【计算机视觉】视频格式介绍

1. MPEG：

Moving Picture Expert Group，即运动图像专家组格式，是以下MPEG-1、MPEG-2等视频格式的总称，VCD、SVCD、DVD就是这种格式。MPEG格式是运动图像压缩算法的国际标准，它采用了有损压缩方法从而减少运动图像中的冗余信息。MPEG的压缩方法保留相邻两幅画面绝大多数相同的部分，而把后续图像中和前面图像有冗余的部分去除，从而达到压缩的目的。

1.1. MPEG-1

常用扩展名：.mpg、.mlv、.mpe、.mpeg、.dat

常用领域：电脑视频、影碟

简介：MPEG-1标准制定于1992年，它是针对1.5Mbps以下数据传输率的媒体资源设计，是数字存储媒体运动图像及其伴音编码而设计的国际标准。MPEG-1相信是大家接触得最多的了，因为目前其正在被广泛地应用在 VCD 的制作和一些视频片段下载的网络应用上面，大部分的 VCD 都是用 MPEG1 格式压缩的 ( 刻录软件自动将MPEG1转为 .DAT格式 ) ，使用 MPEG-1 的压缩算法，可以把一部 120 分钟长的电影压缩到 1.2 GB 左右大小。

1.2. MPEG-2

常用扩展名：.mpg、.mpe、.mpeg、.m2v、.vob、.tp、.ts

常用领域：电脑视频、影碟

简介：MPEG-2制定于1994年，设计目标为高级工业标准的图像质量以及更高的传输率。MPEG-2 则是应用在 DVD 的制作，同时在一些 HDTV（高清晰电视广播）和一些高要求视频编辑、处理上面也有相当多的应用。使用 MPEG-2 的压缩算法压缩一部 120 分钟长的电影可以压缩到 5-8 GB 的大小（MPEG2的图像质量MPEG-1 与其无法比拟的）

1.3. MPEG-4

常用扩展名：.avi、.mov、.asf、.mp4

常用领域：电脑视频、手机、多媒体终端

简介：MPEG-4标准制定于1998年，是为了播放流式媒体的高质量视频而专门设计的，它可利用很窄的带度，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求使用最少的数据获得最佳的图像质量。MPEG-4最有吸引力的地方在于它能够保存接近于DVD画质的小体积视频文件。

1.4. MPEG-7

简介：MPEG-7标准被称为“多媒体内容描述接口”，为各类多媒体信息提供一种标准化的描述，这种描述将与内容本身有关，允许快速和有效地查询用户感兴趣的资料。它将扩展现有内容识别专用解决方案的有限能力，它还包括了更多的数据类型。换言之，MPEG-7 规定一个用于描述各种不同类型多媒体信息的描述符的标准集合。

1.5. MPEG-21

简介：MPEG-21标准是一些关键技术的集成，通过这种集成环境，对全球数字媒体资源进行透明的增强管理，实现内容描述、创建、发布、使用、识别、收费管理、产权保护、用户隐私权保护、终端和网络资源抽取、事件报告等功能。

1.6. M-JPEG

常用扩展名：.avi

常用领域：手机、多媒体终端

简介：Motion- Join Photographic Experts Group技术即运动静止图像(或逐帧)压缩技术，广泛应用于非线性编辑领域。它把运动的视频序列作为连续的静止图像来处理，这种压缩方式单独完整地压缩每一帧，在编辑过程中可随机存储每一帧，可进行精确到帧和多层图像的编辑。　　此外M-JPEG的压缩和解压缩是对称的，可由相同的硬件和软件实现。但M-JPEG只对帧内的空间冗余进行压缩。不对帧间的时间冗余进行压缩，故压缩效率不高。

2. DivX/XviD

常用扩展名：.avi 　　

常用领域：电脑视频、压缩碟　　

简介：DivX是由MPEG-4衍生出的一种视频编码(压缩)标准，也即我们通常所说的DVDrip格式，它采用了MPEG4的压缩算法，同时又综合了MPEG-4与MP3各方面的技术，说白了就是使用DivX压缩技术对DVD盘片的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而形成的视频格式。其画质直逼DVD，而体积只有DVD的数分之一。 XviD与DivX几乎相同，是开源的DivX，不收费，而使用DivX要收费。

3. AVI

常用扩展名：.avi

常用领域：电脑

简介：Audio Video Interleaved，即音频视频交错格式。它于1992年由Microsoft公司推出，随Windows3.1一起被人们所认识和熟知。所谓“音频视频交错”，就是可以将视频和音频交织在一起进行同步播放。这种视频格式的优点是图像质量好，可以跨多个平台使用，但其缺点是体积过于庞大，而且更加糟糕的是压缩标准不统一，因此经常会遇到高版本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。所以我们在进行一些AVI格式的视频播放时常会出现由于视频编码问题而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。

4. nAVI

常用扩展名：.avi

常用领域：电脑

简介：nAVI是 newAVI 的缩写，是一个名为 ShadowRealm 的地下组织发展起来的一种新视频格式。它是由 Microsoft ASF 压缩算法的修改而来的。nAVI 为了追求压缩率和图象质量目标，改善了原始的 ASF 格式的一些不足，可以拥有更高的帧率(frame rate)。当然，这是牺牲 ASF 的视频流特性作为代价的。概括来说， nAVI 就是一种去掉视频流特性的改良型 ASF 格式，也可以被视为是非网络版本的ASF 。

5. WMV

常用扩展名：.wmv

常用领域：电脑视频、网络流媒体

简介：Windows Media Video，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、可伸缩的媒体类型、多语言支持、环境独立性、丰富的流间关系以及扩展性等。

6. Real

常用扩展名：Media、.rm、.ra、.ram

常用领域：电脑视频、网络流媒体

简介：Real Networks公司所制定的音频视频压缩规范称之为Real Media，Real Media可以根据不同的网络传输速率制定出不同的压缩比率，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 RealPlayer或RealOne 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，还可以通过其Real Server服务器将其它格式的视频转换成RM视频并由Real Server服务器负责对外发布和播放。

7.RMVB

常用扩展名：.rmvb、.rm

常用领域：压缩影碟

简介：RMVB是一种由RM视频格式升级延伸出的新视频格式，它的先进之处在于打破了原先RM格式那种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，就是说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，而这些带宽会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，大幅地提高了运动图像的画面质量，从而图像质量和文件大小之间就达到了微妙的平衡。　　另外，相对于DVDrip格式，RMVB视频也有着较明显的优势，一部大小为700MB左右的DVD影片，如果将其转录成同样视听品质的RMVB格式，其个头最多也就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。

8. Flash 　　

常用扩展名：.swf、.flv

常用领域：电脑视频、网络流媒体

简介：随着Flash MX的推出，Macromedia 公司开发了属于自己流式视频格式——FLV。这种格式是在sorenson 公司的压缩算法的基础上开发出来的。sorenson 公司也为MOV格式提供算法。FLV格式不仅可以轻松的导入Flash 中，几百帧的影片就以两秒钟;同时也可以通过rtmp 协议从Flashcom 服务器上流式播出。目前网上大量的视频网站都使用这种格式的在线视频。

9. MOV 　　

常用扩展名：.qt、.mov 　　

常用领域：电脑视频、网络流媒体　　

简介：美国Apple公司开发的一种视频格式。具有较高的压缩比率和较完美的视频清晰度等特点，但是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系列操作系统。

10. ASF

常用扩展名：.asf

常用领域：电脑视频、网络流媒体

简介：Advanced Streaming format 的缩写，由字面(高级流格式)意思就应该看出这个格式的用处了吧。说穿了 ASF 就是 MICROSOFT 为了和的 Real 竞争而发展出来的一种可以直接在网上观看视频节目的文件压缩格式.由于它使用了 MPEG4 的压缩算法，所以压缩率和图像的质量都很不错。ASF的图象质量比 VCD 差一点点，但比同是视频“流”格式的 RAM 格式要好。

11. DV-AVI

常用扩展名：.avi

常用领域：摄像机

简介：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IEEE 1394端口传输视频数据到电脑，也可以将电脑中编辑好的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也是.avi，所以我们习惯地叫它为DV-AVI格式。

12. H.261

常用扩展名：.3gp

常用领域：手机

简介：H.261又称为P*64，其中P为64kb/s的取值范围，是1到30的可变参数，它最初是针对在 ISDN上实现电信会议应用特别是面对面的可视电话和视频会议而设计的。实际的编码算法类似于MPEG算法，但不能与后者兼容。H.261在实时编码时比 MPEG所占用的CPU运算量少得多，此算法为了优化带宽占用量，引进了在图像质量与运动幅度之间的平衡折中机制，也就是说，剧烈运动的图像比相对静止的图像质量要差。因此这种方法是属于恒定码流可变质量编码而非恒定质量可变码流编码。

13. H.263/H.263+

常用扩展名：.3gp

常用领域：手机

简介：H.263是国际电联ITU-T的一个标准草案，是为低码流通信而设计的。但实际上这个标准可用在很宽的码流范围，而非只用于低码流应用，它在许多应用中可以取代H.261。H.263的编码算法与H.261一样，但做了一些改善和改变，以提高性能和纠错能力。.263标准在低码率下能够提供比H.261更好的图像效果　　1998年IUT-T推出的H.263+是H.263建议的第2版，它提供了12个新的可协商模式和其他特征，进一步提高了压缩编码性能。如 H.263只有5种视频源格式，H.263+允许使用更多的源格式，图像时钟频率也有多种选择，拓宽应用范围；另一重要的改进是可扩展性，它允许多显示率、多速率及多分辨率，增强了视频信息在易误码、易丢包异构网络环境下的传输。另外，H.263+对H.263中的不受限运动矢量模式进行了改进，加上 12个新增的可选模式，不仅提高了编码性能，而且增强了应用的灵活性。H.263已经基本上取代了H.261。

14. H.264/AVC

常用扩展名：.3gp

常用领域：手机

简介：H.264是ITU-T VCEG 和ISO/IEC MPEG共同开发的视频处理标准，ITU-T作为标准建议H.264，ISO/IEC作为国际标准14496-10(MPEG-4 第10部分)高级视频编码(AVC)。 H.264不仅比H.263和MPEG-4节约了50%的码率，而且对网络传输具有更好的支持功能。它引入了面向IP包的编码机制，有利于网络中的分组传输，支持网络中视频的流媒体传输。　　H.264具有较强的抗误码特性，可适应丢包率高、干扰严重的无线信道中的视频传输。支持不同网络资源下的分级编码传输，从而获得平稳的图像质量。能适应于不同网络中的视频传输，网络亲和性好。

15. VP6/7

常用扩展名：.avi

常用领域：影碟机

简介：VP6是在H.264的基础上发展出来的。VP6的特性和Divx/Xvid非常的接近，在低码率下表现也不错，我们国家的EVD采用的就是这种编码方式。VP6是由On2 Technologies开发的编码器，VP6号称在同等码率下，视频质量超过了Windows Media 9、Real 9和H.264。

16. GIF

GIF是图像交换格式（Graphics Interchange Format）的简称，它是由美国CompuServe公司在1987年所提出的图像文件格式，它最初的目的是希望每个BBS的使用者能够通过GIF图像文件轻易存储并交换图像数据，这也就是它为什么被称为图像交换格式的原因了。

GIF文件格式采用了可变长度的压缩编码和其它一些有效的压缩算法，按行扫描迅速解码，且与硬件无关。它支持256种颜色的彩色图像，并且在一个GIF文件中可以记录多幅图像。包括文件头（Head Block）、注释块（Comment Block）、循环块（Loop Block）、控制块（Control Block）、GIF图像块（Image Block）、文本块（Plain Text Block）、附加块（Application Block）。

GIF文件格式采用了一种经过改进的LZW压缩算法，通常我们称之为GIF-LZW算法。这是一种无损的压缩算法，压缩效率也比较高，并且GIF支持在一幅GIF文件中存放多幅彩色图像，并且可以按照一定的顺序和时间间隔将多幅图像依次读出并显示在屏幕上，这样就可以形成一种简单的动画效果。尽管GIF最多只支持256色，但是由于它具有极佳的压缩效率并且可以做成动画而早已被广泛接纳采用。

常见的视频编码：

1、Microsoft RLE

一种8位的编码方式，只能支持到256色。压缩动画或者是计算机合成的图像等具有大面积色块的素材可以使用它来编码，是一种无损压缩方案。

2、Microsoft Video 1

用于对模拟视频进行压缩，是一种有损压缩方案，最高仅达到256色，它的品质就可想而知，一般还是不要使用它来编码AVI。

3、Microsoft H.261和H.263 Video Codec

用于视频会议的Codec，其中H.261适用于ISDN、DDN线路，H.263适用于局域网，不过一般机器上这种Codec是用来播放的，不能用于编码。

4、Intel Indeo Video R3.2

所有的Windows版本都能用Indeo video 3.2播放AVI编码。它压缩率比Cinepak大，但需要回放的计算机要比Cinepak的快。

5、Intel Indeo Video 4和5

常见的有4.5和5.10两种，质量比Cinepak和R3.2要好，可以适应不同带宽的网络，但必须有相应的解码插件才能顺利地将下载作品进行播放。适合于装了Intel公司MMX以上CPU的机器，回放效果优秀。如果一定要用AVI的话，推荐使用5.10，在效果几乎一样的情况下，它有更快的编码速度和更高的压缩比。

6、Intel IYUV Codec

使用该方法所得图像质量极好，因为此方式是将普通的RGB色彩模式变为更加紧凑的YUV色彩模式。如果你想将AVI压缩成MPEG-1的话，用它得到的效果比较理想，只是它的生成的文件太大了。

7、Microsoft MPEG-4 Video codec

常见的有1.0、2.0、3.0三种版本，当然是基于MPEG-4技术的，其中3.0并不能用于AVI的编码，只能用于生成支持“视频流”技术的ASF文件。

8、DivX?-　MPEG-4 Low-Motion/Fast-Motion

实际与Microsoft MPEG-4 Video code是相当的东西，只是Low-Motion采用的固定码率，Fast-Motion采用的是动态码率，后者压缩成的AVI几乎只是前者的一半大，但质量要差一些。Low-Motion适用于转换DVD以保证较好的画质，Fast-Motion用于转换VCD以体现MPEG-4短小精悍的优势。

9 、DivX 3.11/4.12/5.0

实际上就是DivX，原来DivX是为了打破Microsoft的ASF规格而开发的，现在开发组摇身一变成了Divxnetworks公司，所以不断推出新的版本，最大的特点就是在编码程序中加入了1-pass和2-pass的设置，2-pass相当于两次编码，以最大限度地在网络带宽与视觉效果中取得平衡。

浅谈视频格式转换

目前我们经常见的视频格式无非就是两大类：

1、影像格式（Video）

2、流媒体格式（Stream Video）

在影像格式中还可以根据出处划分为三大种：

1、AVI格式：这是由微软（Microsoft）提出，具有“悠久历史”的一种视频格式

2、MOV格式：这是由苹果（Apple）公司提出的一种视频格式

3、MPEG/MPG/DAT：这是由国际标准化组织ISO(International Standards Organization)与IEC(International Electronic Committee)联合开发的一种编码视频格式。MPEG是运动图像压缩算法的国际标准，现已被几乎所有的计算机平台共同支持。

在流媒体格式中同样还可以划分为三种：

1、RM格式：这是由Real Networks公司开发的一种新型流式视频文件格式。

2、MOV格式：MOV也可以作为一种流文件格式。QuickTime能够通过Internet提供实时的数字化信息流、工作流与文件回放功能，为了适应这一网络多媒体应用，QuickTime为多种流行的浏览器软件提供了相应的QuickTime Viewer插件（Plug－in），能够在浏览器中实现多媒体数据的实时回放。

3、ASF格式：这是由微软公司开发的流媒体格式，是一个在Internet上实时传播多媒体的技术标准。

比较常见的视频格式转化有：

DAT->MPEG1

AVI->MPEG1

DVD->MPEG4

DVD->MPEG2

MPEG->RM

MPEG->ASF

MPEG1->MPEG2

MPEG4->MPEG2

MPEG1->MPEG4

MPEG->MOV

以上列举的视频格式转化都是比较常见的，当然了，说到底，是有这方面的实际应用需求才会出现这方面的视频转化需要。