AVI视频封装格式(阅读笔记)

最近想了解一下avi视频格式，找了一些文章，在阅读过程做一些笔记，以防忘记。
在github有一个开源的 avilib库（C语言），可以方便地实现读写avi文件： https://github.com/woshinieao/avilib

1.AVI简介（本节为抄录）

AVI（Audio Video Interleaved的缩写） 是一种RIFF文件格式，多用于音视频捕捉、编辑、回放等应用程序中。通常情况下，一个AVI文件可以包含多个不同类型的媒体流（典型的情况下有一个音频流和一个视频流），不过含有单一音频流或单一视频流的AVI文件也是合法的。AVI可以算是Windows操作系统上最基本的、也是最常用的一种媒体文件格式。

RIFF（Resource Interchange File Format资源交互文件格式） ，是由Microsoft提出的一种多媒体文件存储方式，不同编码的视频、音频文件按照RIFF保存，当提取文件时，可以根据RIFF的规则解析文件。常见的RIFF文件有：WAV、AVI等。
RIFF文件使用四字符码FOURCC（four-character code）来表征数据类型，比如‘RIFF’、‘AVI ’、‘LIST’等。注意，Windows操作系统使用的字节顺序是little-endian，因此一个四字符码‘abcd’实际的DWORD值应为0x64636261。另外，四字符码中像‘AVI ’一样含有空格也是合法的。

2.AVI格式示意图（本节为抄录）

AVI格式包含3块内容：

1. 信息块——包括文件的通用信息，定义数据格式，所用的压缩算法等参数；
2. 数据块——包含实际数据流，即图像和声音序列数据。这是文件的主体，也是决定文件容量的主要部分。视频文件的大小等于该文件的数据率乘以该视频播放的时间长度；
3. 索引块——索引块包含数据块列表好它们在文件中的位置，以提供文件内数据随机存取能力。
   

————抄录结束————

3.示意图 VS 数据结构 VS 具体数据

这里拿一个具体的avi视频文件，参照示意图和部分C语言代码进行对照学习。

3.1 RIFF文件头【最开始12个字节】

注意这里的数据长度是unsigned int(4个字节)，小端模式(低位在前，高位在后)，例如本文件的长度是0x001D8624.

3.2 hdrl信息【第13-24字节】

3.3 avih信息【第25-88字节】

记录AVI文件的全局信息，使用AVIMAINHEADER数据结构来操作

具体视频中的数据：

width=0x0140=320,height=0xF0=240，对应的AVI文件是320*240像素.

3.4 strl块【】

它包含strh和strf两个子块。

3.4.1 strh块

typedef struct avi_strh_chunk
{    
    unsigned char id[4];            //块ID，固定为strh
    unsigned int size;              //块大小，等于struct avi_strh_chunk去掉id和size的大小
    unsigned char stream_type[4];   //流的类型，vids表示视频流，auds表示音频流
    unsigned char codec[4];         //指定处理这个流需要的解码器，如JPEG
    unsigned int flags;             //标记，如是否允许这个流输出、调色板是否变化等，一般设为0即可
    unsigned short priority;        //流的优先级，视频流设为0即可
    unsigned short language;        //音频语言代号，视频流设为0即可
    unsigned int init_frames;       //为交互格式指定初始帧数(非交互格式应该指定为0)
    unsigned int scale;             //
    unsigned int rate;              //对于视频流，rate / scale = 帧率fps
    unsigned int start;             //对于视频流，设为0即可
    unsigned int length;            //对于视频流，length即总帧数
    unsigned int suggest_buff_size; //读取这个流数据建议使用的缓冲区大小
    unsigned int quality;           //流数据的质量指标
    unsigned int sample_size;       //音频采样大小，视频流设为0即可
    RECT		rcFrame{
	                short int left;
	                short int top;
	                short int right;
	                short int bottom;
	            };      //视频数据图像所占的矩形。即这个流在视频主窗口显示的位置。
}AVI_STRH_CHUNK;

3.4.2 strf块

typedef struct avi_strf_chunk
{
    unsigned char id[4];             //块ID，固定为strf
    unsigned int size;               //块大小，等于struct avi_strf_chunk去掉id和size的大小
    unsigned int size1;              //size1含义和值同size一样
    unsigned int width;              //视频主窗口宽度（单位：像素）
    unsigned int height;             //视频主窗口高度（单位：像素）
    unsigned short planes;           //始终为1  
    unsigned short bitcount;         //每个像素占的位数，只能是1、4、8、16、24和32中的一个
    unsigned char compression[4];    //视频流编码格式，如JPEG、MJPG等
    unsigned int image_size;         //视频图像大小，等于width * height * bitcount / 8
    unsigned int x_pixels_per_meter; //显示设备的水平分辨率，设为0即可
    unsigned int y_pixels_per_meter; //显示设备的垂直分辨率，设为0即可
    unsigned int num_colors;         //含义不清楚，设为0即可   
    unsigned int imp_colors;         //含义不清楚，设为0即可
}AVI_STRF_CHUNK;

4.使用ffmpeg软件将其他格式的视频转为mjpeg编码的AVI文件

下载ffmpeg 的windows版本exe，下载地址：https://ffmpeg.org/download.html；选择windows版本的可执行文件。

ffmpeg -i hc16s.mp4 -s 320x240 -c:v mjpeg   hc16s_1.avi

ffmpeg使用参考文章：《01 FFmpeg使用入门》

5.使用《格式工厂》将其他格式的视频转为mjpeg编码的AVI文件

在格式工厂官网下载该软件：http://www.pcgeshi.com/index.html

5.1打开软件，进入视频转换界面

5.2进入输出配置界面

5.3配置重点

1. 视频编码一定选 MJPG，这样每帧的图片就是jpg格式；
2. 屏幕大小根据实际情况选择；
3. 码率越大，精度就越高，但是文件体积也越大。
   

重点参考文章：

1. CSDN博主「houxiaoni01」： [https://blog.csdn.net/houxiaoni01/article/details/84341885];
2. 作者:原野追逐 JPEG流封装AVI视频.