一般音瀕格式面面觀 之技術篇

[psac]

1、無聲時代的FLC

　　FLC、FLI是Autodesk開發的一種視瀕格式，僅僅支持256色，但支持色彩抖動技術，因此在很多情況下很真彩視瀕區別不是很大，不支持音瀕信號，現在看來這種格式已經毫無用處，但在沒有真彩顯示卡沒有音效卡的DOS時代確實是最好的也是唯一的選項。


最重要的是，Autodesk的全系列的動畫製作軟體都提供了對這種格式的支持，包括著名的3D Studio X，因此這種格式代表了一個時代的視瀕編碼水準。直到今日，仍舊有不少視瀕編輯軟體可以讀取和產生這種格式。但畢竟廉頗老矣，這種格式已經被無情的淘汰。

2、載歌載舞的AVI

　　AVI——Audio Video Interleave，即音瀕視瀕交叉存取格式。1992年初Microsoft公司推出了AVI技術及其應用軟體VFW（Video for Windows）。

在AVI文件中，運動圖像和伴音資料是以交織的方式存儲，並獨立於硬體設備。這種按交替方式組織音瀕和視像資料的方式可使得讀取視瀕資料流時能更有效地從存儲媒介得到連續的資訊。


構成一個AVI文件的主要參數包括視像參數、伴音參數和壓縮參數等。AVI文件用的是AVI RIFF形式，AVI RIFF形式由字串「AVI」標識。所有的AVI文件都包括兩個必須的LIST塊。


這些塊定義了流和資料流的格式。AVI文件可能還包括一個索引塊。

　　只要遵循這個標準，任何視瀕編碼方案都可以使用在AVI文件中。這意味著AVI有著非常好的擴充性。


這個規範由於是由微軟制定，因此微軟全系列的軟體包括編程工具VB、VC都提供了最直接的支持，因此更加奠定了AVI在PC上的視瀕霸主地位。由於AVI本身的開放性，獲得了眾多編碼技術研發商的支持，不同的編碼使得AVI不斷被完善，現在幾乎所有執行在PC上的通用視瀕編輯系統，都是以支持AVI為主的。


AVI的出現宣告了PC上啞片時代的結束，不斷完善的AVI格式代表了多媒體在PC上的興起。

　說到AVI就不能不提起英特爾公司的Indeo video系列編碼，Indeo編碼技術是一款用於PC視瀕的高效能的、純軟體的視瀕壓縮/解壓解決方案。

Indeo音瀕軟體能提供高質量的壓縮音瀕，可用於網際網路、企業內部網和多媒體套用方案等。


它既能進行音樂壓縮也能進行聲音壓縮，壓縮比可達8:1而沒有明顯的質量損失。

Indeo技術能說明 您構建內容更豐富的多媒體網站。


目前被廣泛用於動態效果演示、遊戲過場動畫、非線性素材儲存等用途，是目前使用最廣泛的一種AVI編碼技術。現在Indeo編碼技術及其相關軟體產品已經被Ligos Technology 公司收購。隨著MPEG的崛起，Indeo面臨著極大的挑戰。

3、容量與質量兼顧的MPEG系列編碼

　　和AVI相反，MPEG不是簡單的一種文件格式，而是編碼方案。

　　MPEG-1（標準代號ISO/IEC11172）制定於1991年底，處理的是標準圖像交換格式（standard interchange format，SIF）或者稱為源輸入格式（Source Input Format，SIF）的多媒體流。是針對1.5Mbps以下資料傳輸率的數字存儲媒質運動圖像及其伴音編碼（MPEG-1 Audio,標準代號ISO/IEC 11172-3）的國際標準,伴音標準後來衍生為今天的MP3編碼方案。MPEG-1規範了PAL制（352*288，25畫格/S）和NTSC制（為352*240，30畫格/S）模式下的流量標準， 提供了相當於家用錄像系統（VHS）的影音質量，此時視瀕資料傳輸率被壓縮至1.15Mbps,其視瀕壓縮率為26︰1。


使用MPEG-1的壓縮算法，可以把一部120分鐘長的多媒體流壓縮到1.2GB左右大小。一般的VCD就是MPEG-1編碼創造的傑作。


MPEG-1編碼也不一定要按PAL/NTSC規範的標準執行，你可以自由設定影像尺寸和音視瀕流量。


隨著光頭拾取精度的提高，有人把光碟的資訊密度加大，並適度降低音瀕流流量，於是出現了只要一張光碟就存放一部電影的DVCD。


DVCD碟其實是一種沒有行業標準，沒有國家標準，更談不上是國際標準的音像產品。

　　當VCD開始向市場普及時，電腦正好進入了486時代，當年不少朋友都夢想擁有一塊硬解壓卡，來實現在PC上看VCD的夙願，今天回過頭來看看，覺得真有點不可思議，但當時的現狀就是486的系統不借助硬解壓是無法流暢播放VCD的，上萬元的486系統都無法流暢播放的MPEG-1被打上了貴族的標誌。


隨著奔騰的發佈，PC開始奔騰起來，直到後來Windows Media Player也直接提供了MPEG-1的支持，至此MPEG-1使用在PC上已經完全無障礙了。


　　MPEG-2（標準代號IOS/IEC13818）於1994年發佈國際標準草案（DIS），在視瀕編碼算法上基本和MPEG-1相同，只是有了一些小小的改良，例如增加隔行掃瞄電視的編碼。它追求的是大流量下的更高質量的運動圖像及其伴音效果。


MPEG-2的視瀕質量看齊PAL或NTSC的廣播級質量，事實上MPEG-1也可以做到相似效果，MPEG-2更多的改進來自音瀕部分的編碼。


目前最一般的MPEG-2相關產品就是DVD了，SVCD也是採用的MPEG-2的編碼。MPEG-2還有一個更重要的用處，就是讓傳統的電視機和電視廣播系統往數碼的方向發展。

　　MPEG-3最初為HDTV制定，由於MPEG-2的快速發展，MPEG-3還未徹底完成便宣告淘汰。

　　MPEG-4於1998年公佈，和MPEG-2所針對的不同，MPEG-4追求的不是高品質而是高壓縮率以及適用於網路的交互能力。MPEG-4提供了非常驚人的壓縮率，如果以VCD畫質為標準，MPEG-4可以把120分鐘的多媒體流壓縮至300M。


MPEG-4標準主要套用於視像電話(Video Phone)，視像電子郵件(Video Email)和電子新聞(Electronic News)等，其傳輸速率要求較低，在4800-64000bits/sec之間，解析度為176X144。MPEG-4利用很窄的帶寬，通過畫格重建技術，壓縮和傳輸資料，以求以最少的資料獲得最佳的圖像質量。

　　MJPEG，這並不是專門為PC準備的，而是為專業級甚至廣播級的視瀕採集與在設備端回放的準備的，所以MJPEG包含了為傳統模擬電視最佳化的隔行掃瞄電視的算法，如果在PC上播放MJPEG編碼的文件，效果會很難看（如果你的顯示卡不支持MJPEG的動態補償），但一旦輸出到電視機端，你立刻會發現這種算法的好處。

4、屬於網路的流媒體

　　RealNetworks RealVideo，採用的是 RealNetworks 公司自己開發的 Real G2 Codec，它具有很多先進的設計，例如，SVT （Scalable Video Technology）；雙向編碼（Two—Encoding，類似於VBR）。


RealMedia 音瀕部分採用的是 RealAudio ，可以接納很多音瀕編碼方案，可實現聲音在單聲道、立體聲音樂不同速率下的壓縮。最新的RealAudio竟然採用ATRAC3編碼方案，以挑戰日益成熟的MP3。

　　Windows Media，視瀕編碼採用的是非常先進的 MPEG-4 視瀕壓縮技術，被稱作 Microsoft MPEG-4 Video Codec，音瀕編碼採用的是微軟自行開發的一種編碼方案，目前沒有公佈技術資料，在低流量下提供了令人滿意的音質和畫質。


最新的Windows Media Encoding Utility V8.0將流技術推向到一個新的高度，我們一般的ASF、WMV、WMA就是微軟的流媒體文件。 事實上我們一般的MPG文件，也具有流媒體的最大特徵——邊讀邊放。