23.1.4 流媒体文件的压缩格式

23.1.4  流媒体文件的压缩格式

数据压缩技术也是流媒体技术的一项重要内容，由于视频数据的容量往往都非常大，如果不经过压缩或压缩得不够，则不仅会增加服务器的负担，更重要的是会占用大量的网络带宽，影响播放效果。因此如何在保证不影响观看效果或对观看效果影响很小的前提下，最大限度地对流数据进行压缩，是流媒体技术研究的一项重要内容。下面介绍一下几种主流的音视频数据压缩格式。

1．AVI格式

AVI（Audio Video Interleave，音频视频交错）是符合RIFF文件规范的数字音频与视频文件格式，由Microsoft公司开发，目前得到了广泛的支持。AVI格式支持256色和RLE压缩，并允许视频和音频交错在一起同步播放。但AVI文件并未限定压缩算法，只是提供了作为控制界面的标准，用不同压缩算法生成的AVI文件，必须要使用相同的解压缩算法才能解压播放。AVI文件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。

2．MPEG格式

MPEG（Moving Picture Experts Group，动态图像专家组）是运动图像压缩算法的国际标准，已被几乎所有的计算机平台共同支持，它采用有损压缩算法减少运动图像中的冗余信息，同时保证每秒30帧的图像刷新率。MPEG标准包括视频压缩、音频压缩和音视频同步3个部分，MPEG音频最典型的应用就是MP3音频文件，广泛使用的消费类视频产品如VCD、DVD其压缩算法采用的也是MPEG标准。

MPEG压缩算法是针对运动图像而设计的，其基本思路是把视频图像按时间分段，然后采集并保存每一段的第一帧数据，其余各帧只存储相对第一帧发生变化的部分，从而达到了数据压缩的目的。MPEG采用了两个基本的压缩技术：运动补偿技术（预测编码和插补码）实现了时间上的压缩，变换域（离散余弦变换DCT）技术实现了空间上的压缩。MPEG在保证图像和声音质量的前提下，压缩效率非常高，平均压缩比为50∶1，最高可达200∶1。

3．RealVideo格式

RealVideo格式是由Real Networks公司开发的一种流式视频文件格式，包含在Real Media音频视频压缩规范中，其设计目标是在低速率的广域网上实时传输视频影像。RealVideo可以根据网络的传输速度来决定视频数据的压缩比率，从而提高适应能力，充分利用带宽。本章后面介绍的Real Server软件就是由Real Networks公司提供的，使用的就是Real Video格式的视频文件。

RealVideo格式文件的扩展名有3种，RA是音频文件、RM和RMVB是视频文件。RMVB格式文件具有可变比特率的特性，它在处理较复杂的动态影像时使用较高的采样率，而在处理一般静止画面时则灵活地转换至较低的采样率，从而在不增加文件大小的前提下提高了图像质量。

4．QuickTime格式

QuickTime是由Apple公司开发的一种音视频数据压缩格式，得到了Mac OS、Microsoft Windows等主流操作系统平台的支持。QuickTime文件格式提供了150多种视频效果，支持25位彩色，支持RLE、JPEG等领先的集成压缩技术。此外，QuickTime还强化了对Internet应用的支持，并采用一种虚拟现实技术，使用户可以通过鼠标或键盘的交互式控制，观察某一地点周围360度的景像，或者从空间的任何角度观察某一物体。QuickTime以其领先的多媒体技术和跨平台特性、较小的存储空间要求、技术细节的独立性以及系统的高度开放性，得到业界的广泛认可。QuickTime格式文件的扩展是MOV或QT。

5．ASF和WMV格式

ASF（Advanced Streaming Format，高级流格式）和WMV是由Microsoft公司推出的一种在Internet上实时传播多媒体数据的技术标准，提供了本地或网络回放、可扩充的媒体类型、部件下载以及可扩展性等功能。ASF的应用平台是Net Show服务器和Net Show播放器。

WMV也是Microsoft公司推出的一种流媒体格式，它是以ASF为基础，升级扩展后得到的。在同等视频质量下，WMV格式的体积非常小，因此很适合在网上播放和传输。WMV文件一般同时包含视频和音频部分，视频部分使用Windows Media Video编码，而音频部分使用Windows Media Audio编码。音频文件可以独立存在，其扩展名是WMA。