AVI 文件格式

avi格式详细介绍  

2008-01-31 21:06:45|  分类: VC |字号 订阅

AVI格式是音频视频交错(Audio Video Interleaved)的英文缩写,它是Microsoft公司开发的一种符合RIFF文件规范的数字音频与视频文件格式,原先用于Microsoft Video for Windows (简称VFW)环境,现在已被Windows 95/98、OS/2等多数操作系统直接支持。AVI格式允许视频和音频交错在一起同步播放,支持256色和RLE压缩,但AVI文件并未限定压缩标准,因此,AVI文件格式只是作为控制界面上的标准,不具有兼容性,用不同压缩算法生成的AVI文件,必须使用相应的解压缩算法才能播放出来。常用的AVI播放驱动程序,主要是Microsoft Video for Windows或Windows 95/98中的Video 1,以及Intel公司的Indeo Video。

  在介绍AVI文件前,我们要先来看看RIFF文件结构。AVI文件采用的是RIFF文件结构方式,RIFF(Resource Interchange File Format,资源互换文件格式)是微软公司定义的一种用于管理windows环境中多媒体数据的文件格式,波形音频wave,MIDI和数字视频AVI都采用这种格式存储。构造RIFF文件的基本单元叫做数据块(Chunk),每个数据块包含3个部分,

  1、4字节的数据块标记(或者叫做数据块的ID)

  2、数据块的大小

  3、数据

  整个RIFF文件可以看成一个数据块,其数据块ID为RIFF,称为RIFF块。一个RIFF文件中只允许存在一个RIFF块。RIFF块中包含一系列的子块,其中有一种字块的ID为"LIST",称为LIST,LIST块中可以再包含一系列的子块,但除了LIST块外的其他所有的子块都不能再包含子块。

  RIFF和LIST块分别比普通的数据块多一个被称为形式类型(Form Type)和列表类型(List Type)的数据域,其组成如下: 

  1、4字节的数据块标记(Chunk ID)

  2、数据块的大小

  3、4字节的形式类型或者列表类型

  4、数据

  下面我们看看AVI文件的结构。AVI文件是目前使用的最复杂的RIFF文件,它能同时存储同步表现的音频视频数据。AVI的RIFF块的形式类型是AVI,它包含3个子块,如下所述:

  1、信息块,一个ID为"hdrl"的LIST块,定义AVI文件的数据格式。

  2、数据块,一个ID为 "movi"的LIST块,包含AVI的音视频序列数据。

  3、索引块,ID为 "idxl"的子块,定义 "movi"LIST块的索引数据,是可选块。

  AVI文件的结构如下图所示,下面将具体介绍AVI文件的各子块构造。

  1、信息块,信息块包含两个子块,即一个ID为 avih 的子块和一个ID 为 strl 的LIST块。

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  "avih"子块的内容可由如下的结构定义:

typedef struct 
{
 DWORD dwMicroSecPerFrame ; //显示每桢所需的时间ns,定义avi的显示速率
 DWORD dwMaxBytesPerSec; // 最大的数据传输率
 DWORD dwPaddingGranularity; //记录块的长度需为此值的倍数,通常是2048
 DWORD dwFlages; //AVI文件的特殊属性,如是否包含索引块,音视频数据是否交叉存储
 DWORD dwTotalFrame; //文件中的总桢数
 DWORD dwInitialFrames; //说明在开始播放前需要多少桢
 DWORD dwStreams; //文件中包含的数据流种类
 DWORD dwSuggestedBufferSize; //建议使用的缓冲区的大小,
 //通常为存储一桢图像以及同步声音所需要的数据之和
 DWORD dwWidth; //图像宽
 DWORD dwHeight; //图像高
 DWORD dwReserved[4]; //保留值
}MainAVIHeader;

  "strl" LIST块用于记录AVI数据流,每一种数据流都在该LIST块中占有3个子块,他们的ID分别是"strh","strf", "strd";
"strh"子块由如下结构定义。

typedef struct 
{
 FOURCC fccType; //4字节,表示数据流的种类 vids 表示视频数据流
 //auds 音频数据流
 FOURCC fccHandler;//4字节 ,表示数据流解压缩的驱动程序代号
 DWORD dwFlags; //数据流属性
 WORD wPriority; //此数据流的播放优先级
 WORD wLanguage; //音频的语言代号
 DWORD dwInitalFrames;//说明在开始播放前需要多少桢
 DWORD dwScale; //数据量,视频每桢的大小或者音频的采样大小
 DWORD dwRate; //dwScale /dwRate = 每秒的采样数
 DWORD dwStart; //数据流开始播放的位置,以dwScale为单位
 DWORD dwLength; //数据流的数据量,以dwScale为单位
 DWORD dwSuggestedBufferSize; //建议缓冲区的大小
 DWORD dwQuality; //解压缩质量参数,值越大,质量越好
 DWORD dwSampleSize; //音频的采样大小
 RECT rcFrame; //视频图像所占的矩形
}AVIStreamHeader;

  "strf"子块紧跟在"strh"子块之后,其结构视"strh"子块的类型而定,如下所述;如果 strh子块是视频数据流,则 strf子块的内容是一个与windows设备无关位图的BIMAPINFO结构,如下:

typedef struct tagBITMAPINFO
{
 BITMAPINFOHEADER bmiHeader;
 RGBQUAD bmiColors[1]; //颜色表
}BITMAPINFO;

typedef struct tagBITMAPINFOHEADER
{
 DWORD biSize;
 LONG biWidth;
 LONG biHeight;
 WORD biPlanes;
 WORD biBitCount;
 DWORD biCompression;
 DWORD biSizeImage;
 LONG biXPelsPerMeter;
 LONG biYPelsPerMeter;
 DWORD biClrUsed;
 DWORD biClrImportant;
}BITMAPINFOHEADER;

  如果 strh子块是音频数据流,则strf子块的内容是一个WAVEFORMAT结构,如下:

typedef struct 
{
 WORD wFormatTag; 
 WORD nChannels; //声道数
 DWORD nSamplesPerSec; //采样率
 DWORD nAvgBytesPerSec; //WAVE声音中每秒的数据量
 WORD nBlockAlign; //数据块的对齐标志
 WORD biSize; //此结构的大小
}WAVEFORMAT


  "strd"子块紧跟在strf子块后,存储供压缩驱动程序使用的参数,不一定存在,也没有固定的结构。

  "strl" LIST块定义的AVI数据流依次将 "hdrl " LIST 块中的数据流头结构与"movi" LIST块中的数据联系在一起,第一个数据流头结构用于数据流0,第二个用于数据流1,依次类推。

  数据块中存储视频和音频数据流,数据可直接存于 "movi" LIST块中。数据块中音视频数据按不同的字块存放,其结构如下所述,

  音频字块
    "##wb"
    Wave 数据流
  视频子块中存储DIB数据,又分为压缩或者未压缩DIB,
    "##db"
    RGB数据流
    "##dc"
  压缩的图像数据流

  看到了吧,avi文件的图像数据可以是压缩的,和非压缩格式的。对于压缩格式来说,也可采用不同的编码,也许你曾经遇到有些avi没法识别,就是因为编码方式不一样,如果没有相应的解码,你就没法识别视频数据。AVI的编码方式有很多种,比较常见的有 mpeg2,mpeg4,divx等。

索引块,索引快包含数据块在文件中的位置索引,能提高avi文件的读写速度,其中存放着一组AVIINDEXENTRY结构数据。如下,这个块并不是必需的,也许不存在。

typedef struct 
{
 DWORD ckid; //记录数据块中子块的标记
 DWORD dwFlags; //表示chid所指子块的属性
 DWORD dwChunkOffset; //子块的相对位置
 DWORD dwChunkLength; //子块长度
};

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