数字视频文件的类型与特点v主讲： 陈 建 平 v：13203635277vajianchen01@v：106851615数字视频文件的类别与特点数字视频文件的类型及分类 方法有很多，多数情况下是根据 编码标准（即压缩算法）的不同 进行分类，基于文件的特点和适 用领域可以将数字视频文件分为 以下六大类型：文件类类型适用领领域硬盘盘存贮贮 类类作视频视频 素材或回放观赏观赏DV类类标标清数字视频视频 制作HD类类高清数字视频视频 制作光盘盘存贮贮 类类光盘盘存贮贮与发发布手持便携类类电视电视 、MP4等网络络媒体 类类通过过网络传输络传输 (流媒体)一、硬盘存贮类（Storage）硬盘存贮类视频文件适于存贮于本机硬盘上， 用作回放欣赏或作为视频素材，常见的格式主要有 AVI、MOV、DivX、MPEG-2及WMV等AVI:Audio Video Interleave:音频视频交织MOV:Movie：Apple公司的数字视频格式DivX(Xvid):主要用途之一是制作DVDRipMPEG:Motion Picture Expert Group:运动图 像专家小组,主要有MPEG1和 MPEG2 。
WMV:Windows Media Video:微软开发的一种 媒体视频格式，主要以流式视频应用于网络上1. Microsoft 的AVI格式常用的Compressor(压缩器)有Microsoft video1、Indeo?Video、Cinepak、DivX等，在 Windows平台下，Microsoft video1的兼容性最 好，但文件体积较大AVI格式的压缩参数，如Frame Size（帧尺寸 ，即分辨率）、Frame Rate（帧速率/帧频）、 Pixel Aspect Ratio（像素宽高比）、Limit Data Rate to(最高码率)、Color Depth（色深）、 Quality（质量）等均可调整AVI文件的主要压缩标准和编码参数2. Quick Time 的MOV类Apple公司的MOV类视频文件常用的 Compressor有Indeo? Video、Cinepak、DV、 DVCPRO、H.26x、Motion-JPEG、MPEG-4 Video、Animation、Planar RGB、TGA、TIFF 等Motion-JPEG简称M-JPEG，帧内采用JPEG 压缩，无帧间压缩，效果好，是高品质视频素材 常用的存贮格式。
Animation、Planar RGB、 TGA、TIFF几种格式的色深可达32 bit，因而是 支持Alpha通道的常用格式3．Divx、MPEG-2或WMV格式如果本地存贮的主要目的是播放欣赏， 对画质要求不是特别高的话，也可以选用一 些压缩较大，文件码率相对较小的格式，如 Divx、MPEG-2或WMV这三种格式都支持 720 × 576的标清分 辨率及1920×1080的高清分辨率，文件体积 很小，质量接近原素材的画质水平DivX是Digital Video Express的缩写，视频 部分以MPEG-4格式压缩，音频部分以MP3（ MPEG-1 Layer 3）格式压缩，文件体积小，画质 较好，但需要DivX编译码插件的支持MPEG-2即（红光）DVD所采用的压缩标准 ，其压缩比很高，除和DV、M-JPEG等压缩标准 采用同样的DCT帧内压缩（I帧）外，还具有基于 前向预测（P帧）和双向预测（B帧）的帧间压缩 WMV格式，画质好，文件很小，具有极高的 兼容性，是Windows平台上用作本地存贮的重要 格式之一二、DV（Digital Video）类DV是视频家族中相对较新的一类压缩格式 ，发展迅速，现已成为商用领域视频编辑最普遍 、最重要的格式之一。
目前DV格式还基本上是“挂靠”于Microsoft 和Quick Time下，其“身份”分别是Microsoft DV （文件扩展名是AVI）和Quick Time DV（扩展 名是MOV）具有独立格式的、“真正的”DV文件是“Raw DV” ，扩展名是DV DV有制式之分，一种是 PAL制，帧频是25Hz，另一种是NTSC制式，帧 频是30Hz 三、HD(High Definition)类HD高清格式也分PAL和NTSC两种制式，压 缩格式有MPEG-2、DivX、Windows Media、 H.264(MPEG-4 AVC)等高清格式主要有两个标准，一个是1080i（分 辨率是1920×1080，隔行扫描），另一个720P（ 分辨率是1280×720，逐行扫描）另外，还有一种在标清DV的基础上发展而来 的高清格式，叫HDV，采用MPEG-2或 H.264(MPEG-4 AVC)压缩算法四、CD/DVD光盘类光盘类可分为两种类型：存贮光盘类和影视光 盘类存贮光盘类都较好地兼顾了文件的质量和体积 ，主要压缩格式有DivX、MPEG1-CDROM和 QuickTime-CDROM等几种。
影视光盘类的主要格式有VCD、DVD、SVCD PAL制VCD以MPEG-1标准压缩，分辨率 352×288, 码率1.150MbpsPAL制DVD以MPEG- 2标准压缩，分辨率720×576, 平均码率5-6Mbps五、手持/便携类（Handheld/Portable ）这一类视频文件适用于电视、数字手表 、PDA、MP4、支持视频的MP3等，文件分辨率 低，帧频为标准频率的1/2或1/4，同时采用很高 的压缩比，因而文件的码率很低常用的压缩标准有DivX、3GPP、H.264及主 要应用于网络视频流的RealMedia10等这类视 频文件典型的编码参数是：分辨率176×144，帧 频减半，平均码率不大于128kbps 六、网络/流媒体类 （Web/Streaming Media）这类视频文件基于网络进行传输，常用 的压缩标准有MPEG-1、MPEG-4、 QuickTime、RealMedia及Windows Media MPEG-1标准应用于网络时，只适用于 下载（Download）播放MPEG-4标准用于网络传输时，既可以 下载播放，也可以流式传输(Streaming)RealMedia、Windows Media、 QuickTime是最重要的三大网络流媒体标 准，分别来自于Realnetworks、 Microsoft和Apple公司，其文件的扩展名 分别是RM/RMVB（可变码率的RM）、 ASF/WMV 和MOV。
媒体类类型所属公司扩扩展名称RealMediaRealnetworksRM/RMV B Windows MediaMicrosoftASF/WMVQuickTimeAppleMOV文件类类型压缩标压缩标 准文件特点适用领领域硬盘盘存贮类贮类AVI、MOV、DivX、 MPEG-2、WMV画质质好（较较好）、 文件大（较较大 ）作视频视频 素材或回 放观赏观赏DV类类MS DV、Q T DV、 Raw DV画质质好，文件大商业级标业级标 清数 字视频视频 制作 与存贮贮HD类类MPEG-2、DivX、 H.264等分辨率高，码码率大高清数字视频视频 制 作与存贮贮光盘盘存贮类贮类DivX（DVDRip）、 VCD、DVD兼顾顾文件体积积和画 面质质量CD、DVD光盘盘 存贮贮与发发布手持便携类类DivX、3GPP、H.264分辨率及帧频帧频 低， 码码率很小电视电视 、 MP4等网络络媒体类类RM、W M、QT码码率低，有下载载和 流式两种类类型通过过网络传输络传输S2 分量数字视频的取样结构及码率计算两种最常见的模数转换类型：模拟复合视频（Video） 复合数字视频 模拟分量视频（Y/ B-Y/ R-Y ） 分量数字视频数字化过程：模拟信号 取样 量化 编码/压缩 数字信号（ ）标准清晰度（Standard Definition）的分量数字视 频中，亮度信号的取样频率为13.5MHz，红、蓝两个色差 的取样频率有6 .75MHz和3.375MHz两种。
101 模拟分量信号的产生亮度方程式：Y=0.30R+0.59G+0.11B分量视频：Y/B-Y/R-YY/Cb/CrY/Pb/PrY/U/V 2. 4:2:2取样结构 v奈奎斯特抽样定理：采样频率至少要等于模拟信号 带宽的两倍v对于数字分量编码，CCIR 601 （即ITU601）建议 亮度抽样频率为525/60和625/50三大制式行频公倍 数2.25MHz的6倍，即13.5MHzv两个色差信号的采样频率均选为亮度信号采样频率 的一半，即6 .75MHz，这样亮度信号与两个色差信 号的采样频率之比为4:2:2v两种制式有效行内的取样点数亮度信号取720个，两 个色差信号各取360个，所以有效行亮度信号与两个 色差信号的取样点数之比也为4:2:2(720:360:360)v这就是数字分量编码的4:2:2格式 4:2:2格式取样示意图DVCPRO50、Digital-S、Betacam SX、Digital Betacam等均采用4:2:2取样结构3. 4:1:1取样结构在4:1:1取样结构中，两个色差的取样 频率为3.375MHz，是4:2:2格式的一半亮度信号仍以13.5MHz进行取样，每行 有效像素数为720个，每四个像素中蓝、红 色差各取样一次。
所以有效行亮度信号与 两个色差信号的取样点数之比也为 4:1:1(720:180:180)这就是数字分量编码的4:1:1格式4:1:1格式取样示意图DVCPRO 、DVCAM及民用DV格式在NTSC制时采用4:1:1取样结构4. 4:2:0取样结构 两个色差信号和4:2:2格式一样，以 6.75MHz的频率取样，但每一行只传送两 种色差信号之中的一种，两种色差信号每 行交替传送，这就是4:2:0取样结构这种取样结构只应用于PAL制系统中， 民用DV及DVCAM格式在工作于PAL制时 采用的即是4:2:0取样结构4:2:0格式取样示意图4:1:1在色彩表现的垂直清晰度上占 优，4:2:0则在色彩表现的水平清晰度上占 优4:1:1和4:2:0格式的色差信号取样频 率（像素点数）是4:2:2格式的一半，被认 为达不到广播级的色彩质量和多代复制性 能，适于消费级和专业级领域5. 分量数字视频的码率计算符合ITU601标准的PAL制SDTV电视信 号的分辨率是720×576，帧频为25帧/秒 除Sony的Digital Betacam格式外，亮度和 色差信号都是采用8bit（256个等级）量化 。
（电脑上，24位色深的真彩照片，每 一个色彩通道也是采用8位量化）4:2:2取样格式压缩前的码率计算v亮度信号每一行的数据比特数：720（点）×8（bit ）= 5760 bit v亮度信号每一帧的数据比特数：5760 bit ×576（行 ）=3317760 bitv亮度信号单位时间的数据率，即原始码率为： 3317760 bit ×25=82944000 bit = 82.944 Mbpsv两个色差的取样总量和亮度信号正好是相等的，即 两个色差信号的原始码率相加也为82.944 Mbpsv所以，4:2:2取样、8bit量化的分量数字视频信号在 压缩前的原始码率为82.944 Mbps×2=165.888 Mbps4:2:2取样格式压缩后的码率计算vDVCPRO 50和Digital-S格式均采用3. 3:1的压缩比 和DV压缩算法 ，所以压缩后的码率为165.888 Mbps÷3.3=50.269 Mbps≈50Mbps因此这种格式 有时候也称DV50vSony的Betacam SX格式采用的是MPEG-2 压缩算 法，压缩比10:1，压缩后的码率为16.5888 Mbps 。