Стэн Трухильо - Графика для Windows средствами DirectDraw

Графическая и звуковая (необязательная) часть видеоролика часто называются потоками (streams). Этот термин говорит о том, что отдельные компоненты ролика (в случае видеоданных — растры) связаны между собой и следуют в определенном порядке. Термин «поток» часто встречается в последующих объяснениях.

Формат AVI (Audio Video Interleave) был разработан Microsoft для хранения и воспроизведения видеороликов. AVI-файл кроме последовательности растров содержит одну или несколько звуковых дорожек, сопровождающих видеоролик. В этой главе нам придется часто пользоваться AVI-файлами.

Почему для хранения видеоинформации нужен специальный файловый формат? Почему нельзя представить видеоролик в виде последовательности растров и звукового файла? Существует несколько причин, но, видимо, самая важная из них — сжатие. Если кадры видеоролика будут храниться без сжатия (например, в BMP-файлах), то даже относительно короткий ролик будет занимать слишком много места. Например, 1-минутный ролик при разрешении 320×200 и частоте вывода 30 кадров в секунду займет на диске свыше 100 Мбайт.

Разумеется, для практического применения видеороликов необходимо сжатие. Возникает вопрос: какое именно? Существует много различных алгоритмов сжатия, каждый из которых обладает своими достоинствами и недостатками. Маловероятно, чтобы один алгоритм подошел сразу по всем критериям.

Поэтому в AVI-файлах была предусмотрена поддержка разнообразных методов сжатия. Конечно, без развитого API чтение AVI-файлов было бы очень сложной задачей. К счастью, в Windows существует специальный API Video For Windows, который мы вскоре рассмотрим.

Форматы видеофайлов (такие как AVI) фактически поддерживают два уровня сжатия. Различные алгоритмы обеспечивают сжатие отдельных кадров; кроме того, некоторые кадры представляются не в виде самостоятельных изображений, а в виде изменений, внесенных в предыдущие кадры.

Это объясняется тем, что типичный видеоролик состоит из похожих изображений. Например, если в нем показано, как человек идет по комнате, то фигура человека будет изменяться от кадра к кадру, но остальная часть (комната), скорее всего, останется практически неизменной. Следовательно, такой видеоролик можно представить в виде первого кадра и цепочки последующих изменений.

Кадры видеоролика с полным изображением называются ключевыми кадрами (key frames). Видеоролик может содержать любое количество ключевых кадров, в зависимости от того, насколько часто и сильно меняется изображение. Ключевые кадры особенно часто появляются при переходах между сценами, эффектах «растворения» и перемещении съемочной камеры. Ключевые кадры чрезвычайно важны при чтении видеоролика; без них промежуточные кадры теряют смысл. Неключевой кадр тоже можно вывести, но изображение, скорее всего, будет нарушено, потому что такой кадр представляет собой лишь изменение предыдущего изображения, а не самостоятельное изображение.

Открытый видеофайл обычно называется потоком. Как мы увидим в следующем разделе, посвященном Video For Windows API, концепция потока тесно интегрирована с Video For Windows.

Для создания и чтения AVI-файлов Windows предоставляет разработчикам Video For Windows (VFW) API. Этот API заметно упрощает задачу воспроизведения видео, поскольку в нем имеются удобные средства для поиска и извлечения кадров из ролика.

VFW не пытается поддерживать все возможные алгоритмы сжатия, используемые для хранения AVI-данных. Вместо этого VFW допускает установку и удаление компрессоров и декомпрессоров, обеспечивающих работу одного или нескольких алгоритмов сжатия. Таким образом, VFW позволяет выбрать нужные компрессор и декомпрессор в зависимости от потребностей разработчика. Кроме поддержки сжатия и распаковки VFW API предоставляет средства для поиска и извлечения кадров, а также для решения других задач, связанных с потоками.

Имена многих функций VFW API начинаются с букв AVI. Другие функции (например, относящиеся к сжатию) начинаются с IC. Существуют некоторые исключения, но большинство функций VFW снабжается одним из этих префиксов. Алфавитный список всех функций VFW приведен в табл. 8.1.

Таблица 8.1. Функции VFW

AVIBuildFilter()

AVICLearClipboard()

AVIFileAddRef()

AVIFileCreateStream()

AVIFileEndRecord()

AVIFileExit()

AVIFileGetStream()

AVIFileInfo()