在線繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育學(xué)習(xí)中多媒體視頻格式轉(zhuǎn)換及制作

鮑衛(wèi)華 王葆青 余 情

在科技發(fā)展日新月異的今天，計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已深入到社會和生活的各個方面。而醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域中基于網(wǎng)絡(luò)多媒體視頻(流媒體)形式的在線學(xué)習(xí)方興未艾，它將教師、學(xué)員、管理者從以往沉重的教案和繁瑣的文字書寫中解脫出來，以其高效、自主、形象、生動及環(huán)保為各醫(yī)療教育機構(gòu)所重視[1-4]。

在線教育多媒體的制作及應(yīng)用需要有較高的技巧，而隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展和進步，人們對各種多媒體格式的轉(zhuǎn)換、編輯的處理技術(shù)和質(zhì)量提出了更高要求。近年來，中山醫(yī)院創(chuàng)建在線繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)平臺，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)多媒體視頻點播，并逐步實現(xiàn)了從對進修醫(yī)生到全院醫(yī)務(wù)人員24 h開放的在線醫(yī)學(xué)教育視頻點播，為我院計算機網(wǎng)絡(luò)教育平臺的建設(shè)提供了支撐，并收到了良好的效果[5]。

1 網(wǎng)絡(luò)多媒體視頻格式

多媒體視頻可分為適合本地播放的本地影像視頻和適合在網(wǎng)絡(luò)中播放的網(wǎng)絡(luò)流媒體影像視頻2類。前者常見視頻格式有MPEG/MPG/DAT、AVI等；后者常見視頻格式有MOV、WMV、ASF、REAL VIDEO、MKV、FLV、F4V等，后者播放的穩(wěn)定性和畫面質(zhì)量上可能沒有前者優(yōu)秀，但網(wǎng)絡(luò)流媒體影像視頻的廣泛傳播性正被大量應(yīng)用于視頻點播、網(wǎng)絡(luò)演示、遠程教育、網(wǎng)絡(luò)視頻廣告等互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)領(lǐng)域[6]。

1.1 運動圖像專家組(motion picture experts group，MPEG)

MPEG視頻格式是目前國際上影響最大應(yīng)用最廣泛的多媒體技術(shù)標準，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應(yīng)用最早，被廣泛應(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；MPEG-2則是DVD視頻格式，應(yīng)用于DVD的制作，同時在HDTV和一些高要求視頻編輯、處理等方面也有較多應(yīng)用，其質(zhì)量顯著優(yōu)于MPEG-1；MPEG-4(ISO/IEC 14496)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。

1.2 音頻視頻交錯(audio video interleaved，AVI)

AVI格式由微軟(Microsoft)公司發(fā)表，在視頻領(lǐng)域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)用最廣泛的格式，但容量大是其為人所詬病的不足之處[7]。

1.3 MOV格式

MOV格式是Apple公司用于Mac計算機上的一種圖像視頻處理軟件QuickTime支持的2種數(shù)字視頻格式之一。

1.4 WMV格式

WMV格式是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，微軟公司希望用其取代QuickTime之類的技術(shù)標準以及WAV、AVI之類的文件擴展名。其主要優(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、容量小、兼容性強等。

1.5 REAL VIDEO(RA、RAM)格式

REAL VIDEO(RA、RAM)格式是視頻流技術(shù)的始創(chuàng)者?？梢栽谟?6 K MODEM 撥號上網(wǎng)、帶寬較小的條件下實現(xiàn)不間斷的視頻播放，SF是微軟公司對REAL VIDEO有力的競爭者。

1.6 MKV格式

MKV格式可在一個文件中集成多條不同類型的音軌和字幕軌，其視頻編碼的自由度非常大，可以是常見的DivX、XviD、3IVX，也可以是RealVideo、QuickTime、WMV流式視頻。是一種全稱為Matroska的新型多媒體封裝格式，已展示出極好的應(yīng)用前景。

1.7 F4V格式

F4V作為一種更小、更清晰以及更利于在網(wǎng)絡(luò)傳播的流媒體格式，已逐漸取代傳統(tǒng)的FLV，而被大多數(shù)主流播放器兼容播放。F4V是Adobe公司為了迎接高清時代而推出繼FLV格式后的能支持H.264的F4V流媒體格式，碼率最高可達50 Mbps，F(xiàn)4V和FLV在同等體積的前提下，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的分辨率和比特率，更清晰、更流暢。

2 在線學(xué)習(xí)多媒體格式轉(zhuǎn)換及制作

在線學(xué)習(xí)多媒體格式轉(zhuǎn)換及制作工作，一般在當時主流配置以上的PC上都能完成進行。如配置1：Pentium(R)D雙核CPU2.8G、內(nèi)存1 G、獨顯256 M NVIDIA GForce 6600 LE；配置2：Pentium(R)Dual-Core雙核CPU E5300 2.6 G、內(nèi)存2 G、集顯Intel(R)GMA3100。操作系統(tǒng)均為Windows XP sp3。理想的制作環(huán)境是工作順利開展、效率提高的前提。

2.1 確定在線學(xué)習(xí)的視頻格式

網(wǎng)絡(luò)多媒體視頻文件必須在保證質(zhì)量的情況下容量越小越好，解碼播放能力越強越好。經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)中心論證，從軟件解碼、兼容性、質(zhì)量高低、開發(fā)者使用習(xí)慣及醫(yī)學(xué)教學(xué)多媒體課件特點等方面著手，發(fā)現(xiàn)WMV是較適合需求的格式，它具有容量小且質(zhì)量損失小、兼容性強以及適合網(wǎng)絡(luò)回放等優(yōu)點。

2.2 轉(zhuǎn)換及制作過程

視頻格式是經(jīng)過某種算法壓縮生成的文件格式，解碼器要解壓還原出原始視頻數(shù)據(jù)。視頻轉(zhuǎn)換是解壓還原原始視頻數(shù)據(jù)后，再通過另一種算法壓縮成新的視頻格式文件。實際轉(zhuǎn)換工作中，要求質(zhì)量損耗越小越好。目前轉(zhuǎn)換格式的軟件名目繁多，影響轉(zhuǎn)換質(zhì)量因素也有很多，比如顯卡、視頻捕捉卡、內(nèi)存、CPU等硬件配置問題，以及操作系統(tǒng)、驅(qū)動、視頻格式、兼容性等軟件問題。常用視頻轉(zhuǎn)換軟件有下述6種。

(1)屏幕錄像軟件Camtasia Studio。該軟件是美國TechSmith公司出品的屏幕錄像和編輯的軟件套裝。軟件提供了強大的屏幕錄像、剪輯和編輯、菜單制作、劇場和視頻播放功能等。用戶可以方便地進行屏幕操作的錄制和配音、視頻的剪輯和過場動畫、添加說明字幕和水印、制作視頻封面和菜單以及視頻壓縮和播放。Camtasia Studio 6很適合教師用ppt課件上課時進行屏幕錄像，但是對動態(tài)視頻、特別是高清視頻屏幕錄像并不理想(如圖1所示)。

圖1 屏幕錄像軟件Camtasia Studio啟動界面

(2)會聲會影。會聲會影是一套操作簡單的DV、HDV影片剪輯軟件，具有成批轉(zhuǎn)換功能與捕獲格式完整的特點。它不僅具有家庭或個人所需要的影片剪輯功能，甚至具有可以挑戰(zhàn)專業(yè)級的影片剪輯軟件。會聲會影操作簡便，適合要求不高的場合，但運行速度較慢，尤其是在最后實現(xiàn)“分享”功能時尤為明顯，如果在配置不高的PC中使用，在最后要制作刻錄成1 h左右的DVD時較費時。

(3)TotalVideoConverter。該軟件提供視頻文件轉(zhuǎn)換的終極解決方案，它能夠讀取和播放各種視頻和音頻文件，并將其轉(zhuǎn)換為流行的媒體文件格式。內(nèi)置有強大的轉(zhuǎn)換引擎，能快速的進行文件格式轉(zhuǎn)換，可以將各種視頻格式轉(zhuǎn)換成手機、PDA、PSP、iPOD使用的便攜視頻、音頻格式，高度兼容導(dǎo)入RMVB和RM格式，將各種視頻轉(zhuǎn)換成標準的DVD/SVCD/VCD，制作DVD rip，從各種視頻中抽取音頻，轉(zhuǎn)換成各種音頻格式，從CD轉(zhuǎn)換成各種音頻。

圖2 貍窩全能視頻轉(zhuǎn)換器使用界面

(4)貍窩全能視頻轉(zhuǎn)換器(如圖2所示)。這是一款功能強大、界面友好的全能型音視頻轉(zhuǎn)換及編輯工具。它可以在幾乎所有流行的視頻格式之間任意相互轉(zhuǎn)換，如RM、RMVB、VOB、DAT、VCD、SVCD、ASF、MOV、QT、MPEG、WMV、FLV、MKV、MP4、3GP、DivX、XviD、AVI等視頻文件，編輯轉(zhuǎn)換為手機、MP4機等移動設(shè)備支持的音視頻格式。貍窩全能視頻轉(zhuǎn)換器同時又是一款簡單易用、功能強大的音視頻編輯器。在視頻轉(zhuǎn)換設(shè)置中，可以對輸入的視頻文件進行可視化編輯。例如：裁剪視頻、給視頻加logo、截取部分視頻轉(zhuǎn)換，不同視頻合并成一個文件輸出、調(diào)節(jié)視頻亮度、對比度等。另外，貍窩全能視頻轉(zhuǎn)換器如果能與格式工廠結(jié)合使用，可較方便地達到網(wǎng)絡(luò)多媒體要求。

(5)格式工廠(Format Factory)。該格式是一套由我國開發(fā)的萬能多媒體格式轉(zhuǎn)換軟件。其特點能支持幾乎所有類型多媒體格式轉(zhuǎn)換到常用的幾種格式(包括iPhone/iPod/PSP)，轉(zhuǎn)換過程中可以修復(fù)某些損壞的視頻文件，能為多媒體文件“減肥”，轉(zhuǎn)換圖片時支持縮放、旋轉(zhuǎn)、水印等功能，具有DVD視頻抓取功能，輕松備份DVD到本地硬盤，并支持60種國家語言。

(6)Adobe Premiere。該軟件是一款真正意義上的視頻專業(yè)非編軟件，由Adobe公司推出。編輯畫面質(zhì)量及兼容性均較好，且可以與Adobe公司推出的其他軟件相互協(xié)作。目前，該款軟件廣泛應(yīng)用于廣告制作和電視節(jié)目制作中。

在制作網(wǎng)絡(luò)多媒體視頻之前，要通過各種軟件和方式采集素材，醫(yī)學(xué)教育課件視頻格式多種多樣，有AVI、VOB、MTS、DAT等，根據(jù)實際需求通過軟件編輯轉(zhuǎn)換為WMV格式，最后上傳到網(wǎng)頁。其中，通過使用著名的Camtasia Studio 6對遠程教育直播授課進行實時抓屏錄制采集和編輯(原始錄制文件為AVI格式)，目前原始像素初設(shè)為1024×644左右；再根據(jù)實際情況，選擇使用界面友好實用的會聲會影11、貍窩全能視頻轉(zhuǎn)換器、TotalVideoConverter 3.12、格式工廠等對本地各種視頻格式進行編輯，最終轉(zhuǎn)換成640×480像素的WMV視頻格式。

2.3 視頻轉(zhuǎn)換的實踐及問題解決

(1)制作流媒體視頻文件時，要特別注意轉(zhuǎn)換成WMV格式的容量，轉(zhuǎn)換成WMV格式后有時容量較大。經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)查詢和反復(fù)嘗試，發(fā)現(xiàn)在不影響視頻質(zhì)量的情況下適當降低視頻轉(zhuǎn)換參數(shù)，特別是降低“比特率”這一項，是最為有效的縮小視頻文件容量的方法(見表1)。

表1顯示，在其他參數(shù)不變的情況下，比特率降低90%后，WMV格式容量可縮小86.03%，但WMV視頻質(zhì)量卻影響不大。

表1 不同大小WMV容量視頻的比較

圖3 會聲會影音頻編輯部分界面

(2)對于眾多視頻轉(zhuǎn)換軟件，要根據(jù)各軟件的特點來選擇。沒有一種轉(zhuǎn)換軟件能夠絕對包攬所有視頻格式，要根據(jù)實際情況和客觀需求對各種轉(zhuǎn)換軟件博采眾長、有機地結(jié)合使用，選擇適合自己的轉(zhuǎn)換軟件，亦能達到事半功倍的效果[8]。

(3)像素問題是影響視頻容量大小和清晰度的重要因素之一。轉(zhuǎn)換前的視頻文件擁有自己原始規(guī)格的像素，在同樣全屏播放的情況下，原始像素低的視頻播放效果不清晰，原始像素高的視頻播放效果清晰。然而像素高的視頻容量大，有悖于網(wǎng)絡(luò)流媒體的特性和優(yōu)化選擇(網(wǎng)絡(luò)多媒體視頻文件應(yīng)考慮網(wǎng)速帶寬、緩存時間等因素而要求其容量小、清晰度高)?？梢愿鶕?jù)實際需求統(tǒng)一設(shè)定網(wǎng)絡(luò)多媒體格式和像素，在綜合考慮保證視頻質(zhì)量及視頻容量的前提下，通過各種轉(zhuǎn)換軟件將像素設(shè)在相對較高點[9-10]。實踐證明，在線學(xué)習(xí)網(wǎng)站內(nèi)的常規(guī)課件錄制視頻統(tǒng)一設(shè)為1024×644 WMV格式，每個視頻文件大部分不超過70 M/h，常規(guī)錄制轉(zhuǎn)換軟件是Camtasia Studio 6和貍窩全能視頻轉(zhuǎn)換器，使用后效果良好。

(4)如何任意添加聲道、修復(fù)音源單音軌等問題的解決方法如下。當遇到的源文件只有1個聲道有聲音(即左右喇叭只有1個喇叭有聲音)或者左右聲道音量大小不平衡的現(xiàn)象時，使用會聲會影。在查看音頻會聲會影功能時可以選擇打鉤復(fù)制聲道選項、任意提升任何時段音頻音量或者任意拖拽擺放喇叭圖標位置即可輕松解決此問題，操作非常簡便形像(如圖3所示)。

3 結(jié)語

多媒體視頻(課件)具有形象生動、表現(xiàn)力強的特點，對教學(xué)質(zhì)量有著非常積極的作用。視頻格式轉(zhuǎn)換等處理技術(shù)也是一項技術(shù)性強、熟能生巧的工作。鑒于目前多媒體技術(shù)的高速發(fā)展，應(yīng)不斷學(xué)習(xí)新的視頻處理和多媒體技術(shù)，結(jié)合醫(yī)學(xué)教學(xué)特點努力提高教學(xué)質(zhì)量，多快好省地為醫(yī)學(xué)在線教育服務(wù)[11-14]。

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