漫谈多媒体格式
（山东 王永耀）
计算机和互联网的迅速发展，带来了多媒体技术的一场革命，其中多媒体的数字化成为这场革命的亮点，尤其是多媒体信息在电脑和互联网上的广泛应用和传播。技术人员开发出许多音视频格式，可谓“诸子百家、三教九流”，它们主要是以编码方式的不同进行区别的，到现在为止有超过50种的视频格式和160种的音频格式，人们已经走进了一个数字多媒体时代。下面就让我们来认识一下数字多媒体的大家族，在开始之前，先要让大家明白几个专业术语：
离散文件：也叫可下载文件，这种多媒体文件是指可以存入硬盘或其他的存储介质中，这种多媒体文件在播放之前，必须在本地硬盘或是存储介质中完全存在。典型的有：MPG、AVI等。
流式文件：是指播放和下载可以同时进行的多媒体文件格式。流式文件播放器可以下载一段多媒体信息到本地的缓冲区内，并在继续下载的同时对文件进行播放，网上的在线收听文件都采用流式文件。典型的流式文件有：MP3、RA/RM、WMA/WMV、ASF等。
采样频率：是指原始的声音每秒钟被记录的次数，以Hz或KHz为单位表示，采样频率越高表示音质越好。
采样精度：是指对原始声音的每一次采样时记录声音信息的位数，有8位、16位、32位等。
帧率：是指每秒播放视频的帧数。
像素：组成图像的基本元素。
l AVI
1992年微软公司推出了AVI技术及其应用软件VFW（video for windows），可以说AVI格式的出现使多媒体技术的发展达到了第一个高潮。AVI是一种音频视像交*记录的数字视频文件格式，视频和伴音数据以交织的方式存储，并独立于硬件设备。这种按交替方式组织音频和视频数据的方式，可以使读取视频数据时能更有效地从存储介质得到连续的信息。
因为AVI文件结构很好的解决了音频与视频同步的问题，并且在任何Windows环境中都可以工作，而且还具有非常良好的扩展功能，AVI已成为电脑中被广泛采用的格式，并且渐渐成为一种标准。尤其是在影像制作和编辑领域有着垄断性的地位，几乎所有的数字摄像机、视频采集卡、非线性编辑卡等设备都支持直接生成AVI文件，以便进行编辑。
一个完整的AVI文件主要由视频和音频组成。视频部分包括图像信息、视窗的尺寸和帧率。根据不同的应用要求对视频尺寸和分辨率进行调整，尺寸和分辨率越大，文件也越大。AVI的音频采用未压缩的WAV格式，并且视频也未经过任何压缩，所以文件非常的庞大，这个缺点使AVI进一步普及受到阻碍。
l MPEG
MPEG（Moving Picture Experts Group，运动图像专家小组）数字压缩技术是数字影像发展的又一个高潮，采用这种压缩技术可以使数字影像文件变小，最大的压缩比率可以在200：1，并且不会有明显的失真，具有很好的兼容性，这些优点使得数字影像更易于保存和在互联网上传播，使数字影像的普及成为可能。MPEG有许多个版本，最常用的有MPEG-1、MPEG-2和最新才发布的MPEG-4。
一、 MPEG-1
MPEG-1制定于1992年，它的压缩比例约为200：1，能将221Mbit/s的NTSC图像压缩到1.2Mbit/s，它可针对SIF标准分辨率（NTSC制式为352*240；PAL制式为352*288）的图像进行压缩，压缩后可接近CD音质，与广播级录像带VHS相当。并且它还可以适用于各种带宽的设备，如CD-ROM、CD-i、Video-CD等。按MPEG-1压缩成的文件就是MPG文件，通过VCD刻录软件可以直接将MPG文件刻到光盘上，VCD也是MPEG-1技术最成功的产品，已经得到非常广泛的应用和普及。MPG文件在数字点播、远程教育和非对称数字用户线路领域也有很多利用。还有两种特殊的MPEG-1文件格式：MPA和MPV，MPA是指没有视频信息的MPG文件，MPV是指没有音频的MPG文件。它们可以通过视频压缩卡如Optibase Movie maker采集到，采集软件的名称为MPEG Encoder，有兴趣的朋友可以去Optibase公司网站http://www.optibase.com得到更详细信息。.
二、MPEG-2
MPEG-2标准制定于1994年，它是一个高图像质量和音质的压缩标准。我们日常生活所看到的DVD采用的就是这种技术，它能提高3MB-10MB/S的传输率，清晰度可以达到540线，这是MPEG-1无法比拟的，它还可提供左右中及两个环绕声道，以及一个加重低音声道和多达七个伴音声道，这些特点决定了DVD属于一种高质量的图像，这是最吸引用户的。另一个特点是它的压缩比可以根据应用要求进行调整，使它在广播、有线电视网和电缆网络等多个领域发挥重大的作用。
DVD所存储的容量比VCD要大很多，现在容量最大的可以达到20G，可以存储上十个小时的节目。现在很多媒体播放机都支持DVD，技术人员开发的制作DVD或者转换DVD的软件也越来越多，最著名的DVD播放器要数Power DVD Player。现在市场上已有DVD出售，在以后的几年里，DVD将更加普及，在高清晰度影视领域的地位将更加重要。
三、MPEG-4
MPEG-4是1998年底才公布的标准，但真正的应用起来还是在1999年。它得用很窄的带宽，通过帧重建技术、数据压缩，这样就可以用最少的数据获得最佳的图像质量。MPEG-4采用了将画面的所有数据分离，传送到用户，再重新组合制作画面的压缩方式，所以特别适合在网上传输。MPEG-4又可以分为多种格式，最受欢迎的是DivX-MPEG-4，在视频和音频方面都使用了先进的压缩方法，它将DVD节目进行压缩，大小可以只是原来的30%，且图像不会有明显的下降。MPEG-4技术正在发展之中，因其非常出色的压缩比，并且能将DVD节目压缩后存储于CD-ROM中，用普通的光驱就可以播放，随着MPEG-4的播放器的进一步开发和推广，它在家庭摄影录像、网络实时影像播放将有广阔的发展空间。
MPEG还有其他的版本如MPEG-7、MPEG-21，但这些标准正在开发和实验，并未公开。
l DAT
DAT是VCD专用格式，它是利用MPEG－1在CD－ROM光盘上存储全数字化的声音、影像信息并兼容PAL、NTSC等电视广播标准的多媒体格式。DAT文件的光盘可以在VCD机上播放，所以使用非常的广泛。DAT文件存储一分钟的节目约需要10M，这与MPG非常的相似。一般VCD刻录软件都只支持从MPG刻录VCD，假如你手头有一个AVI文件想刻成VCD的话，那么必须先把AVI转换成MPG才行，有些刻录软件可在以制作VCD的时完成这个转换过程。刻录软件主要有：NERO、VideoPack和Easy CD Creator Deluxe，这三个软件成为刻录界的“三剑客”，曾出现过三足鼎立的现象，现在VideoPack已被Easy CD Creator兼并，Easy CD Creator将成为最大的赢家。国内最著名的VCD播放器要数豪杰超级解霸，几乎占领VCD播放器市场的50%。
l ASF
ASF（Advanced Streaming Format，高级流格式），是一个独立于编码方式的在互联网上实时传播的多媒体技术标准，也是微软力推的文件格式。ASF是一个开放标准，它能依*多种协议在多种网络环境下支持数据的传送，它是专门为在IP网络上传送有同频道关系的多媒体数据而设计的，所以ASF格式的信息特别适合在网络上进行传输。它最适合于通过网络发送多媒体流，同样适用于本地播放。且任何压缩/解压缩运算标准都可用来编码ASF流，具有很大的灵活性。ASF是一个视频或音频流，可以一边下载一边播放，压缩比极高。假如播放速率为25帧/S，300Kb/S的采样频率，那第一张640MB的光盘可以存放大约6小时的节目。
ASF一个很大的亮点在于受到微软的力推，并且它是WIN2000中WINDOWS 多媒体服务的核心，能过多媒体服务器可以完成在线点播、直播等功能，在网络化教学和异地远程教育将会有很大的发展空间。
l MOV
MOV（Movie digital Video Technology）是苹果公司推出的一种视频文件格式，苹果公司在经历了一段黯然时期以后，以MAC G4为主的新型产品又使APPLE重燃旧日雄风，QuickTime 4的发布使MOV又走上了一个新的台阶。MOV可以采用不压缩或压缩的方式，其压缩算法包括cinepak、intel indeo video R3.2和Video编码方式。最新发布的QuickTime4是一个基于工业标准RTP和RTSP协议的非专有技术，能在互联上播放和存储高清晰度的音视频节目。QuickTime是一个跨平台的软件，它有点类似于Windows的Media player，以前是MAC机专用，现在标准开放，也可以用于PC机上。使用QuickTime的播放器可以很方便的播放视频、音频或者在线播放。现在很多PC机上的多媒体播放器都对MOV格式支持，如软微的Media player就可以。
l SMIL
SMIL（Synchronited Multimedia Integration Language，同步多媒体集成语言)是一种新的文件格式，也是多媒体中的一种热门技术，它是为在互联网上的音视频流的简洁化而开发的，同Html一样可以很方便的进行编辑。它的主要特点是根据网络连接的速率的变化而自动进行调整，而且使用Web语言进行编也非常的容易，这对熟悉编程和需要对媒体流进行复杂控制带来了极大的方便。以前我们在网上播放AVI、MPG等影像时只有在完全下载后才可以在本地进行播放，此文件通过Realplayer G2版进行实时播放，可以边下载边进行播放。SMIL可以同时引用不同位置上的媒体片段，例如可以是一段视频文件在一台服务器上，而另外一段声音文件则位于另外一台机器上。 通过将为一段视频配置不同的声音文件，来支持多种语言。 支持多种不同带宽的客户断连接，如Modem、ISDN等。 因为SMI文件可以方便的编辑，所以在其中插入广告是非常容易的事情，这将很受歌手和音乐公司欢迎。
（山东 王永耀）
计算机和互联网的迅速发展，带来了多媒体技术的一场革命，其中多媒体的数字化成为这场革命的亮点，尤其是多媒体信息在电脑和互联网上的广泛应用和传播。技术人员开发出许多音视频格式，可谓“诸子百家、三教九流”，它们主要是以编码方式的不同进行区别的，到现在为止有超过50种的视频格式和160种的音频格式，人们已经走进了一个数字多媒体时代。下面就让我们来认识一下数字多媒体的大家族，在开始之前，先要让大家明白几个专业术语：
离散文件：也叫可下载文件，这种多媒体文件是指可以存入硬盘或其他的存储介质中，这种多媒体文件在播放之前，必须在本地硬盘或是存储介质中完全存在。典型的有：MPG、AVI等。
流式文件：是指播放和下载可以同时进行的多媒体文件格式。流式文件播放器可以下载一段多媒体信息到本地的缓冲区内，并在继续下载的同时对文件进行播放，网上的在线收听文件都采用流式文件。典型的流式文件有：MP3、RA/RM、WMA/WMV、ASF等。
采样频率：是指原始的声音每秒钟被记录的次数，以Hz或KHz为单位表示，采样频率越高表示音质越好。
采样精度：是指对原始声音的每一次采样时记录声音信息的位数，有8位、16位、32位等。
帧率：是指每秒播放视频的帧数。
像素：组成图像的基本元素。
l AVI
1992年微软公司推出了AVI技术及其应用软件VFW（video for windows），可以说AVI格式的出现使多媒体技术的发展达到了第一个高潮。AVI是一种音频视像交*记录的数字视频文件格式，视频和伴音数据以交织的方式存储，并独立于硬件设备。这种按交替方式组织音频和视频数据的方式，可以使读取视频数据时能更有效地从存储介质得到连续的信息。
因为AVI文件结构很好的解决了音频与视频同步的问题，并且在任何Windows环境中都可以工作，而且还具有非常良好的扩展功能，AVI已成为电脑中被广泛采用的格式，并且渐渐成为一种标准。尤其是在影像制作和编辑领域有着垄断性的地位，几乎所有的数字摄像机、视频采集卡、非线性编辑卡等设备都支持直接生成AVI文件，以便进行编辑。
一个完整的AVI文件主要由视频和音频组成。视频部分包括图像信息、视窗的尺寸和帧率。根据不同的应用要求对视频尺寸和分辨率进行调整，尺寸和分辨率越大，文件也越大。AVI的音频采用未压缩的WAV格式，并且视频也未经过任何压缩，所以文件非常的庞大，这个缺点使AVI进一步普及受到阻碍。
l MPEG
MPEG（Moving Picture Experts Group，运动图像专家小组）数字压缩技术是数字影像发展的又一个高潮，采用这种压缩技术可以使数字影像文件变小，最大的压缩比率可以在200：1，并且不会有明显的失真，具有很好的兼容性，这些优点使得数字影像更易于保存和在互联网上传播，使数字影像的普及成为可能。MPEG有许多个版本，最常用的有MPEG-1、MPEG-2和最新才发布的MPEG-4。
一、 MPEG-1
MPEG-1制定于1992年，它的压缩比例约为200：1，能将221Mbit/s的NTSC图像压缩到1.2Mbit/s，它可针对SIF标准分辨率（NTSC制式为352*240；PAL制式为352*288）的图像进行压缩，压缩后可接近CD音质，与广播级录像带VHS相当。并且它还可以适用于各种带宽的设备，如CD-ROM、CD-i、Video-CD等。按MPEG-1压缩成的文件就是MPG文件，通过VCD刻录软件可以直接将MPG文件刻到光盘上，VCD也是MPEG-1技术最成功的产品，已经得到非常广泛的应用和普及。MPG文件在数字点播、远程教育和非对称数字用户线路领域也有很多利用。还有两种特殊的MPEG-1文件格式：MPA和MPV，MPA是指没有视频信息的MPG文件，MPV是指没有音频的MPG文件。它们可以通过视频压缩卡如Optibase Movie maker采集到，采集软件的名称为MPEG Encoder，有兴趣的朋友可以去Optibase公司网站http://www.optibase.com得到更详细信息。.
二、MPEG-2
MPEG-2标准制定于1994年，它是一个高图像质量和音质的压缩标准。我们日常生活所看到的DVD采用的就是这种技术，它能提高3MB-10MB/S的传输率，清晰度可以达到540线，这是MPEG-1无法比拟的，它还可提供左右中及两个环绕声道，以及一个加重低音声道和多达七个伴音声道，这些特点决定了DVD属于一种高质量的图像，这是最吸引用户的。另一个特点是它的压缩比可以根据应用要求进行调整，使它在广播、有线电视网和电缆网络等多个领域发挥重大的作用。
DVD所存储的容量比VCD要大很多，现在容量最大的可以达到20G，可以存储上十个小时的节目。现在很多媒体播放机都支持DVD，技术人员开发的制作DVD或者转换DVD的软件也越来越多，最著名的DVD播放器要数Power DVD Player。现在市场上已有DVD出售，在以后的几年里，DVD将更加普及，在高清晰度影视领域的地位将更加重要。
三、MPEG-4
MPEG-4是1998年底才公布的标准，但真正的应用起来还是在1999年。它得用很窄的带宽，通过帧重建技术、数据压缩，这样就可以用最少的数据获得最佳的图像质量。MPEG-4采用了将画面的所有数据分离，传送到用户，再重新组合制作画面的压缩方式，所以特别适合在网上传输。MPEG-4又可以分为多种格式，最受欢迎的是DivX-MPEG-4，在视频和音频方面都使用了先进的压缩方法，它将DVD节目进行压缩，大小可以只是原来的30%，且图像不会有明显的下降。MPEG-4技术正在发展之中，因其非常出色的压缩比，并且能将DVD节目压缩后存储于CD-ROM中，用普通的光驱就可以播放，随着MPEG-4的播放器的进一步开发和推广，它在家庭摄影录像、网络实时影像播放将有广阔的发展空间。
MPEG还有其他的版本如MPEG-7、MPEG-21，但这些标准正在开发和实验，并未公开。
l DAT
DAT是VCD专用格式，它是利用MPEG－1在CD－ROM光盘上存储全数字化的声音、影像信息并兼容PAL、NTSC等电视广播标准的多媒体格式。DAT文件的光盘可以在VCD机上播放，所以使用非常的广泛。DAT文件存储一分钟的节目约需要10M，这与MPG非常的相似。一般VCD刻录软件都只支持从MPG刻录VCD，假如你手头有一个AVI文件想刻成VCD的话，那么必须先把AVI转换成MPG才行，有些刻录软件可在以制作VCD的时完成这个转换过程。刻录软件主要有：NERO、VideoPack和Easy CD Creator Deluxe，这三个软件成为刻录界的“三剑客”，曾出现过三足鼎立的现象，现在VideoPack已被Easy CD Creator兼并，Easy CD Creator将成为最大的赢家。国内最著名的VCD播放器要数豪杰超级解霸，几乎占领VCD播放器市场的50%。
l ASF
ASF（Advanced Streaming Format，高级流格式），是一个独立于编码方式的在互联网上实时传播的多媒体技术标准，也是微软力推的文件格式。ASF是一个开放标准，它能依*多种协议在多种网络环境下支持数据的传送，它是专门为在IP网络上传送有同频道关系的多媒体数据而设计的，所以ASF格式的信息特别适合在网络上进行传输。它最适合于通过网络发送多媒体流，同样适用于本地播放。且任何压缩/解压缩运算标准都可用来编码ASF流，具有很大的灵活性。ASF是一个视频或音频流，可以一边下载一边播放，压缩比极高。假如播放速率为25帧/S，300Kb/S的采样频率，那第一张640MB的光盘可以存放大约6小时的节目。
ASF一个很大的亮点在于受到微软的力推，并且它是WIN2000中WINDOWS 多媒体服务的核心，能过多媒体服务器可以完成在线点播、直播等功能，在网络化教学和异地远程教育将会有很大的发展空间。
l MOV
MOV（Movie digital Video Technology）是苹果公司推出的一种视频文件格式，苹果公司在经历了一段黯然时期以后，以MAC G4为主的新型产品又使APPLE重燃旧日雄风，QuickTime 4的发布使MOV又走上了一个新的台阶。MOV可以采用不压缩或压缩的方式，其压缩算法包括cinepak、intel indeo video R3.2和Video编码方式。最新发布的QuickTime4是一个基于工业标准RTP和RTSP协议的非专有技术，能在互联上播放和存储高清晰度的音视频节目。QuickTime是一个跨平台的软件，它有点类似于Windows的Media player，以前是MAC机专用，现在标准开放，也可以用于PC机上。使用QuickTime的播放器可以很方便的播放视频、音频或者在线播放。现在很多PC机上的多媒体播放器都对MOV格式支持，如软微的Media player就可以。
l SMIL
SMIL（Synchronited Multimedia Integration Language，同步多媒体集成语言)是一种新的文件格式，也是多媒体中的一种热门技术，它是为在互联网上的音视频流的简洁化而开发的，同Html一样可以很方便的进行编辑。它的主要特点是根据网络连接的速率的变化而自动进行调整，而且使用Web语言进行编也非常的容易，这对熟悉编程和需要对媒体流进行复杂控制带来了极大的方便。以前我们在网上播放AVI、MPG等影像时只有在完全下载后才可以在本地进行播放，此文件通过Realplayer G2版进行实时播放，可以边下载边进行播放。SMIL可以同时引用不同位置上的媒体片段，例如可以是一段视频文件在一台服务器上，而另外一段声音文件则位于另外一台机器上。 通过将为一段视频配置不同的声音文件，来支持多种语言。 支持多种不同带宽的客户断连接，如Modem、ISDN等。 因为SMI文件可以方便的编辑，所以在其中插入广告是非常容易的事情，这将很受歌手和音乐公司欢迎。
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