Tổng quan về AVI
AVI - tên viết tắt của Audio Video Interleave - là một dạng tệp tin đa phương tiện được ra mắt lần đầu tiên vào khoảng tháng 11 năm 1992 bởi hãng phần mềm Microsoft. Các tập tin với định dạng AVI này có thể chứa bên trong nó cả âm thanh lẫn hình ảnh giống như các định dạng video khác.
Đặc điểm của AVI là không nén, chính vì vậy mà hình ảnh của video dạng này khá đẹp và sắc nét. Nó là ưu điểm, nhưng cũng đồng thời là nhược điểm của định dạng này, bởi khi không được nén lại, dung lượng của một tập tin AVI thường khá lớn (một video khoảng 60 phút sẽ có dung lượng khoảng trên dưới 10GB).
Định dạng AVI dựa trên định dạng tệp tin trao đổi tài nguyên - RIFF (Resource Interchange File Format), một định dạng vật chứa được sử dụng để lưu trữ dữ liệu đa phương tiện.
Đặc điểm của Tập tin AVI
Định dạng AVI được tạo ra bởi Microsoft và được giới thiệu cùng với Windows 3.1. Trong phiên bản đầu tiên, kích thước hình ảnh được giới hạn ở 160x120 pixel và 15 khung hình/giây. Theo thời gian, khả năng được mở rộng đến kích thước hình ảnh lớn hơn và tỷ lệ khung hình cao hơn. Phần mở rộng OpenDML, phiên bản 1.02, bắt đầu công bố từ năm 1996-1997. Video dành cho Windows AVI ban đầu được giới hạn ở kích thước tối đa 1 GB, nhưng kích thước sau đó đã được mở rộng lên đến 2 GB gồm cả kích thước tệp tối đa và dung lượng ổ cứng tối đa. Windows 95, AVI 2.0 có dung lượng tệp tối đa 4GB và dung lượng (Win9x) 2TB (WinME, giới hạn thực tế do bảng phân vùng) tối đa kích thước khối lượng.
Microsoft đã xác định định dạng lưu trữ dữ liệu video kỹ thuật số DV - Digital Video trong các tệp AVI. Các tệp AVI được tạo ra theo định dạng này sẽ tương thích với các phiên bản của kiến trúc video kỹ thuật số DirectShow cho nền tảng Windows.
Mã FOURCC (bốn ký tự) là một số nguyên không dấu dài 32 bit được tạo ra bằng cách nối bốn ký tự ASCII. Ví dụ, FOURCC 'abcd' được đại diện trên một hệ thống Little-Endian là 0x64636261. FOURCC có thể chứa ký tự không gian, do đó, 'abc' là một FOURCC hợp lệ. Định dạng tệp AVI sử dụng mã FOURCC để xác định loại luồng, khối dữ liệu, mục nhập chỉ mục và các thông tin khác. Các FOURCC cụ thể cho các luồng dữ liệu được truyền qua DV và các trình xử lý luồng nén/giải nén DV được xác định. Cấu trúc định dạng luồng cho dữ liệu DV được xác định. Thông số kỹ thuật cho hai phương pháp lưu trữ dữ liệu DV ở định dạng tệp tin AVI được chỉ định. Có hai loại tệp DV AVI: tệp AVI có chứa một luồng dữ liệu DV, được gọi là tệp loại 1; và các tập tin AVI có chứa video DV như một luồng 'vids' và âm thanh DV như các luồng 'auds', được gọi là các tệp tin loại 2.
Định dạng tệp AVI - Định dạng tệp tin Microsoft AVI là một đặc tả tệp RIFF được sử dụng với các ứng dụng chụp, chỉnh sửa và phát các chuỗi âm thanh. Nói chung, các tệp AVI chứa nhiều luồng dữ liệu khác nhau. Hầu hết, các chuỗi AVI sử dụng cả luồng âm thanh và video.
Định dạng tệp AVI dựa trên định dạng tài liệu RIFF (định dạng tệp tin trao đổi tài nguyên). Một tệp tin RIFF bao gồm một tiêu đề RIFF và có thể có nhiều danh sách và các khối theo sau hoặc không.
Tiêu đề RIFF có dạng sau:
'RIFF' fileSize fileType (dữ liệu)
Trong đó: 'RIFF' là mã FOURCC của chữ 'RIFF'; fileSize là một giá trị 4 byte đưa ra kích thước của dữ liệu trong tệp; còn fileType là một FOURCC xác định loại tệp cụ thể. Giá trị của fileSize bao gồm kích thước fileType FOURCC cộng với kích thước của dữ liệu tiếp theo, nhưng không bao gồm kích thước của 'FOIFRIFF' hoặc kích thước fileSize. Dữ liệu tệp bao gồm các khối và danh sách theo thứ tự bất kỳ.
Một đoạn có dạng sau:
ckID ckSize ckData
Trong đó: ckID là một FOURCC xác định dữ liệu chứa trong đoạn, ckSize là một giá trị 4 byte cho kích thước của dữ liệu trong ckData và ckData là số có thể gồm nhiều byte dữ liệu hoặc không chứa dữ liệu nào. ckSize cho kích thước của dữ liệu hợp lệ trong đoạn; nó không bao gồm phần đệm, kích thước của ckID, hoặc kích cỡ của ckSize.
Một danh sách có dạng sau:
'LIST' listSize listType listData
Trong đó 'LIST' là mã FOURCC của chữ 'LIST', listSize là một giá trị 4 byte cho kích thước của danh sách, listType là một mã FOURCC và listData chứa các khối hoặc các danh sách theo thứ tự bất kỳ. Giá trị của listSize bao gồm kích thước của listType cộng với kích thước của listData; nó không bao gồm 'FOURCC LIST' hoặc kích thước của listSize.
Phần còn lại của phần này sử dụng cú pháp sau để mô tả khối RIFF:
ckID (ckData)
Trong đó, kích thước các khối không được thể hiện. Sử dụng ký hiệu này, một danh sách có thể được biểu diễn dưới dạng:
'LIST' (listType (listData))
Các phần tử tùy chọn được đặt trong ngoặc đơn: [phần tử tùy chọn].
Mẫu AVI RIFF
Các tệp tin AVI được xác định bởi FOURCC 'AVI' trong tiêu đề RIFF. Tất cả các tệp tin AVI bao gồm hai phần LIST cần thiết, định nghĩa định dạng của luồng và dữ liệu luồng tương ứng. Một tệp tin AVI cũng có thể bao gồm một chỉ mục, cho phép đặt các khối dữ liệu bên trong tệp tin. Một tệp tin AVI chứa các thành phần này có dạng sau:
RIFF ('AVI'
DANH SÁCH ('hdrl' ...)
DANH SÁCH ('movi' ...)
['idx1' (<AVI Index>)]
)
DANH SÁCH 'hdrl' xác định định dạng của dữ liệu và là phần LIST cần thiết đầu tiên. DANH SÁCH 'movi' chứa dữ liệu cho chuỗi AVI và là phần LIST cần thiết thứ hai. Danh sách 'idx1' chứa chỉ mục. Các tệp AVI phải giữ ba thành phần này theo đúng trình tự. Các phần mở rộng OpenDML chỉ ra một loại chỉ mục khác, được xác định bởi FOURCC 'indx'.
Danh sách 'hdrl' và 'movi' sử dụng đoạn thành phần – SubChunk cho dữ liệu của chúng. Ví dụ sau cho thấy dạng AVI RIFF mở rộng với các khối cần thiết để hoàn thành các DANH SÁCH sau:
RIFF ('AVI'
DANH SÁCH ('hdrl'
'avih' (<Main AVI Header>)
LIST ('strl'
'strh' (<Dòng tiêu đề>)
'strf' (<Định dạng luồng>)
['strd' (<Dữ liệu tiêu đề bổ sung>)]]
['strn' (<Tên nguồn>)]]
...
)
...
)
DANH SÁCH ('movi'
{SubChunk | LIST ('rec'
SubChunk1
SubChunk2
...
)
...
}
...
)
['idx1' (<AVI Index>)]
)
Tiêu đề chính AVI
DANH SÁCH 'hdrl' bắt đầu với tiêu đề chính AVI, được chứa trong một đoạn 'avih'. Tiêu đề chính chứa thông tin tổng quát cho toàn bộ tệp tin AVI, chẳng hạn như số luồng trong tệp, độ rộng và chiều cao của chuỗi AVI. Phần tiêu đề chính bao gồm cấu trúc (<Main AVI Header>).
Tiêu đề luồng AVI
Một hoặc nhiều DANH SÁCH 'strl' theo tiêu đề chính. DANH SÁCH 'strl' được yêu cầu cho mỗi luồng dữ liệu. Mỗi DANH SÁCH 'strl' chứa thông tin về một luồng trong tệp tin, phải chứa phần tiêu đề luồng ('strh') và một đoạn định dạng luồng ('strf'). Ngoài ra, DANH SÁCH 'strl' có thể chứa đoạn dữ liệu tiêu đề dòng ('strd') và một đoạn tên luồng ('strn').
Phần tiêu đề luồng ('strh') bao gồm cấu trúc (<AVI Stream Header>).
Một đoạn định dạng luồng ('strf') phải tuân theo đoạn tiêu đề luồng, mô tả định dạng của dữ liệu trong luồng. Dữ liệu chứa trong đoạn này phụ thuộc vào loại luồng. Đối với luồng video, thông tin là cấu trúc BITMAPINFO, bao gồm thông tin bảng màu nếu thích hợp. Đối với luồng âm thanh, thông tin là một cấu trúc WAVEFORMATEX.
Nếu dòng dữ liệu tiêu đề dòng ('strd') xuất hiện, nó sẽ tuân theo đoạn định dạng luồng. Định dạng và nội dung của đoạn này được xác định bởi trình điều khiển codec. Thông thường, trình điều khiển sử dụng thông tin này để cấu hình. Các ứng dụng đọc và ghi các tập tin AVI không cần phải giải thích thông tin này; đơn giản chuyển nó từ trình điều khiển đến như một khối nhớ.
Phần 'strn' tùy chọn chứa một chuỗi văn bản kết thúc bằng null mô tả luồng.
Tiêu đề luồng trong danh sách 'hdrl' được liên kết với dữ liệu luồng trong danh sách 'movi' theo thứ tự của các phần 'strl'. Phần 'strl' đầu tiên áp dụng cho luồng 0, phần thứ hai áp dụng cho luồng 1,.. .
Dữ liệu luồng (danh sách 'movi')
Sau thông tin tiêu đề là danh sách 'movi' chứa dữ liệu thực tế trong các luồng - nghĩa là các khung hình video và các mẫu âm thanh. Các khối dữ liệu có thể nằm trực tiếp trong danh sách 'movi', hoặc chúng có thể được nhóm lại trong danh sách 'rec'. Nhóm 'rec' ngụ ý rằng các khối được nhóm sẽ được đọc từ đĩa cùng một lúc, và các tệp được xen kẽ để phát từ đĩa CD-ROM.
FOURCC xác định mỗi đoạn dữ liệu bao gồm số luồng gồm hai chữ số và theo sau là một mã gồm hai ký tự xác định loại thông tin trong đoạn.
Ưu điểm và nhược điểm của AVI
Ưu điểm:
- Lựa chọn codec (mã hóa/giải mã) để đạt được tốc độ nén cao
- AVI có thể chơi trên các máy nghe nhạc chính như Windows Media Player.
- AVI được sử dụng như một điểm đầu để tạo đĩa DVD phát.
Nhược điểm:
- AVI không cung cấp một cách chuẩn hóa để mã hóa thông tin, do đó, người chơi không thể tự chọn một cách tự động.
- Không chứa dữ liệu VBR cụ thể (ví dụ như âm thanh MP3 ở tỷ lệ mẫu dưới 32KHz) đáng tin cậy.
- Chi phí đầu tư cho các tệp AVI ở độ phân giải và tỷ lệ khung hình khoảng 5 MB/giờ video.
- AVI không chứa video nén yêu cầu truy cập dữ liệu khung hình vượt ra ngoài khung hiện tại. Các phương pháp tiếp cận hỗ trợ các kỹ thuật nén video hiện đại (ví dụ MPEG-4).
- Có một số cách tiếp cận cạnh tranh để đưa mã thời gian vào các tệp tin AVI, ảnh hưởng đến khả năng sử dụng định dạng trong sản phẩm phim và truyền hình
Ứng dụng
Khác một chút so với các định dạng thông thường, các file AVI thường khá kén chọn, do vậy để có thể chạy được các video với định dạng này, cần có những phần mềm riêng như: KMPlayer, JetAudio Basic, RealPlayer, VLC Media Player. Ngoài ra, Media player của Apple hay QuickTime cũng có thể xử lý khá tốt các video này mà không gặp vấn đề gì. Các phần mềm AVI ReComp (phần mềm nén video AVI) và Fix Player (giúp sửa lỗi khi các file AVI đang được tải về hoặc sao chép từ thiết bị khác sang) cũng là những công cụ hết sức cần thiết nếu thường xuyên sử dụng các video với định dạng này. Với trình chuyển đổi video chuyên nghiệp như WinX HD Video Converter Deluxe sẽ giúp chuyển đổi AVI sang MP4, MOV, WMV, MPEG, FLV, MOV, MP3, chuyển đổi AVI sang iPad / iPhone, hoặc chuyển đổi MP4 sang AVI, YouTube, M2TS / MTS MKV sang AVI,...
Trong Thông tư số 22/2013/TT-BTTTT ngày 23/12/2013 của Bộ trưởng Bộ Thông tin và Truyền thông Công bố Danh mục tiêu chuẩn kỹ thuật về ứng dụng công nghệ thông tin trong cơ quan nhà nước quy định Khuyến nghị áp dụng tiêu chuẩn AVI và được xếp vào nhóm Tiêu chuẩn về truy cập thông tin.
Tài liệu tham khảo
- https://msdn.microsoft.com/enus/library/dd318189(v=vs.85).aspx
- http://digitalfactbook.tv/a/avi-avi/
- Jim Cheshire, Paul Colligan - Special Edition Using Microsoft Office FrontPage 2003
Nguyễn Thị Thu Trang