多媒體制作基礎(chǔ)知識(shí)

1、多媒體制作基礎(chǔ)知識(shí)多媒體制作基礎(chǔ)知識(shí) 重慶圖書館網(wǎng)絡(luò)技術(shù)部 朱昊1.常用視頻格式講解常用視頻格式講解1.1 本地影像視頻本地影像視頻 1 AVI格式 2 nAVI格式 3 DV-AVI格式 4 MPEG格式 5 DivX格式 6 MOV格式視頻格式分類 盡管后者在播放的穩(wěn)定性和播放畫面質(zhì)量上可能沒有前者優(yōu)秀，但網(wǎng)絡(luò)流媒體影像視頻的廣泛傳播性使之正被廣泛應(yīng)用于視頻點(diǎn)播、網(wǎng)絡(luò)演示、遠(yuǎn)程教育、網(wǎng)絡(luò)視頻廣告等等互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)領(lǐng)域。 本地影像視頻網(wǎng)絡(luò)流媒體影像視頻視頻格式適合本地播放適合網(wǎng)絡(luò)中播放1.1本地影像視頻本地影像視頻AVI格式 nAVI格式 DV-AVI格式MPEG格式MPEG1MPEG2MP

2、EG4DivX格式MOV格式這幾種視頻格式的優(yōu)點(diǎn)是圖像質(zhì)量好，可以跨多個(gè)平臺(tái)使用，其缺點(diǎn)是體積過于龐大壓縮標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一 這是由MPEG4衍生出的另一種視頻編碼(壓縮)標(biāo)準(zhǔn)，也即我們通常所說的DVDrip格式美國Apple公司開發(fā)的一種視頻格式，默認(rèn)的播放器是蘋果的QuickTimePlayer。 視頻壓縮格式-MPEG MPEG是什么 MPEG(M Moving P Picture E Expert G Group)是在1988年由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(I International O Organization for S Standardization，ISO)和國際電工委員會(huì)(I Interna

3、tional E Electrotechnical C Commission，IEC)聯(lián)合成立的專家組，負(fù)責(zé)開發(fā)電視圖像數(shù)據(jù)和聲音數(shù)據(jù)的編碼、解碼和它們的同步等標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)專家組開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)稱為MPEG標(biāo)準(zhǔn)本地影像視頻MPEG格式MPEG1： 也就是我們通常所見到的VCD制作格式。使用MPEG-1的壓縮算法，可以把一部120分鐘長(zhǎng)的電影壓縮到1.2GB左右大小。這種視頻格式的文件擴(kuò)展名包括.mpg、.mlv、.mpe、.mpeg及VCD光盤中的.dat文件等。 MPEG2：這種格式主要應(yīng)用在DVD/SVCD的制作(壓縮)方面，同時(shí)在一些HDTV(高清晰電視廣播)和一些高要求視頻編輯、處理上面也有相

4、當(dāng)?shù)膽?yīng)用。使用MPEG-2的壓縮算法，可以把一部120分鐘長(zhǎng)的電影壓縮到4到8GB的大小。這種視頻格式的文件擴(kuò)展名包括.mpg、.mpe、.mpeg、.m2v及DVD光盤上的.vob文件等。 MPEG-4：最有吸引力的地方在于它能夠保存接近于DVD畫質(zhì)的小體積視頻文件。這種視頻格式的文件擴(kuò)展名包括.asf、.mov和DivX AVI等，它也用作網(wǎng)絡(luò)影像格式。MPEG 1標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用 MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)于1993年8月公布，用于傳輸1.5Mbps數(shù)據(jù)傳輸率的數(shù)字存儲(chǔ)媒體運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音的編碼。該標(biāo)準(zhǔn)包括五個(gè)部分 MPEG-1系統(tǒng) MPEG-1電視圖像 MPEG-1聲音 MPEG-1一致性測(cè)試 MP

5、EG-1軟件模擬MPEG 1標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用 第一部分說明了如何根據(jù)第二部分（視頻）以及第三部分（音頻）的規(guī)定，對(duì)音頻和視頻進(jìn)行復(fù)合編碼。第四部分說明了檢驗(yàn)解碼器或編碼器的輸出比特流符合前三部分規(guī)定的過程。第五部分是一個(gè)用完整的C語言實(shí)現(xiàn)的編碼和解碼器。 MPEG-1MPEG-1MPEG-2 (MPEG-2 (基本型基本型) )標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間19921992年年19941994年年(DIS)(DIS)主要應(yīng)用主要應(yīng)用CD-ROMCD-ROM上的數(shù)字電視，上的數(shù)字電視，VCDVCD數(shù)字?jǐn)?shù)字TVTV，DVDDVD空間分辨率空間分辨率CIFCIF格式格式(1/4 TV)(1/4 TV)

6、，288 288 360 360像素像素 TVTV，576 576 720 720像素像素時(shí)間分辨率時(shí)間分辨率25 - 30 25 - 30 幀幀/ /秒秒 50-60 50-60 場(chǎng)場(chǎng)/ /秒秒 位速率位速率1.5 Mbit/s1.5 Mbit/s15 Mbit/s15 Mbit/s質(zhì)量質(zhì)量相當(dāng)于相當(dāng)于VHS VHS 相當(dāng)于相當(dāng)于NTSC/PALNTSC/PAL電視電視壓縮率壓縮率20 30 20 30 30 40 30 40 MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用 MPEG組織于1994年推出MPEG-2壓縮標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)視/音頻服務(wù)與應(yīng)用互操作的可能性。MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視和高清晰度電視在

7、各種應(yīng)用下的壓縮方案和系統(tǒng)層的詳細(xì)規(guī)定，編碼碼率從每秒3兆比特100兆比特，標(biāo)準(zhǔn)的正式規(guī)范在ISO/IEC13818中。 MPEG-2圖像壓縮的原理 空間相關(guān)性空間相關(guān)性和時(shí)間相關(guān)性時(shí)間相關(guān)性。一幀圖像內(nèi)的任何一個(gè)場(chǎng)景都是由若干像素點(diǎn)構(gòu)成的，因此一個(gè)像素通常與它周圍的某些像素在亮度和色度上存在一定的關(guān)系，這種關(guān)系叫作空間相關(guān)性；一個(gè)節(jié)目中的一個(gè)情節(jié)常常由若干幀連續(xù)圖像組成的圖像序列構(gòu)成，一個(gè)圖像序列中前后幀圖像間也存在一定的關(guān)系，這種關(guān)系叫作時(shí)間相關(guān)性。 MPEG專家組定義了三種圖像： 幀內(nèi)圖像I(intra)， 預(yù)測(cè)圖像P(predicted ) 雙向預(yù)測(cè)圖B(bidirectionally

8、interpolated )，典型的排列如下圖所示。這三種圖像將采用三種不同的算法進(jìn)行壓縮。 MPEG-2的編碼圖像被分為三類，分別稱為I幀，P幀和B幀。 I幀圖像采用幀內(nèi)編碼方式，即只利用了單幀圖像內(nèi)的空間相關(guān)性，而沒有利用時(shí)間相關(guān)性。I幀使用幀內(nèi)壓縮，不使用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，由于I幀不依賴其它幀，所以是隨機(jī)存取的入點(diǎn)，同時(shí)是解碼的基準(zhǔn)幀。 P幀和B幀圖像采用幀間編碼方式，即同時(shí)利用了空間和時(shí)間上的相關(guān)性。P幀圖像只采用前向時(shí)間預(yù)測(cè)，可以提高壓縮效率和圖像質(zhì)量。P幀圖像中可以包含幀內(nèi)編碼的部分，即P幀中的每一個(gè)宏塊可以是前向預(yù)測(cè)，也可以是幀內(nèi)編碼。B幀圖像采用雙向時(shí)間預(yù)測(cè)，可以大大提高壓縮倍數(shù)。 M

9、PEG-2與MPEG-1的差異（1）圖像格式（2）圖像質(zhì)量（3）編碼比特率的靈活性（4）編碼/解碼的延遲（5）隨機(jī)拾取和信道跳躍（6）比特流的可變性（7）靈活性（8）兼容性（9）比特流的編輯功能（10）特技方式（11）反復(fù)編碼/解碼對(duì)圖像質(zhì)量的影響（12）抗錯(cuò)能力（13）視窗MPEG 4 運(yùn)動(dòng)圖像專家組MPEG 于1999年2月正式公布了MPEG-4（ISO/IEC14496）標(biāo)準(zhǔn)第一版本。同年年底MPEG-4第二版亦確定，且于2000年年初正式成為國際標(biāo)準(zhǔn)。 MPEG-4的優(yōu)點(diǎn) （1）基于內(nèi)容的交互性 （2）高效的壓縮性 （3）通用的訪問性 （1）基于內(nèi)容的交互性 MPEG-4提供了基于內(nèi)容

10、的多媒體數(shù)據(jù)訪問工具，如索引、超級(jí)鏈接、上下載、刪除等。利用這些工具，用戶可以方便地從多媒體數(shù)據(jù)庫中有選擇地獲取自己所需的與對(duì)象有關(guān)的內(nèi)容，并提供了內(nèi)容的操作和位流編輯功能，可應(yīng)用于交互式家庭購物，淡入淡出的數(shù)字化效果等。MPEG-4提供了高效的自然或合成的多媒體數(shù)據(jù)編碼方法。它可以把自然場(chǎng)景或?qū)ο蠼M合起來成為合成的多媒體數(shù)據(jù)。（2）高效的壓縮性 MPEG-4基于更高的編碼效率。同已有的或即將形成的其它標(biāo)準(zhǔn)相比，在相同的比特率下，它基于更高的視覺聽覺質(zhì)量，這就使得在低帶寬的信道上傳送視頻、音頻成為可能。同時(shí)MPEG-4還能對(duì)同時(shí)發(fā)生的數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼。一個(gè)場(chǎng)景的多視角或多聲道數(shù)據(jù)流可以高效、同步

11、地合成為最終數(shù)據(jù)流。這可用于虛擬三維游戲、三維電影、飛行仿真練習(xí)等。 （3）通用的訪問性 MPEG-4提供其在許多無線和有線網(wǎng)絡(luò)以及存儲(chǔ)介質(zhì)中的應(yīng)用，此外,MPEG-4還支持基于內(nèi)容的的可分級(jí)性，即把內(nèi)容、質(zhì)量、復(fù)雜性分成許多小塊來滿足不同用戶的不同需求，支持具有不同帶寬，不同存儲(chǔ)容量的傳輸信道和接收端。 MPEG-4主要應(yīng)用 1、應(yīng)用于因特網(wǎng)視音頻廣播2、應(yīng)用于無線通信3、應(yīng)用于靜止圖像壓縮4、應(yīng)用于電視電話5、應(yīng)用于計(jì)算機(jī)圖形、動(dòng)畫與仿真6、應(yīng)用于電子游戲 1.2網(wǎng)絡(luò)影像視頻網(wǎng)絡(luò)影像視頻ASF格式 WMV格式 RM格式 RMVB格式 微軟為了和現(xiàn)在的Real Player競(jìng)爭(zhēng)而推出的一種視

12、頻格式，用戶可以直接使用Windows自帶的Windows Media Player對(duì)其進(jìn)行播放。由于它使用了MPEG-4的壓縮算法，所以壓縮率和圖像的質(zhì)量都很不錯(cuò) 用戶可以使用RealPlayer或RealOne Player來進(jìn)行播放，RealPlayer或RealOne Player播放器可以在不下載音頻/視頻內(nèi)容的條件下實(shí)現(xiàn)在線播放。RM和ASF格式可以說各有千秋，通常RM視頻更柔和一些，而ASF視頻則相對(duì)清晰一些。 這是一種由RM視頻格式升級(jí)延伸出的新視頻格式，在保證了靜止畫面質(zhì)量的前提下，大幅地提高了運(yùn)動(dòng)圖像的畫面質(zhì)量，從而圖像質(zhì)量和文件大小之間就達(dá)到了微妙的平衡 它的英文全稱為W

13、indows Media Video，也是微軟推出的一種采用獨(dú)立編碼方式并且可以直接在網(wǎng)上實(shí)時(shí)觀看視頻節(jié)目的文件壓縮格式。 1.3常見的音頻格式常見的音頻格式 1）MIDI 2）MP3 3）WMA 4）RealAudio 5）VQF 6）CD格式 7）OGG格式 8）WAV格式 9）RA格式1.4 不同格式的比較不同格式的比較格式名稱優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)AVIAVI圖象質(zhì)量好編碼多樣ASFASF體積小，適合網(wǎng)絡(luò)傳輸圖象質(zhì)量一般WMVWMV（WMV9WMV9）新標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量與體積平衡兼容性和低碼率質(zhì)量一般MPEG-1MPEG-1在VCD上應(yīng)用廣泛標(biāo)準(zhǔn)較老，有淘汰的趨勢(shì)MPEG-2MPEG-2圖象質(zhì)量非常好體積

14、過大，一部電影4-8GMPEG-4MPEG-4圖象質(zhì)量好，體積小應(yīng)用不夠廣泛RM/RMVBRM/RMVB網(wǎng)絡(luò)視頻文件占有率高大多數(shù)MP4不支持MIDI體積小應(yīng)用不夠廣泛, 主要用于原始樂器作品WMA應(yīng)用廣泛音質(zhì)普通MP3MP3應(yīng)用廣泛，音質(zhì)好2.共享工程視頻格式要求講解共享工程視頻格式要求講解基本用途格式類型對(duì)象名稱數(shù)據(jù)格式參數(shù)建立方式適用片源格式規(guī)范來源推薦應(yīng)用范圍存儲(chǔ)1、標(biāo)清視頻(AVI格式，MPEG2編碼，碼率25M)標(biāo)清存儲(chǔ)視頻分辨率：720576幅寬比：4：3幀率：50i量化：8bit取樣結(jié)構(gòu)：4：2：2壓縮格式：Mpeg2 IBP GOP=4 Ref=2文件格式：AVI碼率：23.

15、4Mbps信 號(hào) 采 集 或DVD文件轉(zhuǎn)碼BETA帶片源廣電行業(yè)媒資存儲(chǔ)、節(jié)目制作及廣播級(jí)應(yīng)用高質(zhì)量音頻聲道格式：立體聲左右聲道取樣頻率：48Khz量化：16bit存儲(chǔ)格式：PCM WAV碼率：1.6Mbps2、標(biāo)清視頻(AVI格式，MPEG2編碼，碼率6M)標(biāo)清存儲(chǔ)視頻分辨率：720576幅寬比：4：3幀率：50i量化：8bit取樣結(jié)構(gòu)：4：2：0壓縮格式：Mpeg2 IBP GOP=12 Ref=3文件格式：AVI碼率：4.4Mbps信號(hào)采集或DVD文件轉(zhuǎn)碼DVD片源、質(zhì)量較差的BETA帶片源廣電行業(yè)媒資存儲(chǔ)、節(jié)目制作及廣播級(jí)應(yīng)用高質(zhì)量音頻聲道格式：立體聲左右聲道取樣頻率：48Khz量化：

16、16bit存儲(chǔ)格式：PCM WAV碼率：1.6Mbps53、標(biāo)清視頻(PS格式，MPEG2編碼，碼率6M，視音頻合一)標(biāo)清應(yīng)用視音頻分辨率：720576幅寬比：4：3幀率：25取樣結(jié)構(gòu)：4：2：0壓縮格式：Mpeg2 IBP GOP=12 Ref=2文件格式（后綴）：MPG碼率：6Mbps內(nèi)嵌音頻：聲道格式：MP2立體聲左右聲道取樣頻率：48Khz量化：16bit碼率：128kb/s信號(hào)采集或文件轉(zhuǎn)碼BETA帶片源、DVD片源ISO低端非編及播放設(shè)備（計(jì)算機(jī)、移動(dòng)播放器等）應(yīng)用、政務(wù)外網(wǎng)（或硬盤方式）下發(fā)4、標(biāo)清視頻(WMV,1.5M)標(biāo)清應(yīng)用視音頻分辨率：720576幅寬比：4：3幀率：25fps量化：8bit取樣結(jié)構(gòu)：4：2：0壓縮格式：WMV9(VC-1)文件格式：WMV碼率：1.372Mbps內(nèi)嵌音頻聲道格式：立體聲左右聲道采樣頻率：48KHz量化：16bit碼率：128Kbps由標(biāo)清存儲(chǔ)視頻Offline轉(zhuǎn)碼生成BETA帶片源、DVD片源、VCD片源微軟衛(wèi)星播發(fā)