陳香芹（濟寧市第一人民醫(yī)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(shù)

陳香芹
（濟寧市第一人民醫(yī)院，山東 濟寧 272011）

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的進步，人們生活節(jié)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(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(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)播放便形成一組動畫，一般用來完成簡單的動態(tài)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(shè)備，具有很強的表現(xiàn)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(shù)標(biāo)準(zhǔn)，兩者都具有本地或網(wǎng)絡(luò)回放、可擴充的媒體類型、部件下載、以及擴展性等優(yōu)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(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(wǎng)上實時傳輸活動視頻影像，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，從而實現(xiàn)影像數(shù)據(jù)的實時傳送和實時播放。

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，如果不進行壓縮，則難以實現(xiàn)高效的存儲和傳輸目的。因此，通過使用數(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

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(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(biāo)準(zhǔn)來實現(xiàn)視頻文件的有損壓縮。

MPEG壓縮標(biāo)準(zhǔn)：

MPEG壓縮標(biāo)準(zhǔn)是針對運動圖像而設(shè)計的，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)是運動圖像專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)

項目 MPEG-2

標(biāo)準(zhǔn)化時間 1994年，國際標(biāo)準(zhǔn)化草案

主要應(yīng)用數(shù)字TV，DVD

空間分辨率 TV，576×720

時間分辨率 50-60場/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(shù)。

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

（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)和視頻編碼可分級性技術(shù)這些新的有創(chuàng)見性的關(guān)鍵技術(shù)，從而在第一代視頻編碼技術(shù)基礎(chǔ)上進行了卓有成效的完善和改進。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

本文簡要討論了有關(guān)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(guān)鍵技術(shù)。

參考文獻

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中圖分類號：TP391

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