Введение

Audio Video Interleave (также Audio Video Interleaved и известный по своим аббревиатурам и расширению файла AVI, обычно произносится ,/eɪ//.//v//iː/'/aɪ/) — это запатентованный мультимедийный контейнерный формат и стандарт Windows, представленный компанией Microsoft в ноябре 1992 года в составе программного обеспечения Video for Windows. Файлы AVI могут содержать как аудио-, так и видеоданные в файловом контейнере, обеспечивающем синхронное воспроизведение аудио и видео. Подобно формату DVD-видео, файлы AVI поддерживают несколько потоков аудио и видео, хотя эти возможности используются редко. Многие файлы AVI используют расширения формата, разработанные группой Matrox OpenDML в феврале 1996 года. Эти файлы поддерживаются Microsoft и неофициально называются «AVI 2.0». В 2010 году Национальное управление архивов и документации США определило AVI как официальный формат контейнера для сохранения цифрового видео.

История

Издатели столкнулись с дилеммой относительно того, как распространять видео на CD-ROM. Тридцать секунд видео, отображаемого в 24-битном цвете с частотой тридцать кадров в секунду и разрешением Super VGA, могло занимать 680 мегабайт – объём памяти, доступный на большинстве CD-ROM в 1992 году. Сжатие видео с потерями позволило бы значительно сэкономить место, но при этом снизилось бы качество изображения. Издатели, для которых качество видео было приоритетнее, искали оптимальный алгоритм сжатия, который бы уменьшал размер файлов, сохраняя при этом качество. Microsoft осознала проблему и приступила к разработке стандарта для сжатия видео без потерь. Компания также понимала, что из-за высоких требований к аппаратному обеспечению для воспроизведения видео в несжатом формате, необходимо обеспечить возможность просмотра сжатого видео на компьютерах с более скромными характеристиками. 10 ноября 1992 года Microsoft разработала и опубликовала формат Audio Video Interleave в составе Video for Windows, включив поддержку кодеков для удовлетворения потребностей пользователей с различными конфигурациями компьютеров.

Формат

AVI — это подформат формата файлов обмена ресурсами (RIFF), который разделяет данные файла на блоки, называемые "чанками". Каждый чанк идентифицируется тегом FourCC. Файл AVI имеет структуру, начинающуюся с заголовка RIFF, который затем разделяется на два обязательных и один необязательный чанк. Первый чанк идентифицируется тегом "hdrl" и хранит информацию, необходимую кодеку для декомпрессии файла AVI для воспроизведения. Второй чанк идентифицируется тегом "movi" и содержит фактические аудио- и визуальные данные, составляющие видео AVI. Третий необязательный чанк идентифицируется тегом "idx1" и содержит индексы смещений чанков данных внутри файла.

Метаданные

Как производный от формата файлов обмена ресурсами (RIFF), файлы AVI обычно снабжаются метаданными в блоке INFO. Кроме того, файлы AVI могут включать платформу расширяемых метаданных. По своей конструкции любой файл RIFF может легально содержать дополнительные блоки данных, каждый из которых идентифицируется четырехсимвольным кодом. Существует несколько конкурирующих подходов к включению таймкода в файлы AVI, что влияет на удобство использования формата в кино- и телевизионном постпродакшене, хотя он и широко распространен. Для аудиофайлов WAV расширения Broadcast Wave (BWF) были разработаны для стандартизации метаданных постпродакшна, но эквивалента для файлов AVI пока не появилось. Известно, что некоторые разработчики записывают блоки BWF в AVI для хранения метаданных. AVI не был разработан для хранения видео, использующего методы сжатия, требующие доступа к данным будущих видеокадров за пределами текущего (B-кадров). Существуют способы поддержки современных методов сжатия видео (например, MPEG 4), которые полагаются на эту функцию, однако это выходит за рамки первоначальных спецификаций и может вызвать проблемы с программным обеспечением для воспроизведения, не рассчитанным на такое использование. AVI не может надежно содержать некоторые типы данных с переменным битрейтом (VBR), такие как MP3-аудио с частотой дискретизации ниже 32 кГц. Дополнительные накладные расходы для файлов AVI с разрешением и частотой кадров, обычно используемыми для кодирования полнометражных фильмов стандартной четкости, составляют около 5 МБ в час видео, что существенно зависит от области применения. Файлы AVI не могут содержать вложения, такие как шрифты и субтитры. Следовательно, субтитры должны распространяться в отдельном файле или быть жестко встроены в видеопоток. Более современные форматы контейнеров (такие как Matroska, Ogg и MP4) решают все эти проблемы, хотя программное обеспечение для создания и корректного воспроизведения файлов AVI, использующих описанные здесь методы, находится в свободном доступе.