Объявление

Формат файлов AVI Video

Файлы с расширением AVI на сегодняшний день стали, пожалуй, лидирующим форматом аудио- и видеофайлов. AVI (Audio Video Interleave) был разработан компанией Microsoft в 1992 г. Файлы с таким расширением можно проигрывать на различных видеоплеерах. Файлы AVI позволяют воспроизводить звук одновременно с воспроизведением видео благодаря тому, что как звуковые, так и видеоданные содержатся в одном файле. Благодаря простоте архитектуры файлы AVI можно воспроизводить в различных ОС - Windows, Unix, Mac, Linux. Практически любой браузер способен их воспроизвести.

Технические сведения о файлах AVI

Формат AVI был разработан на основе формата Resource Interchange File Format (RIFF). При создании файла происходит разделение данных на кластеры. При этом каждый кластер маркируется тегом FourCC. В файле RIFF файл AVI принимает форму одного отдельного кластера. После этого происходит его дальнейшее разделение на один опциональный кластер и два обязательных кластера данных. Первый подкластер маркируется тегом hdrl и становится заголовком файла, в котором содержатся метаданные о видео. Второй подкластер идентифицируется тегом movi и содержит фактические данные аудио/видео, которые составляют видеосигнал файла AVI. Созданный компанией Microsoft видеофайл содержит видеоданные, которые можно кодировать различными кодеками. Кроме того, формат AVI сжимает файлы не настолько сильно, как это делают другие форматы (например, MOV и MPEG).

Дополнительная информация о формате AVI

Наверное, каждый, кто хоть раз смотрел видео на компьютере, домашнем DVD-плеере или мобильном гаджете, сталкивался с форматом AVI. Изначально он представлял собой универсальный тип файлов, совместимый практически со всеми операционками, программными и "железными" проигрывателями. Естественно, сегодня имеется и множество других типов видео, но формат AVI остается самым востребованным. Рассмотрим, как можно изменить его в плане прямых и обратных преобразований.

Что такое формат AVI

История возникновения такого типа файлов относится еще к тому времени, когда корпорация Microsoft задалась целью дать пользователю возможность смотреть видео с использованием средств тогдашней ОС Windows 3.1. Именно тогда и был создан тип файлов AVI (Audio Video Interactive), совмещавший в себе аудио- и видеопотоки.

Естественно, технологии на месте не стояли, и со временем формат AVI очень сильно преобразился. Хотя расширение файлов осталось прежним, внутренняя структура претерпела довольно сильные изменения. Связано это было с появлением кодеков и декодеров. Так что сегодня несколько файлов AVI-формата могут отличаться между собой достаточно существенно. К примеру, могут быть использованы разные комбинации кодеков и декодеров для аудио и видео, скажем, DivX, Xvid, MPEG-2, PCM, MP3, AAC и т. д. По сути, формат AVI превратился в некий контейнер, содержащий сжатую информацию о видео и аудио. Именно поэтому очень часто возникают проблемы с воспроизведением видеофайлов такого типа на бытовых плеерах, которые могут и не поддерживать тот или иной кодек или декодер.

Основные типы преобразований

Теперь стоит рассмотреть вопрос о том, как поменять AVI-формат. Здесь нужно четко понимать, что можно совершить преобразование файлов из AVI в любой другой формат или, наоборот, из другого формата сделать AVI. Для этого существует достаточно большое количество методов. Стоит отметить самые простые - это использование специальных программ-конверторов, а также других программных продуктов типа видео- или аудиоредакторов с поддержкой видео.

Использование конверторов видео

Считается, что самым простым способом преобразования формата AVI (собственно, как и любого другого формата мультимедиа) является применение возможностей современных конверторов. Рассмотрим преобразование форматов на примере программы Freemake Video Converter.

Ничего сложного здесь нет. В главное окно приложения нужно просто добавить искомый файл, имеющий формат AVI (предварительно нажав кнопку «Видео»), а снизу выбрать конечный формат. При этом можно использовать специализированные настройки типа изменения размера, улучшения качества и т. д. Это, кстати, касается и обратного преобразования, когда из другого формата нужно получить файл AVI. Заметьте, здесь имеется даже поддержка форматов современных мобильных устройств с их операционными системами. Далее нужно указать место сохранения конечного файла и начать процесс конвертирования.

Аудио- и видеоредакторы

Несколько более сложным методом является использование профессиональных и полупрофессиональных программ для обработки видео и аудио. К примеру, Sony Vegas Pro дает возможность прямой операции преобразования. В меню просто используется соответствующий пункт типа «Сохранить как…», после чего выбирается соответствующий формат.

Сохранить в формате AVI можно и видео, которое импортируется при использовании аудиоредакторов типа Cool Edit, Sound Forge, Adobe Audition и т. д. Здесь, правда, для открытия файла используются команды типа «Импортировать видео», «Открыть файл как…» и т. д. То же самое касается и сохранения. Непосредственной команды здесь нет. Зато можно применять функцию экспорта.

Чем хороши такие редакторы, так это тем, что в них можно не только менять основные параметры (как в конверторах). Изменения могут производиться и на более высоком, профессиональном уровне. Например, можно поменять так называемую раскадровку fps (frames per second - частота кадров в секунду), изменить комбинацию используемых кодеков, обработать аудио- и видеопотоки специальными фильтрами, что улучшает качество конечного изображения и звука. В общем, инструментов хватает!

Существует несколько форматов компьютерного видео, из которых, до недавнего времени, был наиболее популярен AVI (фирма Microsoft).

Большая часть систем захвата кадров и нелинейного монтажа имеют дело с форматом AVI (Audio Video Interleave - чередование аудио и видео). Этот формат позволяет одновременно хранить изображение и звук. Они записываются попеременно, так что после кадра идет запись звукового сопровождения к нему.

Audio Video Interleave - сокращённо AVI, в переводе означает - «чередование аудио и видео». Формат файлов с расширением.avi известен как медиаконтейнер, разработанный компанией Microsoft в 1992 году. AVI - это формат файлов, так же как MP3 или JPG. Но, в отличие от этих форматов, AVI - это формат-контейнер. Что означает, что он может содержать видео/аудио данные, сжатые с использованием разных комбинаций кодеков, что позволяет синхронно воспроизводить видео со звуком. Так, если MP3 и JPG файлы построены на использовании только основного вида компрессии данных (MPEG Audio Layer 3 и JPEG), AVI файл может содержать различные виды компрессированных данных (например, DivX - видео + WMA - аудио или Indeo - видео + PCM - аудио), в зависимости от того, какой кодек используется для кодирования/декодирования. Как и DVD, AVI файлы поддерживают многопотоковое аудиовидео. AVI-файлы могут содержать различные виды сжатых данных, к примеру DivX для видеоинформации и MP3 для аудио.

По структуре AVI-формат представляет собой вариант формата RIFF. Файл этого формата состоит из блоков (chunks), которые, в свою очередь, могут содержать другие вложенные блоки. Самый «верхний» блок - RIFF - содержит идентификатор формы «avi_», который собственно и обозначает, что мы имеем дело с avi-файлом. Для идентификатора отведено четыре символа, но один из них не используется.

В avi-файле есть по крайней мере два подблока: заголовок и данные. Заголовок содержит общую информацию о фильме: разрешение изображения, частота кадров, формат аудио и т.д. В заголовке для записи длины файла отводится 32 бита. Это значит, что максимально возможный размер файла - около 4-х Гб. На самом деле реальная длина avi-файла стандартного формата, с которой могут работать программы монтажа, не превышает 2Гб. Во времена возникновения формата это казалось достаточным, поскольку FAT 16 не допускал существования разделов диска, превышающих 2Гб, а длина файла, естественно, не может превышать размер логического диска. С появлением FAT 32 верхняя граница размера раздела значительно отодвинулась.

Подблок данных организован в виде последовательностей записей, каждая из которых состоит из одного кадра и соответствующего звукового сопровождения. Для видео деление на кадры совершенно естественно, но звук представляет собой непрерывный поток, искусственно наложенный на фрагменты, соответствующие кадрам. Если для записи как видео, так и звука используется устройство видеоввода - проблем обычно не возникает. Если звук пишется через звуковую карту - точная синхронизация изображения и звука отсутствует и звук может «уходить от изображения».

Изображение в формате AVI поддерживает довольно разнообразные палитры. Их список приводится ниже:

1. 8-битная (256 градаций серого);
2. 9-битная YUV (яркостный сигнал и два цветоразностных);
3. 12-битная YUV, 4:1:1 (здесь, 4:1:1 — дискретизация сигнала, которая вичисляется для конкретного канала как произведение базовой частоты цифрового кодирования на соответствующий коэффициент: 4 для канала Y и 1 для цветоразностных каналов);
4. 16-битная YUY2, 4:2:2;
5. 8-битная цветная (RGB);
6. 15-битная RGB (16-битная с установкой в 0 старшего бита, 5 для красного, 5 для зеленого и 5 для синего);
7. 16-битная RGB (5 бит для красного, 6 для зеленого и 5 для синего);
8. 24-битная RGB (стандартная RGB палитра);
9. 32-битная RGB (по информативности полностью равна 24-битной: старший байт устанавливается в 0, для кодирования каждого из трех цветов отводится 1 байт). 32-битное представление цвета не увеличивает точности цветопередачи. Наиболее информативной палитрой является 24-битная RGB

Запись в формате AVI может производиться без сжатия или со сжатием. Обычно используется алгоритм компрессии Motion JPEG. Также поддерживаются форматы компрессии: Microsoft Video 1 (формат работает только с 8- и 16- битным цветом), Microsoft RLE (только 8-битный цвет), Indeo, Cinepak Editable MPEG, который использует только I-кадры.

В последнее время все большую популярность приобретает формат компрессии по алгоритму . Используемый для компрессии кодек представляет собой взломанную версию кодека Microsoft MPEG-4 Video Codeс.

Данные в формате AVI можно экспортировать в различные форматы.

У вас есть проблема с открытием.AVI-файлов? Мы собираем информацию о файловых форматах и можем рассказать для чего нужны файлы AVI. Дополнительно мы рекомендуем программы, которые больше всего подходят для открытия или конвертирования таких файлов.

Для чего нужен файловый формат.AVI?

AVI - это акроним от Audio Video Interleave (можно перевести как "чередование аудио и видео"). Файлы AVI обычно содержат фильмы и другие типы видео. Сам формат был создан компанией Майкрософт в 1992 году. Будучи форматом-контейнером, AVI может содержать аудио- и видеоинформацию в несжатом или сжатом виде. Зачастую файлы AVI содержат видео, сжатое кодеками DivX или Xvid, в сочетании со звуком в форматах MP3 или WAV, однако на самом деле может использоваться практически любой кодек. Файлы AVI с несжатым видео (Full Frame) могут быть очень большими. Для проигрывания файлов AVI, которые содержат сжатое аудио или видео, программным и аппаратным плеерам нужен соответствующий кодек. Поэтому бывает так, что одни файлы AVI прекрасно проигрываются определенным плеером (соответствующий кодек есть в наличии), а при проигрывании других возникают проблемы с изображением или звуком (нужный кодек отсутствует).

AVI относится к числу наиболее популярных форматов видео, и файлы AVI зачастую поддерживаются аппаратными плеерами.

Программы для открытия или конвертации AVI файлов

AVI - A udio V ideo I nterleaved, файловый формат, введенный фирмой Microsoft для использования систем работы с видеоизображениями в среде Windows. В этом формате сектора видео данных чередуются с секторами звуковых данных таким образом, что видеоплеер мог бы поддерживать минимальную буферизацию данных.

Несмотря на то, что все большее распространение получает формат MPEG (MPEG стандарты включают MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, и MPEG-7), AVI продолжает оставаться самым популярным для аудио/видео данных на PC. В области ввода и редактирования видео AVI остается стандартом де-факто.

Широкое распространение формат AVI получил после выхода Video for Windows для Windows 3.1 в ноябре 1992 года. AVI является специальным случаем формата RIFF (Resource Interchange File Format). RIFF – универсальный формат для обмена мультимедиа данных, совместно разработанный Microsoft и IBM. Фактически, RIFF – аналог формата IFF, созданного Electronic Arts в 1984 году.

Аудио и видео последовательности в AVI файле не содержат временных меток и не создают индексы. Данные упорядочиваются во времени последовательно, согласно их порядку в AVI файле. Приложение (видеоплеер) должно отображать кадры видеопоследовательности и аудиопоток согласно частоте кадров и частоте дискретизации соответственно, указанных в заголовках файла.

В связи с большим количеством ограничений базового стандарта AVI, консорциумом Open Digital Media было разработано расширение формата AVI – OpenDML AVI с учетом особенностей, требуемых для профессионального производства видео. Данные расширения включают поддержку полей (не только кадров), размеры файлов больше 1 Гб, временной код и многие другие особенности.

Глава 1. Теория и терминология

Видео - это обычный ряд записанных друг за другом изображений. Как известно, видео начали записывать задолго до появления первого компьютера, т.е. в аналоговом виде. Это накладывало большие ограничения по его последующей обработке и редактировании. Вплоть до начала 1990-х годов преобладал именно этот тип записи видео. Позже были разработаны цифровые технологии записи и хранения видео. Это дало большой толчок в развитии не только кинематографа, но и домашнего видео. Т.е. запись видеороликов и домашних фильмов стала очень популярным занятием. Все это, на фоне развития компьютерной техники, вынуждало разработчиков совершенствовать технологии записи, хранения и обработки видеоинформации. Вот как раз для хранения такой информации и были разработаны различные видеоформаты (на данный момент их огромное множество и ориентироваться в них очень сложно).

Видео формат определяет структуру видео файла, т.е. то, как хранится файл на носителе информации (CD, DVD или жестком диске).

Из-за большого количество форматов видео, многие стали путать совершенно различные понятия – «стандарт видео», «видео кодек» и «медиаконтейнер».

Кодек (CODEC = COder+DECoder /кодек = кодер + декодер/) - программные или аппаратные средства, преобразующие видеоинформацию в поток уплотнен­ных данных и наоборот.

Медиаконтейнер – формат файла, который хранит в себе информацию о своей внутренней структуре. Медиаконтейнер фактически является метаформатом, так как он хранит данные и информацию о том, как данные будут сохраняться непосредственно внутри файла.

Можно провести некую аналогию между медиаконтейнером и zip-архивом. Т.е. медиаконтейнер содержат видео и аудио файлы внутри себя, как и zip-архив, содержащий JPEG-картинку, которая будет сжата с помощью определенного алгоритма. За сжатие информации в архивах обычно отвечает специальный модуль, а в медиаконтейнрах роль этого модуля выполняет кодек.

Любой видео файл имеет как минимум две характеристики определяющие работу с ним. Это тип медиаконтейнера и кодек (кодеки), которыми закодировано его содержимое.

Тип медиаконтейнера определяет формат записи различных данных (видео данные, аудио данные, субтитры, служебная информация и т. д.) в файл. Зная тип контейнера программа (например, видео плеер) может корректно извлекать из него данные, синхронизировать аудио и видео данные и т.д.

Знание кодека позволяет программе из закодированного потока данных получить аудио и видео информацию, содержащуюся в медиаконтейнере.

Глава 2. Формат AVI

2.1. Общие сведения о формате сжатия AVI

Audio Video Interleave (сокращённо AVI ; букв. «чередование аудио и видео») – RIFF-медиаконтейнер, впервые использованный Microsoft в 1992 году в пакете Video for Windows.

Формат файлов с расширением AVI может содержать видео и аудио данные, сжатые с использованием разных комбинаций кодеков, что позволяет синхронно воспроизводить видео со звуком. AVI файл может содержать различные виды компрессированных данных (например, DivX - видео + WMA – аудио или Indeo – видео + PCM – аудио), в зависимости от того, какой кодек используется для кодирования/декодирования. Как и DVD, AVI файлы поддерживают многопотоковое аудиовидео. AVI-файлы могут содержать различные виды сжатых данных, к примеру DivX для видеоинформации и MP3 для аудио.

AVI-файлы – особый случай файлов RIFF (сокращенно от Resource Interchange File Format). Этот формат, изначально предназначавшийся для обмена мультимедийными данными, был разработан Microsoft совместно с IBM. Данный формат является наиболее распространенной формой представления видео на персональных компьютерах. В зависимости от формы представления видеоданных файлы AVI бывают различных стандартов.

AVI (Audio Video Interleaved ) – это самый распространенный и наименее сжатый из видеоформатов. Файлы, созданные с использованием этого метода, имеют расширение .avi . Видео- и аудиоданные записываются в один файл на диске следующим образом: все информационные потоки раз­биваются на множество равных частей (chunks ) и затем записываются в один файл друг за другом по очереди. Сначала записывается заголовок, а затем 1-я часть видео и 1-я часть звука; затем 2-я часть видео и 2-я часть звука и т. д. Иначе говоря, используется технология чередования видеокадров и звука, которой, собственно, и определяется аббревиатура AVI (Audio Video Interleaved ). В среднем одна секунда AVI -изображения занимает при­мерно 2 Мбайт на жестком диске.

Основные характеристики:

· Тип – медиаконтейнер

· Совместимые кодеки – DivX, Xvid , Indeo и другие (для видео) и MP3, WMA и другие (для аудио)

· Расширение файлов – .avi

AVI файлы могут быть проиграны различными плеерами, но плеер должен поддерживать кодек, используемый для кодирования данного видео.

2.2. Представление цвета в формате AVI

В стандарте AVI не все несжатые кадры одинаковы. Существуют различные цветовые представления точек изображения. Некоторые из них являются стандартами и поддерживаются во всех системах, другие требуют специальных драйверов. Большинство компонентов Microsoft Windows идентифицируют представление цвета по четырехсимвольному коду (FOURCC), например, "RGB8" или "YUY2", другие, например, DIB, не используют четырехсимвольный код для цветовых форматов.

24-разрядный RGB – наиболее известный формат представления цвета, поддерживаемый всеми основными графическими программами. В 24 битах RGB пиксел представлен как три байта, один байт для красного компонента, один байт для зеленого компонента, и один для синего.

Например:
255 0 0 (яркий красный пиксел)

0 255 0 (яркий зеленый пиксел)

0 0 255 (яркий синий пиксел)

0 0 0 (черный пиксел)

255 255 255 (белый пиксел)

128 128 128 (серый пиксел) и т.д.

Другие цветные форматы:

8 бит полутоновый Y8

9 бит бита YUV9

12 бит BTYUV 4:1:1

12 бит YUV2 4:2:2

8 бит YUV12 16 RGB (использует цветовую палитру)

15 бит RGB (16 бит со значащим разрядным нулем, 5 бит для красного, 5 для зеленого и 5 для синего)

16 бит RGB (16 бит, 5 бит для красного, 6 для зеленого и 5 для синего)

32 бит RGB (значащий байт нулевой, 8 бит для красного, 8 для зеленого и 8 для синего)

YUV – формат представления цвета, используемый в европейском вещании телевизионного стандарта PAL, который был первоначально представлен в Англии и Германии в 1967 году. PAL используется большинством европейских государств и многими странами во всем мире. Соединенные Штаты и Япония используют стандарт NTSC, Франция, Россия и некоторые другие государства – SECAM. Аналоговые видеосистемы, такие как NTSC, PAL и SECAM, передают цветные видеосигналы как сигнал яркости (Y) и два сигнала цветовой разности (U и V). Если, R, G, и B - красные, зеленые, и синие компоненты, то:

Y = 0.299 R + 0.587 G + 0.114 B

U = 0.493 (B - Y)

V = 0.877 (R - Y)

Информация о цвете передается мозгу по трем каналам: каналу яркости, сине-желтому и красно-зеленому каналу. Например, в то время как мы различаем сине-зеленые оттенки, мы никогда не почувствуем оттенок, который является одновременно синим и желтым. Возможно, поэтому YUV настолько распространена. Эта система представления цвета используется такими цветными форматами, как YUV9 или YUV2.

И неподвижные изображения BMP и AVI файлы могут быть сохранены в различных цветных форматах. В то время как 24 бит RGB поддерживается почти повсеместно, нет никакой гарантии, что программное обеспечение или драйверы воспроизведения AVI поддержат менее известные форматы.

3. Компьютерный видео-файл AVI

Существует несколько форматов компьютерного видео, из которых наиболее известны AVI (фирма Microsoft), QuickTime (фирма Apple).

Бо льшая часть систем захвата кадров и нелинейного монтажа имеют дело с форматом AVI (Audio Video Interleave – чередование аудио и видео). Этот формат позволяет одновременно хранить изображение и звук. Они записываются попеременно, так что после кадра идет запись звукового сопровождения к нему.