摘要：本文詳細的解析了AVI檔案的儲存結構，介紹了微軟提供的用來操作AVI檔案的一組API使用方法，並通過例子代碼，示範了如何將一組靜態Bmp圖片合成一個avi視頻檔案以及如何將一個avi視頻檔案解析儲存為一系列的bmp影像檔。 AVI是音訊視訊交錯格式(Audio Video Interleaved)的英文縮寫，它是Microsoft公司開發的一種符合RIFF檔案規格的數字音頻與視頻檔案格式，原先用於Microsoft Video for Windows (簡稱VFW)環境，現在已被Windows 95/98、OS/2等多數作業系統直接支援。AVI格式允許視頻和音頻交錯在一起同步播放，支援256色和RLE壓縮，但AVI檔案並未限定壓縮標準，因此，AVI檔案格式只是作為控制介面上的標準，不具有相容性，用不同壓縮演算法產生的AVI檔案，必須使用相應的解壓縮演算法才能播放出來。常用的AVI播放驅動程式，主要是Microsoft
Video for Windows或Windows 95/98中的Video 1，以及Intel公司的Indeo Video。 在介紹AVI檔案前，我們要先來看看RIFF檔案結構。AVI檔案採用的是RIFF檔案結構方式，RIFF（Resource Interchange File Format，資源互換檔案格式）是微軟公司定義的一種用於管理windows環境中多媒體資料的檔案格式，波形音頻wave，MIDI和數位視訊AVI都採用這種格式儲存。構造RIFF檔案的基本單元叫做資料區塊（Chunk），每個資料區塊包含3個部分，1 4位元組的資料區塊標記（或者叫做資料區塊的ID）2 資料區塊的大小3 資料整個RIFF檔案可以看成一個資料區塊，其資料區塊ID為RIFF，稱為RIFF塊。一個RIFF檔案中只允許存在一個RIFF塊。RIFF塊中包含一系列的子塊，其中有一種字塊的ID為“LIST”，稱為LIST，LIST塊中可以再包含一系列的子塊，但除了LIST塊外的其他所有的子塊都不能再包含子塊。 RIFF和LIST塊分別比普通的資料區塊多一個被稱為形式類型（Form Type）和清單類型（List Type）的資料域，其組成如下：1 4位元組的資料區塊標記（Chunk ID）2 資料區塊的大小3 4位元組的形式類型或者清單類型4 資料 下面我們看看AVI檔案的結構。AVI檔案是目前使用的最複雜的RIFF檔案，它能同時儲存同步表現的音頻視頻資料。AVI的RIFF塊的形式類型是AVI，它包含3個子塊，如下所述：1資訊塊，一個ID為”hdrl”的LIST塊，定義AVI檔案的資料格式。2資料區塊，一個ID為 “movi”的LIST塊，包含AVI的音視頻序列資料3索引塊，ID為 “idxl”的子塊，定義 “movi”LIST塊的索引資料，是可選塊。AVI檔案的結構如所示，下面將具體介紹AVI檔案的各子塊構造。1資訊塊，資訊塊包含兩個子塊，即一個ID為 avih 的子塊和一個ID 為 strl 的LIST塊。“avih”子塊的內容可由如下的結構定義： typedef struct{ DWORD dwMicroSecPerFrame ; //顯示每楨所需的時間ns，定義avi的顯示速率 DWORD dwMaxBytesPerSec; // 最大的資料轉送率 DWORD dwPaddingGranularity; //記錄塊的長度需為此值的倍數，通常是2048 DWORD dwFlages; //AVI檔案的特殊屬性，如是否包含索引塊，音視頻資料是否交叉儲存 DWORD dwTotalFrame; //檔案中的總楨數 DWORD dwInitialFrames; //說明在開始播放前需要多少楨 DWORD dwStreams; //檔案中包含的資料流種類 DWORD dwSuggestedBufferSize; //建議使用的緩衝區的大小， //通常為儲存一楨映像以及同步聲音所需要的資料之和 DWORD dwWidth; //映像寬 DWORD dwHeight; //映像高 DWORD dwReserved[4]; //保留值}MainAVIHeader; “strl” LIST塊用於記錄AVI資料流，每一種資料流都在該LIST塊中佔有3個子塊，他們的ID分別是”strh”,”strf”, “strd”；“strh”子塊由如下結構定義，typedef struct{ FOURCC fccType; //4位元組，表示資料流的種類 vids 表示視頻資料流 //auds 音頻資料流 FOURCC fccHandler;//4位元組 ，表示資料流解壓縮的驅動程式代號 DWORD dwFlags; //資料流屬性 WORD wPriority; //此資料流的播放優先順序 WORD wLanguage; //音訊語言代號 DWORD dwInitalFrames;//說明在開始播放前需要多少楨 DWORD dwScale; //資料量，視頻每楨的大小或者音訊採樣大小 DWORD dwRate; //dwScale /dwRate = 每秒的採樣數 DWORD dwStart; //資料流開始播放的位置，以dwScale為單位 DWORD dwLength; //資料流的資料量，以dwScale為單位 DWORD dwSuggestedBufferSize; //建議緩衝區的大小 DWORD dwQuality; //解壓縮品質參數，值越大，品質越好 DWORD dwSampleSize; //音訊採樣大小 RECT rcFrame; //視頻映像所佔的矩形}AVIStreamHeader;“strf”子塊緊跟在”strh”子塊之後，其結構視”strh”子塊的類型而定，如下所述；如果 strh子塊是視頻資料流，則 strf子塊的內容是一個與windows裝置無關位元影像的BIMAPINFO結構，如下typedef struct tagBITMAPINFO{ BITMAPINFOHEADER bmiHeader; RGBQUAD bmiColors[1]; //顏色表}BITMAPINFO; typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{ DWORD biSize; LONG biWidth; LONG biHeight; WORD biPlanes; WORD biBitCount; DWORD biCompression; DWORD biSizeImage; LONG biXPelsPerMeter; LONG biYPelsPerMeter; DWORD biClrUsed; DWORD biClrImportant;}BITMAPINFOHEADER;如果 strh子塊是音頻資料流，則strf子塊的內容是一個WAVEFORMAT結構，如下typedef struct{ WORD wFormatTag; WORD nChannels; //聲道數 DWORD nSamplesPerSec; //採樣率 DWORD nAvgBytesPerSec; //WAVE聲音中每秒的資料量 WORD nBlockAlign; //資料區塊的對齊標誌 WORD biSize; //此結構的大小}WAVEFORMAT“strd”子塊緊跟在strf子塊後，儲存供壓縮驅動程式使用的參數，不一定存在，也沒有固定的結構。“strl” LIST塊定義的AVI資料流依次將 “hdrl “ LIST 塊中的資料流頭結構與”movi” LIST塊中的資料聯絡在一起，第一個資料流頭結構用於資料流0，第二個用於資料流1，依次類推。資料區塊中儲存視頻和音頻資料流，資料可直接存於 “movi” LIST塊中。資料區塊中音視頻資料按不同的字塊存放，其結構如下所述，音頻字塊 “##wb” Wave 資料流視頻子塊中儲存DIB資料，又分為壓縮或者未壓縮DIB， “##db” RGB資料流 “##dc” 壓縮的映像資料流 看到了吧，avi檔案的映像資料可以是壓縮的，和非壓縮格式的。對於壓縮格式來說，也可採用不同的編碼，也許你曾經遇到有些avi沒法識別，就是因為編碼方式不一樣，如果沒有相應的解碼，你就沒法識別視頻資料。AVI的編碼方式有很多種，比較常見的有 mpeg2，mpeg4， divx等。索引塊，索引快包含資料區塊在檔案中的位置索引，能提高avi檔案的讀寫速度，其中存放著一組AVIINDEXENTRY結構資料。如下，這個塊並不是必需的，也許不存在。typedef struct { DWORD ckid; //記錄資料區塊中子塊的標記 DWORD dwFlags; //表示chid所指子塊的屬性 DWORD dwChunkOffset; //子塊的相對位置 DWORD dwChunkLength; //子塊長度};Ok，現在我相信你肯定會對AVI的檔案結構已經很清楚了，在介紹完了AVI檔案結構後，我們就來看看如何對avi檔案進行讀寫了，為了對avi進行讀寫，微軟提供了一套API，總共50個函數，他們的用途主要有兩類，一個是avi檔案的操作，一類是資料流streams的操作。1 開啟和關閉檔案 AVIFileOpen ，AVIFileAddRef， AVIFileRelease2從檔案中讀取檔案資訊通過AVIFileInfo可以擷取avi檔案的一些資訊，這個函數返回一個AVIFILEINFO結構通過AVIFileReadData可以用來擷取AVIFileInfo函數得不到的資訊。這些資訊也許不包含在檔案的頭部，比如擁有file的公司和個人的名稱。3寫入檔案資訊可以通過AVIFileWriteData函數來寫入檔案的一些額外資訊。4開啟和關閉一個流 開啟一個資料流就跟開啟檔案一樣，你可以通過 AVIFileGetStream函數來開啟一個資料流，這個函數建立了一個流的介面，然後在該介面中儲存了一個控制代碼。 如果你想操作檔案的某一個單獨的流，你可以採用AVIStreamOpenFromFile函數，這個函數綜合了AVIFileOpen和AVIFileGetStream函數。 如果你想操作檔案中的多個資料流，你就要首先AVIFileOpen，然後AVIFileGetStream。 可以通過AVIStreamAddRef來增加stream介面的引用。通過AVIStreamRelease函數來關閉資料流。這個函數用來減少streams的引用計數，當計數減少為0時，刪除。5從流中讀取資料和資訊AVIStreamInfo函數可以擷取資料的一些資訊，該函數返回一個AVISTREAMINFO結構，該結構包含了資料的類型壓縮方法，建議的buffersize，回放的rate，以及一些description。 如果資料流還有一些其它的額外的資訊，你可以通過AVIStreamReadData函數來擷取。應用程式分配一個記憶體，傳遞給這個函數，然後這個函數會通過這個記憶體返回資料流的資訊，額外的資訊可能包括資料流的壓縮和解壓縮的方法，你可以通過AVIStreamDataSize宏來回去需要申請記憶體塊的大小。 可以通過AVIStreamReadFormat函數擷取資料流的格式資訊。這個函數通過指定的記憶體返回資料流的格式資訊，比如對於視頻流，這個buffer包含了一個BIMAPINFO結構，對於音頻流，記憶體塊包含了WAVEFORMATEX或者PCMAVEFORMAT結構。你可以通過給AVIStreamReadFormat傳遞一個空buffer就可以擷取buffer的大小。也可以通過AVIStreamFormatSize宏。 可以通過AVIStreamRead函數來返回多媒體的資料。這個函數將資料複製到應用程式提供的記憶體中，對於視頻流，這個函數返回映像禎，對於音頻流，這個函數返迴音頻的sample資料。可以通過給AVIStreamRead傳遞一個NULL的buffer來擷取需要的buffer的大小。也可以通過AVIStreamSampleSize宏來擷取buffer的大小。 有些AVI資料流控制代碼可能需要在啟動資料流的前要做一下準備工作，此時，我們可以調用AVIStreamBeginStreaming函數來告知AVI資料流handle來申請分配它需要的一些資源。在完畢後，調用AVIStreamEndStreamming函數來釋放資源。6操作壓縮的視頻資料 如果你要示範一禎或者幾禎壓縮視頻映像時，你可以調用AVIStreamRead函數，將擷取的資料傳遞給DrawDib函數來顯示映像。這些函數可以顯示壓縮和未壓縮的映像。 AVIFile也提供了一個函數AVIStreamGetFrameOpen，來擷取未壓縮的視頻禎，這個函數建立了記憶體來擷取未壓縮的資料。也可以通過AVIStreamGetFrame函數來解壓縮一個單獨的視頻禎。這個函數可以解壓縮某一禎映像，然後將資料以一個BIMAPINFOHEADER結構返回。當你調用完AVIStreamGetFrame函數後，要調用AVIStreamGetFrameClose函數釋放上一個函數申請的資源。7根據已存在的資料流建立檔案 建立一個包含多個資料流的檔案的方法就是整合多個資料流，將其寫入一個新檔案。這些資料流可以是記憶體中的資料，也可以是存在於另一個檔案中。 我們可以用AVISave這個函數來build一個檔案。這個函數可以建立一個檔案，並且將指定的多個資料流按照指定的順序寫入檔案，你也可以通過AVISaveV函數來建立一個新的檔案，這個函數的功能和AVISave的功能一樣，主要區別是AVISaveV採用的資料流數組，而AVISave是單個的資料流，多次儲存。 我們可以調用AVISaveOptions函數來顯示一個對話方塊，可以讓使用者來選擇壓縮方式。 我們可以在調用AVISave和AVISaveV函數時指定一個回呼函數，用來顯示avi檔案的產生進度，可以讓使用者隨時地取消產生avi檔案。 我們可以調用GetSaveFileNamePreview函數來顯示儲存的對話方塊讓使用者選擇儲存的檔案名稱。 通過AVIMakeFileFromStreams函數我們可以建立一個虛擬檔案控制代碼，其他的avi函數可以通過這個虛擬檔案控制代碼來操作檔案中的資料流，操作完畢要記得調用AVIFileRelease釋放。8向檔案寫入一個資料流 我們可以通過AVIFileCreateStream函數來在一個新檔案或者已經存在的檔案中建立一個資料流。這個函數根據AVISTREAMINFO結構定義了新的資料流，並為新的資料流建立一個介面，返回介面的指標。 在寫入新的資料前，一定要指定流的格式資訊，通過AVIStreamSetFormat函數，當設定一個視頻流的時候，一定要使用BIMAPINFO結構來設定，音頻就用WAVEFORMAT。 然後我們就可以通過AVIStreamWrite函數將我們的多媒體資料寫入資料流了。這個函數將應用程式提供的記憶體資料複製到指定的流。預設的avi handler將資料寫入流的最後。 如果你有其他額外的資訊需要寫入流，你可以調用AVIFileWriteData或者AVIStreamWriteData， 最後記得在完成資料寫入後，要調用AVIStreamRelease。9資料流中的禎的位置 尋找起始禎： 可以通過AVIStreamStart函數來擷取第一禎包含的sample number。也可以通過AVIStreamInfo函數來擷取這個資訊，這個函數的AVISTREAMINFO結構中包含了dwStart，可以通過AVIStreamStartTime宏來擷取第一個sample。 可以通過AVIStreamLength函數來擷取流的長度。這個函數返迴流中的sample的數目。也可以通過AVIStreamInfo函數來擷取這些資訊，可以通過AVIStreamLengthTime宏來擷取流的長度，毫秒。 在視頻流中，一個sample對應著一禎映像，所以，有時這些sample中沒有視頻資料，如果你調用AVIStreamRead函數來資料，可能返回NULL，也可以通過AVIStreamFindSample通過指定FIND_ANY標誌來尋找指定的sample。尋找關鍵禎通過AVIStreamFindSample函數尋找符合要尋找的sample，然後可以通過下面的宏判斷是否關鍵禎。在time和sample間互相切換 AVIStreamSampleToTime這個函數可以將smaple轉換成毫秒。對於視頻，這個值代表的是這個禎開始播放的時間。 在瞭解了上面的知識後，我們對avi的檔案結構以及如何操作avi檔案心裡就明白了，下面我們可以開始我們的編程了。我們要做兩件事情，1如何將一組靜態bmp位元影像合成一個avi的視頻檔案，2 如何將一個未壓縮的avi檔案解析成一幅幅位元影像。 樣本程式介面如下： 下面的函數示範了如何將一個檔案夾下面的所有bmp檔案都儲存為一個avi檔案，函數的第一個參數是要產生的AVI的檔案名稱，第二個參數是存放bmp檔案的檔案夾名，這個函數會枚舉該檔案夾下的所有bmp檔案，合成一個AVI檔案。 void Cbmp2aviDlg::AVItoBmp(CString strAVIFileName, CString strBmpDir){ // TODO: 在此添加控制項通知處理常式代碼 AVIFileInit(); PAVIFILE avi; int res=AVIFileOpen(&avi, strAVIFileName, OF_READ, NULL); int n = GetLastError(); if (res!=AVIERR_OK) { //an error occures if (avi!=NULL) AVIFileRelease(avi); return ; } AVIFILEINFO avi_info; AVIFileInfo(avi, &avi_info, sizeof(AVIFILEINFO)); PAVISTREAM pStream; res=AVIFileGetStream(avi, &pStream, streamtypeVIDEO /*video stream*/, 0 /*first stream*/); if (res!=AVIERR_OK) { if (pStream!=NULL) AVIStreamRelease(pStream); AVIFileExit(); return ; } //do some task with the stream int iNumFrames; int iFirstFrame; iFirstFrame=AVIStreamStart(pStream); if (iFirstFrame==-1) { //Error getteing the frame inside the stream if (pStream!=NULL) AVIStreamRelease(pStream); AVIFileExit(); return ; } iNumFrames=AVIStreamLength(pStream); if (iNumFrames==-1) { //Error getteing the number of frames inside the stream if (pStream!=NULL) AVIStreamRelease(pStream); AVIFileExit(); return ; } //getting bitmap from frame BITMAPINFOHEADER bih; ZeroMemory(&bih, sizeof(BITMAPINFOHEADER)); bih.biBitCount=24; //24 bit per pixel bih.biClrImportant=0; bih.biClrUsed = 0; bih.biCompression = BI_RGB; bih.biPlanes = 1; bih.biSize = 40; bih.biXPelsPerMeter = 0; bih.biYPelsPerMeter = 0; //calculate total size of RGBQUAD scanlines (DWORD aligned) bih.biSizeImage = (((bih.biWidth * 3) + 3) & 0xFFFC) * bih.biHeight ; PGETFRAME pFrame; pFrame=AVIStreamGetFrameOpen(pStream, NULL ); AVISTREAMINFO streaminfo; AVIStreamInfo(pStream,&streaminfo,sizeof(AVISTREAMINFO)); //Get the first frame BITMAPINFOHEADER bih2; long lsize = sizeof(bih2); int index=0; for (int i=iFirstFrame; i<iNumFrames; i++) { index= i-iFirstFrame; BYTE* pDIB = (BYTE*) AVIStreamGetFrame(pFrame, index); // AVIStreamReadFormat(pStream,index,&bih2,&lsize); BITMAPFILEHEADER stFileHdr; BYTE* Bits=new BYTE[bih2.biSizeImage]; AVIStreamRead(pStream,index,1,Bits,bih2.biSizeImage,NULL,NULL); //RtlMoveMemory(Bits, pDIB + sizeof(BITMAPINFOHEADER), bih2.biSizeImage); bih2.biClrUsed =0; stFileHdr.bfOffBits=sizeof(BITMAPFILEHEADER)+sizeof(BITMAPINFOHEADER); stFileHdr.bfSize=sizeof(BITMAPFILEHEADER); stFileHdr.bfType=0x4d42; CString FileName; FileName.Format("Frame-%05d.bmp", index); CString strtemp = strBmpDir; strtemp += "//"; strtemp += FileName; FILE* fp=_tfopen(strtemp ,_T("wb")); fwrite(&stFileHdr,1,sizeof(BITMAPFILEHEADER),fp); fwrite(&bih2,1,sizeof(BITMAPINFOHEADER),fp); int ff = fwrite(Bits,1,bih2.biSizeImage,fp); int e = GetLastError(); fclose(fp); ///// delete Bits; //CreateFromPackedDIBPointer(pDIB, index); } AVIStreamGetFrameClose(pFrame); //close the stream after finishing the task if (pStream!=NULL) AVIStreamRelease(pStream); AVIFileExit();}下面的這個函數示範了如何將AVI檔案中的每一楨映像單獨取出來，儲存為bmp檔案。函數的頭一個參數是avi檔案名稱，第二個參數是存放bmp檔案的檔案夾。//產生avivoid Cbmp2aviDlg::BMPtoAVI(CString szAVIName, CString strBmpDir){ CFileFind finder; strBmpDir += _T("//*.*"); AVIFileInit(); AVISTREAMINFO strhdr; PAVIFILE pfile; PAVISTREAM ps; int nFrames =0; HRESULT hr; BOOL bFind = finder.FindFile(strBmpDir); while(bFind) { bFind = finder.FindNextFile(); if(!finder.IsDots() && !finder.IsDirectory()) { CString str = finder.GetFilePath(); FILE *fp = fopen(str,"rb"); BITMAPFILEHEADER bmpFileHdr; BITMAPINFOHEADER bmpInfoHdr; fseek( fp,0,SEEK_SET); fread(&bmpFileHdr,sizeof(BITMAPFILEHEADER),1, fp); fread(&bmpInfoHdr,sizeof(BITMAPINFOHEADER),1, fp); BYTE *tmp_buf = NULL; if(nFrames ==0 ) { AVIFileOpen(&pfile,szAviName,OF_WRITE | OF_CREATE,NULL); _fmemset(&strhdr, 0, sizeof(strhdr)); strhdr.fccType = streamtypeVIDEO;// stream type strhdr.fccHandler = 0; strhdr.dwScale = 1; strhdr.dwRate = 15; // 15 fps strhdr.dwSuggestedBufferSize = bmpInfoHdr.biSizeImage ; SetRect(&strhdr.rcFrame, 0, 0, bmpInfoHdr.biWidth, bmpInfoHdr.biHeight); // And create the stream; hr = AVIFileCreateStream(pfile,&ps,&strhdr); // hr = AVIStreamSetFormat(ps,nFrames,&bmpInfoHdr,sizeof(bmpInfoHdr)); } tmp_buf = new BYTE[bmpInfoHdr.biWidth * bmpInfoHdr.biHeight * 3]; fread(tmp_buf, 1, bmpInfoHdr.biWidth * bmpInfoHdr.biHeight * 3, fp); hr = AVIStreamSetFormat(ps,nFrames,&bmpInfoHdr,sizeof(bmpInfoHdr)); hr = AVIStreamWrite(ps, // stream pointer nFrames , // time of this frame 1, // number to write (LPBYTE) tmp_buf, bmpInfoHdr.biSizeImage , // size of this frame AVIIF_KEYFRAME, // flags.... NULL, NULL); nFrames ++; fclose(fp); } } AVIStreamClose(ps); if(pfile != NULL) AVIFileRelease(pfile); AVIFileExit();} 結束語：以上代碼在 vc 6.0 和windows xp平台調試通過。這兩個函數你可以直接在你的程式中使用，更詳細的代碼可以參見隨著本文附上的樣本源碼。這裡我要指出的是，這個AVI檔案和bmp互相轉換過程中，avi中的視頻資料都是存放的是沒有壓縮的資料，如果你要分解AVI檔案是經過壓縮編碼，比如，DVSD，MPEG4編碼，首先你要採用相應的解碼器對視頻資料解碼，然後將解碼過的資料儲存為bmp檔案。好了，關於avi檔案的介紹就到這裡結束了轉自：http://blog.csdn.net/aoosang/article/details/596474
