第53章 数字电视传播(5)

2.数字视频文件格式

视频文件是经过数字化处理的动态图像，目前，视频文件格式可以分为适合本地播放的本地视频文件和适合网络播放的流媒体视频文件两类（两者之间并无严格区别，主要是前一类压缩比小一些，清晰度较高，文件大；而后一类压缩比大，文件小，更适合网络传播），尽管后者在播放的稳定性和播放画面质量上没有前者优秀，但它的广泛传播性使之被广泛应用于视频点播、网络演示、远程教育、网络视频广告等互联网信息服务领域。

（1）本地视频文件格式

AVI格式：英文全称Audio Video Interleaved，即音频视频交错格式，它于1992年随Windows3.1一起被Microsoft公司推出。所谓“音频视频交错”，就是可以将视频和音频交织在一起同步记录和播放。这种视频格式的优点是图像质量好，可以跨多个平台使用，其缺点是体积过于庞大，而且压缩标准不统一，最普遍的现象就是高版本Windows媒体播放器播放不了采用早期编码编辑的AVI格式视频，而低版本Windows媒体播放器又播放不了采用最新编码编辑的AVI格式视频，所以在播放一些AVI格式视频时常会出现由于视频编码问题造成的视频不能播放或即使能够播放，但存在不能调节播放进度和播放时只有声音没有图像等一些莫名其妙的问题（如果用户在进行AVI格式的视频播放时遇到了这些问题，可以通过下载相应的解码器来解决）。

nAVI格式：new AVI格式的缩写，是一个地下组织Shadow Realm发展起来的一种视频格式（与AVI格式没有太大联系）。它是由Microsoft ASF压缩算法修改而来的，但是又与网络影像视频中的ASF视频格式有所区别，它以牺牲原有ASF文件“流”特性为代价而通过增加帧率来提高ASF视频文件的清晰度。

DV-AVI格式：DV的英文全称是Digital Video Format，是由索尼、松下、JVC等多家厂商联合提出的一种家用数字视频格式。目前非常流行的数码摄像机就是使用这种格式记录视频数据的。它可以通过电脑的IEEE1394端口传输视频数据到电脑，也可以将电脑中编辑好的视频数据回录到数码摄像机中。这种视频格式的文件扩展名一般是.avi，所以也称为DV-AVI格式。

MPEG-1/2格式（前文已介绍）。

DAT格式：dat并不是一种标准文件，许多软件都使用这个扩展名，但文件含义不同，如许多数据分析软件也用这个扩展名保存数据。VCD中的视频文件格式为。dat，是MPEG-1标准的具体应用和全面实现。MPG格式的视频文件在刻录时，刻录软件里有一个选项是刻录成VCD，刻出来就是.dat文件。

VOB格式：即DVD中的视频文件，是MPEG-2标准的具体应用和全面实现。

它的水平清晰度高达540线，声音也真正采用了5.1通道，但这些优异的视听效果源于MPEG-2的技术标准，而不是DVD技术本身带来的。只不过采用MPEG-2压缩的多媒体文件体积过大，普通CD光盘无法容纳，而DVD技术的超高容量恰好与之相得益彰。目前最低容量（单面单层）的DVD碟片容量为4.7G，可播放133分钟，正好包括一部完整的故事片。

（2）网络流媒体视频格式

DivX格式：通常所说的DVDrip格式，由MPEG-4衍生出的一种视频压缩编码标准，它使用DivX压缩技术对视频图像进行高质量压缩，同时用MP3或AC3对音频进行压缩，然后再将视频与音频合成并加上相应的外挂字幕文件。其画质与DVD差不多，但文件体积只有DVD的数分之一。这种编码对计算机要求不高，所以DivX视频编码技术可以说是一种对DVD威胁最大的新生视频压缩格式。

ASF格式：英文全称Advanced Streaming Format，是微软为了和Real Player竞争而推出的一种视频格式，用户可以直接使用Windows自带的Windows Media Player进行播放。由于它使用了MPEG-4的压缩算法，所以压缩比和图像的质量都很不错（高压缩比有利于视频流的传输，但图像质量肯定会有损失，所以有时ASF格式的画面质量不如VCD是正常的）。

WMV格式：英文全称Windows Media Video，也是微软推出的一种采用独立编码方式并且可以直接在网上实时观看视频节目的文件压缩格式。WMV格式的主要优点包括本地或网络回放、可扩充的媒体类型、部件下载、可伸缩的媒体类型、流的优先级化、多语言支持、环境独立性、丰富的流间关系以及扩展性等。

RM格式：Real Networks公司制定的音频视频压缩规范称为Real Media，用户可以使用Real Player或Real One Player对符合Real Media技术规范的网络音频/视频资源进行实况转播，并且Real Media可以根据不同的网络传输速率制定不同的压缩比率，从而实现在低速率的网络上进行影像数据实时传送和播放。这种格式的另一个特点是用户使用Real Player或Real One Player播放器可以在不下载音频/视频内容的条件下实现在线播放。另外，RM作为目前主流网络视频格式，还可以通过其Real Server服务器将其他格式的视频转换成RM视频并由Real Server服务器负责对外发布和播放。RM和ASF格式可以说各有千秋，通常RM视频更柔和一些，而ASF视频相对清晰一些。

RMVB格式：Real Networks公司在RM格式基础上升级延伸出的新视频格式，主要特点在于打破了RM格式平均压缩采样的方式，在保证平均压缩比的基础上合理利用比特率资源，对静止和动作场面少的画面场景采用较低的编码速率，这样可以留出更多的带宽空间，而这些带宽在出现快速运动的画面场景时被利用。这样在保证了静止画面质量的前提下，大幅提高了运动图像的画面质量，从而在图像质量和文件大小之间达到微妙的平衡。另外，相对于DVDrip格式，RMVB视频也有较明显的优势，一部700MB左右的DVDrip影片，如果将其转录成同样视听品质的RMVB格式，最多在400MB左右。不仅如此，这种视频格式还具有内置字幕和无需外挂插件支持等独特优点。要想播放这种视频格式，可以使用Real One Player2.0或Real Player8.0加Real Video9.0以上版本的解码器进行播放。

MOV、QT格式：Quick Time的文件格式。Quick Time是苹果公司1991年推出的一种数字流媒体压缩存储方案，它面向视频编辑、Web网站创建和媒体技术平台，可以通过互联网提供实时的数字化信息流、工作流与文件回放功能。Quick Time文件格式支持256位彩色，支持RLE（行程编码）、JPEG等领先的集成压缩技术，具有较高的压缩比和较完美的视频清晰度，其最大的特点还是跨平台性，不仅能支持MacOS，同样也能支持Windows系列。

Quick Time以其领先的多媒体技术和跨平台特性、较小的存储空间要求、技术细节的独立性以及系统的高度开放性，得到业界的广泛认可，目前已成为数字媒体软件技术领域事实上的工业标准。1998年2月，国际标准化组织ISO选择Quick Time文件格式作为开发MPEG-4规范的基础格式。

FLV格式：FLV流媒体格式是一种新的视频格式，全称为FlashVideo。由于它形成的文件极小、网络观看加载速度极快，有效解决了视频文件导入Flash后，导出的SWF文件体积庞大，不能在网络上很好地使用等缺点。目前各在线视频网站，如新浪播客、56、土豆、酷6、优酷等均采用此视频格式。FLV已成为流视频文件的主流格式。

除了上面介绍的本地视频文件格式和流媒体文件格式，还有ts、mkv、mts等高清视频格式和3GP、MP4等手机视频文件格式。

（3）文件格式转换

MPG、AVI、MOV等文件具有不同的压缩编码算法和不同的特性，播放软件必须能够识别视频文件的格式，才能通过解压缩来回放数据。因此，播放软件只要包含某种格式的解释和解压缩功能，就能够播放该种格式的视频文件。如Media Player就能播放MOV和AVI等多种格式的文件。

通过软件或硬件都可以在不同格式的视频文件之间进行转换。如Broadway采集卡提供了采集视频，并可选择用AVI格式（采用M-JPEG算法的DV-AVI格式）还是MPEG格式存储的功能，如果直接按MPEG格式采集，则该文件不能被编辑，如果按AVI格式采集，则采集以后可以对其进一步编辑并把编辑以后的视频数据按AVI格式或MPEG格式存储。通过该采集卡及配套软件，也可读取已有的AVI文件，然后按MPEG格式存储，以实现两种格式之间的转换。

视频格式转换软件有mp4转换器、3gp转换器、flv转换器、rmvb转换器、ts转换器、mkv转换器等单一格式转换软件，也有大量功能强大的音视频转换工具软件，可以在几乎所有视频格式之间任意相互转换。

在图中单击“输出格式”后的下拉按钮，出现格式选择框，其中有常用视频、高清视频、音频等分类，每一种类又有多种格式选项。

视频格式转换后，可以实现网络视频在电脑之外的其他硬件设备上播放，如rmvb或flv转mp4、3gp、DVD后在手机、mp4等设备上播放，也可以减小体积，提高存储和传输的便利性，如ts转rmvb，avi、tp转rmvb，mts转DVD等等。

3.视频编辑合成

传统的线性编辑是录像机通过机械运动使用磁头将视频信号顺序记录在磁带上，编辑时也必须顺序寻找所需要的视频画面。线性编辑经过多年发展，技术已相当成熟，硬件稳定性高，制作过程简单直观，但也存在很多缺点：

（1）编辑时一般先使用组合编辑方式将素材顺序组接成新的连续的画面，然后用插入编辑方式对某一段进行同样长度的替换，但是要想删除、缩短、加长中间的某一段就不可能了，必须将那一段以后的画面全部重编，而且每编一次视频质量都有所下降，因此编导在编辑前必须反复考虑每一个镜头的长短、顺序，把节目整体设计成熟。

（2）整套系统需要录放像机、编辑机、字幕机、特技台、切换台、调音台等多台机器，系统设备多，安装调试也比较繁杂，各种设备需用大量的电缆（视、音频线等）连接起来，占地面积大、耗电多、占用人员多，视频信号经过这些设备时会造成较大的衰减和失真，而且设备成本高，需要定期维护和更新。

（3）寻找素材时需要来回快进倒带，浪费时间，也容易造成磁头、磁带磨损。

（4）在实现较复杂的编辑功能和多层特技时比较困难，限制了导演的思维，不适合制作三维片头和广告节目。

传统线性编辑的这些缺陷恰好被非线性编辑系统克服：

（1）用一台计算机代替了编辑机、特技台、切换台、字幕机、调音台、三维及二维动画系统等诸多设备（电视系统的摄、录、编、播四大模块中，一台非线性编辑系统能完成录、编两大模块，替代节目后期制作的所有设备），编辑、特技、动画、字幕、声音等各种操作可一次完成，大幅度提高了编辑制作的效率，信号基本无损失；同时，系统设备小型化、功能集成度高，很容易与其他非线性编辑系统或普通个人计算机联网。

（2）非线性编辑用硬盘而非磁带作存储介质（随机读取和存储），记录数字化的视音频信号，编辑时只是根据构思改变素材在存储器的地址编码，而不改动素材数据的位置，所以可以多次反复编辑和处理，可以随意调整镜头顺序，随意删除无用镜头，或拉长、缩短某一片段，可以在任一位置插入新的片段，也可调整任意一段音乐的位置、音量及特效等。

（3）可以充分发挥制作人员的创造力和想象力，实现较复杂的编辑功能和多层特技效果，而且无论多少层画面重叠，无论修改多少次，都不会引起画面质量的下降。

（4）非线性系统中，特技、字幕和图像可以分开制作，编导可以先考虑镜头的组接，完成整个节目的框架结构，最后再为整个节目加入特技和字幕，并完成音频的制作。

4.输出

目前的视频卡大多集模拟数字视频采集与输出功能于一体，可以满足视频采集、编辑及输出的需要。首先，视频卡可以把数字视频文件转换为模拟视频信号输出到模拟录像机的磁带上，或输出到电视机上直接显示。其次，带IEEE1394、SDI、SDTI或HD-SDI接口的视频卡可以将数字视频文件直接输出到带这些接口的数字录像机上，当然，数字视频文件也可以直接输出保存在播出服务器的硬盘中，这种输出方法可减少中间环节，降低视频信号的损失。

另外还有一种电视卡或TV编码器（TV Coder），其功能是把计算机显示器上显示的所有内容转换为模拟视频信号并输出到电视机或录像机上，适合家庭多媒体应用。