馬軍
摘 要:所謂百聞不如一見,故而視頻技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)教育中占有重要的席位。時下,國家正在推進教學(xué)資源庫建設(shè),在常規(guī)教學(xué)資源中視頻講座具有不可替代的作用。因而在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)條件下,視頻編碼技術(shù)的應(yīng)用,具有一定的理論研究價值。
關(guān)鍵字:視頻;編碼技術(shù);網(wǎng)絡(luò)教育
1 引言
《教育部財政部關(guān)于實施國家示范性高等職業(yè)院校建設(shè)計劃加快高等職業(yè)教育改革與發(fā)展的意見》(教高[2006]14號)指出“圍繞國家重點支持發(fā)展的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,研制并推廣共享型教學(xué)資源庫,為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù),運用現(xiàn)代信息手段,搭建公共服務(wù)平臺,為共享優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源提供技術(shù)支持”。視頻作為常規(guī)教學(xué)資源,如何更好的體現(xiàn)自身作用,如何在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)條件下更好的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)教育,需要進行認真的比較分析。
2 視頻編碼分析
目前,網(wǎng)絡(luò)中存在的主要視頻文件格式有:MPEG、AVI、MOV、ASF、WMV、NAVI、3GP、REALVIDEO、MKV、FLV、F4V、RMVB、WebM。
2.1 MPEG
MPEG(運動圖像專家組)是Motion Picture Experts Group的縮寫。這類格式包括了MPEG-1,MPEG-2和MPEG-4在內(nèi)的多種視頻格式。MPEG-1相信是大家接觸得最多的了,因為其正在被廣泛地應(yīng)用在VCD的制作和一些視頻片段下載的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用上面,大部分的VCD都是用MPEG1格式壓縮的(刻錄軟件自動將MPEG1轉(zhuǎn)換為DAT格式),使用MPEG-1的壓縮算法,可以把一部120分鐘長的電影壓縮到1.2GB左右大小。MPEG-2則是應(yīng)用在DVD的制作,同時在一些HDTV(高清晰電視廣播)和一些高要求視頻編輯、處理上面也有相當(dāng)多的應(yīng)用。使用MPEG-2的壓縮算法壓縮一部120分鐘長的電影可以壓縮到5-8GB的大?。∕PEG2的圖像質(zhì)量是MPEG-1無法比擬的)。MPEG系列標準已成為國際上影響最大的多媒體技術(shù)標準,其中MPEG-1和MPEG-2是采用相同原理為基礎(chǔ)的預(yù)測編碼、變換編碼、熵編碼及運動補償?shù)鹊谝淮鷶?shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù);MPEG-4(ISO/IEC14496)則是基于第二代壓縮編碼技術(shù)制定的國際標準,它以視聽媒體對象為基本單元,采用基于內(nèi)容的壓縮編碼,以實現(xiàn)數(shù)字視音頻、圖形合成應(yīng)用及交互式多媒體的集成。MPEG系列標準對VCD、DVD等視聽消費電子及數(shù)字電視和高清晰度電視(DTV&&HDTV)、多媒體通信等信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大而深遠的影響。
2.2 AVI
AVI,音頻視頻交錯(Audio Video Interleaved)的英文縮寫。AVI這個由微軟公司發(fā)表的視頻格式,在視頻領(lǐng)域可以說是最悠久的格式之一。AVI格式調(diào)用方便、圖像質(zhì)量好,壓縮標準可任意選擇,是應(yīng)用最廣泛、也是應(yīng)用時間最長的格式之一。
2.3 MOV
使用過Mac機的朋友應(yīng)該接觸過QuickTime。QuickTime原本是Apple公司用于Mac計算機上的一種圖像視頻處理軟件。Quick-Time提供了兩種標準圖像和數(shù)字視頻格式,即可以支持靜態(tài)的*.PIC和*.JPG圖像格式,動態(tài)的基于Indeo壓縮法的*.MOV和基于MPEG壓縮法的*.MPG視頻格式。
2.4 ASF
ASF(Advanced Streaming format高級流格式)。ASF是MICROSOFT為了和的Real player競爭而發(fā)展出來的一種可以直接在網(wǎng)上觀看視頻節(jié)目的文件壓縮格式。ASF使用了MPEG4的壓縮算法,壓縮率和圖像的質(zhì)量都很不錯。因為ASF是以一個可以在網(wǎng)上即時觀賞的視頻“流”格式存在的,所以它的圖像質(zhì)量比VCD差一點點并不出奇,但比同是視頻“流”格式的RAM格式要好。
2.5 WMV
一種獨立于編碼方式的在Internet上實時傳播多媒體的技術(shù)標準,Microsoft公司希望用其取代QuickTime之類的技術(shù)標準以及WAV、AVI之類的文件擴展名。WMV的主要優(yōu)點在于:可擴充的媒體類型、本地或網(wǎng)絡(luò)回放、可伸縮的媒體類型、流的優(yōu)先級化、多語言支持、擴展性等。
2.6 NAVI
如果發(fā)現(xiàn)原來的播放軟件突然打不開此類格式的AVI文件,那你就要考慮是不是碰到了NAVI。NAVI是New AVI的縮寫,是一個名為Shadow Realm的地下組織發(fā)展起來的一種新視頻格式。它是由Microsoft ASF壓縮算法的修改而來的(并不是想象中的AVI),視頻格式追求的無非是壓縮率和圖像質(zhì)量,所以NAVI為了追求這個目標,改善了原始的ASF格式的一些不足,讓NAVI可以擁有更高的幀率??梢赃@樣說,NAVI是一種去掉視頻流特性的改良型ASF格式。
2.7 3GP
3GP是一種3G流媒體的視頻編碼格式,主要是為了配合3G網(wǎng)絡(luò)的高傳輸速度而開發(fā)的,也是目前手機中最為常見的一種視頻格式。簡單的說,該格式是“第三代合作伙伴項目”(3GPP)制定的一種多媒體標準,使用戶能使用手機享受高質(zhì)量的視頻、音頻等多媒體內(nèi)容。其核心由包括高級音頻編碼(AAC)、自適應(yīng)多速率(AMR)和MPEG-4和H.263視頻編碼解碼器等組成,目前大部分支持視頻拍攝的手機都支持3GPP格式的視頻播放。其特點是網(wǎng)速占用較少,但畫質(zhì)較差。
2.8 REALVIDEO
REALVIDEO(RA、RAM)格式由一開始就是定位在視頻流應(yīng)用方面的,也可以說是視頻流技術(shù)的始創(chuàng)者。它可以在用56KMODEM撥號上網(wǎng)的條件實現(xiàn)不間斷的視頻播放,當(dāng)然,其圖像質(zhì)量和MPEG2、DIVX等比是不敢恭維的啦。畢竟要實現(xiàn)在網(wǎng)上傳輸不間斷的視頻是需要很大的頻寬的,這方面是ASF的有力競爭者。
2.9 MKV
一種后綴為MKV的視頻文件頻頻出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上,它可在一個文件中集成多條不同類型的音軌和字幕軌,而且其視頻編碼的自由度也非常大,可以是常見的DivX、XviD、3IVX,甚至可以是RealVideo、QuickTime、WMV這類流式視頻。實際上,它是一種全稱為Matroska的新型多媒體封裝格式,這種先進的、開放的封裝格式已經(jīng)給我們展示出非常好的應(yīng)用前景。
2.10 FLV
FLV是FLASHVIDEO的簡稱,F(xiàn)LV流媒體格式是一種新的視頻格式。由于它形成的文件極小、加載速度極快,使得網(wǎng)絡(luò)觀看視頻文件成為可能,它的出現(xiàn)有效地解決了視頻文件導(dǎo)入Flash后,使導(dǎo)出的SWF文件體積龐大,不能在網(wǎng)絡(luò)上很好的使用等缺點。
2.11 F4V
作為一種更小更清晰,更利于在網(wǎng)絡(luò)傳播的格式,F(xiàn)4V已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)FLV,也已經(jīng)被大多數(shù)主流播放器兼容播放,而不需要通過轉(zhuǎn)換等復(fù)雜的方式。F4V是Adobe公司為了迎接高清時代而推出繼FLV格式后的支持H.264的F4V流媒體格式。它和FLV主要的區(qū)別在于,F(xiàn)LV格式采用的是H263編碼,而F4V則支持H.264編碼的高清晰視頻,碼率最高可達50Mbps。也就是說F4V和FLV在同等體積的前提下,能夠?qū)崿F(xiàn)更高的分辨率,并支持更高比特率,就是我們所說的更清晰更流暢。另外,很多主流媒體網(wǎng)站上下載的F4V文件后綴卻為FLV,這是F4V格式的另一個特點,屬正?,F(xiàn)象,觀看時可明顯感覺到這種實為F4V的FLV有明顯更高的清晰度和流暢度。
2.12 WEBM
由Google提出,是一個開放、免費的媒體文件格式。WebM影片格式其實是以Matroska(即MKV)容器格式為基礎(chǔ)開發(fā)的新容器格式,里面包括了VP8影片軌和OggVorbis音軌,其中Google將其擁有的VP8視頻編碼技術(shù)以類似BSD授權(quán)開源,OggVorbis本來就是開放格式。WebM標準的網(wǎng)絡(luò)視頻更加偏向于開源并且是基于HTML5標準的,WebM項目旨在為對每個人都開放的網(wǎng)絡(luò)開發(fā)高質(zhì)量、開放的視頻格式,其重點是解決視頻服務(wù)這一核心的網(wǎng)絡(luò)用戶體驗。Google說WebM的格式相當(dāng)有效率,應(yīng)該可以在netbook、tablet、手持式裝置等上面順暢地使用。
3 網(wǎng)絡(luò)視頻格式分析
基于以上分析,ASF、MPEG、MOV、3GP、RM、FLV、F4V、MKV、WEBM適于網(wǎng)絡(luò)視頻播放。由于本文分析視頻格式主要用于網(wǎng)絡(luò)教育,在教育過程中,在屏幕中將呈現(xiàn)相對較小的文字、公式、圖片,所以對于視頻的清晰度有較高的要求;由于受眾觀看教育視頻所采用的網(wǎng)絡(luò)帶寬差別較大,所以在選擇視頻格式時,最好選擇壓縮比較高的流媒體視頻格式。
ASF、MPEG、RM格式清晰度難以達到要求,3GP雖然是專門開發(fā)用于手機、網(wǎng)絡(luò)的格式,但是畫面質(zhì)量較差,MKV、NAVI、WEBM暫時還不屬于主流格式,受眾較少,大家的認可度還有待提高。而采用H.264編碼的F4V視頻格式無論是壓縮比還是清晰度、流暢度都較突出。
4 結(jié)束語
目前,網(wǎng)絡(luò)教育以其隨時隨地的學(xué)習(xí)方式、豐富的學(xué)習(xí)資源正吸引著廣大的學(xué)習(xí)者。視頻作為網(wǎng)絡(luò)教育的基本呈現(xiàn)形式,對于學(xué)習(xí)效果的好壞具有至關(guān)重要的作用,F(xiàn)4V作為FLV的繼承者將使網(wǎng)絡(luò)視頻給學(xué)習(xí)者帶來新的感受。
參考文獻
[1]教育部財政部關(guān)于實施國家示范性高等職業(yè)院校建設(shè)計劃加快高等職業(yè)教育改革與發(fā)展的意見[Z].教高[2006]14號,2006,(11)
[2]杜曄.流媒體技術(shù)的原理和應(yīng)用[J].光盤技術(shù),2008(2):9.
[3]文竹.流媒體技術(shù)在國家精品課程中網(wǎng)站建設(shè)中的應(yīng)用[J].時代教育,2008,8(8):101.
[4]趙夢筆.基于流媒體技術(shù)的現(xiàn)代遠程教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計[J].情報科學(xué),2007,25(11):1713.
[5]吳鑫輝,王勁波.一種Web多媒體數(shù)據(jù)庫的設(shè)計技術(shù)[J].計算機與現(xiàn)代,2004(5):95-98.
[6]白煜,辛向暉.WindowsMedia與Real網(wǎng)絡(luò)流媒體案例教程[M].北京:清華大學(xué)出版社,2004.
[7]百度百科http://baike.baidu.com/view/2302577.htm