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AVI 格式（传统格式）

AVI（Audio Video Interleave，音频视频交错格式）格式由微软于 1992 年推出，是早期多媒体容器格式的代表。采用 RIFF 文件结构封装音视频流，支持多种编解码器（如 DivX、Xvid），但缺乏流式传输支持和精确的同步机制，文件体积较大，曾是 CD-ROM 时代的主流视频格式。

格式简介​

AVI 是一种多媒体容器格式，由微软开发，用于存储音频和视频数据。AVI 格式采用 RIFF（Resource Interchange File Format）文件结构，将音频和视频数据交错存储在同一文件中。

AVI 文件扩展名为 .avi，MIME 类型为 video/x-msvideo 或 video/avi。AVI 格式在 1990 年代和 2000 年代初非常流行，虽然现在已被 MP4 等格式取代，但仍被广泛支持。

技术特点​

核心特性​

  • RIFF 结构：基于 RIFF 文件格式
  • 交错存储：音频和视频数据交错排列
  • 多编解码器支持：支持多种视频和音频编解码器
  • 简单结构：文件结构相对简单

支持的编解码器​

  • 视频编解码器：DivX、Xvid、H.264、MPEG-4、MJPEG 等
  • 音频编解码器：MP3、AC3、PCM、WMA 等

局限性​

  • 文件大小限制：标准 AVI 文件最大 2GB（AVI 2.0 支持更大文件）
  • 流式传输：不支持流式传输
  • 同步问题：同步机制不够精确
  • 元数据支持：元数据支持有限

文件结构​

AVI 文件基于 RIFF 格式，基本结构：

[RIFF 头]                # "RIFF" 标识 + 文件大小
[AVI 标识]               # "AVI " 标识
[LIST hdrl]              # 头部列表
  - avih                 # AVI 主头（视频参数）
  - LIST strl            # 流列表
    - strh               # 流头（视频流）
    - strf               # 流格式
    - strd               # 流数据（可选）
[LIST movi]              # 数据列表
  - 视频数据块
  - 音频数据块
  - ...
[idx1]                   # 索引块（可选）

关键组件​

  • RIFF 头：标识文件为 RIFF 格式
  • AVI 头：包含视频和音频的基本信息
  • 流列表：定义视频和音频流
  • 数据块：实际的音视频数据

使用场景​

适用场景​

  • 历史视频文件：旧视频文件格式
  • 本地播放：本地视频播放
  • 视频编辑：某些视频编辑软件的中间格式
  • 兼容性需求：需要广泛兼容的场景

优缺点​

优点：

  • 兼容性好，几乎所有播放器都支持
  • 结构简单，易于理解
  • 支持多种编解码器

缺点：

  • 文件体积较大
  • 不支持流式传输
  • 同步机制不够精确
  • 文件大小有限制（标准版本）
  • 逐渐被 MP4 等格式替代

代码示例​

Python 处理 AVI​

import cv2

# 读取 AVI 文件
cap = cv2.VideoCapture('video.avi')

# 获取视频信息
fps = cap.get(cv2.CAP_PROP_FPS)
width = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_WIDTH))
height = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_HEIGHT))
frame_count = int(cap.get(cv2.CAP_PROP_FRAME_COUNT))

print(f"帧率: {fps} fps")
print(f"分辨率: {width}x{height}")
print(f"总帧数: {frame_count}")

# 读取帧
while cap.isOpened():
    ret, frame = cap.read()
    if not ret:
        break
    # 处理帧
    cv2.imshow('Frame', frame)
    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
        break

cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

Python 创建 AVI​

import cv2

# 创建视频写入器
fourcc = cv2.VideoWriter_fourcc(*'XVID')
out = cv2.VideoWriter('output.avi', fourcc, 20.0, (640, 480))

# 写入帧
for i in range(100):
    frame = create_frame(i)  # 创建帧的函数
    out.write(frame)

out.release()

使用 FFmpeg​

# 转换 AVI 到 MP4
ffmpeg -i input.avi -c:v libx264 -c:a aac output.mp4

# 提取视频信息
ffprobe -v quiet -print_format json -show_format -show_streams input.avi

# 转换 AVI 到其他格式
ffmpeg -i input.avi output.mkv

相关工具​

  • 播放器：
    • VLC Media Player：跨平台播放器
    • Windows Media Player：Windows 内置播放器
    • Media Player Classic：经典播放器
  • 编辑工具：
    • FFmpeg：命令行视频处理工具
    • VirtualDub：AVI 专用编辑器
  • 编程库：
    • Python: opencv-python、moviepy
    • C/C++: libavformat、libavcodec（FFmpeg）
    • JavaScript: ffmpeg.wasm

相关链接​

参考​