AVI — Спецификация и возможности

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 байта. 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:

  • 8-битная (256 градаций серого);
  • 9-битная YUV (яркостный сигнал и два цветоразностных);
  • 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);
  • 16-битная YUY2, 4:2:2;
  • 8-битная цветная (RGB);
  • 15-битная RGB (16-битная с установкой в 0 старшего бита, 5 для красного, 5 для зеленого и 5 для синего);
  • 16-битная RGB (5 бит для красного, 6 для зеленого и 5 для синего);
  • 24-битная RGB (стандартная RGB палитра);
  • 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.

Автор: 
© В-и-д-е-о+
Термины: