数字视频设计与制作
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2015年7月1日 5
1.1.2 电视节目制作的方式
2. EFP方式 EFP，即电子现场制作（Electronic Field Production）。 EFP也是电视技术迅速发展的产物，它应当是对一整套适 用于“野外”或“演播室外”节目制作的电视设备的统称。
图1-2 电视转播车
2015年7月1日
12
2015年7月1日
2. 帧内和帧间压缩 帧内（intraframe）压缩也称为空间压缩 （spatial compression）。当压缩一帧视频 时，仅考虑本帧的数据而不考虑相邻帧之 间的冗余信息，这实际上与静态图像压缩 类似。 帧间（interframe）压缩也称为时间压缩 （temporal compression），它通过比较时 间轴上不同帧之间的数据进行压缩。帧间 压缩一般是有损的。
图1-3 电视转播车内部设备
6
1.1.2 电视节目制作的方式
3. ESP方式 ESP，亦即“电视演播室制作”（Electronic Studio Production），主要是指演播室录像制作，也包括演播 室直播。因为演播室设备的不断现代化，增加了演播室 制作方式的适应能力。如室内灯光系统的全自动化；高 清晰度的广播级摄像机系统；高保真音响系统；特别是 数字特技、模拟特技、动画特技系统，它们组成了一个 高科技制作系统。如图1-4为演播控制室，图1-5为演播 室摄像机。
1. 利用视频采集卡将模拟视频转换成数字视频 从硬件平台的角度分析，数字视频的获取需要三 个部分的配合： （1）模拟视频输出的设备，如录像机、电视机、 电视卡等； （2）可以对模拟视频信号进行采集、量化和编码 的设备，这一般都由专门的视频采集卡来完成； （3）由多媒体计算机接收和记录编码后的数字视 频数据。
9
2015年7月1日
1.3 数字视频基础
1.3.1 1.3.2 1.3பைடு நூலகம்3 1.3.4 1.3.5
视频的基础知识 视频压缩编码的基本概念 常见数字视频格式 视频格式转换工具软件 数字视频素材的获取
2015年7月1日
10
1.3.1 视频的基础知识
（1）模拟视频和数字视频 （2）视频的制式 （3）数字视频的生成
2015年7月1日
18
（6）RA/RM/RP/RT流式文件格式经过特殊编码，但是它 的目的和单纯的多媒体压缩文件有所不同，重新编排数据 位是为了适合在网络上边下载边播放。将压缩媒体文件编 码成流式文件，为了使客户端接受到的数据包可以重新有 序地播放，还需要加上许多附加信息。其中使用最广的RA 格式用来传输接近CD音质的音频数据，RM格式用来传输 连续视频数据。 RP格式可以直接将图片文件通过Internet流式传输到客户 端。通过将其他媒体如音频、文本捆绑到图片上可以制作 出各种目的用途的多媒体文件。只要懂简单的标志性文件 就可以用文本编辑器制作出RP文件。 RT格式是为了让文本从文件或者直播源流式发放到客户端。 Real Text文件既可以是单独的文本也可以是在文本的基础 上加上其他媒体所构成。由于Real Text文件是由标志性语 言定义的，所以用简单的文本编辑器就可以制作。
2015年7月1日
17
（4）DivX格式是由MPEG-4衍生出的另一种视频编码（压 缩）标准，也即我们通常所说的DVDrip格式，它采用了 MPEG4的压缩算法，同时又综合了MPEG-4与MP3各方面 的技术。其画质接近DVD，并且文件大小只有DVD的几分 之一。DivX对计算机硬件的要求也不高，所以DivX视频编 码技术可以说是一种对DVD造成威胁最大的新生视频压缩 格式。 （5）DV格式是由索尼、松下、JVC等多家厂商联合提出 的一种家用数字视频格式。目前非常流行的数码摄像机就 是使用这种格式记录视频数据。它可以通过计算机的 IEEE1394端口传输视频数据到计算机，也可以将计算机中 编辑好的视频数据回录到数码摄像机中。这种数字视频格 式的文件扩展名一般是.avi，所以也叫DV-AVI格式。
图1-4 演播控制室
2015年7月1日
图1-5 演播室摄像机
7
1.1.3 电视节目制作人员的组成和职责
1. 导演 2. 摄像 3. 录像 4. 场记 5. 美工 6. 灯光 7. 编辑 8. 录音 9. 解说
8
2015年7月1日
1.2 基于多媒体的数字视频制作
数字视频设计与制作
连云港市徐山中心小学 李方方
2015年7月1日
1
主要内容
基于电视节目的数字视频制作 基于多媒体的数字视频制作 数字视频基础
2015年7月1日
2
1.1 基于电视节目的数字视频制作
1.1.1 电视节目制作的流程 1.1.2 电视节目制作的方式 1.1.3 电视节目制作人员的组成和职责
2015年7月1日
13
3. 对称和不对称编码 对称性是压缩编码的一个关键特征。 对称（symmetric）意味着压缩和解压缩占 用相同的计算处理能力和时间。 不对称或非对称意味着压缩时需要花费大 量的处理能力和时间，而解压缩时则能较 好地实时回放，即以不同的速度进行压缩 和解压缩。
2015年7月1日
2015年7月1日
25
4. 从VCD或DVD视频文件中截取视频片段 当所截取的视频文件格式不能被视频编辑 软件支持时，首先要把文件格式转换成视 频编辑软件支持的文件格式。一般绝大部 分视频编辑软件都支持AVI文件格式。所以， 在VCD或DVD中截取视频文件并转换成AVI 文件格式，然后将转换后的文件导入到视 频编辑软件中进行处理。
2015年7月1日
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（2）AVI（Audio Video Interleave）是一种音频 视像交插记录的数字视频文件格式。AVI文件图像 质量好，可以跨多个平台使用。但由于文件过于 庞大，而且压缩标准不统一，因此在不同版本的 Windows媒体播放器中不兼容。 （3）MOV格式是美国Apple公司开发的一种视频 格式，默认的播放器是苹果的QuickTime Player。 MOV格式有较高的压缩比率和较完美的视频清晰 度；定义了存储数字媒体内容的标准方法，使用 它不仅可以存储单个的媒体内容，而且能保存对 该媒体作品的完整描述。因为这种文件格式能用 来描述几乎所有的媒体结构，所以它是不同系统 的应用程序间交换数据的理想格式。
同样包括“前期制作”和“后期制作”两个阶段。其 各个制作阶段的工作任务与电视节目制作基本相似。 不同之处是：一般来说，电视节目制作要使用到很多 设备系统，拍摄的素材全部记录在录像带上，然后通 过编辑机编辑，需要时还要进行图文制作、特技制作 和声音的混录等。而基于多媒体的数字视频制作环境 则是将图像、声音及有关信息统一作为数字数据进行 处理，同时一些基本的工作如选材、合成和编辑都是 以综合方式完成的。图像、声音直接作为数字数据记 录在服务器上；外景素材存储在磁盘存储器上，然后 传送到服务器上，运用非线性编辑系统进行制作。
4
1.1.2 电视节目制作的方式
1. ENG方式 ENG，即“电子新闻采集”（Electronic News Gathering）。这种方式，是使用便携式的摄像、 录像设备来采集电视新闻，因此能适应新闻采访 的运动和灵活性、新闻事件的突发性、电视报道 的时效性和现场性。
图1-1 便携式摄像设备
2015年7月1日
3
1.1.1 电视节目制作的流程
2015年7月1日
电视节目制作包含节目生产过程中的艺术 创作和技术处理两个部分。在制作的实践 中，艺术创作和技术处理同属于一个完整 的节目生产系统的不同部分，往往互相依 存而不可分离，而且是相互渗透的。 电视制作的全过程，一般可分为“前期制 作”与“后期制作”。前期工作包括构思 创作和现场录制；后期工作包括编辑和合 成。
23
2015年7月1日
2. 利用计算机生成的动画 例如，把GIF动画格式转换成AVI视频格式， 或利用Flash、MAYA、3ds max等二维或三 维动画制作软件生成的视频文件或文件序 列作为数字视频。
2015年7月1日
24
3. 通过互联网下载 许多互联网网站都提供视频或影片的下载服务， 下载服务分免费和付费两种。免费服务可以直接 将视频或影片下载到计算机中，付费服务需要通 过注册，以各种付费方式付费后，才能将视频或 影片下载到计算机中。但是，通过互联网下载的 视频素材质量都不会很高，一般单帧画面分辨率 在320×240像素左右，如果更大的话，视频发布 会受到网络带宽的，表现为在线浏览时会经常停 顿，甚至无法浏览。
15
1.3.3 常见数字视频格式
2015年7月1日
MPEG-2标准，即“活动图像及有关声音信息的通 用编码”标准。MPEG-2格式主要应用在DVD和 SVCD的制作或压缩方面，同时在一些HDTV（高 清晰电视广播）和一些高要求视频编辑、处理上 面也有相当的应用。其文件扩展名包 括.mpg、.mpe、.mpeg、.m2v及DVD光盘上 的.vob等。 MPEG-4能够保存接近于DVD画质的小体积视频文 件。这种文件格式还包括了以前MPEG压缩标准所 不具备的比特率的可伸缩性、动画精灵、交互性 甚至版权保护等一些特殊功能。这种数字视频格 式的文件扩展名包括.asf、mov和DivX AVI等。
2015年7月1日
20
（8）ASF流式文件格式以“.asf”为后缀，其最大优点就 是体积小，因此适合网络传输。通过Windows Media工具， 用户可以将图形、声音和动画数据组合成一个ASF格式的 文件；也可以将其他格式的视频和音频转换为ASF格式； 还可以通过声卡和视频捕获卡将诸如麦克风、录像机等外 设的数据保存为ASF格式。使用Windows Media Player可 以直接播放ASF格式的文件。 （9）ASX文件是Microsoft Media文件的索引文件，也是一 种播放列表或者流媒体重定向（active stream redirector） 文件，其工作原理与RAM文件类似。播放列表将媒体内容 集中在一起，并储存媒体数据内容的位置。媒体数据的位 置可能是客户机、局域网中的一台计算机或者互联网中的 一台服务器。ASX文件的最简形式是包含了关于流的URL 的信息。Windows Media Player处理该信息，然后打开 ASX文件中指定位置的内容。
2015年7月1日
21
1.3.4 视频格式转换工具软件
1. Canopus Procoder 2. WinMPG Video Convert 3. 视频格式转换通 4. AVS Video Converter 5. 网络多媒体梦工场2005
2015年7月1日
22
1.3.5 数字视频素材的获取
2015年7月1日
11
1.3.2 视频压缩编码的基本概念
1. 有损和无损压缩 无损压缩指压缩前和解压缩后的数据完全 一致。多数的无损压缩都采用RLE行程编码 算法。 有损压缩意味着解压缩后的数据与压缩前 的数据不一致。在压缩的过程中要丢失一 些人眼和人耳所不敏感的图像或音频信息， 而且丢失的信息不可恢复。
2015年7月1日
19
（7）RMVB格式是一种由RM视频格式升级延伸出 的新视频格式，它的先进之处在于打破了原先RM 格式那种平均压缩采样的方式，在保证平均压缩 比的基础上合理利用比特率资源，就是说静止和 动作场面少的画面场景采用较低的编码速率，这 样可以留出更多的带宽空间，而这些带宽会在出 现快速运动的画面场景时被利用。这样在保证了 静止画面质量的前提下，大幅地提高了运动图像 的画面质量，从而图像质量和文件大小之间就达 到了微妙的平衡。
14
1.MPEG格式。 MPEG-1的标准名称为“动态图像和伴音的编码— —用于速率小于每秒约1.5兆比特的数字存储媒 体”。这里的数字存储媒体指一般的数字存储设 备如CD-ROM、硬盘和可擦写光盘等，也就是通 常所说的VCD制作格式。 MPEG-1采用有损和不对称的压缩编码算法来减少 运动图像中的冗余信息，即压缩方法依据是相邻 两幅画面绝大多数是相同的，把后续图像中和前 面图像有冗余的部分去除，从而达到压缩的目的， 其最大压缩比可达到200：1。 其文件扩展名包括.mpg、.mlv、.mpe、.mpeg以 及VCD光盘中的.dat等。
1.1.2 电视节目制作的方式
2. EFP方式 EFP，即电子现场制作（Electronic Field Production）。 EFP也是电视技术迅速发展的产物，它应当是对一整套适 用于“野外”或“演播室外”节目制作的电视设备的统称。
图1-2 电视转播车
2015年7月1日
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2015年7月1日
2. 帧内和帧间压缩 帧内（intraframe）压缩也称为空间压缩 （spatial compression）。当压缩一帧视频 时，仅考虑本帧的数据而不考虑相邻帧之 间的冗余信息，这实际上与静态图像压缩 类似。 帧间（interframe）压缩也称为时间压缩 （temporal compression），它通过比较时 间轴上不同帧之间的数据进行压缩。帧间 压缩一般是有损的。
图1-3 电视转播车内部设备
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1.1.2 电视节目制作的方式
3. ESP方式 ESP，亦即“电视演播室制作”（Electronic Studio Production），主要是指演播室录像制作，也包括演播 室直播。因为演播室设备的不断现代化，增加了演播室 制作方式的适应能力。如室内灯光系统的全自动化；高 清晰度的广播级摄像机系统；高保真音响系统；特别是 数字特技、模拟特技、动画特技系统，它们组成了一个 高科技制作系统。如图1-4为演播控制室，图1-5为演播 室摄像机。
1. 利用视频采集卡将模拟视频转换成数字视频 从硬件平台的角度分析，数字视频的获取需要三 个部分的配合： （1）模拟视频输出的设备，如录像机、电视机、 电视卡等； （2）可以对模拟视频信号进行采集、量化和编码 的设备，这一般都由专门的视频采集卡来完成； （3）由多媒体计算机接收和记录编码后的数字视 频数据。
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2015年7月1日
1.3 数字视频基础
1.3.1 1.3.2 1.3பைடு நூலகம்3 1.3.4 1.3.5
视频的基础知识 视频压缩编码的基本概念 常见数字视频格式 视频格式转换工具软件 数字视频素材的获取
2015年7月1日
10
1.3.1 视频的基础知识
（1）模拟视频和数字视频 （2）视频的制式 （3）数字视频的生成
2015年7月1日
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（6）RA/RM/RP/RT流式文件格式经过特殊编码，但是它 的目的和单纯的多媒体压缩文件有所不同，重新编排数据 位是为了适合在网络上边下载边播放。将压缩媒体文件编 码成流式文件，为了使客户端接受到的数据包可以重新有 序地播放，还需要加上许多附加信息。其中使用最广的RA 格式用来传输接近CD音质的音频数据，RM格式用来传输 连续视频数据。 RP格式可以直接将图片文件通过Internet流式传输到客户 端。通过将其他媒体如音频、文本捆绑到图片上可以制作 出各种目的用途的多媒体文件。只要懂简单的标志性文件 就可以用文本编辑器制作出RP文件。 RT格式是为了让文本从文件或者直播源流式发放到客户端。 Real Text文件既可以是单独的文本也可以是在文本的基础 上加上其他媒体所构成。由于Real Text文件是由标志性语 言定义的，所以用简单的文本编辑器就可以制作。
2015年7月1日
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（4）DivX格式是由MPEG-4衍生出的另一种视频编码（压 缩）标准，也即我们通常所说的DVDrip格式，它采用了 MPEG4的压缩算法，同时又综合了MPEG-4与MP3各方面 的技术。其画质接近DVD，并且文件大小只有DVD的几分 之一。DivX对计算机硬件的要求也不高，所以DivX视频编 码技术可以说是一种对DVD造成威胁最大的新生视频压缩 格式。 （5）DV格式是由索尼、松下、JVC等多家厂商联合提出 的一种家用数字视频格式。目前非常流行的数码摄像机就 是使用这种格式记录视频数据。它可以通过计算机的 IEEE1394端口传输视频数据到计算机，也可以将计算机中 编辑好的视频数据回录到数码摄像机中。这种数字视频格 式的文件扩展名一般是.avi，所以也叫DV-AVI格式。
图1-4 演播控制室
2015年7月1日
图1-5 演播室摄像机
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1.1.3 电视节目制作人员的组成和职责
1. 导演 2. 摄像 3. 录像 4. 场记 5. 美工 6. 灯光 7. 编辑 8. 录音 9. 解说
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2015年7月1日
1.2 基于多媒体的数字视频制作
数字视频设计与制作
连云港市徐山中心小学 李方方
2015年7月1日
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主要内容
基于电视节目的数字视频制作 基于多媒体的数字视频制作 数字视频基础
2015年7月1日
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1.1 基于电视节目的数字视频制作
1.1.1 电视节目制作的流程 1.1.2 电视节目制作的方式 1.1.3 电视节目制作人员的组成和职责
2015年7月1日
13
3. 对称和不对称编码 对称性是压缩编码的一个关键特征。 对称（symmetric）意味着压缩和解压缩占 用相同的计算处理能力和时间。 不对称或非对称意味着压缩时需要花费大 量的处理能力和时间，而解压缩时则能较 好地实时回放，即以不同的速度进行压缩 和解压缩。
2015年7月1日
2015年7月1日
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4. 从VCD或DVD视频文件中截取视频片段 当所截取的视频文件格式不能被视频编辑 软件支持时，首先要把文件格式转换成视 频编辑软件支持的文件格式。一般绝大部 分视频编辑软件都支持AVI文件格式。所以， 在VCD或DVD中截取视频文件并转换成AVI 文件格式，然后将转换后的文件导入到视 频编辑软件中进行处理。
2015年7月1日
16
（2）AVI（Audio Video Interleave）是一种音频 视像交插记录的数字视频文件格式。AVI文件图像 质量好，可以跨多个平台使用。但由于文件过于 庞大，而且压缩标准不统一，因此在不同版本的 Windows媒体播放器中不兼容。 （3）MOV格式是美国Apple公司开发的一种视频 格式，默认的播放器是苹果的QuickTime Player。 MOV格式有较高的压缩比率和较完美的视频清晰 度；定义了存储数字媒体内容的标准方法，使用 它不仅可以存储单个的媒体内容，而且能保存对 该媒体作品的完整描述。因为这种文件格式能用 来描述几乎所有的媒体结构，所以它是不同系统 的应用程序间交换数据的理想格式。
同样包括“前期制作”和“后期制作”两个阶段。其 各个制作阶段的工作任务与电视节目制作基本相似。 不同之处是：一般来说，电视节目制作要使用到很多 设备系统，拍摄的素材全部记录在录像带上，然后通 过编辑机编辑，需要时还要进行图文制作、特技制作 和声音的混录等。而基于多媒体的数字视频制作环境 则是将图像、声音及有关信息统一作为数字数据进行 处理，同时一些基本的工作如选材、合成和编辑都是 以综合方式完成的。图像、声音直接作为数字数据记 录在服务器上；外景素材存储在磁盘存储器上，然后 传送到服务器上，运用非线性编辑系统进行制作。
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1.1.2 电视节目制作的方式
1. ENG方式 ENG，即“电子新闻采集”（Electronic News Gathering）。这种方式，是使用便携式的摄像、 录像设备来采集电视新闻，因此能适应新闻采访 的运动和灵活性、新闻事件的突发性、电视报道 的时效性和现场性。
图1-1 便携式摄像设备
2015年7月1日
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1.1.1 电视节目制作的流程
2015年7月1日
电视节目制作包含节目生产过程中的艺术 创作和技术处理两个部分。在制作的实践 中，艺术创作和技术处理同属于一个完整 的节目生产系统的不同部分，往往互相依 存而不可分离，而且是相互渗透的。 电视制作的全过程，一般可分为“前期制 作”与“后期制作”。前期工作包括构思 创作和现场录制；后期工作包括编辑和合 成。
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2015年7月1日
2. 利用计算机生成的动画 例如，把GIF动画格式转换成AVI视频格式， 或利用Flash、MAYA、3ds max等二维或三 维动画制作软件生成的视频文件或文件序 列作为数字视频。
2015年7月1日
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3. 通过互联网下载 许多互联网网站都提供视频或影片的下载服务， 下载服务分免费和付费两种。免费服务可以直接 将视频或影片下载到计算机中，付费服务需要通 过注册，以各种付费方式付费后，才能将视频或 影片下载到计算机中。但是，通过互联网下载的 视频素材质量都不会很高，一般单帧画面分辨率 在320×240像素左右，如果更大的话，视频发布 会受到网络带宽的，表现为在线浏览时会经常停 顿，甚至无法浏览。
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1.3.3 常见数字视频格式
2015年7月1日
MPEG-2标准，即“活动图像及有关声音信息的通 用编码”标准。MPEG-2格式主要应用在DVD和 SVCD的制作或压缩方面，同时在一些HDTV（高 清晰电视广播）和一些高要求视频编辑、处理上 面也有相当的应用。其文件扩展名包 括.mpg、.mpe、.mpeg、.m2v及DVD光盘上 的.vob等。 MPEG-4能够保存接近于DVD画质的小体积视频文 件。这种文件格式还包括了以前MPEG压缩标准所 不具备的比特率的可伸缩性、动画精灵、交互性 甚至版权保护等一些特殊功能。这种数字视频格 式的文件扩展名包括.asf、mov和DivX AVI等。
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（8）ASF流式文件格式以“.asf”为后缀，其最大优点就 是体积小，因此适合网络传输。通过Windows Media工具， 用户可以将图形、声音和动画数据组合成一个ASF格式的 文件；也可以将其他格式的视频和音频转换为ASF格式； 还可以通过声卡和视频捕获卡将诸如麦克风、录像机等外 设的数据保存为ASF格式。使用Windows Media Player可 以直接播放ASF格式的文件。 （9）ASX文件是Microsoft Media文件的索引文件，也是一 种播放列表或者流媒体重定向（active stream redirector） 文件，其工作原理与RAM文件类似。播放列表将媒体内容 集中在一起，并储存媒体数据内容的位置。媒体数据的位 置可能是客户机、局域网中的一台计算机或者互联网中的 一台服务器。ASX文件的最简形式是包含了关于流的URL 的信息。Windows Media Player处理该信息，然后打开 ASX文件中指定位置的内容。
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1.3.4 视频格式转换工具软件
1. Canopus Procoder 2. WinMPG Video Convert 3. 视频格式转换通 4. AVS Video Converter 5. 网络多媒体梦工场2005
2015年7月1日
22
1.3.5 数字视频素材的获取
2015年7月1日
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1.3.2 视频压缩编码的基本概念
1. 有损和无损压缩 无损压缩指压缩前和解压缩后的数据完全 一致。多数的无损压缩都采用RLE行程编码 算法。 有损压缩意味着解压缩后的数据与压缩前 的数据不一致。在压缩的过程中要丢失一 些人眼和人耳所不敏感的图像或音频信息， 而且丢失的信息不可恢复。
2015年7月1日
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（7）RMVB格式是一种由RM视频格式升级延伸出 的新视频格式，它的先进之处在于打破了原先RM 格式那种平均压缩采样的方式，在保证平均压缩 比的基础上合理利用比特率资源，就是说静止和 动作场面少的画面场景采用较低的编码速率，这 样可以留出更多的带宽空间，而这些带宽会在出 现快速运动的画面场景时被利用。这样在保证了 静止画面质量的前提下，大幅地提高了运动图像 的画面质量，从而图像质量和文件大小之间就达 到了微妙的平衡。
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1.MPEG格式。 MPEG-1的标准名称为“动态图像和伴音的编码— —用于速率小于每秒约1.5兆比特的数字存储媒 体”。这里的数字存储媒体指一般的数字存储设 备如CD-ROM、硬盘和可擦写光盘等，也就是通 常所说的VCD制作格式。 MPEG-1采用有损和不对称的压缩编码算法来减少 运动图像中的冗余信息，即压缩方法依据是相邻 两幅画面绝大多数是相同的，把后续图像中和前 面图像有冗余的部分去除，从而达到压缩的目的， 其最大压缩比可达到200：1。 其文件扩展名包括.mpg、.mlv、.mpe、.mpeg以 及VCD光盘中的.dat等。