當 PC 開始擁有 FPU(浮點處理器)後,PC 如何處理多媒體資訊的問題也被擺上檯面。無數專家開始為音效視訊編碼技術運用在 PC 上開始忙碌了,視訊技術也因此得到了飛快的進步。
1、無聲時代的 FLC
FLC、FLI 是 Autodesk 開發的一種視訊格式,僅僅支援 256 色,但支援色彩抖動技術,因此在很多情況下很真彩視訊區別不是很大,不支援音效訊號,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擇。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援,包括著名的 3D Studio X,因此這種格式代表了一個時代的視訊編碼水平。直到今日,仍舊有不少視訊編輯軟體可以讀取和生成這種格式。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,即音效視訊交叉存取格式。1992 年初 Microsoft 公司推出了 AVI 技術及其應用軟體 VFW(Video for Windows)。在 AVI 檔案中,運動圖像和伴音資料是以交織的方式存儲,並獨立於硬體裝置。這種按交替方式組織音效和視像資料的方式可使得讀取視訊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 檔案的主要參數包括視像參數、伴音參數和壓縮參數等。AVI 檔案用的是 AVI RIFF 形式,AVI RIFF 形式由字串「AVI」標識。所有的 AVI 檔案都包括兩個必須的 LIST 塊。這些塊定義了流和資料流的格式。AVI 檔案可能還包括一個索引塊。
只要遵循這個標準,任何視訊編碼方案都可以使用在 AVI 檔案中。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援,因此更加奠定了 AVI 在 PC 上的視訊霸主地位。由於 AVI 本身的開放性,獲得了眾多編碼技術研發商的支援,不同的編碼使得 AVI 不斷被完善,現在幾乎所有運行在 PC 上的通用視訊編輯系統,都是以支援 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 視訊的高性能的、純軟體的視訊壓縮/解壓解決方案。Indeo 音效軟體能提供高質量的壓縮音效,可用於互聯網、企業內部網和多媒體應用方案等。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 技術能幫助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、非線性素材保存等用途,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。
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訊採集與在裝置端回放的準備的,所以 MJPEG 包含了為傳統模擬電視優化的隔行掃瞄電視的算法,如果在 PC 上播放 MJPEG 編碼的檔案,效果會很難看(如果你的顯示卡不支援 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、屬於網路的串流媒體
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 音效部分採用的是 RealAudio ,可以接納很多音效編碼方案,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,視訊編碼採用的是非常先進的 MPEG-4 視訊壓縮技術,被稱作 Microsoft MPEG-4 Video Codec,音效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,我們常見的 ASF、WMV、WMA 就是微軟的串流媒體檔案。
這也是由微軟提供的一個 AVI 編碼,任何 Windows 系統都自帶了了它的 Codec,這個編碼支援真彩,畫面質量很不錯,Microsoft Video1 的壓縮效率非常低下,編碼後的檔案龐大得讓人受不了。這個 Microsoft Video1 究竟有什麼用呢?一般被用在保存一些沒有漸變的小型視訊素材方面。
4、Indeo video R3.2
這個編碼由 intel 架構實驗室開發,對應的檔案格式是 AVI,相對之前的流行的編碼,Indeo video R3.2 最大的特點就是高壓縮比(當然,比起現在的壓縮方案,實在是不值得一提),intel 聲稱壓縮比可達 8:1 而沒有明顯的質量損失,解碼速度也非常快,對系統要求不高,由於 Windows 9X 中自帶 Indeo video R3.2 的 Codec,所以 Indeo video R3.2 一度成為了最流行的 AVI 編碼方案。
有不少遊戲的過場動畫和啟動動畫都是 Indeo video R3.2 編碼的。Indeo video R3.2 同樣不適合高要求的環境,在要表現細線條或大色彩值變化的漸變時,Indeo video R3.2 會表現得非常糟糕。如果畫面的色彩值差異不是很大,也沒有明顯的色彩區域界限,Indeo video R3.2 還是合適的,例如海天一色的場景。Indeo video R3.2 已經基本被淘汰,如果不是為了播放以前遺留的一些 Indeo video R3.2 編碼視訊,恐怕 Windows ME/2000 都不會有 Indeo video R3.2 的 Codec 了。
5、Indeo video 5.10
這個編碼方案同樣也是 intel 架構實驗室開發的,它繼承了 Indeo video R3.2 的優點,對應的檔案格式仍然是 AVI,解碼速度同樣非常快。Windows ME/2000 自帶了 Indeo video 5.1 的 Codec,很多遊戲也適用 Indeo video 5.10 來編碼自己的演示動畫。在沒有DivX 普及前,這幾乎是最流行的 AVI 編碼了,由於微軟和 intel 的同時支援,這種編碼方案被廣泛採用。
DVD 的視訊部分就是採用的 MPEG2,SVCD 同樣也採用了 MPEG2 編碼。對應的檔案擴展名一般為 VOB、MPG。MPEG2 的設計目標就是提供接近廣播級的高品質輸出。
9、DivX
DivX 是近 2 年開始被大家認識的,DivX 視訊編碼技術可以說是一種對 DVD 造成威脅的新生視訊壓縮格式(有人說它是 DVD 殺手)對應的檔案擴展名為 AVI 或者 DivX,它由 Microsoft mpeg-4v3 修改而來,使用 MPEG-4 壓縮算法。據說是美國禁止出口的編碼技術。DivX 最大的特點就是高壓縮比和不錯的畫質,更可貴的是,DivX 的對系統要求也不高,只要主頻 300 的 CPU 就基本可以很流暢的播放了,因此從 DivX 誕生起,立刻吸引了大家的注意力。DivX 擁有比 Indeo video 5.10 高太多的壓縮效率,編碼質量也遠遠比 Indeo video 5.10 好,我實在想不出 Indeo video 5.10 還會有什麼前途。
10、PICVideo MJPEG
MJPEG 是很多視訊卡支援的一種視訊編碼,隨卡提供了 Codec,安裝完成後可以像使用其它編碼一樣生成 AVI 檔案。MJPEG 編碼常用於非線性系統,批上了一層很專業的外衣。MJPEG 的編碼質量是相當高的,是一種以質量為最高要求的編碼,這種編碼的設定比較複雜,可以得到很高的壓縮比,但犧牲了解碼速度,如果要保證解碼速度,編碼後的壓縮比確不是很理想,如果您希望從專業的非線性系統上捕捉視訊,然後自行進行處理,這種格式是很有必要去瞭解一些的。
11、RealNetworks RealVideo
REAL VIDEO(RA、RAM)格式由 Real Networks 公司開發的,一開始就定位在視訊流應用方面的,也可以說是視訊流技術的始創者。它可以在用 56K MODEM 撥號上網的條件實現不間斷的視訊播放。從 RealVideo 的定位來看,就是犧牲畫面質量來換取可連續觀看性。其實 RealVideo 也可以實現不錯的畫面質量,由於 RealVideo 可以擁有非常高的壓縮效率,很多人把 VCD 編碼成RealVideo 格式的,這樣一來,一張光碟上可以存放好幾部電影。REAL VIDEO 存在顏色還原不準確的問題,RealVideo 就不太適合專業的場合,但 RealVideo 出色的壓縮效率和支援流式播放的特徵,使得 RealVideo 在網路和娛樂場合佔有不錯的市場份額。
12、Windows Media video
Windows Media video 就是微軟為了和現在的 Real Networks 的 RealVideo 競爭而發展出來的一種可以直接在網上觀看視訊節目的檔案壓縮格式!由於它使用了 MPEG4 的壓縮算法,所以壓縮率和圖像的質量都很不錯。我們經常看到的 ASF 和 WMV 就是Windows Media video。Windows Media video 的編碼質量明顯好於 RealVideo,因為 Windows Media video 是微軟的傑作,所以Windows 系統給 Windows Media video 給與了很好的支援,Windows Media Player 可以直接播放這些檔案。
WMA 就是 Windows Media Audio 編碼後的檔案格式,由微軟開發,WMA 針對的不是單機市場,是網路!競爭對手就是網路媒體市場中著名的 Real Networks。微軟聲稱,在只有 64 kbps 的碼率情況下,WMA 可以達到接近 CD 的音質。和以往的編碼不同,WMA 支援防複製功能,她支援通過 Windows Media Rights Manager 加入保護,可以限制播放時間和播放次數甚至於播放的機器等等。WMA 支援流技術,即一邊讀一邊播放,因此 WMA 可以很輕鬆的實現線上廣播,由於是微軟的傑作,因此,微軟在Windows 中加入了對 WMA 的支援,WMA 有著優秀的技術特徵,在微軟的大力推廣下,這種格式被越來越多的人所接受。