VHS）的影音質量，此時視訊數據傳
輸率被壓縮至1.15Mbps,其視訊壓縮率為26︰1。使用MPEG-1的壓縮算法，可以把一部120分
鐘長的多媒體流壓縮到1.2GB左右大小。常見的VCD就是MPEG-1編碼創造的傑作。MPEG-1編
碼也不一定要按PAL/NTSC規範的標準運行，你可以自由設定影像尺寸和音視訊流量。隨著
光頭拾取精度的提高，有人把光碟的資訊密度加大，並適度降低音頻流流量，於是出現了
隻要一張光碟就存放一部電影的DVCD。DVCD碟其實是一種沒有行業標準，沒有國家標準，
更談不上是國際標準的音像產品。

當VCD開始向市場普及時，電腦正好進入了486時代，當年不少朋友都夢想擁有一塊硬解壓
卡，來實現在PC上看VCD的夙願，今天回過頭來看看，覺得真有點不可思議，但當時的現狀
就是486的繫統不借助硬解壓是無法流暢播放VCD的，上萬元的486繫統都無法流暢播放
的MPEG-1被打上了貴族的標志。隨著奔騰的發布，PC開始奔騰起來，直到後來Windows
Media
Player也直接提供了MPEG-1的支援，至此MPEG-1使用在PC上已經完全無障礙了。

MPEG-2（標準代號IOS/IEC13818）於1994年發布國際標準草案（DIS），在視訊編碼算法上
基本和MPEG-1相同，隻是有了一些小小的改良，例如增加隔行掃描電視的編碼。它追求的
是大流量下的更高質量的運動圖像及其伴音效果。MPEG-2的視訊質量看齊PAL或NTSC的廣播
級質量，事實上MPEG-1也可以做到相似效果，MPEG-2更多的改進來自音頻部分的編碼。目
前最常見的MPEG-2相關產品就是DVD了，SVCD也是采用的MPEG-2的編碼。MPEG-2還有一個更
重要的用處，就是讓傳統的電視機和電視廣播繫統往數位的方向發展。

MPEG-3最初為HDTV制定，由於MPEG-2的快速發展，MPEG-3還未徹底完成便宣告淘汰。

MPEG-4於1998年公布，和MPEG-2所針對的不同，MPEG-4追求的不是高品質而是高壓縮率以
及適用於網路的交互能力。MPEG-4提供了非常驚人的壓縮率，如果以VCD畫質為標準，MPEG
-4可以把120分鐘的多媒體流壓縮至300M。MPEG-4標準主要應用於視像電話(Video
Phone)
，視像電子郵件(Video Email)和電子新聞(Electronic
News)等，其傳輸速率要求較低，
在4800-64000bits/sec之間，解析度為176X144。MPEG-4利用很窄的頻寬，通
過幀重建技術，壓縮和傳輸數據，以求以最少的數據獲得最佳的圖像質量。

MJPEG，這並不是專門為PC準備的，而是為專業級甚至廣播級的視訊采集與在裝置端回放的
準備的，所以MJPEG包含了為傳統模擬電視優化的隔行掃描電視的算法，如果在PC上播
放MJPEG編碼的檔案，效果會很難看（如果你的顯示卡不支援MJPEG的動態補償），但一旦
輸出到電視機端，你立刻會發現這種算法的好處。

4、屬於網路的串流媒體

RealNetworks RealVideo，采用的是 RealNetworks 公司自己開發的 Real G2
Codec，它
具有很多先進的設計，例如，SVT （Scalable Video Technology）；雙向編碼（Two
–Encoding，類似於VBR）。RealMedia 音頻部分采用的是 RealAudio
，可以接納很多音
頻編碼方案，可實現聲音在單聲道、立體聲音樂不同速率下的壓縮。最新的RealAudio竟然
采用ATRAC3編碼方案，以挑戰日益成熟的MP3。

Windows Media，視訊編碼采用的是非常先進的 MPEG-4 視訊壓縮技術，被稱作
Microsoft
MPEG-4 Video
Codec，音頻編碼采用的是微軟自行開發的一種編碼方案，目前沒有公布技
術資料，在低流量下提供了令人滿意的音質和畫質。最新的Windows Media Encoding
Utility
V8.0將流技術推向到一個新的高度，我們常見的ASF、WMV、WMA就是微軟的串流媒
體檔案。
事實上我們常見的MPG檔案，也具有串流媒體的最大特征––邊讀邊放。

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