Форматы видео файлов
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 35

Форматы видео файлов PowerPoint PPT Presentation


  • 203 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Форматы видео файлов. VCD SVCD DVD AVI QuickTime. Наиболее популярные форматы. DVD. Это цифровое видео, сжатое по алгоритму MPEG-2 и записанное на DVD-диск. Формат - 25 кадров в секунду с разрешением 720 х 576 точек при глубине цвета 24-бит (PAL) или 30 кадров 720 х 480 х 24-бит (NTSC)

Download Presentation

Форматы видео файлов

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


4385264

Форматы видео файлов

  • VCD

  • SVCD

  • DVD

  • AVI

  • QuickTime


4385264

Наиболее популярные форматы


4385264

DVD

  • Это цифровое видео, сжатое по алгоритму MPEG-2 и записанное на DVD-диск.

  • Формат - 25 кадров в секунду с разрешением 720 х 576 точек при глубине цвета 24-бит (PAL) или 30 кадров 720 х 480 х 24-бит (NTSC)

  • Из за разницы в разрешении и fps фактический поток информации одинаков в обоих случаях, 10368000 пикселя в секунду

  • В несжатом виде это поток 30 Mбайт в секунду, а двухчасовой фильм будет занимать более 100 гигабайт


4385264

  • Сжатие по стандарту MPEG-2 уменьшает размер файлов и позволяет снизить поток данных до 3-4 мегабайт в секунду

  • Звук на DVD-дисках записывается в самых различных форматах. Это и PCM (для записей, где требуется точность передачи звуковой картины, например - музыкальное видео), и Dolby ProLogic, и Dolby Digital (AC3). Все эти три формата объединяет одно - они воспроизводят несколько независимых каналов пространственного компрессированного звука, создавая тем самым реалистичную картину происходящего


4385264

Структура DVD дисков

  • Содержимое разных дисков может быть различным, но одна из директорий есть на любом DVD видео диске. Называется эта директория VIDEO_TS

  • В этой директории можно увидеть файлы трёх разных типов. Это *.BUP *.IFO *.VOB

  • Первые два используются плеерами для того что бы разобраться, какой файл, когда и как проигрывать, а *.VOB и являются собственно видеофайлами


4385264

Структура DVD дисков

  • Фильмы обычно разбиваются на несколько файлов, и кроме фильмов в этой же директории находятся все ролики, которые входят в дополнительные возможности диска, так что файлов может быть довольно много

  • Все файлы, независимо от расширения, имеют очень похожие названия. Это VIDEO_TS.*, и VTS_01_0.* и т.п.

  • Файлы с именем VIDEO_TS.* содержат ролик идущий при старте диска, обычно это анимированный логотип компании производителя


4385264

Структура DVD дисков

  • В файлах с именами VTS_01_0.* может быть всё, что угодно, поэтому остановимся на них поподробнее. Первая цифра в названии файла, _01_ означает порядковый номер ролика, записанный на диске. К примеру, VTS_01_0.VOB и VTS_02_0.VOB это два разных видеофайла, никак не связанных друг с другом. Последняя цифра означает номер части одного и того же видеофайла.

  • Например VTS_03_0.VOB, VTS_03_1.VOB и VTS_03_2.VOB это три части одного и того же видеофайла, которые идут друг за другом


4385264

Структура DVD дисков

  • Большинство фильмов делятся на несколько частей, обычно размером по одному гигабайту, поэтому если видите несколько больших файлов относящихся к одному видеоряду, то с высокой долей уверенности можно утверждать, что это и есть фильм, записанный на диске

  • Изредка таких наборов два, обычно это широкоформатная и не широкоформатная версии фильма.

  • Надо учитывать, что первый файл фильма, который идёт с номером 0, обычно содержит меню, которое появляется при старте диска в DVD плеере, и представляет собой либо просто набор статичных картинок, либо статичные картинки вперемешку с анимацией, используемой в меню.


4385264

Региональная защита

С целью предотвращения нелегального распространения DVD-видео дисков, ассоциация разработчиков DVD-дисков ввела в спецификацию DVD несколько методов защиты. Наиболее распространённой является региональная защита. Разработчики поделили мир на несколько регионов:

  • Канада, и США

  • Япония, Европа, Южная Африка, Ближний Восток (включая Египет)

  • Юго-Восточная Азия, Восточная Азия (включая Гонконг)

  • Австралия, Новая Зеландия, Тихоокеанские Острова, Центральная Америка, Южная Америка, Карибские острова

  • Бывший Советский Союз, Индийский полуостров, Африка (также Северная Корея, Монголия)

  • Китай

  • Зарезервированный

  • Экстерриториальная зона (самолеты, круизные лайнеры и пр.), но она практически не используется

    Устройства и программы при каждом проигрывании DVD-диска сравнивают код региона записанный на диске со своим внутренним кодом, и если он не совпадает, то отказываются проигрывать диск


4385264

Региональная защита


4385264

Защита от копирования

  • Macrovision protection, предназначенна для предотвращения нелегального копирования с аналогового (телевизионного) выхода воспроизводящей DVD-видео аппаратуры. В видеосигнал добавляются помехи, которые не дают сделать нормальную запись на видеомагнитофон.

  • Естественно, эти же помехи будут воспроизведены если проигрывать DVD-видео диски на аппаратуре которая не поддерживает Macrovision, но в настоящее время такая уже давно не производится. Аппаратура которая поддерживает Macrovision способна фильтровать помехи, и показывать нормальную картинку


4385264

Защита от копированияCSS

  • Для предотвращения копирования содержимого DVD-видео диска на жёсткий диск компьютера (откуда его можно копировать как угодно, и на что угодно), используется Content Scrambling System (CSS). Суть её состоит в том, что содержимое диска шифруется, и для расшифровки требуется ключ, который получается из двух частей. Одна часть, это одна из 400 хранящихся на каждом CSS DVD-видео диске комбинаций, вторая часть ключа зависит от конкретного DVD-привода.

  • Процесс расшифровки осуществляется программой-декодером, которая и проигрывает DVD-видео. Таким образом, если просто переписать содержимое DVD-видео диска защищённого с помощью CSS на жёсткий диск, то декодер не сможет получить вторую половину ключа, и данные не будут расшифрованы


4385264

Защита от копирования CSS

  • Слабость этой системы состоит в том, что блок дешифрования должен быть встроен в каждый софтверный декодер, которые может проигрывать такие диски, и любой может абсолютно легально скачать такую программу, и препарировать её

  • В итоге произошло то, что должно было произойти. 16 летний норвежский программист Jon Johansen сумел разобраться в работе дешифровального блока, и выпустил программку называемую DeCSS, которая расшифровывает данные и позволяет записывать содержимое защищённых DVD-видео дисков в чистом виде на винт

  • Это событие послужило поводом к серии судебных разбирательств, которые не закончились до сих пор


Avi audio video interleaved

AVI (Audio Video Interleaved)

  • Формат, введенный фирмой Microsoft для использования систем работы с видеоизображениями в среде Windows

  • Файлы AVI (чередование аудио и видео) получили свое имя из-за того, что они перемежают звуковые и видеоданные

  • Основное преимущество универсального формата AVI, в отличие от потоковых форматов типа MPEG, в том, что «стандартных» AVI-файлов практически не существует: AVI — фактически не более чем «контейнер», который содержит общее описание содержимого в стандартизованном виде


4385264

AVI

  • Аудио и видео последовательности в AVI файле не содержат временных меток. Данные упорядочиваются во времени последовательно, согласно их порядку в AVI файле.

  • Видеоплеер должен отображать кадры видеопоследовательности и аудиопоток согласно частоте кадров и частоте дискретизации соответственно, указанных в заголовках файла

  • Если звук пишется через звуковую карту - точная синхронизация изображения и звука отсутствует и звук может "уходить от изображения"


4385264

AVI

  • Для воспроизведения файла AVI прежде всего требуется проанализировать его заголовок: там хранится много различной информации, в том числе о частоте кадров и их размере

  • Программа затем извлекает данные видеокадра и связанного с ним звукового сопровождения, звук передается дальше на звуковую карту, а видеоданные распаковываются и воспроизводятся на экране

  • Компьютер может не успевать распаковывать кадр в требуемое время, в результате чего сохранение синхронизации в некоторых случаях требует пропуска одного и даже нескольких кадров. На практике программа воспроизведения AVI подбирает такое количество кадров в определенный момент времени, что может сохранять корректное воспроизведение звука, даже если необходимо пропустить один или несколько видеокадров


4385264

Представление цвета

  • Большинство компонентов Microsoft Windows идентифицируют представление цвета по четырехсимвольному коду (FOURCC), например, 'RGB8' или 'YUY2'

  • 24-разрядный RGB - наиболее известный формат представления цвета, поддерживаемый всеми основными графическими программами. В 24 битах RGB пиксел представлен как три байта, один байт для красного компонента, один байт для зеленого компонента, и один для синего


4385264

Представление цвета

Другие цветные форматы:

  • 8 бит полутоновый Y8

  • 9 бит бита YUV9

  • 12 бит BTYUV 4:1:1

  • 12 бит YUV2 4:2:2

  • 8 бит YUV12 16 RGB (использует цветовую палитру)

  • 15 бит RGB (16 бит с значащим разрядным нулем, 5 бит для красного, 5 для зеленого и 5 для синего)

  • 16 бит RGB (16 бит, 5 бит для красного, 6 для зеленого и 5 для синего)

  • 24 бит RGB – (описанный выше)

  • 32 бит RGB (значащий байт нулевой, 8 бит для красного, 8 для зеленого и 8 для синего)


4385264

AVI

  • По структуре AVI-формат представляет собой вариант формата RIFF (Resource Interchange File Format)

  • Файл этого формата состоит из блоков (chunks), которые, в свою очередь, могут содержать другие вложенные блоки.

  • RIFF - универсальный формат для обмена мультимедиа данных, совместно разработанный Microsoft и IBM. Фактически, RIFF - аналог формата IFF, созданного Electronic Arts в 1984 году

  • Самый "верхний" блок - RIFF - содержит идентификатор формы "avi_", который собственно и обозначает, что мы имеем дело с *.avi-файлом. Для идентификатора отведено четыре символа, но один из них не используется


4385264

AVI

  • В *.avi-файле есть по крайней мере два подблока: заголовка и данных

  • Первый содержит общую информацию о фильме: разрешение изображения, частота кадров, формат аудио и т.д. В заголовке для записи длины файла отводится 32 байта. Это значит, что максимально возможный размер файла - около 4-х Гб. На самом деле реальный размер файла, с которым могут работать программы монтажа, не превышает 2Гб

  • Подблок данных организован в виде последовательностей записей, каждая из которых состоит из одного кадра и соответствующего звукового сопровождения


Riff avi

В соответствии с общей структурой RIFF, AVI-файл должен иметь следующий вид:

RIFF ('AVI '  // четырехбуквенный идентификатор файла (в RIFF-формате)

     LIST ('hdrl'  // список заголовков блоков, определяющих форматы потоков

.

.

.     

      )

     LIST ('movi'  // блоки данных (потоков) AVI-файла

.

.

.          

)

     ['idx1'<AVI Index>] // необязательный блок, определяющий размещение

// блоков данных внутри AVI-файла

     )


4385264

Структура AVI

  • RIFF AVI

    • Форма RIFF AVI содержит два блока LIST. Могут присутствовать и другие блоки. Как и в случае с любыми другими форматами RIFF, программы должны игнорировать любой непонятный им блок.

  • LIST hdrl

    • Форма LIST hdrl содержит информацию о видеоданных. Блок avih содержит общую информацию, в то время как LIST hdrl содержит информацию о каждом отдельном потоке. Например, в нем может быть указано, что нулевой поток содержит видеоданные с разрешением 180 на 240 пикселов, частотой 10 кадров в секунду и 8-разрядные аудиоданные в формате PCM, оцифрованные с частотой 8 кГц

  • LIST movi

    • блоки данных (потоков) AVI-файла

  • idx1 содержит индекс видеоданных


List hdrl

LIST ‘hdrl’список заголовков блоков, определяющих форматы потоковможет состоять из подсписков:

LIST ('hdrl'

    'avih‘(<Main AVI Header>) // главный заголовок AVI-файла

    LIST ('strl'

      'strh'(<Stream header>) // заголовок потока

      'strf'(<Stream format>) // формат потока

    'strd'(additional headerdata) // дополнительный заголовок данных

.

                       .

                       .

             )


Main avi header avi

(<Main AVI Header>) главный заголовок AVI-файла

typedef struct{

   DWORD  dwMicroSecPerFrame; // Период между кадрами

   DWORD  dwMaxBytesPerSec; // Число байтов в сек

   DWORD  dwReserved1;

   DWORD  dwFlags; // Флаги

   DWORD  dwTotalFrames; // Общее число кадров

   DWORD  dwInitialFrames;

   DWORD  dwStreams; // Число потоков (видео и звук -2)

   DWORD  dwSuggestedBufferSize; // Максимальный буфер

   DWORD  dwWidth;

   DWORD  dwHeight;

   DWORD  dwScale;

   DWORD  dwRate; // Отношение сторон

   DWORD  dwStart;

   DWORD  dwLength; } MainAVIHeader;


Stream header

(<Stream header>)заголовок потока

typedef struct {

    FOURCC  fccType;

    FOURCC  fccHandler;

   DWORD   dwFlags;

    DWORD   dwReserved1;

    DWORD   dwInitialFrames;

   DWORD   dwScale;

    DWORD   dwRate;

    DWORD   dwStart;

    DWORD   dwLength;

    DWORD   dwSuggestedBufferSize;

    DWORD   dwQuality;

    DWORD   dwSampleSize; } AVIStreamHeader;


List movi avi

LIST 'movi'блоки данных (потоков) AVI-файла:

  • LIST movi

    • Форма LIST movi содержит сами видеоданные. Этот блок представляет собой последовательность записей (records), каждая из которых содержит один видеокадр и блок с соответствующими звуковыми данными

  • LIST rec

    • Каждая запись хранится в своей собственной форме LIST rec. Запись содержит по одному блоку для каждого активного на данный момент потока. В AVI звуковые данные опережают видео на три четверти секунды. Если в фильме нет изображения или звука, то соответствующего потока не будет


List movi avi1

LIST 'movi'блоки данных (потоков) AVI-файла:

  • Список 'movi'состоит из подблоков:

    LIST ('movi‘

                 {SubChunk | LIST('rec '

                                  SubChunk1

                                  SubChunk2

                                     .  

    .

                                     .

                             )

  • Подблок данных организован в виде последовательности записей, каждая из которых состоит из одного кадра видео и соответствующего звукового сопровождения


4385264

Звуковые данные

WAVE  Bytes   '##wb'  

BYTE    abBytes[ ];


4385264

Видеоданные

  • Первоначально ##dc -блок был предназначен для хранения сжатого изображения, а ##db -блок — для несжатого DIB (Device Independent Bitmap). Но фактически они оба могут содержать сжатые данные

    DIB  Bits   '##db'

         BYTE   abBits[ ];

    --------------------------------------------------------------

    Compressed DIB   '##dc'

         BYTE   abBits[ ];


4385264

Поток данных

  • Блоки, содержащие потоки данных, не имеют фиксированных имен

  • Четырехсимвольные идентификаторы строятся из номера потока и типа данных. Например блок 00wb содержит аудиоданные (wb) для нулевого потока(00), а блок 01dc содержит видеоданные (dc) для первого потока(01). Потоки пронумерованы в соответствии с их порядком в исходном блоке LIST hdrl


Avi index

<AVI Index>содержит индекс видеоданных

  • Index включается в RIFF файл, если установлен флаг AVIF_HASINDEX в dwFlags поле заголовка AVI header

    typedef struct {

        DWORD  ckid;

        DWORD  dwFlags;

        DWORD  dwChunkOffset;

        DWORD  dwChunkLength; } AVIINDEXENTRY;


4385264

Пустой chank'JUNK'

  • Если необходимо выровнять границу на 2 Kб используется пустой chank 'JUNK' . Приложения игнорируют этот chank.

    AVI Padding   'JUNK'

        Byte      data[ ]


4385264

AVI

  • Запись в формате AVI может производиться без сжатия или со сжатием

  • В последнее время большую популярность преобрел формат компрессии по алгоритму DivX ;-) (WMA для аудио)

  • Используемый для компрессии кодек представляет собой слегка измененную версию кодека Microsoft MPEG-4 Video Codeс


4385264

AVI

  • Видео- и аудиопотоки, которые содержатся в AVI-файле, могут использовать любую комбинацию кодеков

  • Эти кодеки устанавливаются и регистрируются в операционной системе независимо друг от друга, а программы кодирования хранятся в отдельных DLL-файлах


  • Login