.avi это контейнер, то есть внутри могут быть данные различных форматов и кодеков. есть как несжатые форматы и со сжатием без потерь (как раз набор картинок), так и различные форматы сжатия с потерями, основанные на вычислении межкадровой разницы.
Я бы порекомендовал вам начать с программы AviSynth и обертки для неё AVSP, это несложный скриптовый тулкит, позволяющий "в коде" собрать видео, в том числе из отдельных картинкок, а также выполнить различные фильтры и преобразования.