数字视频

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数字视频(Digital Video)

　　数字视频是对模拟视频信号进行数字化后的产物，它是基于数字技术记录视频信息的。模拟视频可以通过视频采集卡将模拟视频信号进行A/D(模／数)转换，这个转换过程就是视频捕捉(或采集过程)，将转换后的信号采用数字压缩技术存入计算机磁盘中就成为数字视频。^[1]

　　(1)数字视频可以无失真地进行无限次拷贝，而模拟视频信号每转录一次，就会有一次误差积累，会产生信号失真。

　　(2)模拟视频在长时间存放后视频质量会降低，而数字视频便于长时问的存放。

　　(3)可以对数字视频进行非线性编辑，并可增加特技效果等。

　　(4)数字视频数据量大，在存储与传输的过程中必须进行压缩编码。

　　视频信息的原始数据存在帧内“空间相关”和相邻帧间“时间相关”，使原始数据存在大量的数据冗余。另外，人类视觉、听觉器官具有某些不敏感性，如由于对色彩亮度敏感而对色调分辨力弱等因素，以至于可对某些原非冗余的数据进行压缩，从而可大幅度提高压缩比。

　　目前视频压缩编码方法有多种，其中最有代表性的是MPEG数字视频格式和AVI数字视频格式。各种压缩编码算法可用软件、硬件或软硬件结合的方法来实现。

　　1．AVI文件

　　这是微软公司从WIN3.1就开始出现的传统视频格式。AVI采用音频视频交错技术(Audio video Interleaved)，兼容性和图像质量都好，只需软件支持，算法具有可伸缩性。AVI文件可用多媒体播放器播放。目前主要应用在多媒体光盘上，用来保存电影、电视等各种影像信息，有时也出现在Intemet网上，供用户下载、欣赏新影片的精彩片断。不过，体积太大不适用于当今对带宽和存储容量要求较高的网络多媒体视频播放应用。

　　近来出现了一种新的“AVl文件”，称为nAVI格式。这是一个名为ShadowRealm的组织发展起来的一种新视频格式，原来可以播放AVI的视频播放器不一定能播放这种格式的视频文件。它是由Microsoft ASF压缩算法通过修改得来的，实际上是一种去掉视频流特性的改良型ASF格式。

　　2．MPEG文件

　　MPEG来自于Motion Picture Experts Group这个专家组，是视频格式／标准系列的一个总称，包括MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4等。

　　MPEG采用有损压缩方法减少运动图像中的冗余信息，同时保证每秒30帧的图像动态刷新率，已被所有的计算机平台共同支持。

　　MPEG-1主要用于当前的VCD影像盘，MPEG-2则用于DVD制作，在HDTV方面也有应用。MPEG-4是最新的视频压缩方案，有Microsoft和DivX两个版本。DivX是由Microsoft的MPEG-4视频格式和MP3音频格式结合而成的。DivX视频文件具有DVD图像的质量和相当大的压缩比，是DVD在市场上的有力竞争者。有了DivX，可以将DVD视频刻录在2张650MB的CD-ROM上，体积小便于网络交换，无需DVD光驱即可观看具有DVD效果的视频影像。不过，在观看DivX视频文件前必须安装一个DivX视频解码器。

　　3．RM文件

　　RealNetworks公司研制的RM视频格式文件在Intemet网上已广泛流行，是一种流式视频文件格式：它主要用来在低速率的广域网上实时传输活动视频影像，可以根据网络数据传输速率的不同而采用不同的压缩比率，从而实现影像数据的实时传送和实时播放。不过，RM格式只是RealMedia规范中的其中一种，实际上这个规范包括三部分：RealAudio(用以传输接近CD音质的音频数据)，RealVideo(用于传输连续视频数据)和RealFlash(与Macromedia公司合作推出的新一代动画格式)。

　　4．MOV/QT

　　原是Apple公司用于其Mac计算机的一种图像、视频处理软件。QT即QuickTime的缩写，提供了两种图像、视频格式，如静态的。*.PIC和，*.JPG，动态的*.MOV和*.MPG，共有4个版本。该文件格式支持256位彩色，支持RLE、JPEG等压缩技术，提供150多种视频效果，并配有提供了200多种MIDI兼容音响和设备的声音装置。

　　如今，Apple公司推出了Windows版本的QuickTime。QuickTime功能强大，跨平台，并提供许多延伸功能，允许第三方应用程序通过系统借助QuickTime作为技术底层，发挥强大的多媒体交互处理功能。所以，目前国外许多电脑游戏中都内置了QuickTime作为惟一的播放器。

　　5．ASF

　　ASF是Advanced Streaming Format的缩写，意为高级流格式。它是Microsoft为了和现在的RealNetworks公司竞争而发展出来的一种可以在线观看视频节目的文件压缩格式，使用了MPEG-4算法。ASF以网络数据包的形式传输，实现流式多媒体内容的发布。它最大的优点是体积小，适合网络传输。用户可以将图像、声音和动画数据等组成一个ASF格式的文件，也可以将其他格式的视频文件转换成ASF格式。最吸引人的是，ASF格式的视频中可以带有命令代码，用户指定在到达视频或音频的某个时间后触发某个事件或操作，比如打开某个网页等等。

　　6．WMV

　　WMV是一种独立于编码方式的、在Intemet上实时传播多媒体视频的技术标准，也是Microsoft公司研制的产品，希望以此取代WAV、AVI、QuickTime等文件格式。相应于视频格式WMV，在音频文件格式方面有WMA，其最大的优势是，在具有MP3音质的同时比MP3文件有更大的压缩比。

　　数字视频可通过如下几条途径获取：

　　①通过数字摄像机(DV)、数字摄像头、数码相机等直接获取自然影像。

　　②通过视频采集卡把传统模拟视频信号转换成数字视频信号。

　　③采集VCD、DVD光盘文件或从多媒体光盘中复制。

　　④通过网络下载，包括数字视频文件直接下载和流媒体文件流式下载。

　　⑤采集屏幕变化为视频文件。

　　⑥自己制作：通过视频处理软件，如Adobe公司的Premiere、AfterEffect，友立公司的会声会影、Videostudio、Cool3D，三维动画制作软件3ds Max、Softimage等制作处理视频，也可把动画转换成视频信号，如把Flash 动画文件、GIF 动画转换成数字视频文件。

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