オーディオビデオインターリーブ（Audio Video Interleavedとも呼ばれ、その頭文字とファイル名拡張子は AVIで知られ、通常は/ ˌ eɪ . v iː ˈ aɪ /と発音されます[3]）は、Microsoftが1992年11月にVideo for Windowsソフトウェアの一部として導入した独自のマルチメディアコンテナフォーマットであり、Windows標準[4]です。AVIファイルは、オーディオとビデオの両方のデータを非圧縮ファイルコンテナに格納することができ、オーディオとビデオの同期再生が可能です[5] 。

DVDビデオフォーマットと同様に、AVIファイルは複数のストリーミングオーディオとビデオをサポートしていますが、これらの機能はあまり使用されていません。AVIで一般的に使用されるコーデックはMPEG-4 ASPで、通常はDivXまたはXvidでエンコードされますが、AVIファイルには他の多くのコーデックも含まれる場合があります。[6] [7]

多くのAVIファイルは、1996年2月にMatrox OpenDMLグループによって開発されたファイル形式拡張子を使用しています。[8]これらのファイルはMicrosoftによってサポートされており、非公式にAVI 2.0と呼ばれています。[9] [検証失敗] 2010年に米国政府の国立公文書記録管理局は、 AVIをデジタルビデオを保存するための公式ラッパーとして定義しました。[10]

歴史

出版社は、CD-ROMでビデオをどのように配布すべきかという難題に直面していました。24ビットカラー、30フレーム/秒、スーパーVGA解像度で表示される30秒間のビデオは、680メガバイトもの容量を消費します。これは1992年当時のほとんどのCD-ROMの記憶容量に相当します。ビデオを非可逆圧縮すれば、かなりの容量を節約できますが、画質は低下してしまいます。ビデオの品質を重視する出版社は、品質を維持しながらビデオファイルを圧縮できる理想的な圧縮アルゴリズムを探していました。[11]

マイクロソフトはこの問題を認識し、ビデオファイルをロスレスで圧縮する標準規格の開発を目指しました。また、当時としては厳しい非圧縮品質のビデオ再生に必要なハードウェア要件を満たすため、低スペックのコンピュータでも圧縮品質のビデオを再生できるようにする必要があることも認識していました。そして、1992年11月10日、Video for Windowsの一部としてAudio Video Interleave形式を開発・公開し、これらのユーザーのニーズを満たすコーデックのサポートも提供しました。 [11] [12] [13]

形式

AVIはリソース交換ファイル形式（RIFF）のサブフォーマットであり、ファイルのデータをブロック（チャンク）に分割します。各チャンクはFourCCタグによって識別されます。[14]

AVIファイルはRIFFヘッダーの形式をとり、2つの必須チャンクと1つのオプションチャンクに分割されます。最初のチャンクは「hdrl」タグで識別され、コーデックがAVIファイルを解凍して表示するために必要な情報が格納されます。2番目のサブチャンクは「movi」タグで識別され、AVIビデオを構成する実際の音声データと映像データが含まれます。3番目のオプションチャンクは「idx1」タグで識別され、ファイル内のデータチャンクのオフセットをインデックスします。 [14]

RIFF形式の場合、「movi」チャンクに含まれる音声および映像データは、コーデック（(en)coder/decoderの略）と呼ばれるソフトウェアによってエンコードまたはデコードできます。ファイルの作成時に、コーデックは生データとチャンク内で使用される（圧縮された）データ形式を変換します。AVIファイルは、フルフレーム（非圧縮）、Indeo、ランレングス符号化、Microsoft Video 1など、事実上あらゆる圧縮方式でチャンク内に音声および映像データを格納できます。[13]

VLCなどの一部のプログラムは、「idx1」インデックスサブチャンクが見つからない場合にエラーを報告します。これは、タイムスタンプ間の効率的な移動に必要となるためです。これらのプログラムは、一時的または永続的なインデックスを構築することでファイルを「修正」することを提案します。[15] [より適切な出典が必要]

メタデータ

RIFF（リソース交換ファイル形式）の派生形式であるAVIファイルは、一般的にINFOチャンクにメタデータがタグ付けされています。さらに、AVIファイルには拡張メタデータプラットフォーム（Extensible Metadata Platform）を埋め込むことができます。[16]設計上、RIFFファイルには4文字のコードで識別される追加のデータチャンクを合法的に含めることができます。[14]特定のコードを理解しないソフトウェアは、そのチャンクをスキップします。したがって、AVIを含むRIFFファイル形式を拡張し、考えられるほぼすべてのメタデータをサポートすることは理論的に可能です。現代のAVIの使用における制限の一部は、このメタデータの標準化の欠如に関連しています（以下の制限事項を参照）。

制限事項

90 年代初頭に導入されて以来、元の AVI 仕様では予期されていなかった新しいコンピュータ ビデオ技術が導入されてきました。

  • オリジナルのAVI仕様では、アスペクト比情報をエンコードするための標準化された方法は提供されていませんが、後のOpenDML（AVI 2.0）仕様では提供されています。そのため、古いプレーヤーでは適切なアスペクト比を自動的に選択できない場合があります（ただし、手動で選択することは可能です）。[17]
  • AVIファイルにタイムコードを含める方法はいくつかあり、映画やテレビのポストプロダクションにおけるフォーマットの使い勝手に影響を与えているものの、広く利用されている。[18] WAVオーディオファイルについては、ポストプロダクションのメタデータを標準化するためにBroadcast Wave（BWF）拡張機能が設計されているが、AVIファイルには同等の拡張機能がまだ存在しない。メタデータとしてBWFチャンクをAVIに書き込む方法もあることが知られている。[19]
  • AVIは、現在のフレーム（Bフレーム）を超える将来のビデオフレームデータへのアクセスを必要とする圧縮技術を用いたビデオを収録することを想定していませんでした。この機能を利用する最新のビデオ圧縮技術（ MPEG-4など）をサポートするアプローチは存在しますが、これは元の仕様の意図を超えており、この用途を想定していない再生ソフトウェアでは問題が発生する可能性があります。[20]
  • AVI には、特定の種類の可変ビットレート(VBR) データ (サンプル レートが 32 kHz 未満のMP3オーディオなど) を確実に含めることができません。
  • 通常、標準解像度の長編映画をエンコードするために使用される解像度とフレーム レートでの AVI ファイルのオーバーヘッドは、ビデオ 1 時間あたり約 5 MB ですが、その重要性はアプリケーションによって異なります。
  • AVIファイルには、フォントや字幕などの添付ファイルを含めることはできません。そのため、字幕は別のファイルで配布するか、ビデオストリームにハードコードする必要があります。

最近のコンテナ形式（ Matroska、Ogg、MP4など）ではこれらすべての問題が解決されていますが、ここで説明する技術を使用してAVIファイルを作成し、正しく再生するためのソフトウェアは無料で入手できます。

DV AVI

DV AVIは、 DV規格に準拠するようにビデオが圧縮されたAVIファイルの一種です。DV-AVIファイルには2つの種類があります。

  • タイプ1: 多重化されたオーディオビデオは元の多重化のまま保持され、AVIファイルのビデオセクションにまとめて保存されます。
    • スペースをあまり無駄にしません (オーディオは圧縮されずに保存されますが、圧縮されていないオーディオでも DV のビデオ部分と比較すると非常に小さいです) が、VfW APIに基づく Windows アプリケーションではサポートされていません。
  • タイプ 2: タイプ 1 と同様ですが、オーディオも追加のオーディオ ストリームとしてファイルに保存されます。
    • VfW アプリケーションでサポートされますが、ファイル サイズがわずかに増加します。

Type 1は実際には2つのタイプのうち新しい方です。Microsoftは「タイプ」の名称を定め、VfW互換の旧バージョンを「Type 2」と名付けましたが、これが2つのタイプに関する混乱をさらに深める結果となりました。1990年代後半から2000年代初頭にかけて、ノンリニア編集プログラムを含むほとんどのプロ仕様DVソフトウェアはType 1のみをサポートしていました。注目すべき例外の一つはAdobe Premiereで、Type 2のみをサポートしていました。ハイエンドのFireWireコントローラは通常Type 1のみにキャプチャし、「コンシューマー」レベルのコントローラは通常Type 2のみにキャプチャしていました。Type 1 AVIをType 2に変換するソフトウェアは以前から存在していましたが、これは時間のかかる作業です。

多くのFireWireコントローラは、どちらか一方のタイプにしかキャプチャできません。しかし、Adobe Premiereを含め、関連ソフトウェアのほぼすべてがType 1とType 2の両方の編集とレンダリングをサポートしています。そのため、多くのユーザーはDV AVIファイルに2つのタイプがあることに気づいていません。

参照

参考文献

  1. ^ Fleischman, Eric (1998年6月). WAVEおよびAVIコーデックレジストリ. IETF . doi : 10.17487/RFC2361 . RFC 2361. 2009年12月6日閲覧。
  2. ^ AVI（Audio Video Interleaved）ファイルフォーマット（完全草案）. デジタルフォーマットの持続可能性. ワシントンD.C.：米国議会図書館. 2016年3月9日. 2021年12月13日閲覧。
  3. ^ Cudnik, Brian (2009). 月の隕石衝突とその観測方法. Springer . p. 154. ISBN 978-1-4419-0324-2. 2021年9月19日閲覧。
  4. ^ Gavin, Brady (2018年9月12日). 「AVIファイルとは（そして開く方法）」How-To Geek . 2021年9月19日閲覧。
  5. ^ 「Cyber​​Linkサポートセンター」www.cyberlink.com . 2025年4月17日閲覧。
  6. ^ オーディオビデオインターリーブ (AVI) とは何ですか?
  7. ^ 「AVI: オーディオビデオインターリーブ」www.videoexpertsgroup.com . 2025年4月17日閲覧。
  8. ^ 「OpenDML拡張機能付きAVIファイルフォーマット、バージョン1.02」www.loc.gov . 2016年3月9日. 2019年9月1日閲覧。
  9. ^ stevewhims. 「AVI RIFFファイルリファレンス - Windowsアプリケーション」. docs.microsoft.com . 2019年9月1日閲覧。
  10. ^ “Video Digital Product Options”. archives.gov . 2019年5月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019年9月1日閲覧。
  11. ^ ab Raskin, Robin (1992年12月22日). 「CD-ROMプレーヤーを購入する27の理由」. PC Magazine . 第11巻第22号. pp.  345– 346. 2021年9月19日閲覧。
  12. ^ Damore, Kelley; Corcoran, Cate (1992年11月9日). 「Microsoftとベンダーが協力してVideo for Windowsを放送」InfoWorld第14巻第45号 p.3 . 2021年9月19日閲覧。
  13. ^ ab Quain, John R. (1993年1月12日). 「Microsoft Goes Hollywood With Video for Windows」. PC Magazine . 第12巻第1号. p. 39. 2021年9月19日閲覧。
  14. ^ abc Gloe, Thomas (2014年4月16日). 「ビデオファイル形式のフォレンジック分析 § AVIコンテナ形式」. Digital Investigation . 11 (1). Elsevier . doi : 10.1016/j.diin.2014.03.009 . ISSN  1742-2876.
  15. ^ "WindowsFAQ-1.1.x". VideoLAN Wiki .
  16. ^ Altheide, Cory; Carley, Harvan (2011). オープンソースツールによるデジタルフォレンジック. Syngress . p. 190. ISBN 978-1-59749-586-8. 2021年9月19日閲覧。
  17. ^ 「ピクセルとフレームの形状の決定」Microsoft.com 2003年5月。2008年1月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  18. ^ Rhodes, Phil (2014年12月12日). 「AVIとタイムコード」. FFmpeg-user (メーリングリスト).
  19. ^ 「AVI MetaEdit - テクニカルメタデータ」。mediaarea.net。
  20. ^ 「Bフレームの使用」。Avidemux。
  • John P. McGowanのAVI概要
  • AVIファイル形式に関するMicrosoftのページ
  • PVDTools の RIFF-AVI ファイル形式のドキュメント
  • デイブ・ウィルソンによるFourCCコードの包括的なリスト
  • OpenDML (AVI 2.0) フォーマット仕様
  • AVI ファイル形式のドキュメント (pdf)
  • タイプ1および2のDV AVIファイル
  • AVIファイルの構造